專利名稱：電纜障礙探測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于探測(cè)電纜芯線的混線、接地、絕緣等障礙的電纜障礙探測(cè)儀，該探測(cè)儀由振蕩器和接收器兩大部分組成，振蕩器包括超低頻信號(hào)源、放大電路、斷續(xù)振蕩控制電路及電源；接收器包括探頭、低噪聲輸入級(jí)、選頻電路、整流電路、指示電路、信號(hào)幅度監(jiān)聽(tīng)電路及電源。
直接探測(cè)電纜障礙的儀器，是在電纜的一端，由振蕩器向選定的障礙線對(duì)送入探測(cè)信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)障礙部位芯線接觸電阻(芯線絕緣材料進(jìn)潮或進(jìn)水形成的導(dǎo)通電阻)構(gòu)成回路，接收器通過(guò)探頭沿電纜接收該信號(hào)形成的電磁場(chǎng)，根據(jù)障礙點(diǎn)前后信號(hào)幅度的變化，來(lái)確定障礙部位，其使用操作簡(jiǎn)單，特別是能在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)障礙部位定點(diǎn)，這是該類儀器區(qū)別于電纜障礙測(cè)試儀的獨(dú)有優(yōu)點(diǎn)。目前公知的是6405類型的電纜障礙探測(cè)器，包括A、B、C三種型號(hào)，其結(jié)構(gòu)采用全晶體管電路，振蕩器輸出信號(hào)頻率為400赫，適應(yīng)的障礙芯線接觸電阻范圍在0～2KΩ內(nèi)，不同型號(hào)僅電路結(jié)構(gòu)、機(jī)箱結(jié)構(gòu)及附加功能有差異，就其探測(cè)障礙的基本性能而言，變化不大。后來(lái)出現(xiàn)的GK－1型高抗干擾電纜障礙探測(cè)儀，將振蕩器輸出的探測(cè)信號(hào)頻率提高到825赫，接收器采用集成電路，提高了抗50赫工業(yè)頻率及其高次諧波干擾的能力，但其適應(yīng)障礙芯線接觸電阻的范圍仍在0～2KΩ以內(nèi)，實(shí)際上因探測(cè)信號(hào)頻率的提高，其適應(yīng)接觸電阻的范圍還略有減小。
上述公知裝置的不足之處在于電纜障礙芯線間的接觸電阻須在2KΩ以內(nèi)，才能對(duì)障礙部位進(jìn)行有效地探測(cè)，超過(guò)2KΩ就難以識(shí)別，這是因?yàn)樯鲜鎏綔y(cè)儀所輸出的探測(cè)信號(hào)頻率較高，為400赫或825赫，過(guò)障礙點(diǎn)后，芯線間的分布參數(shù)(主要是分布電容)將對(duì)該探測(cè)信號(hào)構(gòu)成一定回路，形成分流，障礙點(diǎn)之后，仍有相當(dāng)強(qiáng)度的探測(cè)信號(hào)，使其難以識(shí)別，這就大大限制了該類儀器的適用場(chǎng)合，使其探測(cè)障礙的效能受到顯著制約。
障礙芯線接觸電阻超過(guò)2KΩ時(shí)，上述已有裝置必須采取補(bǔ)救措施才能適用，其補(bǔ)救方法是采用高壓擊穿障礙芯線，使障礙部位形成死短路，接觸電阻為零。這種補(bǔ)救裝置已有定型產(chǎn)品，即QXZ－03型電纜障礙擊穿器。但運(yùn)用該方法也并非百分之百能擊穿，特別是當(dāng)電纜較長(zhǎng)，芯線環(huán)路電阻較大時(shí)就更難湊效，況且該裝置需用交流電源，其體積、重量、價(jià)格均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)電纜障礙探測(cè)器本身，既不方便，也不化算。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述已有裝置的不足之處，而提出一種采用集成化、高穩(wěn)定、高分辨的電路結(jié)構(gòu)，通過(guò)大幅度降低探測(cè)信號(hào)頻率及采用壓擴(kuò)措施、能大幅度擴(kuò)展適應(yīng)障礙芯線接觸電阻的范圍，提高電纜障礙定點(diǎn)探測(cè)效能的電纜障礙探測(cè)儀。
