Метод импульсной рефлектометрии

Для определения значения, характера и места расположения неоднородности по длине линии применяют метод импульсной рефлектометрии. Он заключается в измерении параметров отраженной от неоднородности волны при импульсном воздействии на вход линии.

Простейшая схема импульсного рефлектометра представлена на рис.11.3 а. Он состоит из задающего генератора Г, синхронизатора С, запускающего генератора развертки, генератора зондирующих импульсов, осциллографа.

В линию передачи посылают зондирующий импульс U_з (рис. 11.3 б), который, распространяясь вдоль линии, встречает на своем пути неоднородности и частично или полностью отражается от них. Распространяясь в обратном направлении, отраженный импульс поступает на вход рефлектометра. Зондирующий и отраженный импульсы отображаются на экране электронно-лучевой трубки. По высоте, форме и времени пробега отраженного импульса U ₀ относительно зондирующего можно определить место расположения неоднородности и ее характер. Знак коэффициента отражения определяет характер неоднородности. Сохранение знака отраженного импульса свидетельствует о возрастании сопротивления в месте отражения, а изменение – о его уменьшении (рис. 11.3 в, г). Если r = +1 – в линии обрыв, если r = -1 – линия замкнута накоротко, при полном согласовании и отсутствии отражений (неоднородностей) r =0.

Типичные неоднородности, наблюдаемые на рефлектограммах, представлены на рис. 11.4. На рефлектограмме рис. 11.4 а изображен обрыв, на рис. 11.4 б – короткое замыкание, на рис. 11.4 в – частичный обрыв (второй курсор), за которым следует полный обрыв, на рис. 11.4 г представлен случай, когда за частичным замыканием, отмеченным вторым курсором, следует полный обрыв кабеля. Рефлектограмма на рис. 11.4 д отражает три пайки на кабеле. Пайка, отмеченная вторым курсором, является дефектной, что хорошо видно по уровню отражения от неоднородности. Наличие усилителя в линии приводит к повышенному отражению от усилителя. Сигнал от рефлектометра должен обрываться на усилителе, однако может возникнуть дополнительное отражение за усилителем (рис. 11.4 е). Наличие ответвителей может привести к множественным

отражениям. На рефлектограмме рис. 11.4 ж второй курсор отмечает ответвитель. Два разнонаправленных отраженных сигнала отображают два сегмента ответвителя. Внесение дополнительного сопротивления или сварной шов приводят к появлению S-образного отражения на рефлектограмме (рис. 11.4 з). Высокоомное отражение сопровождается низкоомным. На рис. 11.4 и отражена рефлектограмма хорошо согласованного кабеля, полностью поглощающего отраженный сигнал. Намокание кабеля отражается на рефлектограмме как область случайного отражения. Начало этой области на рефлектограмме рис. 11.4 к показано вторым курсором. Повышение влажности в кабелях приводит к появлению шумовой составляющей на рефлектограмме (рис. 11.4 л).

Время пробега импульса от начала линии до неоднородности и обратно t_пр позволяет найти расстояние до неоднородности l:

. (11.10)

Время пробега t_пр, а следовательно, и расстояние отсчитывается по горизонтальной оси электронно-лучевой трубки с учетом скорости развертки.

Импульсные рефлектометры измеряют расстояния до повреждений на воздушных линиях от 10 м до 300 км, на кабельных – от 0,5 до десятков километров с погрешностью ± 1 %.

В лабораторной работе использован рефлектометр РИ-10М1, предназначенный для следующих измерений на симметричных и несимметричных кабелях с волновым сопротивлением от 30 до 500 Ом:

· измерение длин кабелей;

· измерение расстояний до неоднородностей волнового сопротивления или повреждений;

· измерение коэффициента укорочения линии при известной ее длине;

· определение характера повреждений.

Предусмотрена запись в память и воспроизведение из нее до 100 рефлектограмм для последующей их обработки в стационарных условиях, отображение результатов измерения осуществляется на экране ЖКИ с разрешающей способностью 320х240 точек.

Поиск по сайту: