Elektrické merania zahŕňajú merania takých fyzikálnych veličín ako napätie, odpor, prúd, výkon. Merania sa vykonávajú pomocou rôznych prostriedkov - meracích prístrojov, obvodov a špeciálnych zariadení. Typ meracieho zariadenia závisí od druhu a veľkosti (rozsahu hodnôt) meranej hodnoty, ako aj od požadovanej presnosti merania. Pri elektrických meraniach sa používajú základné jednotky sústavy SI: volt (V), ohm (ohm), farad (F), henry (G), ampér (A) a sekunda (s).
Elektrické meranie- ide o zistenie (experimentálnymi metódami) hodnoty fyzikálnej veličiny vyjadrenej v príslušných jednotkách.
Hodnoty jednotiek elektrických veličín sú určené medzinárodnou dohodou v súlade s fyzikálnymi zákonmi. Keďže „údržba“ jednotiek elektrických veličín určených medzinárodnými dohodami je plná ťažkostí, sú prezentované ako „praktické“ normy pre jednotky elektrických veličín.
Normy sú udržiavané štátnymi metrologickými laboratóriami v rôznych krajinách. Z času na čas sa uskutočňujú experimenty na objasnenie súladu medzi hodnotami noriem jednotiek elektrických veličín a definíciami týchto jednotiek. V roku 1990 podpísali štátne metrologické laboratóriá priemyselných krajín dohodu o harmonizácii všetkých praktických noriem jednotiek elektrických veličín medzi sebou a s medzinárodnými definíciami jednotiek týchto veličín.
Elektrické merania sa vykonávajú v súlade s národnými normami pre jednosmerné napätie a prúd, jednosmerný odpor, indukčnosť a kapacitu. Takéto normy sú zariadenia so stabilnými elektrickými charakteristikami alebo inštalácie, v ktorých sa na základe určitého fyzikálneho javu reprodukuje elektrická veličina vypočítaná zo známych hodnôt základných fyzikálnych konštánt. Normy watt a watthodina nie sú podporované, pretože je vhodnejšie vypočítať hodnoty týchto jednotiek podľa konštitutívnych rovníc, ktoré ich spájajú s jednotkami iných veličín.
Elektrické meracie prístroje najčastejšie merajú okamžité hodnoty či už elektrických veličín alebo neelektrických prepočítaných na elektrické. Všetky zariadenia sú rozdelené na analógové a digitálne. Prvé zvyčajne zobrazujú hodnotu meranej veličiny pomocou šípky pohybujúcej sa po stupnici s dielikmi. Tie sú vybavené digitálnym displejom, ktorý zobrazuje nameranú hodnotu veličiny vo forme čísla.
Digitálne prístroje sú preferované pre väčšinu meraní, pretože sú pohodlnejšie na meranie a vo všeobecnosti sú všestrannejšie. Digitálne univerzálne meracie prístroje ("multimetre") a digitálne voltmetre sa používajú na meranie so strednou a vysokou presnosťou jednosmerného odporu, ako aj striedavého napätia a prúdu.
Analógové zariadenia sa postupne nahrádzajú digitálnymi, aj keď stále nachádzajú uplatnenie tam, kde je dôležitá nízka cena a nie je potrebná vysoká presnosť. Pre čo najpresnejšie merania odporu a impedancie (impedancie) existujú meracie mostíky a iné špecializované merače. Na registráciu priebehu zmien nameranej hodnoty v čase sa používajú záznamové zariadenia - páskové zapisovače a elektronické osciloskopy, analógové a digitálne.
Merania elektrických veličín sú jedným z najbežnejších typov meraní. Vďaka vytváraniu elektrických prístrojov, ktoré premieňajú rôzne neelektrické veličiny na elektrické, sa metódy a prostriedky elektrických prístrojov využívajú pri meraní takmer všetkých fyzikálnych veličín.
Rozsah elektrických meracích prístrojov:
· Vedecký výskum vo fyzike, chémii, biológii atď.;
· Technologické procesy v energetike, hutníctve, chemickom priemysle a pod.;
· doprava;
· Prieskum a ťažba nerastov;
· Meteorologické a oceánologické práce;
· Lekárska diagnostika;
· Výroba a prevádzka rozhlasových a televíznych zariadení, lietadiel a kozmických lodí atď.
Široká škála elektrických veličín, široké rozsahy ich hodnôt, požiadavky na vysokú presnosť merania, rôznorodosť podmienok a oblastí použitia elektrických meracích prístrojov viedli k rôznym metódam a prostriedkom elektrických meraní.
Meranie „aktívnych“ elektrických veličín (prúdu, elektrického napätia a pod.) charakterizujúcich energetický stav meraného objektu je založené na priamom pôsobení týchto veličín na snímač a spravidla je sprevádzané spotrebou určitej množstvo elektrickej energie z meraného objektu.
Meranie „pasívnych“ elektrických veličín (elektrický odpor, jeho zložité zložky, indukčnosť, tangenta dielektrických strát a pod.) charakterizujúcich elektrické vlastnosti meraného objektu vyžaduje napájanie meraného objektu z externého zdroja elektrickej energie a meranie parametrov meracieho objektu. signál odozvy.
Metódy a prostriedky elektrických meraní v jednosmerných a striedavých obvodoch sa výrazne líšia. V obvodoch striedavého prúdu závisia od frekvencie a charakteru zmeny veličín, ako aj od toho, aké charakteristiky striedavých elektrických veličín (okamžité, efektívne, maximálne, priemerné) sa merajú.
Pre elektrické merania v jednosmerných obvodoch sú najpoužívanejšie meracie magnetoelektrické prístroje a digitálne meracie prístroje. Pre elektrické merania v striedavých obvodoch - elektromagnetické prístroje, elektrodynamické prístroje, indukčné prístroje, elektrostatické prístroje, usmerňovacie elektrické meracie prístroje, osciloskopy, digitálne meracie prístroje. Niektoré z uvedených zariadení sa používajú na elektrické merania v striedavých aj jednosmerných obvodoch.
Hodnoty meraných elektrických veličín sú približne v rozmedzí: sila prúdu - od do A, napätie - od do V, odpor - od do Ohm, výkon - od W do desiatok GW, frekvencia striedavého prúdu - od do Hz . Rozsahy meraných hodnôt pre elektrické veličiny majú neustálu tendenciu sa rozširovať. Merania na vysokých a ultravysokých frekvenciách, meranie nízkych prúdov a vysokých odporov, vysokých napätí a charakteristiky elektrických veličín vo výkonných elektrárňach boli pridelené úsekom, ktoré vyvíjajú špecifické metódy a prostriedky elektrických meraní.
Rozširovanie rozsahov meraní elektrických veličín súvisí s rozvojom technológie elektrických meracích prevodníkov, najmä s rozvojom technológie zosilnenia a útlmu elektrických prúdov a napätí. Medzi špecifické problémy elektrických meraní ultra malých a ultra veľkých hodnôt elektrických veličín patrí boj proti skresleniam sprevádzajúcim procesy zosilňovania a zoslabovania elektrických signálov a vývoj metód na izoláciu užitočného signálu na pozadí rušenie.
Hranice dovolených chýb elektrických meraní sa pohybujú približne od jednotiek do %. Na pomerne hrubé merania sa používajú priamo pôsobiace meracie prístroje. Pre presnejšie merania sa používajú metódy, ktoré sa realizujú pomocou mostíkových a kompenzačných elektrických obvodov.
Použitie elektrických meracích metód na meranie neelektrických veličín je založené buď na známom vzťahu medzi neelektrickými a elektrickými veličinami, alebo na použití meracích prevodníkov (senzorov).
Na zabezpečenie spoločnej prevádzky snímačov so sekundárnymi meracími zariadeniami, prenos elektrických výstupných signálov snímačov na diaľku, zvýšenie odolnosti prenášaných signálov proti šumu, sa používajú rôzne elektrické medziľahlé meracie prevodníky, ktoré spravidla vykonávajú súčasne funkcie zosilnenia. (menej často zoslabujúce) elektrické signály, ako aj nelineárne transformácie za účelom kompenzácie nelinearity snímačov.
Na vstup medziľahlých meracích prevodníkov možno priviesť ľubovoľné elektrické signály (veličiny), pričom ako výstupné signály sa najčastejšie používajú unifikované elektrické signály jednosmerného, sínusového alebo impulzného prúdu (napätia). Pre výstupné signály striedavého prúdu sa používa amplitúdová, frekvenčná alebo fázová modulácia. Digitálne prevodníky sú čoraz rozšírenejšie ako medziľahlé meracie prevodníky.
Komplexná automatizácia vedeckých experimentov a technologických procesov viedla k vytvoreniu integrovaných prístrojov pre meracie inštalácie, meracie a informačné systémy, ako aj k rozvoju technológie telemetrie a rádiotelemechaniky.
Moderný vývoj elektrických meraní je charakteristický využívaním nových fyzikálnych efektov. Napríklad v súčasnosti sa na vytváranie vysoko citlivých a vysoko presných elektrických meracích prístrojov využívajú kvantové efekty Josephsona, Halla atď. počítačov, automatizácie procesov elektrického merania, ako aj zjednotenia metrologických a iných požiadaviek na ne.
5. Údržba líniových stavieb
5.1. Všeobecné ustanovenia
5.2. Kontrola a preventívna údržba konštrukcií vedenia a káblov
5.3. Kontrola a preventívna údržba nadzemných vedení
5.4. Merania elektrických charakteristík káblových, nadzemných a zmiešaných vedení
5.5. Kontrola nových káblov, vodičov, koncových káblových zariadení a armatúr vstupujúcich do prevádzky
6. Eliminácia poškodenia káblových, nadzemných a zmiešaných vedení
6.1. Organizácia prác pri odstraňovaní nehôd a poškodení vedení
6.2. Metódy zisťovania a odstraňovania poškodenia káblových vedení
6.2.1. Všeobecné pokyny
Pravidlá údržby a opravy komunikačných káblov
5.4. Merania elektrických charakteristík káblových, nadzemných a zmiešaných vedení
5.4.1. Meranie elektrických charakteristík káblových, nadzemných a zmiešaných vedení miestnych komunikačných sietí sa vykonáva s cieľom skontrolovať súlad charakteristík so stanovenými normami a zabrániť núdzovému stavu.
5.4.2. Elektrické merania vedení vykonáva meracia skupina podniku spojov v súlade s aktuálnymi "Smernicami" pre elektrické merania vedení GTS a STS.
5.4.3. Meracia skupina vykonáva nasledovné typy elektrických meraní vedení:
Plánované (periodické);
Merania na určenie miesta poškodenia;
Kontrolné merania vykonávané po dokončení opravárenských a reštaurátorských prác;
Merania pri uvádzaní do prevádzky novovybudovaných a rekonštruovaných tratí;
Merania na objasnenie trasy káblového vedenia a hĺbky kábla;
Merania na kontrolu kvality produktov (káble, vodiče, zvodiče, poistky, podstavce, krabice, odbočovacie krabice, izolátory atď.) pochádzajúcich z priemyslu pred ich inštaláciou (montážou) na linky.
Druhy meraných parametrov a objemy plánovaných, kontrolných a akceptačných meraní elektrických charakteristík káblových, nadzemných a zmiešaných vedení miestnych komunikačných sietí sú uvedené v časti 5.4.2. "Sprievodcovia".
5.4.4. Namerané elektrické charakteristiky káblových, nadzemných a zmiešaných vedení miestnych komunikačných sietí musia zodpovedať normám uvedeným v prílohe 4.
5.4.5. Výsledky plánovaných, kontrolných a havarijných meraní elektrických charakteristík vedení slúžia ako východiskové údaje pri zisťovaní stavu líniových stavieb a podklady pre vypracovanie plánov bežných a väčších opráv a projektov rekonštrukcií stavieb.
Plán
Úvod
Aktuálne merače
Meranie napätia
Kombinované zariadenia magnetoelektrického systému
Univerzálne elektronické meracie prístroje
Meracie skraty
Prístroje na meranie odporu
Stanovenie odporu uzemnenia
Magnetický tok
Indukcia
Bibliografia
Úvod
Meranie sa nazýva zistenie hodnoty fyzikálnej veličiny empiricky, pomocou špeciálnych technických prostriedkov – meracích prístrojov.
Meranie je teda informačný proces empirického získavania číselného pomeru medzi danou fyzikálnou veličinou a nejakou jej hodnotou, branou ako jednotka na porovnanie.
Výsledkom merania je pomenované číslo zistené meraním fyzikálnej veličiny. Jednou z hlavných úloh merania je posúdiť mieru aproximácie alebo rozdielu medzi skutočnými a skutočnými hodnotami meranej fyzikálnej veličiny – chybu merania.
Hlavné parametre elektrických obvodov sú: sila prúdu, napätie, odpor, prúdový výkon. Na meranie týchto parametrov sa používajú elektrické meracie prístroje.
Meranie parametrov elektrických obvodov sa vykonáva dvoma spôsobmi: prvým je priama metóda merania, druhá je nepriama metóda merania.
Priama metóda merania znamená získať výsledok priamo zo skúseností. Nepriame meranie je meranie, pri ktorom sa požadovaná hodnota zistí na základe známeho vzťahu medzi touto hodnotou a hodnotou získanou ako výsledok priameho merania.
Elektrické meracie prístroje - trieda prístrojov používaných na meranie rôznych elektrických veličín. Do skupiny elektrických meradiel patria okrem vlastných meradiel aj iné meracie prístroje - miery, prevodníky, komplexné inštalácie.
Elektrické meracie prístroje sa klasifikujú nasledovne: podľa meranej a reprodukovateľnej fyzikálnej veličiny (ampérmeter, voltmeter, ohmmeter, merač frekvencie a pod.); podľa účelu (meracie prístroje, miery, meracie prevodníky, meracie inštalácie a systémy, pomocné zariadenia); spôsobom poskytovania výsledkov merania (zobrazenie a registrácia); metódou merania (zariadenia na priame vyhodnocovanie a porovnávacie zariadenia); podľa spôsobu aplikácie a podľa dizajnu (panelová doska, prenosná a stacionárna); podľa princípu pôsobenia (elektromechanický - magnetoelektrický, elektromagnetický, elektrodynamický, elektrostatický, ferodynamický, indukčný, magnetodynamický; elektronický; termoelektrický; elektrochemický).
V tejto eseji sa vám pokúsim povedať o zariadení, princípe činnosti, poskytnúť popis a stručný popis elektrických meracích prístrojov elektromechanickej triedy.
Meranie prúdu
Ampérmeter je zariadenie na meranie sily prúdu v ampéroch (obr. 1). Stupnica ampérmetra je kalibrovaná v mikroampéroch, miliampéroch, ampéroch alebo kiloampéroch v súlade s meracími limitmi zariadenia. Ampérmeter je zapojený do elektrického obvodu v sérii s tou časťou elektrického obvodu (obr. 2), v ktorej sa meria sila prúdu; na zvýšenie limitu merania - bočníkom alebo cez transformátor.