本實(shí)用新型的目的可采用以下結(jié)構(gòu)及原理實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型振蕩器中采用了高穩(wěn)定性的石英諧振器，經(jīng)高倍率分頻后，再經(jīng)濾波選頻電路，便得到十分穩(wěn)定和準(zhǔn)確的超低頻正弦信號(hào)，經(jīng)功率放大和升壓后，送至障礙線對(duì)。其中分頻電路為多級(jí)IC分頻，選頻電路為RC有源帶通濾波器，此外，為節(jié)省電能和探測(cè)信號(hào)易于識(shí)別，振蕩器中還設(shè)有斷續(xù)振蕩電路及LED顯示。超低頻探測(cè)信號(hào)的獲得，也可采用方波振蕩器加選頻電路構(gòu)成或采用文氏電橋振蕩器或函數(shù)發(fā)生器，但這些電路需用高穩(wěn)定性RC元件。采用上述措施的目的在于大幅度降低探測(cè)信號(hào)頻率即降低振蕩器輸出信號(hào)頻率，使之在50赫以下的超低頻范圍內(nèi)，由于芯線間分布參數(shù)的分流作用是信號(hào)頻率的函數(shù)，大幅度降低探測(cè)信號(hào)頻率，就顯著削弱了芯線間分布參數(shù)對(duì)探測(cè)信號(hào)的分流作用，或者說(shuō)對(duì)較低頻率的探測(cè)信號(hào)，分布參數(shù)呈現(xiàn)了更高的阻抗，也就相應(yīng)地突出了探測(cè)信號(hào)流經(jīng)障礙芯線接觸電阻的“短路”效果，從而使本實(shí)用新型適應(yīng)障礙芯線接觸電阻的范圍得到擴(kuò)展，其阻值范圍從0～2KΩ，擴(kuò)展到0～20KΩ。
接收器中采用了結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由多個(gè)運(yùn)放濾波電路組成的高性能，高階雙二次橢園函數(shù)帶通濾波器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)50赫工業(yè)頻率及其高次諧波干擾的強(qiáng)有力抑制和對(duì)探測(cè)信號(hào)的精確選頻。接收器在二階有源帶通濾波器部分設(shè)有由電阻開(kāi)關(guān)及運(yùn)放組成的擴(kuò)張電路，在其末端還設(shè)有與擴(kuò)張電路同步調(diào)節(jié)的壓縮電路，對(duì)所探測(cè)信號(hào)的低電平和高電平區(qū)段分別進(jìn)行了壓縮和擴(kuò)張?zhí)幚恚栽龃笳系K點(diǎn)前后、接收器輸出信號(hào)幅度變化的差別，這也使得本實(shí)用新型適應(yīng)障礙芯線接觸電阻的范圍得到擴(kuò)展。擴(kuò)張和壓縮是分別通過(guò)其電路中的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，并且兩電路的開(kāi)關(guān)是聯(lián)動(dòng)的。此外，擴(kuò)張電路除設(shè)在二階帶通濾波器的輸入端外亦可設(shè)在二階帶通濾波器的輸出端，并可用一個(gè)電位器代替分離電阻。
接收器輸出信號(hào)除可以通過(guò)指示電路表頭定量顯示外，為方便操作，還送出了可聞信號(hào)。由于探測(cè)信號(hào)為超低頻，已不便直接監(jiān)聽(tīng)，為此設(shè)置了一個(gè)600赫的音頻信號(hào)源，其輸出的音頻信號(hào)經(jīng)放大后送入耳機(jī)，該信號(hào)幅度受所接收超低頻探測(cè)信號(hào)的直流分量控制，因而耳機(jī)中的信號(hào)幅度間接地反映了所接收超低頻信號(hào)的幅度。
