DE19714173A1

DE19714173A1 - Prüfgerät für Vierdrahtleitungen

Info

Publication number: DE19714173A1
Application number: DE19714173A
Authority: DE
Inventors: Lars Dipl Ing Wehrhahn
Original assignee: WEHRHAHN LARS DIPL ING FH
Current assignee: WEHRHAHN LARS DIPL ING FH
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1997-09-11

Description

Bei Entstörungs- und Montagearbeiten an Vierdraht-Fernmelde- und Datenleitungen ist es häufig erforderlich, die Adernbelegung der Leitung zu prüfen (Durchgang; Vertauschung; Schleife). Für diese Arbeiten standen bisher keine einfach zu bedienenden und preiswerten Geräte zur Verfügung.

Mit der in Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung wird das Ziel verfolgt, o. g. Prüfarbeiten auf einfache Art vollautomatisch durchzuführen. Darüber hinaus können mit diesem Gerät Schleifenwiderstände ermittelt werden.

Die Ausgabe der Meß- und Prüfergebnisse erfolgt über ein LCD-Display in einfacher und übersichtlicher Form.

Für den Anwender ergeben sich daraus gegenüber herkömmlichen Verfahren folgende Vorteile:

- einfaches und schnelles Prüfen, Demontagearbeiten (z. B. von Enddosen) nicht erforderlich
- klares und eindeutiges Prüfergebnis, auch für Nichtfachleute verständlich
- Meßgegenstelle benötigt keine eigene Stromversorgung
- gegenüber hochwertigen Datenleitungs-Meßgeräten niedriger Anschaffungspreis (wenn das Gerät in Serie gefertigt wird).

Das Grundprinzip des o. g. Gerätes besteht darin, daß ein an der Leitung angebrachtes Widerstandsnetzwerk (Meßgegenstelle) vom gegenüberliegenden Ende aus gemessen wird und anhand der ermittelten Werte Schlußfolgerungen über die Verdrahtung gezogen werden. Diese Aufgabe übernimmt ein Microcontroller, welcher auch für eine einfache und übersichtliche Bedienung und klare Darstellung der Ergebnisse sorgt (s. Fig. 1).

Die in Patentanspruch 2 angegebene Erfindung beinhaltet ein Widerstandsmeßverfahren, welches im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren (z. B. OPV-Schaltungen) mit einem minimalen Schaltungsaufwand auskommt. Ihr liegt der Gedanke zugrunde, so viele Funktionen wie möglich auf die Software zu verlagern und so den Hardwareaufwand deutlich zu senken. Hierbei wird m. H. einer einfachen Spannungsteilerschaltung der Spannungsabfall über das Meßobjekt ermittelt. Die A-D-Wandlung und Umrechnung der gemessenen Spannung in einen Widerstandswert übernimmt der Microcontroller (s. Fig. 2).

Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird im Folgenden näher beschrieben.

Das Mustergerät besteht aus 2 Teilen:

- dem eigentlichen Prüfgerät, welches die Meßschaltung, das Koppelfeld, den Microcontroller sowie Display und Tastatur enthält
- der Meßgegenstelle, welche die Schleifenwiderstände enthält.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild.

Um eine vielseitige Einsetzbarkeit des Gerätes zu garantieren, besitzt das Prüfgerät und die Meßgegenstelle ein DIL-Schalterfeld, welches die Anpassung an die unterschiedlichen Pinbelegungen der einzelnen Dosentypen ermöglicht.

Zur Steuerung des Gerätes wird ein Microcontroller vom Typ 80c535 verwendet. In diesem sind Peripheriekomponenten wie A/D-Wandler, E/A-Ports, Timer usw. bereits enthalten, so daß eine sehr kompakte Bauweise realisiert werden kann.

Die Meßschaltung besteht aus einer Widerstandsdekade (R1 . . . R4), mit der 3 verschiedene Meßbereiche realisiert werden (s. Fig. 4). Diese Widerstände bilden zusammen mit dem Meßobjekt den bereits beschriebenen Spannungsteiler. Die Umschaltung des Meßbereiches erfolgt über Glasrohrkontaktrelais automatisch durch den Microcontroller. Der Widerstand R5 dient in Verbindung mit der Z-Diode dem Schutz des Microcontroller-Einganges vor Fremdspannungen.

