книги из ГПНТБ / Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник

Н . П . Шумилин

Специальные

измерения в проводной связи

Допущено Министерством связи С С С Р в качестве учебника для техникумов связи,

специальности 0733, 0734, 0735, 0708, 0709

Издательство «Связь» Москва 1974

6Ф1

Ш96

У Д К 021.317.799:621.395(075.8)

Шумилин Н. П.

Ш96 Специальные измерения в проводной связи. Учебник для техникумов связи. М ., «Связь», 1974.

344 с. с мл.

Излагаются основные сведения о теории п практике электрических измерений параметров современных устройств проводной связи, пара­ метров передаваемых сигналов, параметров помех и результатов их воздействия па передачу, прохождение по тракту и прием сигналов. В каждой главе имеются задачи практического и теоретического харак­ тера, способствующие более глубокому усвоению материала. Учебник предназначен для учащихся техникумов связи,

W - ю ч ч о

Николай Павлович Шумилин

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ В ПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Редактор Е. А . Образцова Художник А . Г. Свердлов

Техн. редакторы Л. А. Горшкова, К. Г. Маркой

Корректор Г. Г. Лев

Типография издательства «Связь» Государственного комитета Совета Министров С С СР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.

Москва-центр, ул. Кирова, 40. Зак. тип. 301

V

П Р Е Д И С Л О В И Е

Настоящий учебник написан применительно к программе курса «Специальные измерения в проводной связи» для техникумов связи, утвержденной Управлени­ ем руководящих кадров и учебных заведений Министер­ ства связи С С С Р 11 февраля 1970 г.

Методика изложения курса имеет ту особенность, что автор стремился возможно полнее следовать принципу активности обучения. Учебник — не только средство пе­ редачи современной информации, которую обучающийся должен понять и запомнить. Не менее важная задача учебника — органически связать процесс понимания и запоминания с активным мышлением обучающихся. Только в этом случае можно научить учащихся само­ стоятельно использовать рассмотренные в учебнике ме­ тоды, схемы и приборы для решения практических задач. Такое понимание целей курса соответствует -и рекомендо­ ванному программой распределению часов, где 55% вре­ мени отводится на лабораторные занятия. Учебник, ко­ нечно, не может заменить описания лабораторных работ, но в него включено более двухсот задач, тесно связанных и с текстом, и с лабораторным практикумом.

Задачи даны в конце каждой главы, их решения при­ ведены в конце книги. Многие задачи имеют 5— 10 чис­ ловых вариантов, что дает возможность использовать их в качестве предварительных заданий для подготовки к выполнению лабораторных работ и в некоторой мере для программированного обучения.

Содержание задач 4) включает:

') Наиболее трудные задачи отмечены знаком *.

3

1) применение формул, приводимых, в учебнике, для подсчета измеренных величин, особенно в логарифмиче­ ских единицах;

2)расчет погрешностей, обусловленных методом и аппаратурой, примененными для измерений (тем более необходимый, что в программе он опущен);

3)поверочные расчеты некоторых элементов аппара­ туры и измерительных схем;

4)анализ работы измерительных схем, в том числе для часто встречающихся случаев ошибочной сборки их;

5)анализ результатов наблюдений, проведенных с помощью электронно-лучевой трубки;

6)анализ работы схем, по которым формулы для подсчета результатов даны без выводов;

7)некоторые примеры составления схем, принцип работы которых только изложен в тексте без изображе­ ния схемы.

Выбор преподавателем задач, обязательных для ре­ шения, должен быть связан как с индивидуальными осо­ бенностями учащихся, так и с особенностями лаборатор­ ного практикума2).

Степень подробности пояснений в решениях выбира­ лась в зависимости от трудности и от наличия похожих предыдущих задач. Некоторые задачи, особенно в ва­ риантах, оставлены без ответов и требуют полностью самостоятельных решений.

При наличии большого числа задач оказалось и необ­ ходимым и возможным внести в содержание рекомендо­ ванной программой информации только основное, самое существенное, а из приборов более или менее подробно описать лишь некоторые или наиболее часто встречаю­ щиеся, или наиболее поучительные. Это обосновано и тем, что вышедшее в 1972 г. учебное пособие для техни­ кумов «Электрические измерения междугородных, город­ ских и сельских линий связи» В. О. Шварцмана (изд-во «Связь») содержит описание почти всех приборов, ука­ занных в программе курса.

Хотя физическая связь распространения электромаг­ нитной энергии по проводам с функцией ех обусловила ее использование в некоторых выводах или обосновани­

4

ВВЕД ЕН И Е

1. Задачи и виды измерений в проводной связи

Специальные измерения в проводной связи, как и любые другие измерения, представляют собой про­ цесс, в котором путем эксперимента создается на основе

разных случаев практической деятельности техника про­ водной связи.

Поскольку назначение устройств связи состоит в пе­ редаче по тракту связи сигналов, несущих некоторую ин­ формацию, то измерениям в технике проводной связи должны подвергаться параметры; тракта связи и его отдельных элементов; передаваемых и принимаемых сигналов; помех, а также результаты воздействия их на передачу, прохождение по тракту и прием сигналов. Все эти величины контролируются большей частью при пе­ редаче не самих сигналов, а различных измерительных, рационально выбранных, их эквивалентов, так как изме­ рения при передаче самих сигналов могут исказить ин­ формацию, заключенную в них. Таким образом, в тех­ нике проводной связи измеряют как величины, характер­ ные для работы электрических цепей вообще (напряже-

6

лировать: что измеряется. Йапример, если контролирует­ ся напряжение в каких-то точках цепи, то, кроме задан­ ных точек, необходимо знать:

а) режим, в котором при этом должна находиться цепь (каков источник напряжения, частота, сопротивле­ ние источника и нагрузки, а иногда температура, влаж­ ность воздуха, режим соседних цепей и т. д.);

б) требуемое значение напряжения (эффективное, амплитудное, среднее);

в) ориентировочную величину измеряемого напряже­ ния;

г) форму соответствующей ему кривой.

Весьма желательно знать и конечную цель проведе­ ния измерений.

2. Вторым этапом надо считать определение усло­ вий, в которые поставлен измеряющий, т. е. имеющиеся в распоряжении измеряющего время, кадры, материаль­ ная база (помещение, аппаратура, материалы, источни­ ки питания и т. д.).

Кроме того, необходимо учитывать требования в от­ ношении диапазона изменений измеряемой величины и допустимой погрешности измерений (часто в сравнении

спринятой нормой).

3.На основе данных пп. 1 и 2 можно приступить к третьему этапу — выбору метода измерений и затем к выбору или составлению принципиальной схемы изме­ рений.

4.Выбор схемы тесно связан с постановкой требо­ ваний к аппаратуре и ее наличием. Иногда при выборе метода и схемы приходится ориентироваться на аппара­ туру, имеющуюся в наличии, приспосабливая ее к реше­ нию поставленной измерительной задачи. При этом не­ обходимо учесть как нужные входные воздействия на измеряемый объект, так и реакции на выходе этого объ­ екта.

5.Обязательным этапом при ответственных измере­ ниях следует считать предварительную проверку выбран­ ной аппаратуры или, по крайней мере, получение сведе­ ний о результатах ее проверки в достаточно близком прошлом.

6.Выбрав схему и имея проверенную аппаратуру, можно приступить к построению монтажной схемы изме­ рений. Она должна соответствовать принципиальной, и, кроме того, в ней должны быть:

8

а) сведены к необходимому минимуму паразитные связи между различными ее элементами и элементами соседних цепей (в случае надобности надо разнести при­ боры, экранировать провода, проверить величину пара­ зитных связей и т. д.);

б) обеспечены удобство, быстрота и надежность ком­ мутационных операций (иногда рассмотрен вопрос о возможных элементах автоматизации измерительных операций);

в) соблюдены требования техники безопасности.

7.Перед проведением часто встречающихся в техни­ ке связи серий наблюдений желательно провести проб­ ный опыт, проверить работоспособность схемы измере­ ний хотя бы для одного частного случая. Такая провер­ ка служит одновременно и проверкой монтажа.

8.При удовлетворительных (подходящих к ожидае­ мым или возможным) результатах пробного опыта мож­ но приступить к серии наблюдений. Однако перед этим следует продумать систему записи результатов опыта. Оца должна быть удобна для измеряющего, последую­ щей математической обработки результатов наблюдений

иобнаружения возможных ошибок как в результатах на­ блюдений, так и в расчетах.

В частности, при снятии разного рода характеристик полезно продумать и заранее подготовить таблицы для записи показаний различных приборов и величин с уче­ том вышесказанного, а также записывать номера и ха­ рактеристики использованных приборов. В некоторых случаях следует рассмотреть вопрос о возможной авто­ матизации записи или о вводе ее в электронно-вычисли­ тельную машину.

9. Зафиксировав результаты серий наблюдений, жела­ тельно провести проверочный опыт для одного из уже записанных частных случаев. 5то даст возможность су­ дить об изменениях, которые могли произойти за время опыта в схеме или объекте измерений.

10.Если проверочный опыт дал благоприятный ре­ зультат, то следует обработать результаты наблюдений

иполучить значения искомых величин — результаты измерений.

11.На основе этих результатов надо сделать выводы, сформулировать заключение о том, насколько выполне­ на поставленная задача. Если же что-то осталось невы­

полненным или оказалось сомнительным, то желательно

9