探測(cè)信號(hào)經(jīng)接收器探頭感應(yīng)后送入低噪聲輸入級(jí)放大，放大信號(hào)經(jīng)高階有源帶通濾波器精確選頻后至二階有源帶通濾波器進(jìn)一步選頻提高增益，并對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行擴(kuò)張調(diào)節(jié)，其輸出信號(hào)經(jīng)整流電路倍壓整流，由此輸出的直流分量一路送指示電路，并由壓縮電路進(jìn)行壓縮調(diào)節(jié)，進(jìn)一步擴(kuò)展適應(yīng)障礙芯線接觸電阻范圍，另一路送信號(hào)幅度監(jiān)聽(tīng)電路監(jiān)聽(tīng)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)采用降低探測(cè)信號(hào)頻率、使之在50赫以下的超低頻范圍，和壓縮擴(kuò)張信號(hào)幅度的措施，把本實(shí)用新型適應(yīng)障礙芯線接觸電阻的范圍，從現(xiàn)有技術(shù)的0～2KΩ擴(kuò)展到0～20KΩ，顯著地提高了電纜障礙探測(cè)的能力和效率，而操作與現(xiàn)有技術(shù)一樣方便簡(jiǎn)單，同時(shí)，本儀器采用全集成化、高穩(wěn)定、高分辨電路結(jié)構(gòu)，使整機(jī)具有較高的性能價(jià)格比。
本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)附圖如下附


圖1.本實(shí)用新型振蕩器電路圖(實(shí)施例一)。
附圖2.本實(shí)用新型接收器電路圖(實(shí)施例一)。
附圖3.本實(shí)用新型振蕩器分頻電路圖。
附圖4.本實(shí)用新型接收器高階有源帶通濾流器電路圖。
附圖5.本實(shí)用新型方波振蕩器及選頻電路圖(實(shí)施例二)。
附圖6.本實(shí)用新型文氏電橋振蕩器電路圖(實(shí)施例三)。
附圖7.本實(shí)用新型振蕩器函數(shù)發(fā)生器電路圖(實(shí)施例四)。
附圖8.本實(shí)用新型接收器二階有源帶通濾波器及擴(kuò)張電路圖(實(shí)施例五)。
本實(shí)用新型將結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述如下實(shí)施例一.
一、振蕩器電路見(jiàn)附
圖1.電源開(kāi)關(guān)K1閉合后，電路進(jìn)入工作狀態(tài)。由非門(mén)F1F2及阻容R1C1和石英晶體諧振器JT組成的高穩(wěn)定晶振信號(hào)源(2)輸出480千赫信號(hào)，經(jīng)非門(mén)F3緩沖整形后，送入分頻電路(3)，見(jiàn)附圖3，分頻電路為IC四級(jí)分頻，分頻系數(shù)IC1、IC2為10，IC3為5，其型號(hào)均為CD4017；IC4為32，其型號(hào)為CD4024?？偡诸l系數(shù)為16000。分頻電路(3)輸出為30赫方波，由阻容R3C2預(yù)處理后，為高次分量大為減少的近似三角波，然后送至選頻電路(4)，選頻電路為RC有源帶通濾波器，即二階無(wú)限增益帶通濾波器，由運(yùn)放A1電阻R4～R6電容C3C4構(gòu)成，其輸出為波形良好且頻率十分精確穩(wěn)定的30赫超低頻正弦波，上述三部分即構(gòu)成本機(jī)的超低頻信號(hào)源(1)。經(jīng)C5藕合至運(yùn)放A2放大，R8R7決定A2增益，輸出經(jīng)RW1調(diào)節(jié)由C6藕合至末前級(jí)BG1基極放大，R9R10為直流偏置電阻，BG1放大后的信號(hào)由推挽輸入變壓器B1次級(jí)線圈分別送至末級(jí)功放管BG2、BG3基級(jí)進(jìn)行功率放大。末級(jí)工作在乙類狀態(tài)，由R11R12偏置電阻決定，末級(jí)信號(hào)功率經(jīng)變壓器B2升壓后輸出，C7為改善放大管非線性失真，濾除雜波用。為適應(yīng)障礙芯線不同的接觸電阻阻值，使回路電流形成的交變電磁場(chǎng)達(dá)到接收器所要求的強(qiáng)度范圍，B2次級(jí)設(shè)有多個(gè)抽頭，由開(kāi)關(guān)K2進(jìn)行選擇，最后由端子J1、J2接入電纜障礙線對(duì)?？缃釉谳敵鼍€上的交流電壓表頭V1顯示輸出信號(hào)幅度，電阻R13可確定電壓表V1的靈敏度。
