Цель лабораторной работы. Ознакомление с основами рефлектометрии и рефлектометром mTDR‑070.

Ознакомление с основами рефлектометрии и рефлектометром mTDR‑070.

Описание органов управления, параметров и интерфейса рефлектометра mTDR‑070

Метод импульсной рефлектометрии, называемый также методом отраженных импульсов или локационным методом, базируется на распространении импульсных сигналов в двух- и многопроводных системах. Сущность метода импульсной рефлектометрииможно описать последовательностью следующих операциях:

- зондирование системы импульсами напряжения;

- прием импульсов, отраженных от места повреждения и неоднородностей волнового сопротивления;

- выделение отражений от места повреждений на фоне помех (случайных и отражений от неоднородностей);

- определение расстояния до повреждения по временной задержке отраженного импульса относительно зондирующего.

Рефлектометр mTDR-070предназначен для проведения измерений в кабельных линиях иопределения:

- длин кабелей;

- расстояний до неоднородностей волнового сопротивления или повреждений;

- коэффициента укорочения линии при известной ее длине;

- характера повреждений.

Внешний вид рефлектометра mTDR‑070 приведен на рисунке 1.

Рис. 1. - Изображение рефлектометра mTDR‑070

Кнопки лицевой панели рефлектометра mTDR‑070 приведены на рисунке 2.

Рис. 2. - Кнопки лицевой панели рефлектометра mTDR‑070

Функциональное назначение кнопок лицевой панели рефлектометра mTDR‑070:

POWER-кнопка включения/выключения прибора.

PULSE-установка длительности импульса.

SRCH-включение режима автоматического поиска неоднородностей.

VOP- изменение коэффициента укорочения (скорость распространения сигнала в кабеле).

BACKLIGHT-кнопка включения/выключения подсветки дисплея.

ZOOM- группа кнопок регулировки коэффициента усиления и настройки масштабирования по оси «х»:

◄ - сжатие: увеличение масштаба (увеличение шага курсоров) просмотра рефлектограммы по оси «X»;

►- растяжение: уменьшение масштаба (уменьшение шага курсоров) просмотра рефлектограммы по оси «X»;

▼ - уменьшить усиление: уменьшение усиления («сжатие» рефлектограммы по оси «Y»);

▲ - увеличить усиление: увеличения усиления («растяжение» рефлектограммы по оси «Y»).

Группа кнопок управления измерительными курсорами:

CSR1◄ - перемещение курсора 1 влево.

CSR1 ►-перемещение курсора 1 вправо.

CSR1Mark- перемещение курсора 1 к найденной неоднородности.

CSR2 ◄- перемещение курсора 2 влево.

CSR2 ►- перемещение курсора 2 вправо.

CSR2Mark- перемещение курсора 2 к найденной неоднородности.

Группа навигационных кнопок (кнопки управления режимами):

◄- уменьшение значений параметров в режимах установки длительности импульса (PULSE) и скорости распространения (VOP); прокрутка рефлектограммы влево на дисплее в режиме прокрутки (SCRL); навигация по системе меню.

►- увеличение значений параметров в режимах установки длительности импульса (PULSE) и скорости распространения (VOP); прокрутка рефлектограммы вправо на дисплее в режиме прокрутки (SCRL); навигация по системе меню.

▼- уменьшение значений параметров в режимах регулировки длительности импульса (PULSE) и скорости распространения (VOP); прокрутка рефлектограммы вниз на дисплее в режиме прокрутки (SCRL); навигация по системе меню.

▲- увеличение значений параметров в режимах регулировки длительности импульса (PULSE) и скорости распространения (VOP); прокрутка рефлектограммы вверх на дисплее в режиме прокрутки (SCRL); навигация по системе меню.

TABLE- вывод на дисплей информации о найденных неоднородностях волнового сопротивления, полученных при помощи команды SRCH (автоматический поиск неоднородностей).

SCRL-включение режима прокрутки (используются навигационные кнопки для прокрутки рефлектограммы влево, вправо, вверх и вниз).

MENU- вход в меню прибора.

SAVE- запись рефлектограммы в память.

LOAD- загрузка рефлектограммы из памяти.

MODE- выбор режима отображения рефлектограммы. Используется для переключения вида отображения рефлектограмм - линия, память, линия + память.

ESC- выход из текущего режима меню и возврат в режим измерения.

ENTER- выбор пункта меню, подтверждение ввода какой-либо информации в режиме меню и возврат в режим измерения.

Структура интерфейса

Интерфейс рефлектометраmTDR-070 состоит из 2 основных областей – области отображения рефлектограммы (a) и области данных (b) (рисунок 3).

В области (a) отображается рефлектограмма, а также расположение курсоров 1 и 2. Курсоры 1 и 2 используются для измерения расстояния до повреждений от начала рефлектограммы или расстояния между курсорами, а также для измерения амплитуды (обратных потерь) отраженного от повреждения сигнала.

