專利名稱：一種電話線路測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在電話網(wǎng)中對用戶電話線路進(jìn)行測試的裝置，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
固定電話網(wǎng)賴以電話線接至用戶端向用戶提供通信業(yè)務(wù)。在擁有數(shù)以億計用戶的電話網(wǎng)中，為使每一個用戶電話暢通，首要工作是要維護(hù)好通達(dá)每家每戶的電話線路。電話局內(nèi)配置的線路測量設(shè)備通過周期性地測量線路參數(shù)，確定線路是否良好，不必等待用戶申告，就能及時發(fā)現(xiàn)故障、排除故障，提高服務(wù)質(zhì)量。電話局內(nèi)的線路測試設(shè)備對電話線路測量的項目有兩線間電阻和線對地電阻，兩線間電容和線對地電容，兩線間直流電壓和線對地的直流電壓，以及兩線間交流電壓和線對地的交流電壓，共12項參數(shù)。然后根據(jù)測得的結(jié)果，判定線路有否斷線、短路、絕緣不良或碰其它線路。其實，在電話局內(nèi)線路測試設(shè)備對電話線路測量中，由于電話線路的終端接有用戶的電話機(jī)，因此，在線路測量中，測到的參數(shù)除了電話線路本身的物理參數(shù)如電阻、電容、電壓外，還含有電話機(jī)對線路呈現(xiàn)的參數(shù)。其中，電話線本身的物理參數(shù)隨機(jī)變化不大，而各種各樣制式和型號的電話機(jī)電路各異，與電話網(wǎng)的接口參數(shù)也不相同。特別，在電話機(jī)掛機(jī)時呈現(xiàn)的容抗特性，有的電容量很小，幾乎與線路中的線間電容相當(dāng)，因此，如何判別電話線路斷線、未接好還是已接上電話機(jī)，以及在長線路條件下的測試，是目前電話線路測試中未能予以解決的難題。針對電話局線路維護(hù)工作必須給予正確判別的要求，本實用新型通過研制，提供了一種新型電話線路測試裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是，通過對恒流源下電話機(jī)充放電與線路充放電特性差異分析，以及電話線路測量中需要準(zhǔn)確判斷是否斷線或是終接話機(jī)的要求，提供一種可正確、有效判定電話線路有無故障的測量裝置。
本實用新型電話線路測試裝置由接入電話線路端、開關(guān)、恒流源、電壓比較器A、電壓比較器B、處理單元和時鐘源構(gòu)成。電話線路測試裝置接入電話線路，在對線路測量中，由于電話線路的兩線間存在線間電容，以及電話線上所接電話機(jī)在未摘機(jī)時對線路呈現(xiàn)的也是容性阻抗，因此，在一般線路測量中很難區(qū)分終端電話機(jī)處在掛機(jī)狀態(tài)還是線路開斷有故障狀態(tài)。分析電話線路中的話機(jī)電路特性與線路特性可知，電話線路一般每公里環(huán)阻約200歐姆和電容總值約47nF(納法拉)。普通電話機(jī)掛機(jī)時，電話機(jī)接在線路上的是一組電阻、電容與整流橋串聯(lián)的振鈴電路，電容一般為1μF(微法拉)，電阻為1kΩ～2kΩ(千歐姆)。小電容電話機(jī)的振鈴電路可等效為電阻與電容的串聯(lián)，電容一般為0.22μF(微法拉)，電阻近10kΩ(千歐姆)，如天神牌HW200P/T無繩電話機(jī)。由于電話線路長短不一，線間電容量也隨之而不同。線路稍長時，線間電容量與話機(jī)電容量相當(dāng)，因此，單純測量線間電容量，判斷線路是否斷線或是接了電話機(jī)，往往會誤判。本實用新型電話線路測試裝置，根據(jù)在恒流源下話機(jī)充放電與線路充放電特性差異采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理，提供正確判斷。判斷原理如下采用恒流源充電方法測量電話線路的電容值，并對線路狀況進(jìn)行判斷時，設(shè)定電壓監(jiān)測點(diǎn)V1、V2(V2＞V1)。測試中，先對線路進(jìn)行放電，然后對線路充電，隨著電壓上升，記錄電壓充至V1、V2所需的時間T1、T2。其中，假定恒流源電流為I，對電容充電過程中，電壓、電容和時間的關(guān)系有如下微分方程I=Cdvdt---(1)]]>充電時，線路初始電壓若為V0，解微分方程(1)，得到公式V=ICT+V0---(2)]]>相對于V1和V2則有V1=ICT1+V0---(3)]]>V2=ICT2+V0---(4)]]>
