專利名稱：多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試市內(nèi)電話線路故障的多功能電子裝置。
目前，市內(nèi)電話線路故障查修員(線務(wù)員)所用的查線器，實(shí)際上是一種并無測(cè)試功能的簡(jiǎn)易手持電話機(jī)，只是供聯(lián)絡(luò)使用。查障時(shí)，在局內(nèi)測(cè)量臺(tái)人員的配合指揮下，逐段查找故障點(diǎn)。故障排除后，再呼叫聯(lián)絡(luò)局內(nèi)測(cè)量員請(qǐng)求復(fù)測(cè)和呼出己修復(fù)的用戶加以證實(shí)。但因局內(nèi)測(cè)量臺(tái)一局只有一臺(tái)，供一人操作。往往造成數(shù)名線務(wù)員在線路電桿上同時(shí)或輪番等待測(cè)量員的配合測(cè)試。這種傳統(tǒng)的作業(yè)方式被動(dòng)、低效、歷時(shí)長(zhǎng)、給線務(wù)員增加了勞動(dòng)負(fù)荷。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述查線器的缺點(diǎn)，提供一種具有線路故障測(cè)試、判斷功能并可進(jìn)行電纜對(duì)號(hào)各測(cè)線間絕緣電阻的多功能便攜式線路測(cè)量查線器。操作者無需測(cè)量員配合指揮，可獨(dú)立完成整個(gè)線路測(cè)試、判斷、查修和證實(shí)的全過程。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)上，有3根測(cè)試引出線(a、b、c)的環(huán)阻比較器與觸發(fā)器相連，觸發(fā)器與告警器相連，三者構(gòu)成逐級(jí)遞進(jìn)的控制關(guān)系；斷線檢測(cè)器與鈴流發(fā)生器相連，并受其控制，輸出端與觸發(fā)器相連，使斷線檢測(cè)信號(hào)控制觸發(fā)器工作；聯(lián)絡(luò)話機(jī)經(jīng)隔直流電容和供電鍵后跨接在測(cè)試引出線上；測(cè)試引出線中的c線接在滑動(dòng)鍵上，根據(jù)需要可分別向a、b線滑接。測(cè)試線路絞線、碰地、絕緣電阻及電纜對(duì)號(hào)時(shí)，使用選擇鍵，3根測(cè)試引出線接入被測(cè)線路網(wǎng)絡(luò)，環(huán)阻比較器獲得被測(cè)線路的環(huán)阻比較電壓，由該比較電壓控制觸發(fā)器，再由觸發(fā)器控制告警器，以聲光告警的方式顯示線路的故障類別。斷線檢測(cè)時(shí)加按振鈴鍵，利用鈴流信號(hào)能否成回路來決定斷線檢測(cè)器輸出電平，去逐級(jí)控制觸發(fā)器和告警器，以聲光告警的方式顯示線路狀態(tài)。
本實(shí)用新型的線路測(cè)量電路部分大量采用了集成電路，測(cè)試判斷準(zhǔn)確，又可制造得很小，便于攜帶上桿，便于操作。避免了現(xiàn)行老式測(cè)量臺(tái)采用繼電器控制萬用表的摸擬測(cè)方法中存在的經(jīng)驗(yàn)性和不準(zhǔn)確性。


圖1是多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器的電氣原理方框圖；圖2是多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器的電氣原理圖；圖3是聯(lián)絡(luò)話機(jī)電氣原理圖；圖4是多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器的結(jié)構(gòu)剖視圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例作詳細(xì)說明圖1示出了該多功能便攜式測(cè)試查線器的電氣方框圖。