專利名稱：電纜對(duì)線器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電纜對(duì)線器，屬數(shù)字式電子檢測(cè)裝置領(lǐng)域。
在將電纜接入系統(tǒng)前必須先進(jìn)行對(duì)線工作，以往電纜對(duì)線是采用最原始的方法，即在一端將某一芯線與外皮短路，用電話通知另一端，另一端工作人員用電鈴或萬(wàn)用表等逐線連接測(cè)試，直至鈴響或萬(wàn)用表指示短路才表明找到所測(cè)芯線。從其過(guò)程看，這種方法工作量大，效率低且很難發(fā)現(xiàn)芯線與外皮間的短路故障。
本實(shí)用新型提出的電纜對(duì)線器能使對(duì)線工作迅速、準(zhǔn)確地完成。這種對(duì)線器由發(fā)訊器和檢測(cè)器兩部分組成，檢測(cè)時(shí)，發(fā)訊器向所有芯線同時(shí)發(fā)出不同的訊號(hào)，在電纜的另一端用檢測(cè)器任意檢測(cè)某一芯線，該芯線在發(fā)送端預(yù)先編好的號(hào)碼立即就會(huì)在檢測(cè)器上以數(shù)碼形式顯示出來(lái)。若芯線與外皮、芯線與芯線短路，這種故障也會(huì)在檢測(cè)器中顯示出來(lái)。
附

圖1和附圖2分別是這種電纜對(duì)線器的發(fā)訊器部分的電路原理圖和工作波形圖；附圖3和附圖4分別是檢測(cè)器部分的電路原理圖和工作波形圖；附圖5和附圖6分別是發(fā)訊器和檢測(cè)器的實(shí)施例；附圖7則為外觀圖。下面對(duì)照附圖詳述其結(jié)構(gòu)和工作原理。
發(fā)訊器采用同步掃描方式工作，即每一路輸出信號(hào)同步，而對(duì)某一路輸出信號(hào)則采用同步信號(hào)加計(jì)數(shù)脈沖序列重復(fù)工作的方式。若總共有N個(gè)輸出端，則每個(gè)輸出端的信號(hào)均是在兩個(gè)寬同步脈沖之間有N－1個(gè)計(jì)數(shù)脈沖序列，而第K(1≤K≤N)個(gè)輸出端則恰好缺少第K個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，這樣就使得不同號(hào)碼的輸出端具有不同的信號(hào)特征。
附圖1即為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)訊功能的發(fā)訊器電路原理圖。從圖中可見，發(fā)訊器主要由時(shí)基電路(A)、計(jì)數(shù)器(B)、譯碼器(C)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(D)和N個(gè)與門組成的輸出門陣列(E)構(gòu)成，其中時(shí)基電路輸出端OUT同時(shí)接至CP端和輸出門陣列的所有與門的一端；計(jì)數(shù)器輸出與譯碼器輸入相連，譯碼輸出分別接至相應(yīng)的輸出門陣列中與門的另一輸入端；譯碼器的結(jié)構(gòu)使得當(dāng)計(jì)數(shù)器累加值為K時(shí)第K個(gè)輸出端出現(xiàn)一低電平脈沖，其余時(shí)刻該端均輸出高電平，這種譯碼器的構(gòu)成很簡(jiǎn)單，故不再詳述；譯碼器的最后一輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的上升沿觸發(fā)端TR＋相連；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端Q與計(jì)數(shù)器清零端Cr相連，其Q端與時(shí)基電路觸發(fā)端TR相連。
工作時(shí)，時(shí)基電路發(fā)出脈寬T0、占空比50％的計(jì)數(shù)脈沖，該脈沖一方面送入計(jì)數(shù)器進(jìn)行加計(jì)數(shù)，同時(shí)送入輸出門陣列，在一般情況下，由于譯碼器輸出高電平，故計(jì)數(shù)脈沖直接從輸出端輸出；對(duì)于第K個(gè)譯碼器輸出端，如前所述，當(dāng)?shù)贙個(gè)計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)時(shí)，將使其輸出一低電平脈沖，從而使第K個(gè)輸出端為零，這樣第K個(gè)輸出端就缺少第K個(gè)脈沖；當(dāng)?shù)贜個(gè)譯碼器輸出端為低電平時(shí)，預(yù)示著一個(gè)掃描周期的完成，當(dāng)其向高電平跳變時(shí)，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，觸發(fā)器輸出端Q為高電平，給計(jì)數(shù)器清零，Q輸出端輸出低電平，強(qiáng)迫時(shí)基電路停振而輸出高電平，這就產(chǎn)生一個(gè)寬的同步脈沖，其寬度為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的tw時(shí)間，通常tw為5～15T0，設(shè)為T1。過(guò)了tw時(shí)間后單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器恢復(fù)穩(wěn)態(tài)，新的一輪掃描重新開始。工作波形如圖2所示。
檢測(cè)器的主要功能是將不同芯線上的脈沖信號(hào)特征識(shí)別出來(lái)，并將其位置(亦即代表芯線的號(hào)碼)用十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)，同時(shí)還要求其能夠?qū)π揪€的斷線、短路故障作出反映。
如附圖2所示，檢測(cè)器包括由具有斯密特觸發(fā)性質(zhì)的反相器N1、N2組成的整形電路(A)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器DW1、DW2與非門AN1AN2、計(jì)數(shù)器(B)、鎖存器(C)，譯碼器(D)，驅(qū)動(dòng)器(E)和顯示器(F)，其中整形電路(A)的輸出同時(shí)接至DW1、DW2的下降沿觸發(fā)端TR1－、TR2－；DW1的輸出Q1接至AN2一輸入端；DW2輸出Q同時(shí)接至AN1的一輸入端與計(jì)數(shù)器CP端；AN1另一輸入端與N1輸出相連，其輸出同時(shí)與AN2另一輸出端和鎖存器解鎖控制端LE相連；計(jì)數(shù)器、鎖存器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)器和顯示器的輸出、輸入依次相連，連接關(guān)系已為大家所熟悉，故不再詳述。(實(shí)際上已有鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)“三位一體”的集成塊問世，如4513等)。
當(dāng)無(wú)信號(hào)輸入時(shí)，DW1、DW2的TR1－、TR2－輸入高電平、Q1、Q2分別為低、高電平(穩(wěn)態(tài))、AN2輸出“1”，計(jì)數(shù)器清零。
當(dāng)檢測(cè)信號(hào)時(shí)，經(jīng)N1、N2進(jìn)入TR1－、TR2－的計(jì)數(shù)脈沖下降沿觸發(fā)DW1、DW2、使其進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。先分析Q1狀態(tài)，由于DW1的tw1調(diào)整為T0≤tw1＜T1，故一般情況下Q1維持高電平，僅當(dāng)同步脈沖即將結(jié)束前一小段時(shí)間內(nèi)((T0＋T1)－tw1)下跳為低電平，但當(dāng)同步脈沖下降沿一到又跳變?yōu)楦唠娖?，在這期間AN2輸出為“1”故計(jì)數(shù)器清零，而在這以外時(shí)段內(nèi)，因一般AN1輸出為“1”(后面分析)，故AN2輸出為“0”，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。下面在考察Q2，因DW2的tw2調(diào)整為T0＜tw2＜2T0，故計(jì)數(shù)脈沖下降沿使Q2形成下降沿，過(guò)tw2后回跳為“1”而形成上升沿，這上升沿進(jìn)入CP計(jì)數(shù)，由此可見對(duì)于一般計(jì)數(shù)脈沖，N1輸出與Q2輸出信號(hào)不能同時(shí)為“1”，故AN2輸出為“1”。而當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖“特征”(即缺一脈沖)出現(xiàn)時(shí)，此時(shí)N1輸出為“1”，Q2亦為“1”故AN1輸出為“0”，進(jìn)入LE端使鎖存器解鎖，計(jì)數(shù)器讀數(shù)恰好表示脈沖“特征”所處位置)進(jìn)入鎖存器并譯碼、顯示出來(lái)，“特征”過(guò)后LE恢復(fù)高電平，顯示內(nèi)容由于鎖存器的閉鎖而不再改變， 顯示。
從Q1若有引線引至驅(qū)動(dòng)器消隱控制端(帶消隱功能的驅(qū)動(dòng)器已有集成塊出售)，則當(dāng)無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，(即不接觸線時(shí))，由于Q1為“0”，故顯示器呈消隱狀態(tài)，從而可節(jié)約電源。
當(dāng)芯線與外皮短路時(shí)，輸入為“0”，此時(shí)在跨接于Tr1與DW1翻轉(zhuǎn)電位控制端C的R1、D1作用下，維持Q1為“1”，而Q2為零，故AN1輸出為“0”，解鎖，AN2輸出為“1”，計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)消隱控制端為“1”故不消隱，顯示為0，表示短路。當(dāng)芯線之間短路時(shí)，經(jīng)分析可發(fā)現(xiàn)最終顯示器由于快速交替顯示兩個(gè)號(hào)碼而呈閃爍現(xiàn)象，這樣就能判別線間短路故障。
附圖5、6繪出實(shí)施例。其中芯線數(shù)N取100。
在發(fā)訊器中，時(shí)基電路選用雙時(shí)基IC556的一個(gè)時(shí)基部分，發(fā)出周期為2ms，占空比為50％的計(jì)數(shù)脈沖；計(jì)數(shù)器選用4520，它是雙四位二進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，聯(lián)級(jí)使用組成八位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；譯碼器采用1個(gè)4515與7個(gè)4515兩級(jí)譯碼方案，由Y11至Y74構(gòu)成100個(gè)輸出；單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由4098的一半構(gòu)成，tw為13ms；輸出門陣列簡(jiǎn)單地采用二極管與門。具體連線不復(fù)雜，故不再詳述。雙時(shí)基IC556的另一個(gè)時(shí)基電路與外部LED等組成一比較振蕩器，當(dāng)電壓低于一定值時(shí)使其工作而引起LED閃爍，它原理不復(fù)雜故不再詳述。