為使探測(cè)時(shí)信號(hào)易于識(shí)別和節(jié)省電耗，振蕩器輸出的探測(cè)信號(hào)采用斷續(xù)方式，因而設(shè)計(jì)了斷續(xù)振蕩控制電路，該電路由斷續(xù)振蕩源(6)、非門(mén)F6、二級(jí)管D1及電流開(kāi)關(guān)(7)組成，斷續(xù)振蕩源(6)由非門(mén)F4F5及阻容R15C8構(gòu)成，斷續(xù)功能的實(shí)現(xiàn)是受控于斷續(xù)振蕩源(6)產(chǎn)生的很低頻率的方波信號(hào)，此方波信號(hào)周期約為2秒，由R15C8參數(shù)確定，經(jīng)非門(mén)F6緩沖輸出，斷續(xù)控制原理如下當(dāng)非門(mén)F6輸出端為高電平時(shí)(持續(xù)約1秒)，此時(shí)二極管D1切止，經(jīng)非門(mén)F3輸出的480千赫晶振信號(hào)能順利地進(jìn)入分頻電路(3)，同時(shí)，電流開(kāi)關(guān)(7)因其控制端獲得高電平而閉合，例如TWH8778類開(kāi)關(guān)IC，功放級(jí)直流電源加上，開(kāi)始正常工作，變壓器B2輸出30赫探測(cè)信號(hào)。
當(dāng)非門(mén)F6輸出端為低電平時(shí)(持續(xù)時(shí)間約1秒)，分頻電路(3)的輸入端被二極管D1鉗位到低電平，使此期間分頻電路(3)無(wú)輸入脈沖信號(hào)，即晶振電路(2)的信號(hào)送不進(jìn)分頻電路(3)，這樣也就沒(méi)有信號(hào)輸出，同時(shí)電流開(kāi)關(guān)(7)將因其控制端處于低電平而關(guān)斷，使功放級(jí)直流電源被切斷，靜態(tài)電流也沒(méi)有，使得電耗更省。電阻R2的作用，是當(dāng)此期間非門(mén)F3輸出為脈沖高電平瞬間時(shí)，限制D1的鉗位電流，保護(hù)非門(mén)F3F6不過(guò)載。
LED顯示(8)可顯示功放極電源狀態(tài)，它將隨著電流開(kāi)關(guān)(7)的通斷而閃亮，R14為L(zhǎng)ED的限流電阻。
二、接收器電路附圖2中，K5K6聯(lián)動(dòng)閉合電路進(jìn)入工作狀態(tài)。探頭(9)中的L1為繞在軟磁材料上的線圈，沿電纜接收探測(cè)信號(hào)的交變電磁場(chǎng)(主要是磁場(chǎng))，C9可濾除部分干擾波的高頻分量，信號(hào)經(jīng)C10藕合至高阻抗，低噪聲前置放大級(jí)(10)，此放大級(jí)由運(yùn)放A3，電阻R16R17構(gòu)成，R17與R16的比值決定其增益。輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)放A4緩沖隔離后送入高階有源帶通濾波器(11)，見(jiàn)附圖4，其電路結(jié)構(gòu)為性能很高的六階雙二次橢園函數(shù)帶通濾波器，由形式相同的三節(jié)運(yùn)放濾波電路構(gòu)成，運(yùn)放A5、A6、A7，電容C11C12，電阻R18～R25組成第一節(jié)(12)；運(yùn)放A8～A10，電容C13、C14，電阻R26～R33組成第二節(jié)(13)；運(yùn)放A11～A13，電容C15C16電阻R34～R41組成第三節(jié)(14)。接收器對(duì)30赫探測(cè)信號(hào)的精確選頻，以及對(duì)50赫工業(yè)頻率及高次諧波干擾的強(qiáng)有力的抑制衰減，主要由此濾波器完成，同時(shí)也提供相當(dāng)?shù)脑鲆妗?br> 濾波器(11)輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)放A14緩沖后由C17藕合至二階雙二次有源帶通濾波器(15)，該濾波器由運(yùn)放A15～A17，電容C18，C19及電阻R42～R50構(gòu)成，其輸入端設(shè)有由運(yùn)放A15，反饋電阻R46，擴(kuò)張電阻R42～R45開(kāi)關(guān)K3構(gòu)成的擴(kuò)張電路(16)。該濾波器(15)除了進(jìn)一步選頻和提高增益外，對(duì)探測(cè)信號(hào)幅度的擴(kuò)張，也在此完成，因?yàn)V波器的增益可在大范圍受擴(kuò)張電路(16)中K3所選接電阻的阻值控制，實(shí)際是反饋電阻R46與K3實(shí)際接入的擴(kuò)張電阻阻值之比值決定，當(dāng)K3在“0”檔位時(shí)，濾波器(15)增益最低，即無(wú)擴(kuò)張時(shí)的正常增益；K3分別選接“1”“2”“3”檔位時(shí)，擴(kuò)張電路(16)中接入的電阻值將逐漸減小，濾波器(15)增益逐漸加大，相對(duì)于K3置“0”檔位時(shí)，意味著將信號(hào)幅度擴(kuò)張了。
濾波器(15)輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)放A18緩沖，送至倍壓整流電路(17)，該電路由二極管D2D3，電容C20C21組成，C21濾波并保持直流分量，A19緩沖輸出。由于30赫探測(cè)信號(hào)是按2秒周期斷續(xù)變化的，為使運(yùn)放A19輸出直流分量也按此周期變化(電壓表V2則周期擺動(dòng))。C21容量與運(yùn)放A19的輸入阻抗所構(gòu)成的放電時(shí)間常數(shù)應(yīng)控制在200～300毫秒。此直流分量緩沖后分兩路輸出。
一路進(jìn)入指示電路(18)，經(jīng)二極管D4，微調(diào)電位器RW2送給電壓表頭V2指示信號(hào)幅度大小，壓縮電路(19)對(duì)探測(cè)信號(hào)低電平段進(jìn)行壓縮處理，壓縮電路(19)由壓縮微調(diào)電位器RW3及壓縮電阻R51～R54和開(kāi)關(guān)K4構(gòu)成，壓縮值由壓縮電阻R51～R54及電位器RW3與電源回路的分壓比值決定，由開(kāi)關(guān)K4調(diào)節(jié)，當(dāng)K4處于“0”檔位時(shí)，無(wú)壓縮，當(dāng)K4置于其他檔位時(shí)，因相應(yīng)檔位端存在一個(gè)由電源支路，即R51～R54支路形成的確定的壓縮電壓(相對(duì)于電源低電位VEE而言)，這時(shí)僅當(dāng)運(yùn)放A19輸出電壓高于此電壓時(shí)，電壓表V2才有指示(信號(hào)幅度與壓縮電壓之差，實(shí)際上D4還要消耗掉一點(diǎn)電壓)，低于此電壓的信號(hào)，電壓表均無(wú)指示，意味著壓縮掉。K4所接端子號(hào)越大，壓縮量也越大。RW3可進(jìn)行壓縮微調(diào)。在壓縮狀態(tài)，當(dāng)A19輸出端電壓為零或低幅度信號(hào)時(shí)，為使電壓表表針不反轉(zhuǎn)，設(shè)置了二極管D4。RW2可調(diào)節(jié)電壓表V2的靈敏度，同時(shí)也起擴(kuò)張微調(diào)作用。
另一路送至信號(hào)幅度監(jiān)聽(tīng)電路(20)，該電路由音頻信號(hào)源(21)和音量控制電路(22)及耳機(jī)T組成。600赫音量控制電路(22)介于600赫音頻信號(hào)源(21)與耳機(jī)T之間，由信號(hào)源(21)產(chǎn)生的音頻信號(hào)經(jīng)R57適當(dāng)衰減，C24藕合后送入音量控制電路(22)，音頻信號(hào)源(21)由二階無(wú)限增益帶通濾波器簡(jiǎn)化而來(lái)，由運(yùn)放A20，阻容R55、R56、C22、C23組成；音量控制電路(22)由晶體管BG4、BG5、電阻R58～R61組成，BG4是信號(hào)源(21)所產(chǎn)生的600赫信號(hào)流至耳機(jī)T中必經(jīng)的放大管、BG5起開(kāi)關(guān)作用，BG4、BG5的基極分別經(jīng)R58，R59，受控于來(lái)自A19輸出端的探測(cè)信號(hào)整流后的直流分量，即運(yùn)放A19輸出電壓高時(shí)，BG4工作點(diǎn)升高，BG5趨于飽和，這樣耳機(jī)T中的600赫信號(hào)強(qiáng)，反之BG4工作點(diǎn)下降，BG5趨于切止，耳機(jī)T中的600赫信號(hào)就弱，也就把30H2探測(cè)信號(hào)的幅度變化轉(zhuǎn)化為耳機(jī)中的600赫信號(hào)幅度變化，由于A19輸出的直流分量是按探測(cè)信號(hào)斷續(xù)變化的，所以耳機(jī)T中聽(tīng)到的600赫音頻信號(hào)也是斷續(xù)變化的。有此功能后，一般情況無(wú)須看電壓表指示，當(dāng)需要精確判定時(shí)，才看表頭，可方便操作。
為方便操作，擴(kuò)張和壓縮電路的K3、K4聯(lián)動(dòng)，使電路成為同步調(diào)節(jié)電路，無(wú)擴(kuò)張對(duì)應(yīng)無(wú)壓縮，小擴(kuò)張對(duì)應(yīng)小壓縮，大擴(kuò)張對(duì)應(yīng)大壓縮。
采用壓擴(kuò)措施后，能增大障礙點(diǎn)前后接收器輸出信號(hào)變化的差別，下舉例說(shuō)明如某一電纜障礙芯線接觸電阻較大，無(wú)壓擴(kuò)時(shí)，即K3、K4均在零檔位，若障礙點(diǎn)以前接收器輸出信號(hào)為2.0V，過(guò)障礙點(diǎn)后，接收器輸出還有1.5V。此時(shí)，擴(kuò)張2倍即變?yōu)?.0V和4.5V，同時(shí)又壓縮掉4.0V，最后就變?yōu)?.0V和0.5V。這就將障礙點(diǎn)前后接收器輸出信號(hào)的幅度比，由無(wú)壓擴(kuò)時(shí)的21.5變?yōu)閴簲U(kuò)后的20.5，后者的差別當(dāng)然顯著了，意味著因此使本實(shí)用新型適應(yīng)障礙芯線接觸電阻的范圍擴(kuò)大了。
實(shí)施例二見(jiàn)附圖5，振蕩器中超低頻信號(hào)源(1)也可采用方波振蕩器(25)與選頻電路(4)構(gòu)成，非門(mén)F10、F11及阻容R80C30構(gòu)成方波振蕩器(25)，其頻率由阻容R80C30參數(shù)確定，通過(guò)調(diào)節(jié)其參數(shù)，可使之產(chǎn)生要求的超低頻方波。輸出經(jīng)非門(mén)F12緩沖隔離，由阻容R3C2預(yù)處理，成為高次分量較少的近似三角波，再送入選頻電路(4)選出基波。選頻電路輸出即為波形良好的超低頻正弦波，選頻電路(4)的結(jié)構(gòu)及振蕩器其余各部分電路結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例一相同，僅二極管D1支路取消。
實(shí)施例三見(jiàn)附圖6，振蕩器超低頻信號(hào)源(1)還可由文氏電橋振蕩器(26)代替，它由運(yùn)放A30、文氏電橋(27)、電位RW10、電阻R81及熱敏電阻RT構(gòu)成。振蕩頻率由文氏電橋中的R82、R83、C31、C32的參數(shù)決定。R81為反饋電阻，熱敏電阻RT限幅，RW10波形調(diào)整。振蕩器其余各部分結(jié)構(gòu)及原理同實(shí)施例一，僅二極管D1支路取消。
實(shí)施例四見(jiàn)附圖7，振蕩器超低頻信號(hào)源(1)還可由函數(shù)發(fā)生器(28)取代，它是集成化的多種波形發(fā)生器，本實(shí)施例采用ICL8038型，僅用正弦波，由端子2輸出。頻率由C33、RW11、RW12三元件參數(shù)確定。RW11、RW12除可調(diào)節(jié)頻率外，還調(diào)節(jié)波形的對(duì)稱性。。R84改善波形，R85為IC的負(fù)載電阻。振蕩器其余部分與實(shí)施例一相同，僅二極管D1支路取消。
實(shí)施例五。
見(jiàn)附圖8。接收器擴(kuò)張電路也可置于二階有源帶通濾波器的輸出端，如圖8中(29)。其濾波器(30)增益固定(因R46與R62的比值固定)，輸出信號(hào)接至擴(kuò)張電路(31)，擴(kuò)張電路(31)由相串聯(lián)的電阻R42～R45及選擇開(kāi)關(guān)K3構(gòu)成。濾波器輸出信號(hào)由此被分成幾個(gè)幅度檔次。K3置“0”檔位時(shí)無(wú)擴(kuò)張，輸出信號(hào)幅度正常，當(dāng)K3置其他檔位時(shí)，輸出幅度即增加一個(gè)相應(yīng)的數(shù)值，意味著信號(hào)幅度擴(kuò)張。K3檔位越高，擴(kuò)張亦越大，由于K3，K4聯(lián)動(dòng)，此時(shí)壓縮也越大，接收器其余各部分電路及工作原理與實(shí)施例一相同。其擴(kuò)張電路(31)中的R42～R45及K3也可由一個(gè)電位器代替，此時(shí)擴(kuò)張量可連續(xù)調(diào)節(jié)，且不再與K4聯(lián)動(dòng)。
此外，振蕩器與接收器的電路結(jié)構(gòu)變化可相互組合，有多種方式。
權(quán)利要求1.一種電纜障礙探測(cè)儀，由振蕩器和接收器兩部分組成，振蕩器由超低頻信號(hào)源(1)、放大電路(5)和斷續(xù)振蕩控制電路及電源組成；接收器由探頭(9)、低噪聲輸入級(jí)(10)、選頻電路(11)(15)、整流電路(17)、指示電路(18)、信號(hào)幅度監(jiān)聽(tīng)電路(20)及電源組成，其特征在于超低頻信號(hào)源(1)采用晶體振蕩源(2)、數(shù)字分頻電路(3)和選頻電路(4)構(gòu)成；或采用方波振蕩器(25)與選頻電路(4)構(gòu)成；再或采用文氏電橋振蕩器(26)，或函數(shù)發(fā)生器(28)，斷續(xù)振蕩控制電路由斷續(xù)振蕩源(6)、非門(mén)F6、二級(jí)管D1及電流開(kāi)關(guān)(7)組成，此外，振蕩器部分還設(shè)有LED顯示(8)，接收器選頻電路包括高階有源帶通濾波器(11)和二階有源帶通濾波器(15)兩部分；信號(hào)幅度監(jiān)聽(tīng)電路(20)由音頻信號(hào)源(21)和音量控制電路(22)及耳機(jī)T組成；指示電路(18)中設(shè)有微調(diào)電位器RW2，此外，接收器末級(jí)設(shè)有壓縮電路(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于振蕩器數(shù)字分頻電路(3)為多級(jí)IC分頻，選頻電路(4)為RC有源帶通濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于振蕩器晶體振蕩源(2)產(chǎn)生的高頻高穩(wěn)定信號(hào)經(jīng)非門(mén)F3緩沖整形后，送入數(shù)字分頻電路(3)降頻，由阻容R3C2預(yù)處理、進(jìn)入選頻電路(4)選頻，選頻后的正弦超低頻信號(hào)進(jìn)入放大電路(5)放大，并由變壓器B2升壓后送入障礙電纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于接收器高階有源帶通濾波器(11)由形式相同的三節(jié)運(yùn)放濾波電路組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于接收器二階有源帶通濾波器(15)中設(shè)有一擴(kuò)張電路(16)，該電路由運(yùn)放A15、擴(kuò)張電阻R42～R45、反饋電阻R46及開(kāi)關(guān)K3組成，且擴(kuò)張電阻設(shè)置在濾波器的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于也可將擴(kuò)張電路(31)設(shè)置在接收器二階有源帶通濾波器(30)的輸出端，該擴(kuò)張電路僅由擴(kuò)張電阻R42～R45和開(kāi)關(guān)K3組成，或者采用一個(gè)電位器即可。