Najbežnejšie ampérmetre, pri ktorých je pohyblivá časť prístroja so šípkou natočená o uhol úmerný veľkosti meraného prúdu.
Ampérmetre sú magnetoelektrické, elektromagnetické, elektrodynamické, tepelné, indukčné, detektorové, termoelektrické a fotoelektrické.
Magnetoelektrické ampérmetre merajú jednosmerný prúd; indukcia a detektor - sila striedavého prúdu; ampérmetre iných systémov merajú silu akéhokoľvek prúdu. Najpresnejšie a najcitlivejšie sú magnetoelektrické a elektrodynamické ampérmetre.
Princíp činnosti magnetoelektrického zariadenia je založený na vytváraní krútiaceho momentu v dôsledku interakcie medzi poľom permanentného magnetu a prúdom, ktorý prechádza vinutím rámu. Šípka je pripojená k rámu a pohybuje sa pozdĺž stupnice. Uhol natočenia šípky je úmerný sile prúdu.
Elektrodynamické ampérmetre pozostávajú z pevnej a pohyblivej cievky zapojených paralelne alebo sériovo. Interakcie medzi prúdmi, ktoré prechádzajú cievkami, spôsobujú vychýlenie pohybujúcej sa cievky a šípky s ňou spojenej. V elektrickom obvode je ampérmeter zapojený do série so záťažou a pri vysokom napätí alebo vysokých prúdoch cez transformátor.
Technické údaje niektorých typov domácich ampérmetrov, miliampérmetrov, mikroampérmetrov, magnetoelektrických, elektromagnetických, elektrodynamických, ako aj tepelných systémov sú uvedené v tabuľke 1.
Stôl 1. Ampérmetre, miliampérmetre, mikroampérmetre
| Prístrojový systém | Typ zariadenia | Trieda presnosti | Limity merania |
| Magnetoelektrické | M109 | 0,5 | 1; 2; 5; 10 A |
| M109 / 1 | 0,5 | 1,5-3 A | |
| M45M | 1,0 | 75 mV | |
| 75-0-75 mV | |||
| M1-9 | 0,5 | 10-1000 μA | |
| M109 | 0,5 | 2; desať; 50 mA | |
| 200 mA | |||
| M45M | 1,0 | 1,5-150 mA | |
| Elektromagnetické | E514 / 3 | 0,5 | 5-10 A |
| E514 / 2 | 0,5 | 2,5-5 A | |
| E514 / 1 | 0,5 | 1-2 A | |
| E316 | 1,0 | 1-2 A | |
| 3316 | 1,0 | 2,5-5 A | |
| E513 / 4 | 1,0 | 0,25-0,5-1 A | |
| E513 / 3 | 0,5 | 50-100-200 mA | |
| E513 / 2 | 0,5 | 25-50-100 mA | |
| E513 / 1 | 0,5 | 10-20-40 mA | |
| E316 | 1,0 | 10-20 mA | |
| Elektrodynamické | D510 / 1 | 0,5 | 0,1-0,2-0,5-1-2-5 A |
| Termálne | E15 | 1,0 | 30, 50, 100, 300 mA |
Meranie napätia
Voltmeter - merací prístroj s priamym čítaním na určenie napätia alebo EMF v elektrických obvodoch (obr. 3). Zapája sa paralelne so záťažou alebo zdrojom energie (obr. 4).
Podľa princípu činnosti sa voltmetre delia na: elektromechanické - magnetoelektrické, elektromagnetické, elektrodynamické, elektrostatické, usmerňovacie, termoelektrické; elektronické - analógové a digitálne. Po dohode: jednosmerný prúd; striedavý prúd; impulz; fázovo citlivý; selektívne; univerzálny. Podľa dizajnu a spôsobu aplikácie: panelová doska; prenosné; stacionárne. Technické údaje niektorých domácich voltmetrov, milivoltmetrov magnetoelektrických, elektrodynamických, elektromagnetických, ako aj tepelných systémov sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2 Voltmetre a milivoltmetre
| Prístrojový systém | Typ zariadenia | Trieda presnosti | Limity merania |
| Elektrodynamické | D121 | 0,5 | 150-250V |
| D567 | 0,5 | 15-600V | |
| Magnetoelektrické | M109 | 0,5 | 3-600V |
| M250 | 0,5 | 3; 50; 200; 400 V | |
| M45M | 1,0 | 75 mV; | |
| 75-0-75 mV | |||
| 75-15-750-1500 mV | |||
| M109 | 0,5 | 10-3000 mV | |
| Elektrostatický | C50 / 1 | 1,0 | 30 palcov |
| C50 / 5 | 1,0 | 600 V | |
| C50 / 8 | 1,0 | 3 kV | |
| S96 | 1,5 | 7,5-15-30 kV | |
| Elektromagnetické | E515 / 3 | 0,5 | 75-600V |
| E515 / 2 | 0,5 | 7,5-60V | |
| E512 / 1 | 0,5 | 1,5-15V | |
| S elektronickým prevodníkom | Formulár 534 | 0,5 | 0,3-300V |
| Termálne | E16 | 1,5 | 0,75-50V |
Na meranie v jednosmerných obvodoch sa používajú kombinované prístroje magnetoelektrického systému ampérvolmetre. Technické údaje o niektorých typoch zariadení sú uvedené v tabuľke 3.
Tabuľka 3 Kombinované zariadenia magnetoelektrického systému.
| názov | Typ | Trieda presnosti | Limity merania |
| Milivolt-miliampérmeter | M82 | 0,5 | 15-3000 mV; 0,15-60 mA |
| Voltametr | M128 | 0,5 | 75mV-600V; 5; desať; 20 A |
| Amperevoltmeter | M231 | 1,5 | 75-0-75 mV; 100-0-100 V;0,005-0-0,005 A; 10-0-10 A |
| Voltametr | M253 | 0,5 | 15mV-600V; 0,75 mA-3A |
| Milivolt-miliampérmeter | M254 | 0,5 | 0,15-60 mA; 15-3000 mV |
| Mikroamperevoltmeter | M1201 | 0,5 | 3-750 V; 0,3-750 μA |
| Voltametr | M1107 | 0,2 | 45mV-600V; 0,075 mA - 30 A |
| Miliampérvoltmeter | M45M | 1 | 7,5-150V; 1,5 mA |
| Voltmeter | M491 | 2,5 | 3-30-300-600 V; 30-300-3000 kOhm |
| Amperevoltmeter | M493 | 2,5 | 3-300 mA; 3-600 V; 3-300 kΩ |
| Amperevoltmeter | M351 | 1 | 75 mV – 1 500 V; 15 μA – 3 000 mA; 200 Ohm – 200 MΩ |
Technické údaje o kombinovaných prístrojoch - ampérvoltmetre a ampérvolt-wattmetre na meranie napätia a prúdu, ako aj výkonu v obvodoch striedavého prúdu.
Kombinované prenosné prístroje na meranie v jednosmerných a striedavých obvodoch zabezpečujú meranie jednosmerných a striedavých prúdov a odporov a niektoré majú aj kapacitu prvkov vo veľmi širokom rozsahu, sú kompaktné, majú autonómne napájanie, čo zabezpečuje ich široké využitie. Trieda presnosti tohto typu zariadení pri konštantnom prúde 2,5; na premennej - 4.0.
Univerzálne elektronické meracie prístroje
Meranie elektrických parametrov je povinným krokom pri navrhovaní a výrobe elektronických produktov. Na kontrolu kvality vyrábaných zariadení je potrebná postupná kontrola ich parametrov. Správna definícia funkčnosti budúceho riadiaceho a meracieho komplexu si vyžaduje definíciu typov elektrického riadenia: priemyselné alebo laboratórne, úplné alebo selektívne, štatistické alebo jednoduché, absolútne alebo relatívne atď.
V štruktúre výroby výrobkov sa rozlišujú tieto typy kontroly:
- Prichádzajúca kontrola;
- Medzioperačné riadenie;
- Monitorovanie prevádzkových parametrov;
- Akceptačné testy.
Pri výrobe dosiek plošných spojov a elektronických zostáv (oblasť prístrojového cyklu) je potrebné vykonávať vstupnú kontrolu kvality surovín a komponentov, kontrolu elektrickej kvality pokovovania hotových dosiek plošných spojov a kontrolu prevádzkových parametre zostavených elektronických zostáv. Na vyriešenie týchto problémov sa v modernej výrobe úspešne používajú elektrické riadiace systémy typu adaptéra, ako aj systémy s "lietajúcimi" sondami.
Výroba komponentov v balíku (balený výrobný cyklus) si zase vyžiada vstupnú parametrickú kontrolu jednotlivých kryštálov a balení, následnú medzioperačnú kontrolu po zváraní vývodov kryštálov alebo ich osadení a napokon parametrickú a funkčnú kontrolu hotového výrobku.
Pri výrobe polovodičových komponentov a integrovaných obvodov (výroba kryštálov) bude potrebná podrobnejšia kontrola elektrických charakteristík. Najprv je potrebné kontrolovať vlastnosti platne, povrchové aj objemové, potom sa odporúča kontrolovať charakteristiky hlavných funkčných vrstiev a po nanesení metalizačných vrstiev skontrolovať kvalitu jej výkonu a elektrických vlastnosti. Po prijatí konštrukcie na platňu je potrebné vykonať parametrickú a funkčnú kontrolu, meranie statických a dynamických charakteristík, kontrolu integrity signálu, analýzu vlastností konštrukcie a overenie výkonnostných charakteristík.
Parametrické merania:
Parametrická analýza zahŕňa súbor metód merania a riadenia spoľahlivosti napäťových, prúdových a výkonových parametrov bez kontroly funkčnosti zariadenia. Meranie elektrických parametrov zahŕňa aplikáciu elektrického stimulu na merané zariadenie (DUT) a meranie odozvy DUT. Parametrické merania sa realizujú pri jednosmernom prúde (štandardné jednosmerné merania prúdovo-napäťových charakteristík (CVC), meranie výkonových obvodov a pod.), pri nízkych frekvenciách (viacfrekvenčné merania prúdovo-napäťových charakteristík (CVC), komplexnej impedancii resp. merania imitancie, analýzy materiálu a pod.), merania impulzov (impulzné I - V charakteristiky, ladenie doby odozvy a pod.). Na riešenie problémov parametrických meraní sa používa veľké množstvo špecializovaných testovacích zariadení: generátory ľubovoľných priebehov, napájacie zdroje (DC a AC), zdroje-metre, ampérmetre, voltmetre, multimetre, LCR a merače impedancie, parametrické analyzátory a krivky. a mnohé ďalšie, ako aj veľké množstvo príslušenstva, spotrebného materiálu a príslušenstva.
Aplikácia:
- Meranie základných charakteristík (prúd, napätie, výkon) elektrických obvodov;
- Meranie odporu, kapacity a indukčnosti pasívnych a aktívnych prvkov elektrických obvodov;
- Meranie celkovej impedancie a imitácie;
- Meranie I - V charakteristík v kvázistatických a pulzných režimoch;
- Meranie CV charakteristík v kvázistatických a multifrekvenčných režimoch;
- Charakterizácia polovodičových komponentov;
- Analýza porúch.
Funkčné merania:
Funkčná analýza zahŕňa súbor techník na meranie a monitorovanie charakteristík zariadenia pri vykonávaní základných operácií. Tieto techniky vám umožňujú zostaviť model (fyzický, kompaktný alebo behaviorálny) zariadenia na základe údajov získaných počas merania. Analýza získaných údajov umožňuje kontrolovať stabilitu charakteristík vyrábaných zariadení, skúmať ich a vyvíjať nové, ladiť technologické procesy a korigovať topológiu. Na riešenie úloh funkčného merania sa používa veľké množstvo špecializovaných testovacích zariadení: osciloskopy, sieťové analyzátory, frekvenčné merače, hlukomery, merače výkonu, spektrálne analyzátory, detektory a mnohé ďalšie, ako aj veľké množstvo príslušenstva, príslušenstva a prípravkov. .
Aplikácia:
- Meranie slabých signálov: parametre prenosu a odrazu signálov, kontrola manipulácie;
- Meranie silných signálov: kompresia zisku, merania zaťaženia a ťahu atď.;
- Generovanie a frekvenčná konverzia;
- Analýza tvaru vlny v časovej a frekvenčnej oblasti;
- Meranie šumového čísla a analýza parametrov hluku;
- Overenie čistoty signálu a analýza intermodulačného skreslenia;
- Analýza integrity signálu, štandardizácia;
Merania sondy:
Merania sondy by mali byť oddelené. Aktívny vývoj mikro- a nanoelektroniky viedol k potrebe presných a spoľahlivých meraní na doštičke, ktoré sú možné len s implementáciou vysokokvalitného, stabilného a spoľahlivého kontaktu, ktorý nezničí DUT. Riešenie týchto problémov sa dosahuje použitím sondových staníc, špeciálne navrhnutých pre špecifický typ merania, ktoré vykonávajú kontrolu sondy. Stanice sú špeciálne navrhnuté tak, aby vylúčili vonkajšie vplyvy, vlastné ruchy a zachovali „čistotu“ experimentu. Všetky merania sú uvedené na úrovni plátku / črepu, pred jeho rozdelením na kryštály a balenie.
Aplikácia:
- Meranie koncentrácie nosičov náboja;
- Meranie povrchového a objemového odporu;
- Analýza kvality polovodičových materiálov;
- Parametrická kontrola na úrovni taniera;
- Funkčná analýza správania na úrovni platne;
- Meranie a kontrola elektrofyzikálnych parametrov (pozri nižšie) polovodičových zariadení;
- Kontrola kvality technologických procesov.
Rádiové merania:
Meranie rádiových emisií, elektromagnetickej kompatibility, správanie sa signálu transceiverov a anténno-napájacích systémov, ako aj ich odolnosť voči šumu si vyžadujú špeciálne vonkajšie podmienky pre experiment. RF merania vyžadujú samostatný prístup. Nielen charakteristika prijímača a vysielača, ale aj vonkajšie elektromagnetické prostredie (nevynímajúc vzájomné pôsobenie časových, frekvenčných a výkonových charakteristík a navyše umiestnenie všetkých prvkov systému voči sebe navzájom, ako aj návrh aktívne prvky) majú svoj vplyv.
Aplikácia:
- Radar a zisťovanie smeru;
- Telekomunikačné a komunikačné systémy;
- Elektromagnetická kompatibilita a odolnosť proti šumu;
- Analýza integrity signálu, štandardizácia.
Elektrofyzikálne merania:
Meranie elektrických parametrov často úzko súvisí s meraním/pôsobením fyzikálnych parametrov. Elektrofyzikálne merania sa používajú pre všetky zariadenia, ktoré premieňajú akýkoľvek vonkajší vplyv na elektrickú energiu a/alebo naopak. LED diódy, mikroelektromechanické systémy, fotodiódy, snímače tlaku, prietoku a teploty, ako aj všetky zariadenia na nich založené, vyžadujú kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu interakcie fyzikálnych a elektrických charakteristík zariadení.
Aplikácia:
- Meranie intenzity, vlnových dĺžok a smerovosti žiarenia, CVC, svetelného toku a spektra LED;
- Meranie citlivosti a šumu, CVC, spektrálnych a svetelných charakteristík fotodiód;
- Analýza citlivosti, linearity, presnosti, rozlíšenia, prahov, spätného chodu, šumu, prechodovej odozvy a energetickej účinnosti pre ovládače a senzory MEMS;
- Analýza charakteristík polovodičových zariadení (ako sú ovládače a senzory MEMS) vo vákuu a vo vysokotlakovej komore;
- Analýza charakteristík teplotných závislostí, kritických prúdov a vplyvu polí v supravodičoch.
Merania elektrických parametrov káblových komunikačných vedení
1. Merania elektrických parametrov káblových komunikačných vedení
1.1 Všeobecné
Elektrické vlastnosti káblových komunikačných vedení sú charakterizované prenosovými parametrami a parametrami vplyvu.
Prenosové parametre hodnotia šírenie elektromagnetickej energie pozdĺž káblového reťazca. Parametre vplyvu charakterizujú fenomén prenosu energie z jedného okruhu do druhého a stupeň ochrany pred vzájomným a vonkajším rušením.
Parametre prenosu zahŕňajú primárne parametre:
R - odpor,
L - indukčnosť,
С - kapacita,
G - vodivosť izolácie a sekundárne parametre,
Z - vlnová impedancia,
a - koeficient útlmu, β - fázový faktor. Ovplyvňujúce parametre zahŕňajú primárne parametre; K - elektrické pripojenie, M - magnetická väzba a sekundárne parametre, Presluchy na blízkom konci, Bℓ je presluch na vzdialenom konci. V nízkofrekvenčnej oblasti kvalitu a rozsah komunikácie určujú najmä parametre prenosu a pri použití vysokofrekvenčných obvodov sú najdôležitejšie parametre vplyvu. Počas prevádzky káblových komunikačných liniek sa vykonávajú merania ich elektrických parametrov, ktoré sa delia na preventívne, riadiace a havarijné. V pravidelných intervaloch sa vykonávajú preventívne merania na posúdenie stavu komunikačných liniek a zosúladenie ich parametrov s normami. Kontrolné merania sa vykonávajú po údržbe a iných typoch prác na posúdenie kvality ich výkonu. Za účelom zistenia povahy a miesta poškodenia komunikačného vedenia sa vykonávajú núdzové merania. 1.2
Meranie odporu obvodu
Rozlišujte medzi odporom obvodu (Rc) voči jednosmernému prúdu a odporom obvodu voči striedavému prúdu. Jednosmerný odpor 1 km drôtu závisí od materiálu drôtu (odpor - p), priemeru drôtu a teploty. Odpor akéhokoľvek drôtu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou a klesá so zvyšujúcim sa priemerom. Pre akúkoľvek teplotnú odolnosť od 20 ° C možno odpor vypočítať pomocou vzorca: Rt = Rt = 20 [1 + a (t -20) ]Ohm / km ,
kde Rt je odpor pri danej teplote, a - teplotný koeficient odporu. Pre dvojvodičové obvody treba výslednú hodnotu odporu vynásobiť dvomi. Odolnosť 1 km AC drôtu závisí okrem týchto faktorov aj od frekvencie prúdu. Odpor voči striedavému prúdu je vždy väčší ako jednosmerný prúd v dôsledku povrchového efektu. Závislosť odporu drôtu na striedavom prúde od frekvencie je určená vzorcom: R = K1 × Rt Ohm / km ,
kde K1 je koeficient, ktorý zohľadňuje frekvenciu prúdu (so zvýšením frekvencie prúdu sa K1 zvyšuje) Odpor obvodu kábla a jednotlivých vodičov sa meria na namontovaných zosilňovacích sekciách. Na meranie odporu sa používa jednosmerný mostíkový obvod s konštantným pomerom vyvážených ramien. Túto schému zabezpečujú meracie prístroje PKP-3M, PKP-4M, P-324. Schémy merania pomocou týchto zariadení sú znázornené na obr. 1 a obr. 2. Ryža. 1. Obvod na meranie odporu obvodu ovládacím panelom Ryža. 2. Obvod na meranie odporu obvodu pomocou prístroja P-324 Nameraný odpor sa prepočítava na 1 km okruhu a porovnáva sa s normami pre tento kábel. Normy odporu pre niektoré typy ľahkých a vyvážených káblov sú uvedené v tabuľke. 1. stôl 1 Parameter Kábel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG DC odpor ( ¦
= 800 Hz), pri +20 ° С, Ohm / km 115 ÷ 12536,0d = 0,4 £ 148d = 0,8 £ 56 155,5 d = 1,2 £ 31,9 d = 0,9 £ 28,5 d = 0,75 £ 95d = 0,9 £ 28,5 d = 1,4 £ 23,8 d = 1,2 £ 15,85 d = 0,6 £ 65,8 d = 1,0 £ 23,5 d = 0,7 £ 48d = 1,2 £ 16,4d = 1,4 £ 11,9
Jednosmerný odpor d je rovnaký a aktívny odpor komunikačných káblov svetelného poľa (P-274, P-274M, P-275) nezávisí od spôsobu kladenia vedení a poveternostných podmienok ("suché", "vlhké") a má iba teplotnú závislosť, ktorá sa zvyšuje so zvyšovaním teploty prostredia (vzduchu, pôdy atď.). Ak je v dôsledku porovnania nameraná hodnota odporu väčšia ako norma, môže to znamenať prítomnosť zlého kontaktu v káblových spojoch alebo v spojovacích polovičných spojkách. 1.3 Meracia kapacita
Kapacita (Cx) je jedným z najdôležitejších primárnych prenosových parametrov káblových komunikačných liniek. Podľa jeho hodnoty je možné posúdiť stav kábla, určiť povahu a miesto jeho poškodenia. V skutočnosti je kapacita kábla podobná kapacite kondenzátora, kde povrchy vodičov zohrávajú úlohu krytov a izolačný materiál umiestnený medzi nimi (papier, styroflex atď.) slúži ako dielektrikum. Kapacita reťazí káblových komunikačných vedení závisí od dĺžky komunikačného vedenia, konštrukcie kábla, izolačných materiálov a typu krútenia. Hodnota kapacity obvodov symetrických káblov je ovplyvnená susednými vodičmi, plášťami káblov, keďže sú všetky v tesnej blízkosti. Merania kapacity kábla sa vykonávajú meracími prístrojmi typu PKP-3M, PKP-4M, P-324. Pri meraní prístrojom PKP sa používa balistická metóda merania a prístroj P-324 meria podľa obvodu AC mostíka s premenlivým pomerom vyvažovacích ramien. Káblové komunikačné linky je možné použiť na: meranie kapacity páru vodičov; meranie kapacity vodiča (vzhľadom na zem). 