Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umis ováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN technická literatura redakce@ben.cz

5 3 5 3 1 Testování kabelù Testování prùchodnosti (propojení) a zkratù Ruèní testování Rychlé testování pøed instalací Pøed instalací se doporuèuje provést jednoduché otestování prùchodnosti a zkratù pomocí ohmmetru Pro každý vodiè (žílu) musí platit: (1) mezi obìma konci téhož vodièe musí být vodivé propojení (prùchod), (2) vùèi ostatním vodièùm nesmí být vodiè zkratován, popø nesmí být namìøen mìøitelný odpor Odpory vedení a izolaèní odpory jsou uvedeny v technických datech kabelu Odpor vodièe je navíc možno s dobrým pøiblížením vypoèítat z prùmìru drátu a jeho délky Poznámka: Odpor vodièe je mimoøádnì nízký, izolaèní odpor je mimoøádnì vysoký Jsou to podobné pomìry jako v pøípadì testování kontaktù (srov oddíl 5 1 5) U mnoha typù kabelù je jako rychle zjistitelné kritérium kvality vhodná i kapacita vodièù: Na jednom konci se napø pomocí mìøièe souèástek RLC zmìøí kapacita mezi obìma vodièi Hodnota musí pøibližnì odpovídat souèinu délky a kapacity/m (katalogový údaj + obvykle 50 180 pf/m) Testování prùchodnosti a zkratù v hotovém kabelu Zvláštnosti: (1) do mìøení je tøeba zahrnout i konektory (jako možné zdroje chyb), (2) oba konce kabelu nejsou vždy pøístupné na jednom místì (u pevnì nainstalovaného kabelu) Výpomoc: na jednom konci propojíme za úèelem mìøení oba vodièe, takže na druhém konci mùžeme zmìøit prùchodnost obou vodièù souèasnì (u stejných vodièù musíme dostat dvojnásobek odporu jednoho vodièe) Poloautomatické testování prùchodnosti, zkratù a viklavých kontaktù To je možné realizovat souèasným sledováním všech vodièù pøi mìøení prùchodnosti jednoho z nich Abychom rozpoznali nespolehlivé propojení (viklavé kontakty, zlomy kabelù), potøebujeme mít na každém vodièi lapaè impulzù ( pastièku ) (obr 5 100, obr 5 101) K zacházení s testery kabelù: pro testování kabelù, ke kterému obèas dochází v servisu, staèí èasto èásteèná automatizace Navíc ne všechny kabely mají na obou koncích konektor (napø kabely klávesnic, myší, monitorù atd bývají èasto na jednom konci pevnì pøipájeny) Zde uvedený tester kabelù je uzpùsoben maximálnì pro 24 testovaných vodièù Obsahuje 24 zapojení s klopnými obvody, jak je zobrazeno na obr 5 101 Tester kabelù se pomocným kabelem propojuje s kabelovým adaptérem, který obsahuje konektor odpovídající testovanému kabelu, jak ukazuje pøíklad na obr 5 100 Na druhém konci se vývod po vývodu kontroluje ruènì pøikládanou testovací sondou Po pøiložení sondy se stiskne a opìt uvolní mìøicí tlaèítko Testovací sonda tvoøí pøes kabel propojení na zem (= úroveò Low) Existuje-li propojení, nahodí se klopný obvod propojeno, je-li propojení pøerušeno, nahodí se klopný obvod nepropojeno Oba klopné obvody pùsobí jako pastièky (lapaèe impulzù) 512 W MATTHES: HLEDÁNÍ A ODSTRAÒOVÁNÍ PORUCH HEL

