Лабораторная работа №1. Исследование кабельного прибора ипл-48, Измерение сопротивления шлейфа, электрического сопротивления изоляции, рабочей емкости кабельных и воздушных цепей.
Цель работы: научиться производить измерения параметров линий связи, обрабатывать результаты измерений и делать выводы о состоянии цепи.
Оборудование: прибор ИПЛ-48 , макет линии связи.
Перед началом занятий студент должен знать: Принцип измерения параметров, характеризующих линии связи.
После окончания занятия студент должен уметь: Производить измерения параметров линий связи, обрабатывать результаты измерений и делать выводы о состоянии цепей.
Постановка задачи:
1.Нарисуйте схемы измерения.
2.Проведите измерения, результаты измерений занесите в таблицу.
Содержание отчета:
По результатам измерений сделайте вывод о состоянии линий связи и соответствии их нормам измерений.
Дайте ответы на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы:
1. Дайте определение сопротивления шлейфа.
2. Что называется омической асимметрией цепи.
3. Приведите нормы измерений параметров ВЛС и КЛС.
Теоретический материал. Измерение электрического измерения шлейфа.
Электрическое сопротивление проводов является одним из основных параметров цепи, от его значения зависит значение передаваемого сигнала, а следовательно, качество связи. Для воздушных и симметричных кабельных линий связи нормируют электрическое сопротивление шлейфа, составленного из двух проводов
Rш = Ra + Rb
Где Ra и Rb – сопротивление отдельных проводов.
Сопротивление шлейфа измеряют мостом постоянного тока с постоянным отношением плеч (рис. 15.1). Для измерения Rш могут быть использованы приборы ПКП-3, ПКП-4, ПКП-5, КМ-61С и др. Концы жил (проводов) присоединяют к выводам 1 и 2 прибора, а на противоположном конце жилы (провода) соединяют между собой. Переключатели на лицевой панели прибора устанавливают в положение, соответствующее данному измерению. После сборки схемы и установки всех переключателей в нужные положения производят балансировку моста.
Из условия равновесия моста следует, что R2 (Ra + Rb) = R1Rм. Разделив равенство на R2, получаем:
Ra + Rb = (R1/ R2) Rм; Ra + Rb = nRм; Rш = nRм,
Где Rм – показание магазина сопротивлений;
Переключатель положения плеч устанавливают исходя из ожидаемого значения сопротивления шлейфа.
Электрическое сопротивления проводников коаксиального кабеля измеряют, составляя шлейф из внутренних и внешних проводников двух коаксиальных пар. (рис. 15.2).
Электрическое сопротивление внутреннего или внешнего проводника вычисляют по формуле R = 0,5 nRм.
Измерение электрического сопротивления одиночных проводов.
Электрическое сопротивление отдельного провода двухпроводной цепи может быть измерено методом трёх шлейфов или методом заземлённого шлейфа. При отсутствии вспомогательных проводов сопротивление одиночного провода измеряют методом «ложного нуля».
Метод трёх шлейфов применяют в случае, когда на участке имеются исправные провода различного диаметра и материала. При помощи моста измеряют сопротивление трёх шлейфов, составленных из проводов a, b и c(рис. 15.3):
Rab=Ra+Rb=n1Rм1; Rac=Ra+Rc=n2Rм2; Rbc=Rb+Rc=n3Rм3.
Решая совместно эти уравнения, определяют сопротивления каждого провода:
Ra=0,5(Rab+ Rac+ Rbc); Rb=0,5(Rab+ Rbc- Rac); Rc=0,5(Rac+ Rbc- Rab).
Метод заземлённого шлейфа применяют при наличии только двух проводов различного диаметра и материала. Измерения проводят в два приёма. Переключатель S (рис. 15.4) устанавливают сначала в положение 1. Условием равновесия моста в этом положении является R1/R2=(Ra+Rb)/Rм1, или n1=(Ra+Rb)/Rм1.
Затем переключатель S устанавливают в положение 2:
R1/R2=Ra/(Rм2+Rb), или n2=Ra/(Rм2+Rb).
Решая совместно эти два уравнения, получим:
Ra=(n1n2Rм1+n2Rм2)/(1+n2); Rb=(n1n2Rм1-n2Rм2)/(1+n2).
Если n1=n2=1, то расчётные формулы для определения Ra и Rb примут вид:
Ra=0,5(Rм1+Rм2); Rb=0,5(Rм1-Rм2).
Метод «ложного нуля» применяют при отсутствии вспомогательного провода. Вместо него используют заземление (рис. 15.5). Сопротивление заземлений r1 и r2 на станциях А и Б должны быть известны, так как они входят в плечо измеряемого сопротивления. Для уравновешенного моста R+r1+r2=nRм.
Вычитая из полученного результата сопротивление заземлений, получают значение сопротивления одиночного провода. За счёт гальванического эффекта между электродами заземлений может возникнуть разность потенциалов. Поэтому стрелка гальванометра может отклониться без нажатия кнопки включения питания S. В данном случае замечают отклонение стрелки гальванометра, которое является условным, или «ложным нулём». Затем, нажав кнопку включения питания, балансируют мост, добиваясь установки гальванометра на «ложный нуль».