式(3)與式(4)相除，得到式(5)V2V1=I×T2+C×V0I×T1+C×V0---(5)]]>根據(jù)式(5)，在線路不同狀態(tài)下分別可得到1)在斷線(或不接電話機(jī))線路中，線路電容應(yīng)該完全放電，V0＝0，由此可得到充電過程中V2V1=I×T2I×T1=T2T1]]>2)在接普通電話機(jī)線路的等效電路中，由于電容C2上的電壓無放電回路，電容上有殘余電壓存在，且電壓的大小一般為饋電電壓的C1/C2，又由于V0＞0，T2＞T1，根據(jù)公式(5)，可以得到V2V1=I×T2+C×V0I×T1+C×V0<I×T2I×T1=T2T1]]>3)在接小電容電話機(jī)的線路等效電路中，由于電阻R較大，充電時有較高的初始電壓V0，且V0＝IR＞0，又因T2＞T1，同樣可得到V2V1<T2T1]]>根據(jù)以上分析，線路斷線時，電壓之比值與時間之比值相等；而對接有電話機(jī)的線路來說，線路上等效電容等效于線路自身電容和話機(jī)電容相并聯(lián)，兩者共同作用下，電壓之比值小于時間之比值，一般小10％以上，由此，可正確判斷線路是斷線還是接了電話機(jī)。
本實用新型電話線路測試裝置的優(yōu)點(diǎn)是，根據(jù)恒流源下電話機(jī)充放電與線路充放電特性差異采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理，提供正確判斷。從而克服了單純測量電話線間電容，判斷線路是否斷線或是接電話機(jī)，會誤判的弊病，也解決了電話線路測試中的難題。


圖1是本實用新型電話線路測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-接入電話線路端，2-開關(guān)，3-恒流源，4-電壓比較器A，5-電壓比較器B，6-時鐘源，7-處理單元。
圖2是本實用新型電話線路測試裝置測試電話線路的等效電路圖。
圖3是本實用新型電話線路測試裝置測試電話線路中普通電話機(jī)掛機(jī)時的電話線路等效電路圖。
圖4是本實用新型電話線路測試裝置測試電話線路中小電容電話機(jī)掛機(jī)時的電話線路等效電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述符合本實用新型發(fā)明主題的實施例。
實施例由接入電話線路端1、開關(guān)2、恒流源3、A電壓比較器4、B電壓比較器5、時鐘源6、處理單元7，按電原理圖連接，構(gòu)成本實用新型電話線路測試裝置。測試裝置接入電話線路，在對線路測量中，各部分的作用如下1)開關(guān)2相當(dāng)于一個轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，當(dāng)開關(guān)接觸點(diǎn)a-b連通，接觸點(diǎn)c被斷開時，測試裝置對被測線路進(jìn)行放電；當(dāng)接觸點(diǎn)a-c連通，接觸點(diǎn)b被斷開時，測試裝置對被測電話線路進(jìn)行測試；2)當(dāng)開關(guān)接觸點(diǎn)a-c連通時，恒流源3以毫安級電流向被測電話線路進(jìn)行充電；3)A電壓比較器4的參考電壓設(shè)置為V1。當(dāng)恒流源3向被測電話線路充電期間，開關(guān)接點(diǎn)c上電壓達(dá)到V1時，A電壓比較器4立即有信號輸出，發(fā)送給處理單元7；4)B電壓比較器5的參考電壓設(shè)置為V2(V2大于V1)。當(dāng)恒流源3向被測電話線路充電期間，開關(guān)2接點(diǎn)c上電壓達(dá)到V2時，B電壓比較器5立即輸出信號，發(fā)送給處理單元7；5)時鐘源6產(chǎn)生兆赫茲MHz級周期信號，發(fā)送給處理單元7，以提供處理單元7工作時鐘和進(jìn)行計時；6)處理單元7接收A電壓比較器4發(fā)送來的信號，記錄其時間T1；接收B電壓比較器5發(fā)送來的信號，記錄其時間T2，然后根據(jù)T1、T2之比和V1、V2之比的關(guān)系，判斷線路是否接上話機(jī)或斷線。