Die Ankopplung der Meßschaltung an die zu prüfende Leitung wird ebenfalls m. H. von Glasrohrkontaktrelais realisiert. Auf diese Weise kann der Schleifenwiderstand der einzelnen Adern gegeneinander und gegen Erde gemessen werden.

Die Stromversorgung erfolgt entweder über eine 9-V-Batterie/AKKU oder über ein Steckernetzteil.

Die Meßgegenstelle enthält nur die Schleifenwiderstände und das DIL-Schalterfeld, benötigt also keine Versorgungsspannung.

Fig. 5 zeigt die Bedienelemente des Mustergerätes. Als Anzeigeeinheit kommt ein alphanumerisches 2-zeiliges 8-stelliges LCD-Display zum Einsatz.

Dadurch können Prüfergebnisse als Text angezeigt werden z. B. "Schleife Ad.: 1→2".

Neben der automatischen Prüfung der Verdrahtung können auch Einzelmessungen des Schleifenwiderstandes durchgeführt werden, z. B. Ader 1=<2. Der ermittelte Wert wird dann mit Maßzahl und Einheit angezeigt, z. B. "Ad.: 1→2 : 230 Ω". Es können Werte bis 100 KΩ gemessen werden.

Technische Daten des Mustergerätes:
Abmessungen in mm (1 × b × h) 150×85×30
Stromversorgung:
Batterie/Akku 9V oder Netzteil 9V= Stromaufnahme ca. 60 mA
Meßbereiche:
1 KΩ
10 KΩ
100 KΩ
Umschaltung erfolgt automatisch
Meßgenauigkeit ca. 5%
Anzeige:
8-stelliges zweizeiliges alphanumerisches LCD-Display
Stecker:
Bei Meßgerät und Meßgegenstelle RJ45-Stecker.

Claims

1. Prüfgerät für Vierdrahtleitungen dadurch gekennzeichnet, daß auf einfache, schnelle und bedienungsfreundliche Weise die Verdrahtung einer Vierdrahtleitung geprüft werden kann. Fehler (Unterbrechung/Vertauschung von Adern) werden im Klartext auf einem LCD-Display angezeigt. Das Wirkprinzip basiert auf einer Gleichstromwiderstandsmessung:

- An einem Ende der zu prüfenden Leitung wird ein Widerstandsnetzwerk angebracht, welches die einzelnen Adern mit jeweils unterschiedlichen Widerständen untereinander verbindet (Schleifenwiderstände).
- Am gegenüberliegenden Leitungsende werden die Schleifenwiderstände der einzelnen Adern gegeneinander gemessen. (s. Fig. 1).
- Die Software des im Gerät befindlichen Microcontrollers vergleicht die gemessenen Widerstandswerte mit den Sollwerten und zeigt das Prüfergebnis in Textform an.
- Das Prüfgerät schließt eine Lücke zwischen einfachen Durchgangsprüfern und hochwertigen Datenleitungs-Meßgeräten.

2. Prüfgerät für Vierdrahtleitungen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Widerstände anstelle üblicher Meßschaltungen ein einfacher Spannungsteiler (Meßobjekt in Reihe zu einem bekannten Widerstand bei bekannter Meßspannung) verwendet wurde. Der Widerstand des Meßobjektes wird aus seinem Spannungsabfall ermittelt (s. Fig. 2).
Die A-D-Wandlung und Linearisierung des Meßergebnisses übernimmt der Microcontroller. Die Meßspannung dient gleichzeitig als Referenzspannung für den A-D-Wandler. Die Vorteile dieser Lösung sind:

- geringer Bauelementeaufwand, dadurch:
- _* kostengünstige Fertigung möglich
- _* niedrige Ausfallwahrscheinlichkeit
- niedriger Stromverbrauch, günstig bei Batterie/Akkubetrieb
- Meßergebnis wird durch Schwankungen der Betriebsspannung (z. B. schwächer werdende Akkus) nicht beeinflußt, da sich das Verhältnis Meßspannung/Spannungsabfall nicht ändert.