權(quán)利要求1.一種電纜對(duì)線器的發(fā)訊器，由外殼和內(nèi)部電路組成，其特征在于其內(nèi)部電路部分包括時(shí)基電路(A)、計(jì)數(shù)器(B)、譯碼器(C)、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(D)和N個(gè)與門組成的輸出門陣列(E)，其中(1)時(shí)基電路輸出端OUT同時(shí)接至計(jì)數(shù)器CP端和輸出門陣列所有與門的一端；(2)計(jì)數(shù)器輸出與譯碼器輸入相連，譯碼器輸出分別接至相應(yīng)的輸出門陣列中的與門的另一輸入端；(3)譯碼器的最后一輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上升沿觸發(fā)端TR+相連；(4)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的Q輸出端和Q輸出端分別與計(jì)數(shù)器清零端Cr和時(shí)基電路觸發(fā)端TR相連；(5)譯碼器的設(shè)置使得計(jì)數(shù)器累加值為K(1≤K≤N)時(shí)第K個(gè)輸出端輸出一低電平脈沖，其余時(shí)刻該端輸出高電平；(6)當(dāng)時(shí)基電路發(fā)出的計(jì)數(shù)脈沖脈寬To，占空比50%時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的tw為5～15To。
2.一種電纜對(duì)線器的檢測(cè)器，由外殼和內(nèi)部電路組成，其特征在于其內(nèi)部電路部分包括由具有斯密特觸發(fā)性質(zhì)的反相器N1、N2組成的整形電路(A)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器DW1、DW2，與非門AN1、AN2，計(jì)數(shù)器(B)，鎖存器(C)，譯碼器(D)，驅(qū)動(dòng)器(E)和顯示器(F)，其中(1)整形電路(A)的輸出同時(shí)接至DW1、DW2的下降沿觸發(fā)端TR1－、TR2－；(2)DW1的輸出Q1接至AN2一輸入端；(3)DW2輸出Q2同時(shí)接至AN1的一輸入端與計(jì)數(shù)器CP端；(4)AN1另一輸入端與N1輸出相連，其輸出同時(shí)與AN2另一輸出端和鎖存器解鎖控制端LE相連；(5)DW1的tw1滿足T0《tw1＜T1，DW2的tw2滿足T0＜tw2＜2T0，T1為同步脈沖寬度。
3.如權(quán)利要求1所述發(fā)訊器，其特征在于(1)時(shí)基電路選用556中的一個(gè)時(shí)基部分，產(chǎn)生脈沖周期為2ms，占空比為50％；(2)計(jì)數(shù)器選用4520，聯(lián)級(jí)使用；(3)譯碼器采用1個(gè)4515和7個(gè)4515兩級(jí)譯碼方式；(4)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由4098的一半構(gòu)成，tw為13ms；(5)輸出門陣列中的與門為兩極管與門。
4.如權(quán)利要求2所述檢測(cè)器，其特征在于，(1)N1、N2、AN1和AN2分別為4093中四個(gè)與非門；(2)DW1、DW2分別為4098中的兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；(3)4098的“2”、“5”腳間接有R1和D1；(4)計(jì)數(shù)器采用4518，極聯(lián)使用；(5)鎖存器、譯碼器、驅(qū)動(dòng)器由兩個(gè)4513實(shí)現(xiàn)；(6)顯示器選用兩個(gè)FND500數(shù)碼管；(7)DW1的tw1為10ms，DW2的tw2為1.5ms。
5.如權(quán)利要求2或4所述檢測(cè)器，其特征在于從DW1的Q1輸出端有一線連至驅(qū)動(dòng)器消隱控制端。
6.如權(quán)利要求4所述檢測(cè)器，其特征在于從DW1的Q1輸出端至驅(qū)動(dòng)器消隱控制端BI之間串有R2和D2，電源VDD與地之間串有R3和C1，其中點(diǎn)與BI相連。
專利摘要一種電纜對(duì)線器，由發(fā)訊器和檢測(cè)器構(gòu)成，發(fā)訊器在電纜的一端向各不同芯線同時(shí)發(fā)出各不相同的、帶有一定特征的脈沖信號(hào)串，在電纜的另一端用檢測(cè)器立即能將芯線號(hào)碼顯示出來(lái)，而且還能發(fā)現(xiàn)芯線與外皮、芯線與芯線之間的短路故障。
文檔編號(hào)G01R31/08GK2044075SQ8821346
公開日1989年9月6日 申請(qǐng)日期1988年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月21日
發(fā)明者董梁, 王計(jì)躍, 毛晉 申請(qǐng)人:董梁, 王計(jì)躍, 毛晉