處理單元的工作步驟與結(jié)果判斷如下A、處理單元通知開關(guān)，連通接點(diǎn)a-b，斷開接點(diǎn)c，對線路放電；B、處理單元通知開關(guān)，連通接點(diǎn)a-c，斷開接點(diǎn)b，對線路充電，并開始啟動計時；C、處理單元接收A電壓比較器4送來的信號，記錄收到信號的時間T1；D、處理單元接收B電壓比較器5送來的信號，記錄收到信號的時間T2；E、處理單元根據(jù)對預(yù)先置入電壓比較器的參考電壓V1、V2值和T1、T2值，進(jìn)行計算，若V2/V1＜T2/T1 則線路正常，用戶終端接了電話機(jī)；V2/V1≈T2/T1 則線路斷線。
本實用新型電話線路測試裝置通過采集在恒流源下話機(jī)充放電與線路充放電特性差異的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理，從而提供正確的判斷，解決了電話線路測試中的難題。
權(quán)利要求1.一種電話線路測試裝置，包括電話線路接入端、轉(zhuǎn)換接點(diǎn)開關(guān)、恒流源、電壓比較器A、電壓比較器B、處理單元、時鐘源，其特征在于，裝置由連接電話線路的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)開關(guān)分別連接向被測電話線路進(jìn)行充電的恒流源、發(fā)送信號給處理單元的電壓比較器A、發(fā)送信號給處理單元的電壓比較器B和接收信號，記錄時間，判斷線路良好或斷線的處理單元以及提供處理單元工作時鐘和計時的時鐘源構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電話線路測試裝置，其特征在于，電話線路測試裝置中的，可控制轉(zhuǎn)換接點(diǎn)開關(guān)連通接點(diǎn)a-b，斷開接點(diǎn)c，對線路放電；控制轉(zhuǎn)換接點(diǎn)開關(guān)連通接點(diǎn)a-c，斷開接點(diǎn)b，對線路充電，開始啟動計時的處理單元可接收電壓比較器A送來的信號和記錄收到信號的時間T1；接收電壓比較器B送來的信號和記錄收到信號的時間T2，并由預(yù)置的電壓比較器參考電壓V1、V2值和時間T1、T2值，計算得到V2/V1＜T2/T1，線路正常，用戶終端接了電話機(jī)；V2/V1≈T2/T1，線路斷線的輸出數(shù)據(jù)。
專利摘要本實用新型涉及一種在電話網(wǎng)中對用戶電話線路進(jìn)行測試的裝置。裝置由接入電話線路的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)開關(guān)分別連接恒流源、電壓比較器A、電壓比較器B和接受電壓比較器A、電壓比較器B信號的處理單元以及提供處理單元工作時鐘和計時的時鐘源構(gòu)成。本實用新型電話線路測試裝置接入電話線路后，根據(jù)在恒流源下，話機(jī)充放電與線路充放電特性的差異，對所采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理，為線路斷線或終端接話機(jī)，提供正確、有效的判定。從而在用戶電話線路測量中，提供一種實用的，正確、有效的電話線路測試裝置。
文檔編號H04M3/30GK2783650SQ200420091119
公開日2006年5月24日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者華錦偉 申請人:上海欣泰通信技術(shù)有限公司