Obr 5 100 Poloautomatický tester kabelù: celkový pohled (s pøipojeným kabelovým adaptérem) testovací vstup konektorový spoj testovaný kabelový spoj ruènì pøikládaná testovací sonda nepropojeno propojeno pøístroj s pevnì pøipojeným kabelem mìøicí tlaèítko Obr 5 101 Poloautomatický tester kabelù: principiální schéma (pro každý testovaný vodiè je zapotøebí jedno takové zapojení) HEL 5 ÚVOD DO PRAXE TESTOVÁNÍ A HLEDÁNÍ CHYB 513

pro krátkodobá pøerušení, popøípadì propojení Normálnì se smí rozsvítit: (1) kontrolka propojeno pro vodiè, kterého se dotýkáme sondou, (2) kontrolka nepropojeno pro všechny ostatní vodièe Zkraty mezi vodièi rozpoznáme na první pohled Jestliže nyní za kabel zataháme, zatøepeme jím atd, pak pøípadný viklavý kontakt zpùsobí, že se nahodí také kontrolka nepropojeno Viklavé zkraty pøirozenì nahodí také indikace propojeno Pozor: Testujeme-li kabel, který je do zapojení pevnì pøipájen, odpovídá to mìøení v zapojení bez napájení (viz k tomu kap 4, oddíl 4 4 1) Je zde tøeba dbát na velmi nízké testovací napìtí (< 0,5 V) Obr 5 102 ukazuje odpovídající øešení na základì jednoduchého testeru propojení (V testeru kabelù podle obr 5 101 je tøeba mít na každý testovací vstup jedno takové zapojení komparátoru Bližší v dílu 3) prùchod testovací svorky propojeno a) pojistka poly-switch b) obousmìrná supresorová dioda nízkoproudové LED nepropojeno 1) bzuèák vypnut 2) klopné obvody drženy v 0 Obr 5 102 volicí mìøicí tlaèítko pøepínaè Jednoduchý tester propojení (vysvìtlení v textu) piezoelektrický bzuèák Vysvìtlení: Dìlièem napìtí se vytváøí testovací napìtí 0,4 až 0,45 V To se porovnává s referenèním napìtím asi 0,2 V Výstup komparátoru je na úrovni High, je-li testované napìtí vyšší než referenèní napìtí Má-li testovaný spoj propojení, klesne testovací napìtí pod úroveò referenèního napìtí a výstup komparátoru pøejde na úroveò Low Zapojení s klopnými obvody odpovídá zapojení testeru kabelù Navíc je na výstup komparátoru zapojena kontrolka pro pøímou indikaci propojení ( prùchod ) a piezoelektrický bzuèák Pøepínaè provozních režimù umožòuje vypnutí bzuèáku a zablokování klopných obvodù Poznámky: (1) spínací práh (od kterého je pøechodový odpor rozpoznán jako není propojení ) se urèuje hodnotou odporu R*, (2) 514 W MATTHES: HLEDÁNÍ A ODSTRAÒOVÁNÍ PORUCH HEL

s uvedenými hodnotami bude testovací proud omezen na maximálnì 50 µa; spínací práh tak leží kolem 500 W Viz též díl 3 Automatické testování kabelù Aby bylo možno kabely testovat automaticky, musí se ruèní pøikládání sondy podle obr 5 101 nahradit tak, aby na všechny vodièe kabelu byl pøipojen odpovídající stimulus Obrázek 5 103 ukazuje princip generátor stimulu tester propojeno posuvný registr nepropojeno data hodiny testovaný kabel propojeno nepropojeno SHIFT MODE (režim posuvu) /SHIFT MODE (režim posuvu) hodiny posuvu nulování Obr 5 103 Automatický test kabelu (principiální schéma; vysvìtlení v textu) HEL 5 ÚVOD DO PRAXE TESTOVÁNÍ A HLEDÁNÍ CHYB 515

Vysvìtlení: Testovací stimulus se vyrábí posuvným registrem Testovaný kabel je zapojen mezi generátorem stimulu a testerem Tester funguje tak, jak bylo vysvìtleno pod obr 5 101 Jen jsou zde místo klopných obvodù RS z hradel NAND klopné obvody typu D, prostøednictvím jejichž nastavovacího vstupu (S) se zachycuje stav na pøíslušném vodièi kabelu Testuje se jeden vodiè po druhém Na právì testované vodièe se pøivádí úroveò Low; na všech ostatních vodièích je úroveò High Je-li propojení v poøádku, musí se nahodit následující klopné obvody: (1) klopný obvod propojeno patøící pøíslušnému vodièi, (2) klopné obvody nepropojeno všech ostatních vodièù Aby to bylo možno automaticky vyhodnocovat, jsou všechny klopné obvody propojeny tak, aby tvoøily posuvný registr (vybuzením linky SHIFT MODE se na všechny nastavovací vstupy klopných obvodù pøivede úroveò High) Odpovídajícími hodinovými impulzy pro posuv se kombinace stavu klopných obvodù postupnì posouvá dál (pøitom se klopné obvody nulují tak, že se plní nulami) Aby bylo možno testovat vodiè po vodièi, je generátor stimulu navržen jako posuvný registr, kterým se posouvá nula (= úroveò Low) (na poèátku je naplnìn jednièkami) Za souèasného stavu techniky pøenecháme øízení testu a vyhodnocování stavu klopných obvodù øídicímu poèítaèi Je nasnadì použít PC, protože s jeho pomocí lze bez velkých problémù øešit i otázky indikace chyb, ukládání prùbìhù testù pro rùzné typy kabelù do pamìti, uèení rozložení vývodù na konektorech atd (k dispozici je dostatek pamìti a dostateènì komfortní vývojová prostøedí pro vytváøení potøebných programù a na rychlosti nezáleží, takže je možno celý software vyvinout napø ve Visual Basicu a rychle pøizpùsobovat odpovídajícím požadavkùm) Obr 5 104 ukazuje blokové schéma odpovídajícího testovacího uspoøádání øídicí poèítaè PC rozhraní PC generátor stimulu tester Obr 5 104 Uspoøádání pro automatické testování kabelù adaptér kabelu testovaný kabel adaptér kabelu 516 W MATTHES: HLEDÁNÍ A ODSTRAÒOVÁNÍ PORUCH HEL

1 2 3 4 5 6 7 Pod øízením PC se kabel testuje v následujících krocích: Inicializace posuvného registru stimulu jednièkami Vynulování øetìzce klopných obvodù testeru (posouváním nuly) Pøipojení úrovnì Low na první vodiè Vysunutí stavu klopných obvodù testeru a jejich vyhodnocení Pøipojení úrovnì Low na druhý vodiè Vysunutí stavu klopných obvodù testeru a jejich vyhodnocení Atd Opakování posuvù a vyhodnocování, dokud nebudou otestovány všechny vodièe Posloupnost testování se nìkolikrát cyklicky opakuje, aby byly zjištìny i doèasné chyby (viklavé kontakty) Poznámky: 1 2 Kabelové adaptéry Ty musí propojovat pøíslušný konektor kabelu s testovacími vývody generátoru stimulu, popøípadì testeru Chceme-li testovat vìtší poèet typù kabelù, je adaptace nákladnìjší než vlastní testovací hardware Pro možnost rychlé a levné výroby takových adaptérù se pro mechanickou stránku nabízejí dvì základny: (1) konstrukèní skupiny 19" systému, (2) krycí plechy slotù PC (s otvory pro pøíslušné konektory) a odpovídající univerzální rastrové desky (které se pak zasunou do pasivní desky ISA) K dalším podrobnostem viz díl 3 Budièe a úrovnì signálù Protože se kabely testují samostatnì (mimo zapojení), je možno zvolit vyšší úrovnì signálù Úèelné je použít budièe kabelù, které jsou vhodné i pro vìtší délky kabelù (nabízí se použití budièù pro rozhraní RS232) Jsou-li v generátoru stimulù použity budièe vedení, musí se v testeru použít vhodné pøijímaèe Mají-li se testovat kabely o maximální délce 5 m, jsou vhodná obvyklá hradla s otevøeným kolektorem a také integrované obvody budièù pro paralelní porty podle IEEE 1284 (které je tøeba provozovat v režimu s otevøeným kolektorem) Dùležité: budièe musí být odolné proti zkratu (aby snesly pøípadný zkrat v kabelu) Testování kabelù støídavým napìtím Princip: pro testování prùchodu se nepøikládá stejnosmìrné, nýbrž støídavé napìtí, napø z jednoduchého signálního generátoru Dochází-li k vazbám s ostatními vodièi kabelu a objeví se v nich rušení, je to na osciloskopu ihned vidìt (popøípadì v akustickém rozsahu po urèitém zácviku i slyšet s pomocí nf zesilovaèe a sluchátek) Nízkofrekvenèní signály v kabelech je možno zjiš ovat pomocí induktivní vazby Odpovídající zesilovaèe se na trhu prodávají pod oznaèením zesilovaèe pro hlasitý poslech telefonu (obr 5 105) Celé zapojení se zabuduje do kovové skøíòky (stínìní) Viz též díl 3 HEL 5 ÚVOD DO PRAXE TESTOVÁNÍ A HLEDÁNÍ CHYB 517