1.3.1 Meranie kapacity páru vodičov prístrojom P-324 Meranie kapacity páru vodičov sa vykonáva podľa schémy znázornenej na obr. 3. Ryža. 3. Schéma merania kapacity dvojice vodičov Jedným z vyvážených ramien je sada nR odporov, trikrát - odporová skrinka - Rms. Ďalšie dve ramená sú referenčná kapacita Co a nameraná Cx. Na zabezpečenie rovnosti uhlov strát ramien a sú použité potenciometre BALANCE Cx Rough a BALANCE Cx SMOOTHLY. Most je vyvážený pomocou odporového boxu Rms. Ak sú uhly strát ramien a vyváženie mostíka rovnaké, platí nasledujúca rovnosť: Pretože Co a R sú pre daný merací obvod konštantné, nameraná kapacita je nepriamo úmerná odporu zásobníka. Preto je odporová skrinka kalibrovaná priamo v kapacitných jednotkách (nF) a výsledok merania je určený z výrazu: Cx = n SMS. 1.3.2 Meranie kapacity vodiča voči zemi Meranie kapacity vodiča voči zemi sa vykonáva podľa schémy na obr. 4. Ryža. 4. Schéma merania kapacity vodiča voči zemi Normy priemernej hodnoty pracovnej kapacity páru vodičov pre niektoré typy káblových komunikačných liniek sú uvedené v tabuľke. 2. tabuľka 2 Parameter Kábel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG Priemerná pracovná kapacita, nF / km32,6 ÷ 38,340,45 d = 0,4 d = 0,5 C = 50 d = 0,8 C = 3836,0 d = 1,2 C = 27 d = 1,4 C = 3624,0 ÷ 25 d = 0,9 C = 33,5 d = 0,6 C = 40 d = 1,0 C = 34 d = 0,7 C = 41 d = 1,2 C = 34,5 d = 1,4 C = 35,5 Poznámka: ... Kapacita ľahkých poľných komunikačných káblov kolíše v závislosti od spôsobu uloženia, stavu počasia, ako aj okolitej teploty. Najväčší vplyv má vlhkosť alebo pokrytie plášťa kábla polovodivými vrstvami (zemina, zrážky, sadze atď.) Kapacita kábla P-274 sa výrazne mení so zvýšením teploty a frekvencie (so zvýšením teploty, kapacita sa zvyšuje a so zvyšujúcou sa frekvenciou klesá). Pracovná kapacita kábla MKSB, MKSG závisí od počtu štyroch (jeden-, štvor- a sedem-štyri) a počtu signálnych vodičov. 1.4 Meranie izolačného odporu
Pri posudzovaní kvality izolácie obvodu sa zvyčajne používa pojem "izolačný odpor" (Riz). Izolačný odpor je prevrátená hodnota vodivosti izolácie. Izolačná vodivosť obvodu závisí od materiálu a stavu izolácie, atmosférických podmienok a frekvencie prúdu. Vodivosť izolácie sa výrazne zvyšuje, keď je izolácia znečistená, v prítomnosti trhlín v nej, pri porušení celistvosti izolačnej vrstvy krytu kábla. Vo vlhkom počasí je vodivosť izolácie vyššia ako v suchom počasí. So zvyšujúcou sa frekvenciou prúdu sa zvyšuje vodivosť izolácie. Meranie izolačného odporu je možné vykonať prístrojmi PKP-3, PKP-4, P-324 pri preventívnych a kontrolných skúškach. Izolačný odpor sa meria medzi vodičmi a medzi vodičom a zemou. Na meranie izolačného odporu Rfrom je riadiace vinutie MU zapojené do série so zdrojom napätia a meraným izolačným odporom. Čím menšia je hodnota nameraného Rfrom, tým väčší je prúd v riadiacom vinutí MU a následne tým väčšia EMF vo výstupnom vinutí MU. Zosilnený signál je detekovaný a zaznamenaný IP zariadením. Stupnica prístroja je kalibrovaná priamo v megaohmoch, preto je odčítanie nameranej hodnoty Rfrom. vykonáva sa na hornej alebo strednej stupnici, pričom sa berie do úvahy poloha prepínača LIMIT Rm. Pri meraní izolačného odporu ústredňou sa používa obvod ohmmetra, ktorý pozostáva zo sériovo zapojeného mikroampérmetra a zdroja 220V. Stupnica mikroampérmetra je odstupňovaná od 3 do 1000 MΩ. Normy izolačného odporu pre niektoré typy komunikačných káblov sú uvedené v tabuľke. 3. Tabuľka 3 Parameter Kábel P-274 P-274MP-270TG TBTZB TZGP-296MKB MKGMKSB MKSG Izolačný odpor jednotlivých jadier vzhľadom na ostatné jadrá, pri t = 20 ° С, nie menej, MOhm / km 100 ÷ 1 000 250 ÷ 2 500 500050001000050001000010000
Izolačný odpor komunikačných káblov svetelného poľa do značnej miery závisí od spôsobu kladenia prevádzkových podmienok, ako aj od teploty okolia. 1.5 Meranie parametrov sekundárneho prenosu
1.5.1 Charakteristická impedancia Charakteristická impedancia (Zc) je odpor, na ktorý narazí elektromagnetická vlna, keď sa šíri rovnomerným obvodom bez odrazu. Je charakteristický pre tento typ kábla a závisí len od primárnych parametrov a frekvencie prenášaného prúdu. Hodnota charakteristickej impedancie charakterizuje obvod, pretože ukazuje vzťah medzi napätím (U) a prúdom ( ja ) v ktoromkoľvek z jeho bodov pre homogénny reťazec je množstvo konštantné, nezávisle od jeho dĺžky. Pretože všetky primárne parametre, s výnimkou kapacity, závisia od frekvencie prúdu, potom so zvýšením frekvencie prúdu charakteristická impedancia klesá. Meranie a vyhodnotenie hodnoty vlnovej impedancie je možné vykonať pomocou prístroja P5-5. Na tento účel sa práca vykonáva z oboch koncov káblovej komunikačnej linky. Na jednom konci je meraný obvod rušený aktívnym odporom, na ktorý sa odporúča použiť vysokofrekvenčné tmelové odpory spoločného podniku, SPO alebo zásobník nedrôtových odporov, na druhom je prístroj P5-5. pripojený. Nastavením odporov na vzdialenom konci obvodu a zvýšením zosilnenia zariadenia na blízkom konci obvodu sa pomocou zariadenia P5-5 dosiahne minimálny odraz od vzdialeného konca vedenia. Hodnota odporu zvolená na vzdialenom konci obvodu v tomto prípade bude zodpovedať charakteristickej impedancii obvodu. Normy pre hodnotu priemernej hodnoty odporu vlny sú uvedené v tabuľke. 4. Tabuľka 4 Od hodiny do tej doby, kHz kábel P-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKGMKSB MKSG sušičky suchej vody 0,8720495823585798 ÷ 1085 368 ÷ 648 43548749010,0230155258181146231 ÷ 308 147 ÷ 200 160190,519616,0205135222158139133 ÷ 174 15218218660131142 ÷ 147 130174174,6120129142 ÷ 146 171168,4200128169,2167,3300126168,2166,3
1.5.2 Prevádzkový útlm Pri šírení elektrickej energie cez drôty sa amplitúdy prúdu a napätia znižujú alebo, ako sa hovorí, podliehajú tlmeniu. Zníženie energie na okruhu 1 km je spôsobené faktorom tlmenia, ktorý sa nazýva aj kilometrové tlmenie. Koeficient útlmu je označený písmenom a a meria sa v neperoch na 1 km. Koeficient útlmu závisí od primárnych parametrov obvodu a je spôsobený dvoma typmi strát: útlm v dôsledku energetických strát na ohrev kovu drôtu; útlm v dôsledku straty nedokonalosti izolácie a v dôsledku dielektrických strát. V nižšom frekvenčnom rozsahu dominujú straty v kove a vyššie začínajú ovplyvňovať straty v dielektriku. Keďže primárne parametre závisia od frekvencie, potom a závisí od frekvencie: so zvyšujúcou sa frekvenciou prúdu a zvyšuje. Zvýšenie útlmu sa vysvetľuje skutočnosťou, že so zvýšením frekvencie prúdu sa zvyšuje aktívny odpor a vodivosť izolácie. Poznať koeficient útlmu obvodu ( a ) a dĺžku reťaze (ℓ), potom je možné určiť vlastný útlm celej reťaze (a): a = a × ℓ, Np Pre štvorpruhové, tvoriace komunikačný kanál, väčšinou nie je možné plne zabezpečiť podmienky koordinovaného zaradenia. Preto na zohľadnenie nekonzistentnosti tak vo vstupných, ako aj vo výstupných obvodoch vytvoreného komunikačného kanála v reálnych (reálnych) podmienkach nestačí poznať iba jeho vlastný útlm. Prevádzkový útlm (ap) je útlm káblového reťazca v reálnych podmienkach, t.j. pri akomkoľvek zaťažení na jeho koncoch. V reálnych podmienkach je spravidla prevádzkové tlmenie väčšie ako vlastné tlmenie (ap >a). Jednou z metód merania prevádzkového útlmu je metóda rozdielu hladín. Pri meraní touto metódou je potrebný generátor so známym EMF, známym vnútorným odporom Z®. Absolútna úroveň napätia pri zodpovedajúcom zaťažení generátora Z® sa meria indikátorom úrovne stanice A a je určená: a absolútna úroveň napätia na záťaži Z i merané hladinomernou stanicou B. Normy pre koeficient útlmu obvodov niektorých typov káblových komunikačných liniek sú uvedené v tabuľke. 5. Sekundárne parametre komunikačných káblov svetelného poľa výrazne závisia od spôsobu uloženia vedení (závesné, na zemi, v zemi, vo vode). 1.6 Meranie parametrov vplyvu
Stupeň vplyvu medzi obvodmi káblovej komunikačnej linky sa zvyčajne odhaduje podľa veľkosti presluchu. Prechodový útlm charakterizuje útlm ovplyvňujúcich prúdov pri ich prechode z ovplyvňujúceho obvodu do ovplyvňovaného obvodu. Keď cez ovplyvňujúci obvod preteká striedavý prúd, vytvára sa okolo neho striedavé magnetické pole, ktoré pretína ovplyvnený obvod. Rozlišuje sa medzi presluchom na blízkom konci Ao a presluchom na vzdialenom konci Aℓ. Útlm prechodových prúdov vyskytujúcich sa na konci obvodu, kde je umiestnený generátor ovplyvňujúceho obvodu, sa nazýva útlm presluchu na blízkom konci. Útlm prechodových prúdov aplikovaných na opačný koniec druhého obvodu sa nazýva presluchy na vzdialenom konci. Tabuľka 5. Normy pre koeficient útlmu okruhov, Np / km. Frekvencia, kHz Kábel P-274P-274MP-270TG, TBTZG, TZSP-296MKB MKGMKSB MKSG 0,04 ÷ 0,670,043 ÷ 0,066 0,0440,043100,2840,3980,2680,3740,1160,344 ÷ 0,6440,091 ÷ 0,170 0,200,0910,087160,3200,4450,3040,4210,1360,103 ÷ 0,1 820,230,0960,092300,1740,129 ÷ 0,220 0,240,1110,114600,2290,189 ÷ 0,275 0,280,1500,1451200,3110,299 ÷ 0,383 0,380,2180,2102000,3920,460,2940,2743000,4740,3720,3325520,81
1.6.1 Presluchy na blízkom konci Presluchy na blízkom konci je dôležité merať a vyhodnocovať pre štvorvodičové systémy s rôznymi smermi vysielania a prijímania. Takéto systémy zahŕňajú prenosové systémy s jedným káblom (P-303, P-302, P-301, P-330-6, P-330-24) fungujúce cez jednokvadrantový kábel (P-296, R-270). Najbežnejšou metódou merania útlmu presluchu je porovnávacia metóda používaná pri použití súpravy prístrojov VIZ-600, P-322. Pri meraní prístrojom P-324 sa používa zmiešaná (porovnávacia a sčítacia) metóda. Podstata porovnávacej a doplnkovej metódy spočíva v tom, že v polohe 2 je veľkosť presluchu (Ao) doplnená o útlm zásobníka (ams) na hodnotu menšiu ako 10 Np. Zmenou útlmu skladu dosiahnuť splnenie podmienky Ao + amz ≥10 Np. Pre uľahčenie odčítania nameranej hodnoty na prepínači NP sú čísla uvedené nie pre skutočne zavedený útlm am, ale pre rozdiel 10 am. Pretože sa tlmenie zásobníka nemení plynulo, ale v krokoch po 1 Np, zvyšok jeho útlmu v Np sa meria na stupnici číselníka (IP) v rozsahu od 0 do 1 Np. Pred meraním je prístroj nakalibrovaný, pre ktorý je prepínač obvodu NP nastavený do polohy GRAD (pozícia 1 na obr. 9). V tomto prípade je výstup generátora pripojený k meraču cez referenčný predlžovací kábel (EU) s útlmom 10 Np. Normy pre presluchy sú uvedené v tabuľke. 6. Tabuľka 6. Normy pre útlm presluchu na blízkom konci vo vnútri a medzi susednými štyrmi, nie menej, Np Typ kábla Frekvencia, kHz Dĺžka vedenia, km Útlm presluchu P-27060106,0 P-29660108,8 MKB MKG100 2000,850 0,8506,8 6,8 MKSB, MKSG Celý frekvenčný rozsah 0,6507,2 Pri kábli P-296 sa kontroluje aj útlm presluchu pri frekvenciách 10 kHz a 30 kHz. 1.6.2 Presluchy na vzdialenom konci Presluchy na vzdialenom konci je dôležité merať a vyhodnocovať aj pre štvorvodičové systémy, ale s rovnakými smermi vysielania a prijímania. Medzi takéto systémy patria dvojkáblové prenosové systémy typu P-300, P-330-60. Na meranie útlmu presluchu na vzdialenom konci Aℓ je potrebné mať nainštalované dve zariadenia P-324 na opačných koncoch meraných obvodov. Meranie prebieha v troch krokoch. Taktiež pomocou prístroja P-324 je možné merať útlm minimálne 5 Np, na vstupe prístroja je zapnutá predlžovacia šnúra UD 5 Np, ktorá je súčasťou prístroja na testovanie výkonu prístroja. Získaný výsledok merania sa rozdelí na polovicu a určí sa útlm jedného okruhu. Potom sa obvod zostaví a nakalibruje sa meracia dráha zariadenia stanice B, pripojeného k ovplyvňovaciemu obvodu. V tomto prípade musí byť súčet útlmu obvodu, predlžovačky UD 5Np a zásobníka útlmu minimálne 10 Np, zvyšok útlmu nad 10Np sa nastavuje na číselníku. Tretí krok meria presluchy na vzdialenom konci. Výsledok merania je súčtom hodnôt NP spínača a číselníka. Nameraný presluch na vzdialenom konci sa porovnáva s referenčnou hodnotou. Presluchy na vzdialenom konci sú uvedené v tabuľke. 7. Tabuľka 7 Typ kábla Frekvencia, kHz Dĺžka vedenia, km Útlm presluchu P-27060105,5 P-29660105,0 MKB MKG100 2000,850 0,8507,8 7,8 MKSB, MKSG Celý frekvenčný rozsah 0,6508,2 Vo všetkých symetrických káblových obvodoch sa útlm presluchu s rastúcou frekvenciou znižuje približne podľa logaritmického zákona. Pre zvýšenie útlmu presluchu medzi obvodmi sa vodivé jadrá pri výrobe skrútia do skupín (pár, štyri, osem), skupiny sa skrútia do káblového jadra, obvody sa tienia a pri ukladaní káblových komunikačných vedení sa kábel vyvážené. Balansovanie na nízkofrekvenčných kábloch je ich dodatočné prekríženie počas nasadenia a zapnutie kondenzátorov. Vyvažovanie na HF kábloch je kríženie a zapínanie spätnoväzbových slučiek. Potreba vyváženia môže vzniknúť pri zhoršení parametrov vplyvu kábla pri jeho dlhodobom používaní alebo pri výstavbe diaľkového komunikačného vedenia. Potreba vyváženia kábla by mala byť stanovená v každom konkrétnom prípade na základe skutočnej hodnoty útlmu presluchu obvodov, ktorá závisí od komunikačného systému (systém použitia káblových obvodov a tesnenia) a dĺžky vedenia. . 2. Určenie povahy a miesta poškodenia káblových komunikačných vedení
2.1 Všeobecné
Na komunikačných kábloch môže dôjsť k nasledujúcim typom poškodenia: zníženie izolačného odporu medzi žilami kábla alebo medzi žilami a zemou; zníženie izolačného odporu "škrupina - zem" alebo "brnenie - zem"; úplné prerušenie kábla; dielektrický rozpad; asymetria odporu žíl; zlomené páry vo vyváženom kábli. 2.2 Skúšky na zistenie povahy poškodenia
Určenie povahy poškodenia („uzemnenie“, „otvorený obvod“, „krátky“ pokles izolačného odporu) sa vykonáva testovaním každého jadra kábla pomocou megohmetrových alebo ohmmetrových obvodov rôznych meracích prístrojov (napríklad P-324 , PKP-3, PKP-4, KM-61C atď.). Ako ohmmeter môžete použiť kombinovaný prístroj "tester". Testy sa vykonávajú v nasledujúcom poradí: Izolačný odpor sa kontroluje medzi jedným jadrom a zvyškom, pripojeným k uzemnenému tieneniu. Na stanici A, kde sa vykonávajú skúšky, sú všetky vodiče okrem jedného spojené dohromady a na tienenie a uzemnené. V stanici B sú žily umiestnené na izolácii. Izolačný odpor sa meria a porovnáva s normou pre tento typ kábla. Testovanie a analýza sa vykonáva pre každé jadro kábla. Ak je nameraná hodnota izolačného odporu pod normou, potom sa určí povaha poškodenia: poškodenie izolácie vzhľadom na "zem"; poškodenie izolácie vo vzťahu k tieneniu kábla; poškodenie izolácie v porovnaní s inými žilami kábla. Na určenie povahy poškodenia na stanici A sa „zem“ jeden po druhom odstráni z káblových žíl a vykoná sa analýza: a) ak odstránenie "zeme" z nejakého jadra (napríklad z jadra 2 na obr. 13) vedie k prudkému zvýšeniu izolačného odporu, potom izolácia medzi testovaným jadrom (jadro 1) a jadrom z ktorým je odstránená „zem“ ( žila 2); b) ak odstránenie "uzemnenia" zo všetkých žíl nevedie k zvýšeniu izolačného odporu na normu, potom je izolácia testovaného jadra (jadro 1) poškodená vo vzťahu k tieneniu kábla (uzemnenie). Ak sa počas nasledujúceho testu ukáže, že izolačný odpor je v stovkách ohmov alebo jednotiek kOhm, znamená to možný skrat medzi jadrami testovaného kábla (napríklad medzi žilami 3 a 4 je znázornený "skrat"); Skontroluje sa celistvosť káblových žíl, pre ktorú sú všetky žily na stanici B spojené spolu a s tienením. Na stanici A sa skontroluje celistvosť každého jadra ohmmetrom. Zistenie povahy škody umožňuje zvoliť si jeden zo spôsobov určenia miesta poškodenia. 2.3 Určenie miesta poškodenia izolácie jadier drôtov
Na určenie miesta poškodenia izolácie vodičov sa používajú mostíkové obvody, ktorých výber závisí od toho, či sú v danom kábli použiteľné vodiče alebo nie. V prítomnosti pracovného drôtu, ktorý má rovnaký odpor ako poškodený, a s izolačným odporom poškodeného drôtu do 10 mOhm, sa merania vykonávajú mostíkovou metódou s premenlivým pomerom vyvažovacích ramien. Hodnoty odporu ramien mosta Ra a Rm počas meraní sa volia tak, aby chýbal prúd v uhlopriečke mosta, do ktorej je zaradený MT. Pri zisťovaní miesta poškodenia izolácie mostíkovou metódou s premenlivým pomerom vyvažovacích ramien sa používajú prístroje PKP-3, PKP-4, KM-61S. V týchto zariadeniach je odpor Rm premenlivý a je určený počas meraní v momente rovnováhy mostíka a odpor Rа je konštantný a pre zariadenia ústredne je zvolený rovný 990 Ohm, pre zariadenie KM-61S - 1000 ohmov. Ak majú funkčné a poškodené vodiče rozdielne odpory, potom sa merania vykonajú na oboch koncoch káblovej komunikačnej linky. Pri použití zariadení PKP-3, PKP-4 je možné na určenie miesta poškodenia kábla použiť aj iné metódy merania izolačného odporu: 5. Metóda naprázdno a nakrátko pomocou mostíka s konštantným pomerom vyvážených ramien. Používa sa pri absencii prevádzkyschopných vodičov a prechodového odporu v mieste poškodenia izolácie do 10 kOhm. Metóda naprázdno a nakrátko pri použití mostíka s variabilným pomerom vyvážených ramien. Používa sa pri absencii prevádzkyschopných vodičov a prechodovom odpore v mieste poškodenia izolácie od 0,1 do 10 MΩ. Pri absencii použiteľných vodičov predstavuje určenie miesta poškodenia izolácie mostíkovými metódami s dostatočnou presnosťou určité ťažkosti. V tomto prípade možno použiť pulzné a indukčné metódy. Na merania impulznou metódou sa používajú s prístrojom P5-5, P5-10, ktorého dosah môže na symetrických komunikačných kábloch dosiahnuť 20-25 km. 2.4 Určenie miesta prerušenia drôtu
Určenie miesta prerušenia drôtu možno vykonať nasledujúcimi metódami: Impulzný prúdový mostík. Používa sa, ak existuje pracovný drôt, ktorý má rovnakú odolnosť ako poškodený. Metóda porovnávania kapacity (balistická metóda). Používa sa, keď je špecifická kapacita prevádzkyschopných a poškodených vodičov rovnaká. Metóda porovnávania kapacít pre obojstranné meranie. Používa sa pri nerovnakej mernej kapacite poškodených a prevádzkyschopných vodičov a najmä vtedy, keď nie je možné uzemniť nemerané vodiče vedenia. Na určenie miesta prerušenia drôtu je možné použiť zariadenia PKP-3, PKP-4, KM-61C, P-324. Ak je v kábli dobré jadro a možnosť uzemnenia všetkých ostatných žíl kábla, meria sa pracovná kapacita dobrého jadra (Cℓ) a potom poškodeného jadra (Cx). Ak podľa prevádzkových podmienok kábla nie je možné uzemnenie zostávajúcich nemeraných žíl, potom na získanie spoľahlivého výsledku sa zlomené jadro meria z oboch strán, vzdialenosť k bodu zlomu sa vypočíta podľa vzorca:
