การกำหนดประเภทและตำแหน่งของข้อผิดพลาดของสายเคเบิลโดยใช้ OTDR

OTDR เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งช่วยให้คุณกำหนดระยะทางไปยังตำแหน่งของข้อบกพร่องและความผิดปกติในสายไฟฟ้า ตลอดจนลักษณะของข้อบกพร่องและความผิดปกติเหล่านี้

หลักการทำงานของรีเฟลกโตมิเตอร์ขึ้นอยู่กับการสร้างพัลส์แรงดันโพรบสั้นในแกนสายเคเบิลและการรับพัลส์ที่สะท้อนจากตำแหน่งของความเสียหาย (ผลกระทบของเหตุการณ์และคลื่นสะท้อนในเส้นที่มีพารามิเตอร์แบบกระจาย) อุปกรณ์กำหนดระยะทาง Lx ถึงความผิดปกติในช่วงเวลา tx ระหว่างโพรบและพัลส์ที่สะท้อนกลับตามสูตร:

โดยที่ V คือความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นตามแนวเส้น c คือความเร็วแสง y คือปัจจัยการตัดทอน e คือค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสัมพัทธ์

ปัจจัยการทำให้สั้นลง y แสดงให้เห็นว่าความเร็วของการแพร่กระจายของพัลส์ในเส้นนั้นน้อยกว่าความเร็วของการแพร่กระจายในอากาศกี่เท่า

ความแม่นยำในการกำหนดระยะทางไปยังตำแหน่งของความเสียหายขึ้นอยู่กับค่าที่เลือกของปัจจัยที่ทำให้สั้นลง

สำหรับสายเคเบิลบางประเภท จะทราบค่าของปัจจัยการทำให้สั้นลง ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลเหล่านี้ สามารถกำหนดได้โดยการทดลองหากทราบความยาวของสายเคเบิล พัลส์สะท้อนจะปรากฏที่ตำแหน่งเหล่านั้นบนเส้นที่อิมพีแดนซ์คุณลักษณะเบี่ยงเบนไปจากค่าเฉลี่ย: ที่ขั้วต่อ, ที่ตำแหน่งที่ส่วนตัดขวางเปลี่ยนไป, ที่ตำแหน่งที่สายเคเบิลถูกบีบอัด, ที่จุดรั่วไหล, ที่ จุดแตกหัก, จุดลัดวงจร, ที่ปลายสาย และอื่นๆ

ที่ตำแหน่งที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ การสะท้อนจะเกิดขึ้นจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดสัญญาณพัลส์ของโพรบเช่นกัน หากไม่เท่ากับอิมพีแดนซ์คลื่นเฉลี่ยของเส้น ดังนั้นการดำเนินการจับคู่อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับอิมพีแดนซ์คุณลักษณะของสายควรดำเนินการอย่างราบรื่น

การลดทอนของพัลส์โพรบในสายมีผลอย่างมากต่อสัญญาณที่สะท้อนกลับ และขึ้นอยู่กับการออกแบบทางเรขาคณิต วัสดุตัวนำ และฉนวน ผลที่ตามมาคือการลดลงของแอมพลิจูดและการเพิ่มระยะเวลาของพัลส์ที่สะท้อน และทำให้ความแม่นยำในการกำหนดระยะทางไปยังตำแหน่งของความเสียหายลดลง

เพื่อกำจัดอิทธิพลของการลดทอน จำเป็นต้องเลือกพารามิเตอร์ (แอมพลิจูดและระยะเวลา) ของพัลส์โพรบในลักษณะที่แอมพลิจูดของพัลส์สะท้อนมีค่าสูงสุดและระยะเวลาน้อยที่สุด การไม่มีสัญญาณสะท้อนกลับบ่งชี้ถึงการจับคู่ที่แน่นอนของระบบกับสายในแง่ของลักษณะอิมพีแดนซ์และการไม่มีข้อบกพร่อง

ในกรณีที่เกิดการแตกหัก พัลส์ที่สะท้อนกลับจะมีขั้วเดียวกันกับโพรบ ในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจร พัลส์ที่สะท้อนกลับจะกลับขั้ว

ความยากที่สุดในวิธีการวัดการสะท้อนแสงแบบพัลส์คือการแยกสัญญาณที่เป็นประโยชน์ออกจากสัญญาณรบกวน

ตามอัตราส่วนของสัญญาณสะท้อนกลับและระดับสัญญาณรบกวน ความเสียหายของสายสามารถแบ่งออกเป็นแบบเรียบง่ายและซับซ้อน

ความผิดปกติอย่างง่ายคือความผิดพลาดของสายเคเบิลที่แอมพลิจูดของการสะท้อนจากตำแหน่งฟอลต์นั้นมากกว่าแอมพลิจูดของการรบกวน

ความเสียหายเชิงซ้อนคือความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสายเคเบิล โดยที่แอมพลิจูดของการสะท้อนจากตำแหน่งของความเสียหายเทียบได้กับแอมพลิจูดของการรบกวน

ตามกฎแล้วการบาดเจ็บที่ซับซ้อนเกิดขึ้นบ่อยกว่าการบาดเจ็บธรรมดา มุมมองภายนอกของรีเฟลกโตมิเตอร์ REIS-105M1 แสดงในรูปที่ 1.

ข้าว 1. มุมมองภายนอกของรีเฟลกโตมิเตอร์ REIS-105M1

หน้าที่หลักของอุปกรณ์:

• เข้าสู่ปัจจัยการย่อ;

• การแสดงภาพสะท้อนบนจอแสดงผล

• การคำนวณระยะทางไปยังตำแหน่งการสะท้อนของพัลส์โพรบในเส้นที่ตรวจสอบตามตำแหน่งของเคอร์เซอร์ที่ผู้ใช้กำหนด

• การรับสัญญาณที่ตั้งโปรแกรมได้

• การบันทึกรีเฟล็กโซแกรมในหน่วยความจำ

• การส่งรีเฟลกโตแกรมไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านอินเตอร์เฟส RS232