Praktická rada: Pomocí takového uspoøádání je možné i bezdotykové sledování signálù (na jeden konec se pøipojí nf støídavé napìtí a kabel se pøejíždí snímací cívkou) Podle tohoto principu je napø možno vyhledat urèitý kabel v kabelovém kanálu (identifikace kabelù viz oddíl 5 3 2) Poznámka k testovacímu støídavému napìtí: Testovací tón by se mìl vymykat z všeobecné mlhy rušení Vhodný je napøíklad testovací tón 1 khz Ještì lepší je posloupnost tónù klíèovaná, napø na zpùsob morseovky (která by se však mìla lišit od obvyklých signálních tónù v telefonních zaøízeních) Viz též díl 3 snímací cívka nízkoproudová LED Obr 5 105 Zapojení zesilovaèe pro testování kabelù na základì zesilovaèe pro hlasitý odposlech telefonu (podle: Conrad Electronics) Dvojice vodièù zapojené do køíže (split pairs) To je typická chyba u kabelù s kroucenými dvoulinkami (twisted pair) Jeden vodiè takového páru vede signál, druhý slouží jako zpìtné vedení Chyba spoèívá v tom, že jeden z vodièù pochází z jiného páru; ze dvou párù je tedy prakticky zapojeno po jednom vodièi do køíže; obr 5 106) Stejnosmìrné mìøení prùchodu zde žádnou chybu neobjeví! Naproti tomu pøi dynamickém buzení se chyba projeví nadmìrným rušením 5 3 2 Identifikace kabelù Obrázek 5 107 ukazuje typický pøíklad použití, u kterého je potøebná identifikace kabelù: nìkolik jednotlivých kabelù je svedeno do jednoho centrálního bodu (oznaèeného zde centrála) Jde o to, aby kabely byly správnì pøipojeny (napø na koncentrátor lokální sítì) Nejsou-li jednotlivé kabely vhodnì oznaèeny, musíme zjistit mìøením, který kabel kam vede (popøípadì z kterého koncového bodu pochází) Velmi jednoduchý princip: projdeme všechny místnosti, ve kterých konèí kabely, a nejprve kabely odpojíme od pøipojených zaøízení Potom zkratujeme dva vodièe prvního kabelu Nyní pøejdeme zpìt k centrálnímu bodu a pomocí ohmmetru nebo mìøièe propojení zkoušíme jednotlivé kabely tak dlouho, až zkrat najdeme Pak opìt pøejdeme na konec kabelu, zkrat odstraníme, zkratujeme další kabel atd 518 W MATTHES: HLEDÁNÍ A ODSTRAÒOVÁNÍ PORUCH HEL

a) b) vodivé propojení cesta se jeví jako správná c) signální generátor osciloskop na tìchto vodièích lze namìøit intenzivní rušení Obr 5 106 Chyba typu split pair a) Pøíklad chybné kabeláže, b) mìøení prùchodu pomocí stejnosmìrného napìtí žádnou chybu nezjistí, c) pøi testování støídavým napìtím lze chybu rozpoznat podle mimoøádnì vysokých pøeslechù Který kabel kam vede? centrála O: koncový bod pùdorys budovy s kabeláží (silnì zjednodušeno) Obr 5 107 Typický pøípad použití identifikace kabelù Další scénáø: máme ètyøvodièový kabel s konektorem a na druhém konci rovnìž chceme zapojit konektor, ale pøirozenì nikde není dokumentováno, který vodiè (podle barvy izolace) patøí ke kterému signálu V takových pøípadech bychom potøebovali pomùcku, která by u každého vodièe pøímo ukázala, o který vodiè se jedná (viz níže obr 5 108) K tomu jsou nutné 2 druhy zaøízení: identifikaèní vysílaè a identifikaèní indikátor Jedna strana kabelu musí být známa nebo pokládána za pevnì danou (buï u centrály nebo u koncových bodù) Pokládáme-li uspoøádání kabelu v centrále za známé, pøipojíme tam identifikaèní vysílaè (který na každý kabel pøivede nezamìnitelnou kom- HEL 5 ÚVOD DO PRAXE TESTOVÁNÍ A HLEDÁNÍ CHYB 519

binaci signálù) a koncové body promìøíme identifikaèním indikátorem (centrální identifikace) Mùžeme však také všechny koncové body vybavit identifikaèními vysílaèi (které dávají rozdílné identifikaèní signály) a konce kabelù v místì centrály promìøovat identifikaèním identifikátorem (decentralizovaná identifikace) V tabulce 5 20 jsou obì metody vzájemnì porovnány Poznámka: Mezi identifikaèním vysílaèem a identifikaèním indikátorem je nutné propojení zemí Možnosti: (1) provede se samostatné zemnicí propojení, (2) jeden z vodièù se nadefinuje jako zem, (3) využijeme stínìní kabelu (pokud existuje) Pøi vìtších vzdálenostech (napø v budovách) mùžeme (4) využít všeobecný potenciál zemì (napø ochranný vodiè rozvodné sítì 230 V) nebo existující vodivé propojení (napø instalaci ústøedního topení) 0HWRGD 3ULQFLS 9êKRG\ 1HYêKRG\ &HQWUiOQt LGHQWLILNDFH 'HFHQWUDOL] RYDQi LGHQWLILNDFH 9FHQWUiOQtPERG VH YãHFKQ\YRGLþHS LSRMt QDFHQWUiOQt LGHQWLILNDþQtY\VtODþ NRQFRYpERG\VH SRVWXSQ SURP XMt LGHQWLILNDþQtP LQGLNiWRUHP 1DNDåGpPNRQFRYpP ERG VHS LSRMt LGHQWLILNDþQtY\VtODþ YFHQWUiOQtPERG VH YãHFKQDYHGHQt SRVWXSQ SURP XMt LGHQWLILNDþQtP LQGLNiWRUHP -HPRåQR LGHQWLILNRYDWY WãtSRþHW YHGHQtPiPHMHQ MHGQXFHVWXMHPRåQR DGDSWRYDWOLERYROQpW\S\ NDEHO DS tsrm SRPRFt WHVWRYDFtFKVYRUHNMDNR XORJLFNpKRDQDO\]iWRUX 9FHQWUiOQtPERG S tpi LQGLNDFHþtVODNDEHOX WDNåHLKQHGYtPHNWHUê NDEHOVHPiNDPS LSRMLW -HQXWQiHYLGHQFH 2EY\NOHMHNGLVSR]LFL QHMYêãHU ]QêFK LGHQWLILNDþQtFKY\VtODþ PXVtPHDEVROYRYDWFHVW\ S LSRMLWLGHQWLILNDþQtY\VtODþ ±]P LW±RGSRMLW LGHQWLILNDþQtY\VtODþ LGHQWLILNDþQtY\VtODþHMVRX þdvwrxuþhq\mhqns LSRMHQt XUþLWpKRNDEHORYpKR V\VWpPXQDS %DVH7 SRS (,$7,$ Tabulka 5 20 Metody identifikace kabelù Centrální identifikace Obr 5 108 znázoròuje pøíklad použití Vícežilový kabel se pøipojí na identifikaèní vysílaè a na druhém konci se jednotlivé vodièe postupnì promìøují identifikaèním indikátorem, který udává èíslo vodièe Metody identifikace K identifikaci lze použít rùzné metody Napøíklad je možno na jednotlivé vodièe pøikládat støídavá napìtí odlišné frekvence nebo pøivádìt rùzné posloupnosti impulzù 520 W MATTHES: HLEDÁNÍ A ODSTRAÒOVÁNÍ PORUCH HEL