Контроль целостности линии

[Pridnya]

Здравствуйте!
Подскажите удобный метод контроля целостности низковольтной линии переменного тока до 24 вольт. Линия может быть длинной до 500 метров. Сопротивление линии постоянному току до 0,1-20 Ом. К линии всегда подключена нагрузка, но сигнал в линии есть не всегда.

[ampersant]

Сообщение от Pridnya

Здравствуйте!
Подскажите удобный метод контроля целостности низковольтной линии переменного тока до 24 вольт. Линия может быть длинной до 500 метров. Сопротивление линии постоянному току до 0,1-20 Ом. К линии всегда подключена нагрузка, но сигнал в линии есть не всегда.

либо замерять/вычислять Z нагрузки, либо вводить некие "ping"-и
ИМХО второй вариант проще.

[Pridnya]

Сообщение от ampersant

либо замерять/вычислять Z нагрузки, либо вводить некие "ping"-и
ИМХО второй вариант проще.

Z нагрузки на какой частоте лучше измерять?
Второй вариант предполагает, что на конце линии есть некий девайс, который отвечает на "ping"?

[masterok999]

Желательно указать свойства (нарисовать примерную схему) источника и нагрузки, тогда можно и оптимальный метод придумать.
Тестировать нужно всегда, или можно ограничиться временем когда есть сигнал?

[Pridnya]

Сообщение от masterok999

Желательно указать свойства (нарисовать примерную схему) источника и нагрузки, тогда можно и оптимальный метод придумать.
Тестировать нужно всегда, или можно ограничиться временем когда есть сигнал?

Схема простая: источник(100Гц-10кГц) - линия - динамик. Контролировать нужно всегда, даже во время тишины.

[mos]

Один из способов контролировать целостность линии- использовать кабель с дополнительным сигнальными проводами...

Еще можно периодически подключать к линии источник постоянного напряжения пару сотен милливольт и контролировать ток этого источника...

[Pridnya]

Сообщение от mos

Один из способов контролировать целостность линии- использовать кабель с дополнительным сигнальными проводами...

Еще можно периодически подключать к линии источник постоянного напряжения пару сотен милливольт и контролировать ток этого источника...

Кабель должен быть простой - двухпроводный.

Линия работает на переменном токе, поэтому интереснее методы контроля на переменном токе.

[smart_pic]

Для контроля линий оповещения (пожарной сигнализации или других ) используют сигнал выше частоты работы системы. Например многие системы подобного назначения не воспроизводят частоты выше 15000Гц.
Это можно использовать для контроля.
Двух уровневый компаратор с фильтром на заданную частоту хорошо справится. Контроль пилот сигнала очень часто используется в разных системах связи для контроля тракта прохождения сигнала.

Есть микросхемы для контроля пилот сигнала, но они одноуровневые, т.е. просто определяют есть сигнал или нет, а здесь еще важно определить уровень.
Иногда еще используют метод , когда используют контроль последней нагрузки . Т.е. фактически в вашем случае от последнего динамика ведут провод на вход для контроля целостности линии. Это немного удорожает систему за счет перерасхода кабеля при монтаже.

Также можно расположить контролирующее устройство возле последней нагрузки. Но в любом случае в линию всегда подается тестовый сигнал.
Обычно все решается рядом технических, организационных и других мер что бы достигнуть 100% гарантии доведения информации в случае необходимости.
Если нужно контролировать только отходящую линию с нагрузками, то можно использовать измерение на постоянном токе, но с частотой 0,2-1Гц коммутировать полярность измерительного напряжения, что бы не было подмагничивания .

[Pridnya]

Сообщение от smart_pic

Для контроля линий оповещения (пожарной сигнализации или других ) используют сигнал выше частоты работы системы. Например многие системы подобного назначения не воспроизводят частоты выше 15000Гц.
Это можно использовать для контроля.
Двух уровневый компаратор с фильтром на заданную частоту хорошо справится. Контроль пилот сигнала очень часто используется в разных системах связи для контроля тракта прохождения сигнала.

