电缆障碍探测仪制造技术

本实用新型专利技术振荡器由晶振源，经分频放大产生一精确超低频探测信号，送电缆障碍线对；接收器沿电缆探测，信号被精确选频，高倍率放大后，由其幅度变化来确定障碍部位，这即是本电缆障碍探测仪的基本构成及原理，因采用降低探测信号频率至超低频范围及进行压扩措施，从而使本机对障碍芯线接触电阻的适用范围从现有技术的０～２ＫΩ，扩展到０～２０ＫΩ，显著地提高了障碍探测的效能，其适用范围更为广泛。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本技术涉及一种用于探测电缆芯线的混线、接地、绝缘等障碍的电缆障碍探测仪，该探测仪由振荡器和接收器两大部分组成，振荡器包括超低频信号源、放大电路、断续振荡控制电路及电源；接收器包括探头、低噪声输入级、选频电路、整流电路、指示电路、信号幅度监听电路及电源。直接探测电缆障碍的仪器，是在电缆的一端，由振荡器向选定的障碍线对送入探测信号，此信号经障碍部位芯线接触电阻（芯线绝缘材料进潮或进水形成的导通电阻）构成回路，接收器通过探头沿电缆接收该信号形成的电磁场，根据障碍点前后信号幅度的变化，来确定障碍部位，其使用操作简单，特别是能在现场对障碍部位定点，这是该类仪器区别于电缆障碍测试仪的独有优点。目前公知的是6405类型的电缆障碍探测器，包括A、B、C三种型号，其结构采用全晶体管电路，振荡器输出信号频率为400赫，适应的障碍芯线接触电阻范围在0～2KΩ内，不同型号仅电路结构、机箱结构及附加功能有差异，就其探测障碍的基本性能而言，变化不大。后来出现的GK－1型高抗干扰电缆障碍探测仪，将振荡器输出的探测信号频率提高到825赫，接收器采用集成电路，提高了抗50赫工业频率及其高次谐波干扰的能力，但其适应障碍芯线接触电阻的范围仍在0～2KΩ以内，实际上因探测信号频率的提高，其适应接触电阻的范围还略有减小。上述公知装置的不足之处在于：电缆障碍芯线间的接触电阻须在2KΩ以内，才能对障碍部位进行有效地探测，超过2KΩ就难以识别，这是因为上述探测仪所输出的探测信号频率较高，为400赫或825赫，过障碍点后，芯线间的分布参数（主要是分布电容）将对该探测信号构成一定回路，形成分流，障碍点之后，仍有相当强度的探测信号，使其难以识别，这就大大限制了该类仪器的适用场合，使其探测障碍的效能受到显著制约。障碍芯线接触电阻超过2KΩ时，上述已有装置必须采取补救措施才能适用，其补救方法是采用高压击穿障碍芯线，使障碍部位形成死短路，接触电阻为零。这种补救装置已有定型产品，即QXZ－03型电缆障碍击穿器。但运用该方法也并非百分之百能击穿，特别是当电缆较长，芯线环路电阻较大时就更难凑效，况且该装置需用交流电源，其体积、重量、价格均远远超过电缆障碍探测器本身，既不方便，也不化算。本技术的目的在于避免上述已有装置的不足之处，而提出一种采用-->集成化、高稳定、高分辨的电路结构，通过大幅度降低探测信号频率及采用压扩措施、能大幅度扩展适应障碍芯线接触电阻的范围，提高电缆障碍定点探测效能的电缆障碍探测仪。本技术的目的可采用以下结构及原理实现：本技术振荡器中采用了高稳定性的石英谐振器，经高倍率分频后，再经滤波选频电路，便得到十分稳定和准确的超低频正弦信号，经功率放大和升压后，送至障碍线对。其中分频电路为多级IC分频，选频电路为RC有源带通滤波器，此外，为节省电能和探测信号易于识别，振荡器中还设有断续振荡电路及LED显示。超低频探测信号的获得，也可采用方波振荡器加选频电路构成或采用文氏电桥振荡器或函数发生器，但这些电路需用高稳定性RC元件。采用上述措施的目的在于大幅度降低探测信号频率即降低振荡器输出信号频率，使之在50赫以下的超低频范围内，由于芯线间分布参数的分流作用是信号频率的函数，大幅度降低探测信号频率，就显著削弱了芯线间分布参数对探测信号的分流作用，或者说对较低频率的探测信号，分布参数呈现了更高的阻抗，也就相应地突出了探测信号流经障碍芯线接触电阻的“短路”效果，从而使本技术适应障碍芯线接触电阻的范围得到扩展，其阻值范围从0～2KΩ，扩展到0～20KΩ。接收器中采用了结构复杂，由多个运放滤波电路组成的高性能，高阶双二次椭园函数带通滤波器，实现了对50赫工业频率及其高次谐波干扰的强有力抑制和对探测信号的精确选频。接收器在二阶有源带通滤波器部分设有由电阻开关及运放组成的扩张电路，在其末端还设有与扩张电路同步调节的压缩电路，对所探测信号的低电平和高电平区段分别进行了压缩和扩张处理，以增大障碍点前后、接收器输出信号幅度变化的差别，这也使得本技术适应障碍芯线接触电阻的范围得到扩展。扩张和压缩是分别通过其电路中的开关实现，并且两电路的开关是联动的。此外，扩张电路除设在二阶带通滤波器的输入端外亦可设在二阶带通滤波器的输出端，并可用一个电位器代替分离电阻。接收器输出信号除可以通过指示电路表头定量显示外，为方便操作，还送出了可闻信号。由于探测信号为超低频，已不便直接监听，为此设置了一个600赫的音频信号源，其输出的音频信号经放大后送入耳机，该信号幅度受所接收超低频探测信号的直流分量控制，因而耳机中的信号幅度间接地反映了所接收超低频信号的幅度。探测信号经接收器探头感应后送入低噪声输入级放大，放大信号经高阶有源带通滤波器精确选频后至二阶有源带通滤波器进一步选频提高增益，并对信号幅度进行扩张调节，其输出信号经整流电路倍压整流，由此输出的直流-->分量一路送指示电路，并由压缩电路进行压缩调节，进一步扩展适应障碍芯线接触电阻范围，另一路送信号幅度监听电路监听。本技术与已有技术相比具有如下优点：通过采用降低探测信号频率、使之在50赫以下的超低频范围，和压缩扩张信号幅度的措施，把本技术适应障碍芯线接触电阻的范围，从现有技术的0～2KΩ扩展到0～20KΩ，显著地提高了电缆障碍探测的能力和效率，而操作与现有技术一样方便简单，同时，本仪器采用全集成化、高稳定、高分辨电路结构，使整机具有较高的性能价格比。本技术说明书附图如下：附图1.本技术振荡器电路图（实施例一）。附图2.本技术接收器电路图（实施例一）。附图3.本技术振荡器分频电路图。附图4.本技术接收器高阶有源带通滤流器电路图。附图5.本技术方波振荡器及选频电路图（实施例二）。附图6.本技术文氏电桥振荡器电路图（实施例三）。附图7.本技术振荡器函数发生器电路图（实施例四）。附图8.本技术接收器二阶有源带通滤波器及扩张电路图（实施例五）。本技术将结合附图进一步详细描述如下：实施例一.一、振荡器电路见附图1.电源开关K1闭合后，电路进入工作状态。由非门F1F2及阻容R1C1和石英晶体谐振器JT组成的高稳定晶振信号源（2）输出480千赫信号，经非门F3缓冲整形后，送入分频电路（3），见附图3，分频电路为IC四级分频，分频系数IC1、IC2为10，IC3为5，其型号均为CD4017；IC4为32，其型号为CD4024。总分频系数为16000。分频电路（3）输出为30赫方波，由阻容R3C2预处理后，为高次分量大为减少的近似三角波，然后送至选频电路（4），选频电路为RC有源带通滤波器，即二阶无限增益带通滤波器，由运放A1电阻R4～R6电容C3C4构成，其输出为波形良好且频率十分精确稳定的30赫超低频正弦波，上述三部分即构成本机的超低频信号源（1）。