一种测量线路电容的方法及装置的制作方法

文档序号:7647384阅读:467来源:国知局
专利名称:一种测量线路电容的方法及装置的制作方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种测量线路电容的方法及装置。
背景技术
目前,业界主要采用电容充放电的办法作为测试线路电容的高精度低成本方案,通过计算电容放电时间以及电容的放电模型与曲线计算,获得线路电容值,具体实现方案如下所述定义一阶电路的零输入响应RC电路(附图1所示)中,开关S闭合前电容充满电压为U0,开关闭合后,电容放电的能量将消耗在电阻上。做零输入响应分析,可得uR-uC=0uR=R*ii=-CduCdt---(1)]]>代入上述方程,得RC=duCdt+uc=0,]]>初始条件uC(0+)=uC(0+)=U0(2)有上述公式可得出uC=U0etτ,]]>i=U0Re-tτ,]]>这里τ=RC。(3)为了求出阻容网络的三个电容参数,我们可以
uC1=U0e-t1τuC2=U0e-t2τ---(4)]]>上式相除,得uC1uC2=et2-t1τ---(5)]]>τ=t2-t1lnuC1uC2---(6)]]>或者τ=-tlnuCU0=tlnU0uC---(7)]]>由上式我们可以得出C=t2-t1lnuC1uC2*R---(8)]]>其中,uC1和uC2分别表示电容放电过程中的两种电压状态。
由上面的分析可以得出,在测试电容的过程中,使用计数器计算电容放电过程中的某电压范围内的时间,根据公式(8),就可以得出电容的容值。该方案是一种低成本的测试电容的方案,使用该方案测试线路电容的模型如附图2所示。测试过程中模型的计算公式如下所示Cag’=Cag+(Cab*Cbg)/(Cab+Cbg)Cbg’=Cbg+(Cab*Cag)/(Cab+Cag)Cab’=Cab+(Cbg*Cag)/(Cbg+Cag)其中A线对地线线路电容值Cag’、B线对地线线路电容值Cbg’、AB线间线路电容值Cab’是从线路上测试的线路电容值,而Cag、Cbg、Cab是线路上的真实线路电容值。
但在实际应用中,线路电容情况比较复杂,存在电容串并联的情况,且公式过于复杂,无法正确推算出Cag、Cbg、Cab,所以应用此模型测试的往往是几种线路电容值的一个综合推算情况,无法直接测试线路的实际电容值。
所以在实际测试中,测试模型被看成简化后的理想模型(如图3所示)进行测试,这样导致测试的线路电容值为理想线路电容值,不是线路实际电容值,达不到测试线路电容值的目的。
而且,该方案电容测试在异常测试中的获取的线路电容值有很大偏差,无法正确测试出线路电容值,例如如图4所示,当在模型中AB线其中一根线路上存在对地小电阻时,测试出的Cag线路电容值为Cab和Cag的并联效果,导致线路测试结果与AB等长线路电容测试结果差距很大,特别是在话机挂机的情况下(话机电容直接影响Cab)。同样,在单线对地已经短路等测试中也无法测试出单线的电容。
所以,使用现有技术手段测试线路电容值,无法真实反映线路的真实情况了,不利于判断线路故障。

发明内容
本发明的实施例提供一种测量线路电容的方法及装置,能够精确获取线路电容值。
本发明实施例提供了一种测量线路电容的方法,所述方法包括分别测量线路中任意两单线连接后的线路电容值;根据所述测量获得的线路电容值获取线路实际电容值。
本发明实施例还提供了一种测量线路电容的装置,所述装置包括测量单元,用于分别测量线路中任意两单线连接后的线路电容值;线路电容值获取单元,用于根据测量单元测量的所述各线路电容值,获取线路实际电容值。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明的实施例由于采用分别测量线路中任意两单线连接后线路电容值,并根据所述测量获得的各电容值获取线路实际电容值的方法,从而确保在各种复杂以及故障情况下,仍能准确无误地获取线路实际电容值,提高了对故障线路的测试精度。本发明的实施例中,还提供了四种简单、合理、有效的测试模型以及合理利用参考地进行精确测试的方法,保证了测试的有效性和准确性。


图1为现有测量线路电容值的技术方案中RC网络零输入响应示意图;图2为现有测量线路电容值的技术方案中测试模型示意图;图3为现有测量线路电容值的技术方案中理想测试模型示意图;图4为现有测量线路电容值的技术方案中单线接入对地电阻模型示意图;图5为本发明实施例测量线路电容方法中提供的测试模型之一;图6为本发明实施例测量线路电容方法中提供的测试模型之二;图7为本发明实施例测量线路电容方法中提供的测试模型之三;图8为本发明实施例测量线路电容方法中提供的测试模型之四;图9为本发明实施例测量线路电容装置示意图。
具体实施例方式
本发明实施例提供的测量线路电容的方法中,分别测量线路中任意两单线连接后的线路电容值;根据测量获得的各线路电容值获取线路实际电容值。从而精确的获取线路电容值。
具体一点讲,本发明的实施例测量线路电容的方法中,分别测量线路中任意两单线连接后线路电容值,从而获得不同的线路电容测试模型以及线路电容测试结果;将各线路电容测试结果代入由线路电容测试模型得出的计算公式中,从而获取线路电容的真实值。
本发明实施例提供的测量线路电容的方法中,线路内具体可以包括三根单线,且其中一根单线为地线(GND),为了便于对本发明的理解,现将除地线外两根单线分别定义为A线和B线,且线路中A线与地线之间线路电容值为Cag,B线与地线之间线路电容值为Cbg,A线与B线之间线路电容值为Cab,B线与A线之间线路电容值为Cba;当A线与地线连接时,A线与地线之间线路电容值C1,当B线与地线连接时,B线与地线之间线路电容值为C2,当A线与B线连接时,A线与B线之间线路电容值为C3,当B线与A线连接时,B线与A线之间线路电容值为C4。但在具体应用中,并不限于用A、B或C来区分,可根据情况具体设定和更改。
本发明实施例提供的测量线路电容的方法中,线路中任意两条单线连接的过程具体包括采用直接短接或采用电阻连接,且电阻阻值小于等于10倍于被连接的两单线之间电阻值。
本发明实施例提供的测量线路电容的方法中,提供了四种简单、合理、有效的测试模型可供选择,相关人员在进行线路电容测试的时候,可以根据需要应用其中的一个或多个测试模型。为了对本发明的理解,现对本发明实施例测量线路电容方法所提供的线路电容测试模型的具体实现过程进行详细描述,具体可以包括1、测试模型一测试模型一如附图5所示,将线路中A线与B线连接,从而得到模型一的线路电容值为C1=Cag+Cbg ……(9)实际操作中,如果线路正常的情况,A线、B线对地的电阻非常大,对测试线路电容值没有影响。若B线对地存在短路或者有电阻,即B线发生故障,该模型可以把B线对地的电阻并入放电电阻,不会对测试精度产生影响。
若A线与B线之间采用电阻连接,则电阻阻值小于等于10倍于A线与B线之间电阻值。
2、测试模型二测试模型二如附图6所示,将线路中B线与A线连接,从而得到模型二的线路电容值为C2=Cbg+Cag ……(10)测试模型二与测试模型一工作原理和测试的结果相同,但由于在实际应用中,当无法判断线路中哪一根单线出现故障时,相关人员就要对线路中每一根可能出现故障的单线进行测试,所以,当相关人员应用模型一没有测试到A线或B线与地线之间线路电容值或测试的线路电容值偏差较大的情况下,可以选择测试模型二进行测试,所以测试模型二的存在是必要的。
若线路中A线对地存在短路或者有电阻,即A线发生故障,该模型可以把A线对地的电阻并入放电电阻,不会对测试精度产生影响。
若B线与A线之间采用电阻连接,则电阻阻值小于等于10倍于B线与A线之间电阻值。
3、测试模型三测试模型三如附图7所示,将线路中GND线与B线连接,且B线与参考地相连,即将线路中GND与参考地连接,从而得到模型三的线路电容值为C3=Cab+Cag ……(11)若GND线与B线之间采用电阻连接,则电阻阻值小于等于10倍于GND线与B线之间电阻值。
本发明实施例提供的测量线路电容的方法中,参考地可以采用包括测试工具内部独立地(FGND)、大地、机柜在内的,以任意形式存在的线路参考地。
4、测试模型四测试模型四如附图8所示,将线路中GND线与A线连接,且A线与参考地相连,即将线路中GND与参考地连接,从而得到模型四的线路电容值为C4=Cba+Cbg ……(12)若GND线与A线之间采用电阻连接,则电阻阻值小于等于10倍于GND线与A线之间电阻值。
将测试模型三中的A线或测试模型四种的B线接入参考地,是为了确保在应用测试模型三或四时,能够正常地获取正确的线路电容值。
公式(11)中的Cab与公式(12)中的Cba分别表示的是一个电容在不同测量方向下测量的线路电容值,由于电容是没有正负极的,即无极性,所以,在实际应用中,Cab=Cba。
在实际应用中,相关人员可以应用软件对本发明实施例测量线路电容的方法所提供的四种测试模型的测试结果进行选择,从而在不同情况下,获取合理、正确的线路电容测试值。
在实际应用中,通过将从四个测试模型中推导出的公式(9)~(12)任意组合成三元三次方程组、三元四次方程组或者四元四次方程组,或者其他方程组,比如下列方程组C3-C4=Cag-CbgC1=Cag+CbgC2=Cag+CbgCab=C3-Cag]]>可以得出Cag、Cbg、Cab、Cba的真实值,比如,Cag=(|C3-C4|+C1)/2Cag=(|C3-C4|+C2)/2Cbg=(|C3-C4|-C1)/2Cbg=(|C3-C4|-C2)/2Cab=C3+Cag]]>
从而达到本发明的目的。
本发明实施例所述测量线路电容方法提供的测试模型中有重复的因素,但在实际工作中,特别在线路异常情况下测试线路电容值时,各个模型作用非常显著,所以上述各测试模型的存在都是必要的。
本发明还提供了一种测量线路电容的装置,具体可以包括1、测量单元,用于分别测量线路中任意两单线连接后的线路电容值;所述测量单元具体包括连接单元,用于分别连接线路中任意两条单线。
所述连接单元将线路中任意两单线短接或通过电阻连接。
所述电阻阻值小于等于10倍于被连接的两单线之间电阻值。
2、线路电容值获取单元,用于根据测量单元测量的各线路电容值,获取线路实际电容值。
3、参考地单元,用于当测量不包含地线线路电容值时,连接线路中地线之外的单线。
采用本发明实施例提供的测量线路电容方法,可以实现对线路电容实际线路电容值的测试,反映线路的真正情况;并且解决了线路中出现的单线接地时的电容准确测试问题,解决了线路短路时候测试电容不准确的问题以及解决了单线对地接电阻的时候的电容测试问题;采用本发明实施例提供的测量线路电容方法可以对线路出现的各种故障情况进行准确判断。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式
,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种测量线路电容的方法,其特征在于,所述方法包括分别测量线路中任意两单线连接后的线路电容值;根据所述测量获得的线路电容值获取线路实际电容值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述连接具体包括短接或通过电阻连接。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述电阻阻值小于等于10倍于被连接的两单线之间电阻值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,分别将非地线中的一条单线接入参考地,并分别测量线路中不同单线接入参考地时,除地线外,两单线之间线路电容值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述线路中包括单线A,单线B以及地线GND;A线与地线之间线路电容值为Cag,B线与地线之间线路电容值为Cbg,A线与B线之间线路电容值为Cab,B线与A线之间线路电容值为Cba,且Cab=Cba;则所述分别测量线路中任意两单线连接后线路电容值分别为A线与B线连接后,A线与地线之间线路电容值C1=Cag+Cbg,B线与A线连接后,B线与地线之间线路电容值C2=Cbg+Cag,B线与地线连接后,A线与B线之间线路电容值C3=Cab+Cag,A线与地线连接后,B线与A线之间线路电容值C4=Cba+Cbg。
6.一种测量线路电容的装置,其特征在于,所述装置包括测量单元,用于分别测量线路中任意两单线连接后的线路电容值;线路电容值获取单元,用于根据测量单元测量的所述各线路电容值,获取线路实际电容值。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述测量单元具体包括连接单元,用于分别连接线路中任意两条单线。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述连接单元将线路中任意两单线短接或通过电阻连接。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述电阻阻值小于等于10倍于被连接的两单线之间电阻值。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括参考地单元,用于当测量除地线外,两单线之间线路电容值时,连接线路中除地线之外的任意一根单线。
全文摘要
本发明涉及一种测量线路电容的方法及装置。本发明的实施例由于采用分别测量线路中任意两单线连接后线路电容值,并根据所述测量获得的各电容值获取线路实际电容值的方法,从而确保在各种复杂以及故障情况下,仍能准确无误地获取线路实际电容值,提高了对故障线路的测试精度。本发明的实施例中,还提供了四种简单、合理、有效的测试模型以及合理利用参考地进行精确测试的方法,保证了测试的有效性和准确性。
文档编号H04M3/22GK101014063SQ20071006399
公开日2007年8月8日 申请日期2007年2月15日 优先权日2007年2月15日
发明者钟文彪, 周加谦 申请人:华为技术有限公司
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