Есть микросхемы для контроля пилот сигнала, но они одноуровневые, т.е. просто определяют есть сигнал или нет, а здесь еще важно определить уровень.
Иногда еще используют метод , когда используют контроль последней нагрузки . Т.е. фактически в вашем случае от последнего динамика ведут провод на вход для контроля целостности линии. Это немного удорожает систему за счет перерасхода кабеля при монтаже.

Также можно расположить контролирующее устройство возле последней нагрузки. Но в любом случае в линию всегда подается тестовый сигнал.
Обычно все решается рядом технических, организационных и других мер что бы достигнуть 100% гарантии доведения информации в случае необходимости.
Если нужно контролировать только отходящую линию с нагрузками, то можно использовать измерение на постоянном токе, но с частотой 0,2-1Гц коммутировать полярность измерительного напряжения, что бы не было подмагничивания .

Спасибо! Это интересно.

Иногда еще используют метод , когда используют контроль последней нагрузки . Т.е. фактически в вашем случае от последнего динамика ведут провод на вход для контроля целостности линии. Это немного удорожает систему за счет перерасхода кабеля при монтаже.

Перерасход будет бессмысленным, если обратная линия проложена вместе с основной, а если она кольцевая, то без "перерасхода" никак.
А тональный сигнал подмешивается в один провод и снимается со второго? Так? Если линия длинная, то у неё емкость будет несколько десятков нанофарад, тогда по уровню этого пилот-тона определяют? Метод лучше, чем на постоянном токе, т.к. параметры линии стабильнее (от температуры R меняется сильно, а L и C практически постоянные).

[masterok999]

Решение:
Параллельно выходному разъему источника сигнала (до этого он должен быть развязан конденсатором от выхода усилителя) подключить резистор, например 1к.
В разрыв линии вставить источник постоянного тока напряжением например Вольт 5.
Последовательно с ним подключить светодиод оптрона (соблюдая полярность) зашунтированный встречным диодом.
Оба диода зашунтировать конденсатором большой емкости для прохода переменки по линии без искажений и блокирования ее воздействия на оптрон.
С выхода оптрона снимать целостность линии в любое время.
Постоянный ток в пределах несколько mA никак не помешает сигналу, но позволит всегда контролировать целостность линии (токовая петля).

[Pridnya]

Сообщение от masterok999

Решение:
Параллельно выходному разъему источника сигнала (до этого он должен быть развязан конденсатором от выхода усилителя) подключить резистор, например 1к.
В разрыв линии вставить источник постоянного тока напряжением например Вольт 5.
Последовательно с ним подключить светодиод оптрона (соблюдая полярность) зашунтированный встречным диодом.
Оба диода зашунтировать конденсатором большой емкости для прохода переменки по линии без искажений и блокирования ее воздействия на оптрон.
С выхода оптрона снимать целостность линии в любое время.
Постоянный ток в пределах несколько mA никак не помешает сигналу, но позволит всегда контролировать целостность линии (токовая петля).

Спасибо! Идея понятна. Ток I=U/R=5/1000=5mA будет в цепи при исправной линии (сопротивление нагрузки несколько Ом) и при закороченном проводе, ведущем к нагрузке. Как-то на постоянном токе сомнительно, на переменном больше информации о состоянии линии.

[smart_pic]

Тональный сигнал подмешивается в усилителе, чтобы контролировать и его работоспособность . В идеальном случае - в самом начале тракта звукового оповещения, чтобы охватить контролем весь тракт.
Если стоит задача контролировать только отходящую линию - то используется один из способов суммирования с сигналом в линии . Многое определяется параметрами выхода усилителя.
Из вашей инфы неясно используете ли вы 100В(70В) линию для передачи сообщений и соответственно динамики со встроенным трансформатором , или используете усилитель работающий на низкоомную нагрузку и непосредственное подключение динамиков к линии. Скорее всего первый вариант. Второй вариант - это концерный, и там не используют контроль линий.

[smart_pic]

Сообщение от masterok999

Решение:
Параллельно выходному разъему источника сигнала (до этого он должен быть развязан конденсатором от выхода усилителя) подключить резистор, например 1к.

Развязать конденсатором не всегда получится, так как это ведет к изменению согласования выходного сопротивления усилителя, что не есть хорошо.
Дополнительно появляется , хотя и небольшой, но постоянный ток, что может подмагничивать трансформаторы. Поэтому и используют коммутацию постоянного тока для устранения подмагничивания.

[Pridnya]

Сообщение от smart_pic

Тональный сигнал подмешивается в усилителе, чтобы контролировать и его работоспособность . В идеальном случае - в самом начале тракта звукового оповещения, чтобы охватить контролем весь тракт.
Если стоит задача контролировать только отходящую линию - то используется один из способов суммирования с сигналом в линии . Многое определяется параметрами выхода усилителя.
Из вашей инфы неясно используете ли вы 100В(70В) линию для передачи сообщений и соответственно динамики со встроенным трансформатором , или используете усилитель работающий на низкоомную нагрузку и непосредственное подключение динамиков к линии. Скорее всего первый вариант. Второй вариант - это концерный, и там не используют контроль линий.

Мне оба варианта интересны (высоковольтный и низковольтный), но низковольтный актуальнее - без трансформаторов.

[masterok999]

Стоял вопрос контроля целостности - т.е. неразрывности линии, к.з. мой первый вариант не покажет.
Но если использовать 2 резистора, один из которых на дальнем конце линии,
и динамик развязан от линии конденсатором (на дальнем конце), то на ближнем конце полный контроль не проблема.
Измеряем падение напряжения на постоянном токе на резисторе ближнего конца. Будет и контроль обрыва и к.з..
Нет смысла мутить сложные устройства измеренияна звуковой частоте.

[masterok999]

"Развязать конденсатором не всегда получится, так как это ведет к изменению согласования выходного сопротивления усилителя, что не есть хорошо."
Конденсатор большой емкости имеет практически 0 сопротивление для звука по сравнению с сопротивлением динамика.
О каком рассогласовании идет речь, длина линии внесет бОльшие рассогласования.
Тем более на низком напряжении габариты и стоимость конденсатора незначительны.

[masterok999]

[smart_pic]

Следует также учесть , что большинство современных усилителей строятся по мостовой схеме, даже те что работают на 100В линию с динамиками с трансформаторами.

[masterok999]

Сообщение от smart_pic

Следует также учесть , что большинство современных усилителей строятся по мостовой схеме, даже те что работают на 100В линию с динамиками с трансформаторами.

Не нагнетайте, всегда есть простое решение, но не всегда оно очевидно.
Уж точно здесь не уместны поднесущие и серьезный анализ импеданса.

[Pridnya]

Сообщение от smart_pic

Следует также учесть , что большинство современных усилителей строятся по мостовой схеме, даже те что работают на 100В линию с динамиками с трансформаторами.

Спасибо!

Сообщение от masterok999

Не нагнетайте, всегда есть простое решение, но не всегда оно очевидно.
Уж точно здесь не уместны поднесущие и серьезный анализ импеданса.

Спасибо! Решение интересное (линия цела 6 вольт, замкнута 12 вольт, оборвана 0 вольт), но требует установки возле нагрузки резистора и конденсатора (дополнительная коробочка с деталями и разъемами). Ну и кроме целостности линии требуется знать ток и напряжение в линии (а течет ли через нагрузку ток? цела ли там нагрузка в режиме тишины?) Это я к тому, что если знать ток и напряжение, то хорошо бы и импеданс линии отслеживать (это ж четырехполюсник на переменном токе, можно и посчитать).

[masterok999]

Сообщение от Pridnya

и разъемами

Разъем там и не нужен (терминал показан для примера), можно сразу на A/D вход контроллера запускать,
с правильным делителем напряжения.

Сообщение от Pridnya

цела ли там нагрузка в режиме тишины?

Полный контроль и с нагрузкой
Пара деталей - небольшая проблема, если действительно контроль важен.

[Pridnya]

Сообщение от masterok999

Разъем там и не нужен (терминал показан для примера), можно сразу на A/D вход контроллера запускать,
с правильным делителем напряжения.

Полный контроль и с нагрузкой
Пара деталей - небольшая проблема, если действительно контроль важен.

Контроль важен. Интересное решение для низковольтной системы.