专利名称：多功能便携式电话线路测试查线器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试市内电话线路故障的多功能电子装置。
目前，市内电话线路故障查修员(线务员)所用的查线器，实际上是一种并无测试功能的简易手持电话机，只是供联络使用。查障时，在局内测量台人员的配合指挥下，逐段查找故障点。故障排除后，再呼叫联络局内测量员请求复测和呼出己修复的用户加以证实。但因局内测量台一局只有一台，供一人操作。往往造成数名线务员在线路电杆上同时或轮番等待测量员的配合测试。这种传统的作业方式被动、低效、历时长、给线务员增加了劳动负荷。
本实用新型的目的在于克服上述查线器的缺点，提供一种具有线路故障测试、判断功能并可进行电缆对号各测线间绝缘电阻的多功能便携式线路测量查线器。操作者无需测量员配合指挥，可独立完成整个线路测试、判断、查修和证实的全过程。
本实用新型的目的是这样实现的结构上，有3根测试引出线(a、b、c)的环阻比较器与触发器相连，触发器与告警器相连，三者构成逐级递进的控制关系；断线检测器与铃流发生器相连，并受其控制，输出端与触发器相连，使断线检测信号控制触发器工作；联络话机经隔直流电容和供电键后跨接在测试引出线上；测试引出线中的c线接在滑动键上，根据需要可分别向a、b线滑接。测试线路绞线、碰地、绝缘电阻及电缆对号时，使用选择键，3根测试引出线接入被测线路网络，环阻比较器获得被测线路的环阻比较电压，由该比较电压控制触发器，再由触发器控制告警器，以声光告警的方式显示线路的故障类别。断线检测时加按振铃键，利用铃流信号能否成回路来决定断线检测器输出电平，去逐级控制触发器和告警器，以声光告警的方式显示线路状态。
本实用新型的线路测量电路部分大量采用了集成电路，测试判断准确，又可制造得很小，便于携带上杆，便于操作。避免了现行老式测量台采用继电器控制万用表的摸拟测方法中存在的经验性和不准确性。
图1是多功能便携式电话线路测试查线器的电气原理方框图；图2是多功能便携式电话线路测试查线器的电气原理图；图3是联络话机电气原理图；图4是多功能便携式电话线路测试查线器的结构剖视图。
以下结合附图对本实用新型的最佳实施例作详细说明图1示出了该多功能便携式测试查线器的电气方框图。本实用新型自备独立的电源，用12V可充电电池组(配合充电器，用现有技术)，该电源可直接供告警器、触发器和环阻比较器的正常工作。鉴于话机电路和铃流发生器输出振铃电压较高的需要，故同时还要将12V电源升压至50V。送给铃流发生器和联络话机工作。在测试线路绞线、绝缘、地气及电缆对号时，环阻比较器的A、B、C测试夹子夹在被测线路上，对其等效环阻进行比较，获得比较电压信号，该电压信号送入被比较器控制的触发器，再由触发器控制告警器。告警器以声光告警器方式显示被测线路的状态类别。测断线是以铃流不能构成回路，断线检测器从而获取一个告警控制电平，该电平送到受断线检测器控制的触发器，同上述一样，控制声光告警器。
图2是多功能便携式测量查线器的电气原理图。K是电源总开关，E为12V电池组。R1-R4、C1-C3、T1、T2、L、N2(四只整流二极管)、N1的脚1-6组成电源升压电路。其中N1是采用CC4069集成块(脚14、7分别接电源正负极)，该集成块是一个六组反相器，而其每一个反相器都是由最基本的单级反相器组成。现用它的前三级(1-6脚)与C1、R1、R2构成典型的占空比为1∶1的方波发生器(频率公式f＝1/1.4R2C1)振荡频率取在500HZ左右便于偶合变压。当K合上，产生的方波脉冲经N1的第三级(脚5.6)隔离反相后，驱动T1、T2放大，再由脉冲变压器L升压，N2整流、C2、C3滤波变成50V直流电压输出，供下级电路工作电源。WD1降压，使N3工作电压为12V。
N3集成块(可用国产时基电路5G1555集成块，俗称555电路，它的脚8、1分别接电源正、负极，4脚是触发端，3脚是输出端)，及R6、R7、C5、C6构成常见555电路振荡器。它们又与T3-T5及R8-R10，D2、D3、LED1组成铃流发生器。当按K1时，其3、4接点闭合，555电路获电源而振荡工作，N3的3脚出25HZ的方波信号(f＝1/0.693(R6＋2R7)C5)，当N3的3脚为低电平时(约0V)，T3截止，T4、T5分别经R9、R10饱和导通。此时，T5的C极(亦是T3的C级)，有一个50V直流铃流脉冲信号经D3、LED1、K4的1、2接点，从夹子A输出，送到被振话机的受铃电路和隔直流电容。当N3输出高电平(约12V)时，T3饱和导通，T4、T5截止。此时。前半周的铃流脉冲在话机隔直电容上的电荷倒过来逆向经D2和T3的C-e极构成的低阻通路充分放电，以利于下一个50V铃流脉冲有效地作用于被振话机的受铃电路。经试验，这种铃流虽是不归零信号，但因采取了电容放电通路，振铃效果十分理想。图中K1的接点1、2是防铃流串入话机电路LED而刺耳。二极管D1，是防止被振铃时铃流串入电路而设。
联络话机TEL采用现有简式话机电路，能呼叫、受铃、通话即可。它的一端接振铃键K1并经C7//K4的接点后间接连到a测试线上，另一端接C8//K4，间接连到b测试线上。
喇叭Y、告警指示灯LED2及C11-C13，R14-R16与N4(555集成块)共同组成555振荡告警器。适当选择R15、R16、C13的值，可得频率为1100HZ左右、人耳适听的告警信号。当N4的4脚获高电平触发(T6导通)时，告警电路工作，Y响、LED2闪亮，出现声，光告警。
触发器是由T6、T7、N1(集成块CC4069的后三级反相器、脚9-13)及R17-R22、R27组成。其中N1的脚10-13与R20、R21构成可调电平的施密特触发器，R21是调节电路转换电压值的电阻，当其实际工作触发电压(N1的11脚)大于E的一半时接正极，反之接负极。R20/R21的值决定施密特触发器门电压回环度(触发门电压的允许误差)的大小。采用有回环电路的目的在于提高触发器的工作可靠性。N1的脚8-9及R22组成触发器的隔离匹配级(CC4069在12V电源下工作，触发翻转门电压为5V)，由图可知，只有当VF(对应N1的8脚)小于5V，N1的12脚出高电平(约12V)，使T6、T7饱和导通，T6的e级出高电位(约12V)，送到N4的4脚使告警器工作并发出声光告警。
R23-R26、K2、K3、测试引出线a、b及其夹子A、B，接在K2上的测试引出线C及其夹子C，以及跨接在测试线a、b线上的用于消除电话线路分布电容干扰的抗扰电容C15组成环阻比较器。R23、R24是绝缘比较电阻，R25、R26是绞线比较电阻。所要说明的是绞线(话机内部短路性故障在测试中也作为绞线判定)包含直接接触性绞线和通过第三媒介传导的非接触性绞线。前者等效环阻值较小(一般小于2千欧)，后者等效环阻较大。从理论上讲交换机要求工作线路环阻≤2千欧，而实践中采集和实验都表明，当环阻≤4千欧时，仍能勉强工作。换而言之当非接触性绞线环阻达4千欧时，交换机出占线信号，用户电话无法用了，实际维护中，非接触性绞线便是此临界标准，即KX≤4千欧时，就为绞线。它包容了直接接触绞线的等效环阻值，这与实际相吻合。故应以此标准值与绞线等效环阻RX比较，作为判断线路是否绞线的实际依据。由CC4069的门电压和分压公式VF＝E RX/(RX＋R25＋R26)设计R25、R26的取值，使得当RX小于标准值时，VF小于5V(门电压)，反之就大于5V。这样可实现对触发器的触发控制。操作时，在分线设备上断开线路与局端的连接，将A、B夹子分别夹在靠用户一端(即逐步查修的段落方向)的电话线上，再将选择键K2旋于＂1＂位(平时在＂2＂)。当绞线时，RX小于标准值，由分压公式可知VF小于5V，则N1的12脚出高电平(约12V)，T6、T7饱和导通，T6的e极出高电平作用于N4的4脚，告警电路工作，出声、光告警。提示线路绞线，线务员需向下继续查修。测线路是否碰地(地气)，需再加夹C夹子于分线设备的避雷地气线上，若a线碰地，则C夹子经K3的2、3接点，使b线与a线构成了一个低阻通路，考虑接地电阻在内(一般小于40欧)，该回路电阻大大小于等效绞线环阻RX，从而出现与绞线同理的声光告警；如无告警，就拨K2使其接点2、3离开，1、2相连，如若b线碰地，C夹子经K3的1、2接点使a线与b线构成低阻回路，同理，出现声光告警，提示线务员查找碰地点。
如遇外力将通信线路拉断，并裸触地面，可能是又有地气又绞线，其测试、告警原理亦同前述。
当故障排除，按K1键振铃数次，再按供电键K4，其1、2和3、4接点闭合，向用户提供通话电源，证实线路己正常。若用户不在家，也可以从铃流是否有回路，监视灯LED1是否闪亮，加以证实。
测电缆蕊线绝缘质量通讯线路的线间绝缘电阻(R绝)技术要求在20兆欧以上。测试方法和原理与测线路绞线同理，只是要将K2旋至＂2＂位。R24、R25与R绝进行比较分压，当R绝≥20兆欧时，VF＞5V，如前述同理，无告警；当R绝＜20兆欧时，VF＜5V，出现声光告警，表明线间绝缘不合格。
光电偶合器N(4N26)，限流电阻R21及 形滤波电路C9、C10、R13、K1的5、6动合接点，组成断线检则器。由于N、R11与D3、LED1是并联相接，当按K1键，一部分铃流分流流过4N26和R11，其c-e极随着N闪光断续导通，使12V脉冲电压经 形滤波后VE升为高电平(约12V)，作用于触发器，N1脚12出低电平(约0V)，T7、T6截止。N4的4脚无触发信号，无告警。若线路断，流不成回路，N不发光亦不导通，VE为低电平，经触发器使N4的4脚获高电平而触发，告警电路工作，出现声光告警，表明线路断线。振铃键K1的5、6动合接点，使平时VE低电平(R12是放电电阻)无法输出至触发器，以免误告警。
电缆对号时，甲、乙二人各持本品一只，按传统的做法事先约定好联络线，再将夹子A、B夹上联络线，按KT键(见图3)，使其1、2接点断开，2、3接点闭合，二人即可通话。再约定其中一方拨K2键(见图2)，使其接点1、2闭合，3、4断开。此时，甲、乙二人用自己的C夹子同触某蕊线时，就造成了a、b线经被触蕊线而短路，如绞线同理，出现声光报警，表明该蕊线完好。脱开C夹子，二人又可通话约定继续向下核对、编号，校正错、漏、混线，电路中C7、C8是防双方电源极性互扰而设的隔直流电容。
图3示出了联络电话机电气原理图。采用现有公知技术，不再详述。但因本品结构采取部件一体化，不另设手持听筒，故将原电路中由听筒控制的压簧触点KT改为手动按键，功能不变。
图4示出了多功能便携式测量查线器的外观及结构图。所有电子元器件全部做在电路总板5上。电池3经充电插孔17的静合点再向电路板供电(该插孔为公知产品)，电源总开关6、振铃键13、滑动键14、通话键15、供电键16、通话键20以及送话器8、受话器9、告警喇叭10、铃流灯12、告警灯11都是经内部布线与电路板5相连的，测试引出线4中21是a线，22是b线，23是c线。它是从与总板5相连的接线柱18引出的。1是塑料壳体，19是电路总板5和脉冲变压器7的支架。使用时将绳孔2系一绳子挂于颈脖。再按照所要进行的测试内容使用相关的按键和夹子。由于大量采用集成块，产品可以制造得如普通电话机的一半大。且形如“大哥大”便于手持操作。
本实用新型改变了传统的电话线路故障查修的作业流程，提高了工效，缩短了障碍历时，有着广阔的应用前景。
权利要求1.多功能便携式电话线路测试查线器，主要由直流电源、升压器、触发器、告警器、环阻比较器、断线检测器、测试引出线、联络话机、抗干扰电容等组成，其特征在于环阻比较器与触发器相连，触发器与告警器相连，三者是逐级递进的控制连接关系。
2.按照权利要求1所述的多功能便携式电话线路测试查线器，其特征在于断线检测器与铃流发生器相连，并受其控制，它的输出端与触发器相连，并根据铃流是否构成回路，使光电耦合器(N)输出不同的电平来控制触发器工作状态。
3.按照权利要求1所述的便携式电话线路测试查线器，其特征在于联络话机一端接在振铃键(13)上，另一端接在供电键(20)上，并由此而间接跨接在a线(21)和b线(22)上。
4.按照权利要求1所述的多功能便携式电话线路测试查线器，其特征在于测试引出线(4)是从环阻比较器引出，为3根，其中C线(23)接在滑动的键(14)上，可分别滑接至a.b线上。
5.按照权利要求1所述的多功能便携式电话线路测试查线器，其特征在于各功能键(13.14.15.16.20)，告警指示灯(12)，喇叭(10)，及送话器(8)，受话器(9)都通过布线与电路总板(5)相连，并安装在壳体(1)上。
6.按照权利要求1所述的多功能电话线路测试查线器，其特征在于引出线(4)的a、b线即(21)、(22)上并联接有抗干扰电容(C15)。
专利摘要本实用新型公开了多功能便携式电话线路测试查线器的电子装置。它主要由环阻比较器、触发器、告警器、铃流发生器、联络话机、断线检测器、独立电源等组。测试引出线(4)接在被测电话线路上，操作相应功能键(13，14，15，16，20)可以测试断线、绞线、地气、绝缘电阻和进行电缆对号。由于采用数字集成电路，使得产品体积小，线务员可随身携带上电线杆，自行操作测试。因而无需局内测量员配合指挥就可独立完成查修任务。减轻了劳务，提高了工效，缩短了障碍历时。
文档编号H04M1/24GK2245312SQ9521897
公开日1997年1月15日 申请日期1995年8月11日 优先权日1995年8月11日
发明者刘华荣 申请人:刘华荣