经C5藕合至运放A2放大，R8R7决定A2增益，输出经RW1调节由C6藕合至末前级BG1基极放大，R9R10为直流偏置电阻，BG1放大后的信号由推挽输入变压器B1次级线圈分别送至末级功放管BG2、BG3基级进行功率放大。末级工作在乙类状态，由R11R12偏置电阻决定，末级信号功率经变压器B2升压后输出，C7为改善放大管非线性-->失真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电缆障碍探测仪，由振荡器和接收器两部分组成，振荡器由超低频信号源（１）、放大电路（５）和断续振荡控制电路及电源组成；接收器由探头（９）、低噪声输入级（１０）、选频电路（１１）（１５）、整流电路（１７）、指示电路（１８）、信号幅度监听电路（２０）及电源组成，其特征在于：超低频信号源（１）采用晶体振荡源（２）、数字分频电路（３）和选频电路（４）构成；或采用方波振荡器（２５）与选频电路（４）构成；再或采用文氏电桥振荡器（２６），或函数发生器（２８），断续振荡控制电路由断续振荡源（６）、非门Ｆ↓［６］、二级管Ｄ↓［１］及电流开关（７）组成，此外，振荡器部分还设有ＬＥＤ显示（８），接收器选频电路包括高阶有源带通滤波器（１１）和二阶有源带通滤波器（１５）两部分；信号幅度监听电路（２０）由音频信号源（２１）和音量控制电路（２２）及耳机Ｔ组成；指示电路（１８）中设有微调电位器ＲＷ↓［２］，此外，接收器末级设有压缩电路（１９）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种电缆障碍探测仪，由振荡器和接收器两部分组成，振荡器由超低频信号源(1)、放大电路(5)和断续振荡控制电路及电源组成；接收器由探头(9)、低噪声输入级(10)、选频电路(11)(15)、整流电路(17)、指示电路(18)、信号幅度监听电路(20)及电源组成，其特征在于：超低频信号源(1)采用晶体振荡源(2)、数字分频电路(3)和选频电路(4)构成；或采用方波振荡器(25)与选频电路(4)构成；再或采用文氏电桥振荡器(26)，或函数发生器(28)，断续振荡控制电路由断续振荡源(6)、非门F6、二级管D1及电流开关(7)组成，此外，振荡器部分还设有LED显示(8)，接收器选频电路包括高阶有源带通滤波器(11)和二阶有源带通滤波器(15)两部分；信号幅度监听电路(20)由音频信号源(21)和音量控制电路(22)及耳机T组成；指示电路(18)中设有微调电位器RW2，此外，接收器末级设有压缩电路(19)。2、根据权利要求1所述的探测仪，其特征在于振荡器数字分频电路（3）为多级IC分频，选频电路（4）为RC有源带通滤波器。3、根据权利要求1所述的探测仪，其特征在于振荡器晶体振荡源（2）产生的高频高稳定信号经非门F3缓冲整形后，送入数字分频电路（3）降频，由阻容R3C2预处理、进入选频电路（4）选频，选频后的正弦超低频信号进入放大电路（5）放大，并由变压器B2升压后送入障碍电缆。4、根据权利要求1所述的探测仪，其特征在于接收器高阶有源带通滤波器（11）由形式相同的三节运放滤波电路组成。5、根据权利要求1所述的探测仪，其特征在于接收器二阶有源带通滤波器（15）中设有一扩张电路（16），该电路由运放A15、扩张电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱礼儒，
申请(专利权)人：邱礼儒，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]