В области (b) отображаются параметры прибора и измеренные данные.

Рис.3. - Структура интерфейса рефлектометра mTDR-070

В области (с) отображаются расстояния курсора 1 и курсора 2 от начала рефлектограммы, а также величина обратных потерь -dBRL.

Курсор «С1» устанавливается на передний фронт зондирующего импульса и используется как точка отсчета при измерениях расстояний до неоднородности. Курсор «С2» устанавливается на передний фронт отраженного от неоднородности импульса. Расстояние между курсорами (выводится крупными цифрами под рефлектограммой в области (d)) и является расстоянием от места подключения прибора до повреждения.

Потери энергии, называемые обратными потерями (dBRL), выражаются в децибелах и рассчитываются по формуле 1:

dBRL=20log10(V_R/V₀), (1)

где:

V₀-амплитуда зондирующего импульса,

VR- амплитуда отраженного импульса.

В области (b) отображены основные параметры рефлектометра:

P/W-длительность зондирующего импульса в наносекундах. Рефлектометр mTDR-070 измеряет расстояние до повреждения кабеля посылая в исследуемую линию зондирующий импульс и анализируя возвращенный сигнал. В рефлектометре mTDR-070 в качестве зондирующего используется импульс амплитудой 4В с восемью различными длительностями: 5 нс, 15 нс, 45 нс, 100 нс, 200 нс, 500 нс, 1000 нс, 2000 нс.

Такой набор зондирующих импульсов необходим для обеспечения измерений на кабелях с различными длинами и затуханиями. Большие длительности используются на кабелях большой длины и с большим затуханием. Чем длиннее кабель (или чем больше его затухание) тем большую энергию необходимо передавать в зондирующем импульсе, чтобы получить отклик от конца кабеля или повреждения.

VOP- скорость распространения сигнала в кабеле (коэффициент укорочения). Параметр VOP выражается в скорость распространения сигнала в кабеле, в процентах от скорости света в вакууме. Принятый в России параметр «коэффициент укорочения» (КУ) является величиной обратной параметру VOP и рассчитывается по формуле 2:

КУ = 100*VOP^-1 (2)

Для определения расстояния до повреждения рефлектометр mTDR-070 (в соответствии с приведенной ниже формулой) измеряет время отклика отраженного импульса:

Расстояние = время * (скорость света * VOP).

Параметр VOP (коэффициент укорочения) зависит от типа и марки кабеля, а также от температурных условий на момент измерения. Большинство кабелей имеют VOP от 30% до 90% от скорости света в вакууме (КУ от 3.3 до 1.1). Если необходимо провести измерения на кабеле с неизвестным VOP, то VOP определяют по известной длине кабеля: подбирают параметр VOP на рефлектометре таким образом, чтобы расстояние до конца кабеля, измеренное рефлектометром, совпало с его реальной длиной.

THR-порог срабатывания системы автопоиска повреждений в милливольтах (мВ)- отображается пунктирной горизонтальной линией на экране в области рефлектограммы. Например, если THR равен 75 мВ, то система поиска будет срабатывать на изменения импеданса 75 мВ или более.

AVG-установленное значение усреднения.Количество измерений, по которым рефлектометр выводит усредненную рефлектограмму (16 ступеней в диапазоне от 1 до 2048).

В области (d) отображены уровни масштабирования по оси «X» и по оси «Y» (Scale [X] [Y]), а так же расстояние между курсорами.

В области (e) выводится информация о режиме работы навигационных кнопок, режиме работы прибора, режиме работы с памятью, а так же уровень заряда аккумулятора.

Навигационные кнопки могут находиться в одном из 4-х режимов:

- навигация по системе меню (если открыто меню);

- прокрутка рефлектограммы «SCROLL»;

- регулировка длительности зондирующего импульса (P/W);

- регулировка параметра VOP.

В рефлектометре mTDR-070 предусмотрено три режима работы с памятью (Mode):

L1 – (вывод на экран рефлектограммы измеряемой линии);

М – (вывод на экран ранее сохраненной рефлектограммы);

L1 & М– одновременная работа режимов L1 и М.

Структура меню рефлектометра mTDR-070

Вход в меню рефлектометра mTDR-070 осуществляется при помощи кнопки «MENU». Меню прибора представлено на рисунке 4.

Рис. 4. – Меню рефлектометра mTDR-070

EventSelect – вход в таблицу неоднородностей сформированной командой «SRCH».

DeleteMemory– вход в меню удаления ранее записанных в память прибора рефлектограмм.

ResetMemory– полная очистка памяти прибора.

UploadMemory– передача рефлектограмм из памяти прибора в компьютер.

CableSelect–выбор типа кабеля из таблицы.

DefaultCable–коррекция измерительных данных при использования кабеля удлинителя.

ChangeConfig–настойка параметров (конфигурации) прибора.

ResetAll–сброс всех настроек и установка заводских параметров.

Поиск по сайту: