Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Измерение параметров кабелей радаром TDR
       
       В.A. Коваль
       Данное устройство было изготовлено для решения конкретных вопросов: как измерить волновое сопротивление кабеля с помощью универсального измерителя, как выполнить разветвление 50-омного кабеля от 75-омного, как определить место повреждения кабеля импульсным методом. Очевидно омметром и с помощью постоянного тока нельзя измерить параметры, свойства которых проявляются на высоких частотах. Это не значит, что для проведения измерений антенных и других кабелей обязательно необходимо применять специализированное и дорогостоящее оборудование. В данной статье предлагается простое устройство, которое не только поможет измерить волновое сопротивление кабеля, но и проверить его затухание, локализовать место повреждения и необычным способом измерить его длину без использования “метра”. Название “кабельный радар” указывает на принцип работы устройства. В специальной технической литературе такое устройство носит название TDR (time-domain reflectometer, динамический рефлектометр). В исследуемый кабель излучается короткий прямоугольный импульс. Этот импульс распространяется по кабелю со скоростью немного меньшей за скорость распространения света. Отражается от всяческих препятствий, и в точку выхода возвращается эхо в виде одного или нескольких импульсов. Наблюдение за отраженными импульсами приносит много информации о кабеле, его длине и электрических характеристиках. Устройство работает совместно с осциллографом, на экране которого проводят наблюдения за электрическими процессами в кабеле. Принцип работы рефлектометра показан на рис.1. Как видно, генератор вырабатывает короткие прямоугольные импульсы, которые посылаются в линию и рассматриваются возникшие эхо-процессы. Большую часть работы выполняет промышленный осциллограф, показывающий временные процессы в линии. На рис.2 показана электрическая схема генератора импульсов. Генератор построен по классической схеме на инверторах КМОП структуры стандартной логики 74АС04 (КР1554ЛН1) в PDIP14 корпусе. Частота следования генерируемых импульсов около 1 МГц, которую, при желании, можно изменить, подобрав другие значения номиналов конденсатора С1 и сопротивления R2. Короткие импульсы длительностью около 5 нс образуются в цепи С2R3, затем формируются на инверторах, выполняющих роль буферов, обеспечивающих малое выходное сопротивление генератора импульсов. На выходе образуются положительные импульсы (относительно массы). Сеть резисторов R4...R11 и перемычек J1...J8 позволяет получить выходное сопротивление генератора в диапазоне от 5 Ом до 2,2 кОм, что дает возможность подключать его к любым кабельным линиям. Для получения необходимого сопротивления нужно вставить соответствующие перемычки. Монтаж и измерения Кабельный радар выполнен на односторонней печатной плате, показанной на рис.3. Правильно собранное устройство с исправными элементами не требует никакой настройки и работает сразу же при подаче напряжения питания. Учитывая характер и особенности скоростных параметров процессов и самого устройства, печатная плата спроектирована таким образом, чтобы минимизировать негативные явления, характерные для высокочастотных цепей (устройств). Конденсатор С3 (1 нФ керамический) должен быть припаян просто к выводам 7, 14 ИМС. В авторском варианте конденсатор С3 не применялся и устройство работало исправно. Соединение с осциллографом производится отрезком провода длиной 1...3 см с наконечником BNC. В данном случае соединительный провод должен быть по возможности короче с целью его минимального влияния на результаты измерений. В связи с этим не было предусмотрено специального гнезда или клемм для крепления исследуемого кабеля. Жилы кабеля припаивают к точкам, обозначенным А и GND. Детали можно видеть на фото 1. Для тестирования модели следует использовать широкополосный осциллограф для просмотра импульсов длительностью около 5 нс. На фото2-4 показан сигнал в толстом 50-омном кабеле внешним диаметром 10 мм и длиной 6,88 м при выходном сопротивлении генератора 50 Ом, т.е. кабель был подсоединен к генератору одной стороной. На фото 2 показан процесс, когда на другом конце подключен обычный резистор сопротивлением 51 Ом, т.е. когда кабель подключен с двух сторон. Отчетливо видно импульс, посылаемый в кабель. Отражение незначительное - энергия импульса передана загрузочному резистору. На фото 3 показано процесс, когда второй конец кабеля был раскрыт. Кроме излученного в кабель импульса видно импульс, отразившийся от конца кабеля. Он имеет ту же полярность, что и тестовый. Обратная полярность импульса (фото 4) наблюдается в случае, когда противоположный конец кабеля ...


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100