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于壓縮電路(19)由電阻R51～R54，壓縮微調(diào)電位器RW3和開(kāi)關(guān)K4組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5和7所述的探測(cè)儀，其特征在于擴(kuò)張電路(16)和壓縮電路(19)為同步調(diào)節(jié)電路，由開(kāi)關(guān)K3K4聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5和7所述的探測(cè)儀，其特征在于擴(kuò)張幅度由反饋電阻R46與擴(kuò)張電阻R42～R45的比值決定，由開(kāi)關(guān)K3調(diào)節(jié)；壓縮值由壓縮電阻R51～R54及電位器RW3與電源回路的分壓比值決定，由開(kāi)關(guān)K4調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探測(cè)儀，其特征在于電纜探測(cè)信號(hào)經(jīng)探頭(9)感應(yīng)由C10藕合送入低噪聲輸入級(jí)(10)放大，放大信號(hào)經(jīng)運(yùn)放A4緩沖隔離送入高階有源帶通濾波器(11)選頻，其輸出信號(hào)經(jīng)運(yùn)放A14緩沖后由C17藕合至二階有源帶通濾波器(15)，進(jìn)一步選頻提高增益，并對(duì)信號(hào)幅度進(jìn)行擴(kuò)張調(diào)節(jié)，然后，輸出信號(hào)經(jīng)A18緩沖送至整流電路(17)，由此輸出的直流分量一路送指示電路表頭指示，并由壓縮電路(19)通過(guò)K4進(jìn)行壓縮調(diào)節(jié)；另一路送信號(hào)幅度監(jiān)聽(tīng)電路(20)監(jiān)聽(tīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1和10所述的探測(cè)儀，其特征在于由音頻信號(hào)源(21)產(chǎn)生的600赫音頻信號(hào)經(jīng)R57適當(dāng)衰減，C24藕合后送入音量控制電路(22)，由運(yùn)放A19輸出的探測(cè)信號(hào)整流后的直流分量經(jīng)放大管BG4和開(kāi)關(guān)管BG5控制，由C25藕合至耳機(jī)T監(jiān)聽(tīng)。
專利摘要本實(shí)用新型振蕩器由晶振源，經(jīng)分頻放大產(chǎn)生一精確超低頻探測(cè)信號(hào)，送電纜障礙線對(duì)；接收器沿電纜探測(cè)，信號(hào)被精確選頻，高倍率放大后，由其幅度變化來(lái)確定障礙部位，這即是本電纜障礙探測(cè)儀的基本構(gòu)成及原理，因采用降低探測(cè)信號(hào)頻率至超低頻范圍及進(jìn)行壓擴(kuò)措施，從而使本機(jī)對(duì)障礙芯線接觸電阻的適用范圍從現(xiàn)有技術(shù)的0～2KΩ，擴(kuò)展到0～20KΩ，顯著地提高了障礙探測(cè)的效能，其適用范圍更為廣泛。
文檔編號(hào)G01R31/08GK2133849SQ9122929
公開(kāi)日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1991年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月23日
發(fā)明者邱禮儒 申請(qǐng)人:邱禮儒