本實(shí)用新型自備獨(dú)立的電源，用12V可充電電池組(配合充電器，用現(xiàn)有技術(shù))，該電源可直接供告警器、觸發(fā)器和環(huán)阻比較器的正常工作。鑒于話機(jī)電路和鈴流發(fā)生器輸出振鈴電壓較高的需要，故同時(shí)還要將12V電源升壓至50V。送給鈴流發(fā)生器和聯(lián)絡(luò)話機(jī)工作。在測(cè)試線路絞線、絕緣、地氣及電纜對(duì)號(hào)時(shí)，環(huán)阻比較器的A、B、C測(cè)試夾子夾在被測(cè)線路上，對(duì)其等效環(huán)阻進(jìn)行比較，獲得比較電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)送入被比較器控制的觸發(fā)器，再由觸發(fā)器控制告警器。告警器以聲光告警器方式顯示被測(cè)線路的狀態(tài)類別。測(cè)斷線是以鈴流不能構(gòu)成回路，斷線檢測(cè)器從而獲取一個(gè)告警控制電平，該電平送到受斷線檢測(cè)器控制的觸發(fā)器，同上述一樣，控制聲光告警器。
圖2是多功能便攜式測(cè)量查線器的電氣原理圖。K是電源總開關(guān)，E為12V電池組。R1-R4、C1-C3、T1、T2、L、N2(四只整流二極管)、N1的腳1-6組成電源升壓電路。其中N1是采用CC4069集成塊(腳14、7分別接電源正負(fù)極)，該集成塊是一個(gè)六組反相器，而其每一個(gè)反相器都是由最基本的單級(jí)反相器組成?，F(xiàn)用它的前三級(jí)(1-6腳)與C1、R1、R2構(gòu)成典型的占空比為1∶1的方波發(fā)生器(頻率公式f＝1/1.4R2C1)振蕩頻率取在500HZ左右便于偶合變壓。當(dāng)K合上，產(chǎn)生的方波脈沖經(jīng)N1的第三級(jí)(腳5.6)隔離反相后，驅(qū)動(dòng)T1、T2放大，再由脈沖變壓器L升壓，N2整流、C2、C3濾波變成50V直流電壓輸出，供下級(jí)電路工作電源。WD1降壓，使N3工作電壓為12V。
N3集成塊(可用國產(chǎn)時(shí)基電路5G1555集成塊，俗稱555電路，它的腳8、1分別接電源正、負(fù)極，4腳是觸發(fā)端，3腳是輸出端)，及R6、R7、C5、C6構(gòu)成常見555電路振蕩器。它們又與T3-T5及R8-R10，D2、D3、LED1組成鈴流發(fā)生器。當(dāng)按K1時(shí)，其3、4接點(diǎn)閉合，555電路獲電源而振蕩工作，N3的3腳出25HZ的方波信號(hào)(f＝1/0.693(R6＋2R7)C5)，當(dāng)N3的3腳為低電平時(shí)(約0V)，T3截止，T4、T5分別經(jīng)R9、R10飽和導(dǎo)通。此時(shí)，T5的C極(亦是T3的C級(jí))，有一個(gè)50V直流鈴流脈沖信號(hào)經(jīng)D3、LED1、K4的1、2接點(diǎn)，從夾子A輸出，送到被振話機(jī)的受鈴電路和隔直流電容。當(dāng)N3輸出高電平(約12V)時(shí)，T3飽和導(dǎo)通，T4、T5截止。此時(shí)。前半周的鈴流脈沖在話機(jī)隔直電容上的電荷倒過來逆向經(jīng)D2和T3的C-e極構(gòu)成的低阻通路充分放電，以利于下一個(gè)50V鈴流脈沖有效地作用于被振話機(jī)的受鈴電路。經(jīng)試驗(yàn)，這種鈴流雖是不歸零信號(hào)，但因采取了電容放電通路，振鈴效果十分理想。圖中K1的接點(diǎn)1、2是防鈴流串入話機(jī)電路LED而刺耳。二極管D1，是防止被振鈴時(shí)鈴流串入電路而設(shè)。
聯(lián)絡(luò)話機(jī)TEL采用現(xiàn)有簡(jiǎn)式話機(jī)電路，能呼叫、受鈴、通話即可。它的一端接振鈴鍵K1并經(jīng)C7//K4的接點(diǎn)后間接連到a測(cè)試線上，另一端接C8//K4，間接連到b測(cè)試線上。
喇叭Y、告警指示燈LED2及C11-C13，R14-R16與N4(555集成塊)共同組成555振蕩告警器。適當(dāng)選擇R15、R16、C13的值，可得頻率為1100HZ左右、人耳適聽的告警信號(hào)。當(dāng)N4的4腳獲高電平觸發(fā)(T6導(dǎo)通)時(shí)，告警電路工作，Y響、LED2閃亮，出現(xiàn)聲，光告警。
觸發(fā)器是由T6、T7、N1(集成塊CC4069的后三級(jí)反相器、腳9-13)及R17-R22、R27組成。其中N1的腳10-13與R20、R21構(gòu)成可調(diào)電平的施密特觸發(fā)器，R21是調(diào)節(jié)電路轉(zhuǎn)換電壓值的電阻，當(dāng)其實(shí)際工作觸發(fā)電壓(N1的11腳)大于E的一半時(shí)接正極，反之接負(fù)極。R20/R21的值決定施密特觸發(fā)器門電壓回環(huán)度(觸發(fā)門電壓的允許誤差)的大小。采用有回環(huán)電路的目的在于提高觸發(fā)器的工作可靠性。N1的腳8-9及R22組成觸發(fā)器的隔離匹配級(jí)(CC4069在12V電源下工作，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)門電壓為5V)，由圖可知，只有當(dāng)VF(對(duì)應(yīng)N1的8腳)小于5V，N1的12腳出高電平(約12V)，使T6、T7飽和導(dǎo)通，T6的e級(jí)出高電位(約12V)，送到N4的4腳使告警器工作并發(fā)出聲光告警。
R23-R26、K2、K3、測(cè)試引出線a、b及其夾子A、B，接在K2上的測(cè)試引出線C及其夾子C，以及跨接在測(cè)試線a、b線上的用于消除電話線路分布電容干擾的抗擾電容C15組成環(huán)阻比較器。R23、R24是絕緣比較電阻，R25、R26是絞線比較電阻。所要說明的是絞線(話機(jī)內(nèi)部短路性故障在測(cè)試中也作為絞線判定)包含直接接觸性絞線和通過第三媒介傳導(dǎo)的非接觸性絞線。前者等效環(huán)阻值較小(一般小于2千歐)，后者等效環(huán)阻較大。從理論上講交換機(jī)要求工作線路環(huán)阻≤2千歐，而實(shí)踐中采集和實(shí)驗(yàn)都表明，當(dāng)環(huán)阻≤4千歐時(shí)，仍能勉強(qiáng)工作。換而言之當(dāng)非接觸性絞線環(huán)阻達(dá)4千歐時(shí)，交換機(jī)出占線信號(hào)，用戶電話無法用了，實(shí)際維護(hù)中，非接觸性絞線便是此臨界標(biāo)準(zhǔn)，即KX≤4千歐時(shí)，就為絞線。它包容了直接接觸絞線的等效環(huán)阻值，這與實(shí)際相吻合。故應(yīng)以此標(biāo)準(zhǔn)值與絞線等效環(huán)阻RX比較，作為判斷線路是否絞線的實(shí)際依據(jù)。由CC4069的門電壓和分壓公式VF＝E RX/(RX＋R25＋R26)設(shè)計(jì)R25、R26的取值，使得當(dāng)RX小于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，VF小于5V(門電壓)，反之就大于5V。這樣可實(shí)現(xiàn)對(duì)觸發(fā)器的觸發(fā)控制。操作時(shí)，在分線設(shè)備上斷開線路與局端的連接，將A、B夾子分別夾在靠用戶一端(即逐步查修的段落方向)的電話線上，再將選擇鍵K2旋于＂1＂位(平時(shí)在＂2＂)。當(dāng)絞線時(shí)，RX小于標(biāo)準(zhǔn)值，由分壓公式可知VF小于5V，則N1的12腳出高電平(約12V)，T6、T7飽和導(dǎo)通，T6的e極出高電平作用于N4的4腳，告警電路工作，出聲、光告警。提示線路絞線，線務(wù)員需向下繼續(xù)查修。測(cè)線路是否碰地(地氣)，需再加夾C夾子于分線設(shè)備的避雷地氣線上，若a線碰地，則C夾子經(jīng)K3的2、3接點(diǎn)，使b線與a線構(gòu)成了一個(gè)低阻通路，考慮接地電阻在內(nèi)(一般小于40歐)，該回路電阻大大小于等效絞線環(huán)阻RX，從而出現(xiàn)與絞線同理的聲光告警；如無告警，就撥K2使其接點(diǎn)2、3離開，1、2相連，如若b線碰地，C夾子經(jīng)K3的1、2接點(diǎn)使a線與b線構(gòu)成低阻回路，同理，出現(xiàn)聲光告警，提示線務(wù)員查找碰地點(diǎn)。
如遇外力將通信線路拉斷，并裸觸地面，可能是又有地氣又絞線，其測(cè)試、告警原理亦同前述。
當(dāng)故障排除，按K1鍵振鈴數(shù)次，再按供電鍵K4，其1、2和3、4接點(diǎn)閉合，向用戶提供通話電源，證實(shí)線路己正常。若用戶不在家，也可以從鈴流是否有回路，監(jiān)視燈LED1是否閃亮，加以證實(shí)。
測(cè)電纜蕊線絕緣質(zhì)量通訊線路的線間絕緣電阻(R絕)技術(shù)要求在20兆歐以上。測(cè)試方法和原理與測(cè)線路絞線同理，只是要將K2旋至＂2＂位。R24、R25與R絕進(jìn)行比較分壓，當(dāng)R絕≥20兆歐時(shí)，VF＞5V，如前述同理，無告警；當(dāng)R絕＜20兆歐時(shí)，VF＜5V，出現(xiàn)聲光告警，表明線間絕緣不合格。
光電偶合器N(4N26)，限流電阻R21及 形濾波電路C9、C10、R13、K1的5、6動(dòng)合接點(diǎn)，組成斷線檢則器。由于N、R11與D3、LED1是并聯(lián)相接，當(dāng)按K1鍵，一部分鈴流分流流過4N26和R11，其c-e極隨著N閃光斷續(xù)導(dǎo)通，使12V脈沖電壓經(jīng) 形濾波后VE升為高電平(約12V)，作用于觸發(fā)器，N1腳12出低電平(約0V)，T7、T6截止。N4的4腳無觸發(fā)信號(hào)，無告警。若線路斷，流不成回路，N不發(fā)光亦不導(dǎo)通，VE為低電平，經(jīng)觸發(fā)器使N4的4腳獲高電平而觸發(fā)，告警電路工作，出現(xiàn)聲光告警，表明線路斷線。振鈴鍵K1的5、6動(dòng)合接點(diǎn)，使平時(shí)VE低電平(R12是放電電阻)無法輸出至觸發(fā)器，以免誤告警。
電纜對(duì)號(hào)時(shí)，甲、乙二人各持本品一只，按傳統(tǒng)的做法事先約定好聯(lián)絡(luò)線，再將夾子A、B夾上聯(lián)絡(luò)線，按KT鍵(見圖3)，使其1、2接點(diǎn)斷開，2、3接點(diǎn)閉合，二人即可通話。再約定其中一方撥K2鍵(見圖2)，使其接點(diǎn)1、2閉合，3、4斷開。此時(shí)，甲、乙二人用自己的C夾子同觸某蕊線時(shí)，就造成了a、b線經(jīng)被觸蕊線而短路，如絞線同理，出現(xiàn)聲光報(bào)警，表明該蕊線完好。脫開C夾子，二人又可通話約定繼續(xù)向下核對(duì)、編號(hào)，校正錯(cuò)、漏、混線，電路中C7、C8是防雙方電源極性互擾而設(shè)的隔直流電容。
圖3示出了聯(lián)絡(luò)電話機(jī)電氣原理圖。采用現(xiàn)有公知技術(shù)，不再詳述。但因本品結(jié)構(gòu)采取部件一體化，不另設(shè)手持聽筒，故將原電路中由聽筒控制的壓簧觸點(diǎn)KT改為手動(dòng)按鍵，功能不變。
圖4示出了多功能便攜式測(cè)量查線器的外觀及結(jié)構(gòu)圖。所有電子元器件全部做在電路總板5上。電池3經(jīng)充電插孔17的靜合點(diǎn)再向電路板供電(該插孔為公知產(chǎn)品)，電源總開關(guān)6、振鈴鍵13、滑動(dòng)鍵14、通話鍵15、供電鍵16、通話鍵20以及送話器8、受話器9、告警喇叭10、鈴流燈12、告警燈11都是經(jīng)內(nèi)部布線與電路板5相連的，測(cè)試引出線4中21是a線，22是b線，23是c線。它是從與總板5相連的接線柱18引出的。1是塑料殼體，19是電路總板5和脈沖變壓器7的支架。使用時(shí)將繩孔2系一繩子掛于頸脖。再按照所要進(jìn)行的測(cè)試內(nèi)容使用相關(guān)的按鍵和夾子。由于大量采用集成塊，產(chǎn)品可以制造得如普通電話機(jī)的一半大。且形如“大哥大”便于手持操作。
本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)的電話線路故障查修的作業(yè)流程，提高了工效，縮短了障礙歷時(shí)，有著廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器，主要由直流電源、升壓器、觸發(fā)器、告警器、環(huán)阻比較器、斷線檢測(cè)器、測(cè)試引出線、聯(lián)絡(luò)話機(jī)、抗干擾電容等組成，其特征在于環(huán)阻比較器與觸發(fā)器相連，觸發(fā)器與告警器相連，三者是逐級(jí)遞進(jìn)的控制連接關(guān)系。
2.按照權(quán)利要求1所述的多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器，其特征在于斷線檢測(cè)器與鈴流發(fā)生器相連，并受其控制，它的輸出端與觸發(fā)器相連，并根據(jù)鈴流是否構(gòu)成回路，使光電耦合器(N)輸出不同的電平來控制觸發(fā)器工作狀態(tài)。
3.按照權(quán)利要求1所述的便攜式電話線路測(cè)試查線器，其特征在于聯(lián)絡(luò)話機(jī)一端接在振鈴鍵(13)上，另一端接在供電鍵(20)上，并由此而間接跨接在a線(21)和b線(22)上。
4.按照權(quán)利要求1所述的多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器，其特征在于測(cè)試引出線(4)是從環(huán)阻比較器引出，為3根，其中C線(23)接在滑動(dòng)的鍵(14)上，可分別滑接至a.b線上。
5.按照權(quán)利要求1所述的多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器，其特征在于各功能鍵(13.14.15.16.20)，告警指示燈(12)，喇叭(10)，及送話器(8)，受話器(9)都通過布線與電路總板(5)相連，并安裝在殼體(1)上。
6.按照權(quán)利要求1所述的多功能電話線路測(cè)試查線器，其特征在于引出線(4)的a、b線即(21)、(22)上并聯(lián)接有抗干擾電容(C15)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了多功能便攜式電話線路測(cè)試查線器的電子裝置。它主要由環(huán)阻比較器、觸發(fā)器、告警器、鈴流發(fā)生器、聯(lián)絡(luò)話機(jī)、斷線檢測(cè)器、獨(dú)立電源等組。測(cè)試引出線(4)接在被測(cè)電話線路上，操作相應(yīng)功能鍵(13，14，15，16，20)可以測(cè)試斷線、絞線、地氣、絕緣電阻和進(jìn)行電纜對(duì)號(hào)。由于采用數(shù)字集成電路，使得產(chǎn)品體積小，線務(wù)員可隨身攜帶上電線桿，自行操作測(cè)試。因而無需局內(nèi)測(cè)量員配合指揮就可獨(dú)立完成查修任務(wù)。減輕了勞務(wù)，提高了工效，縮短了障礙歷時(shí)。
文檔編號(hào)H04M1/24GK2245312SQ9521897
公開日1997年1月15日 申請(qǐng)日期1995年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月11日
發(fā)明者劉華榮 申請(qǐng)人:劉華榮