Dek deur: https://giphy.com/embed/vNNkcmf2sx6TF6maey
Besprekingspunte
- Inleiding tot Time Domain Reflectometer
- Beskrywing van Time Domain Reflectometer
- Toepassings van Time Domain Reflectometer
- Sommige ander tipes Time Domain Reflectometers
Inleiding tot Time Domain Reflectometer
Voordat ons begin leer oor die tyddomein reflektometer – TDR, laat weet ons 'n reflektometer.
Reflektometer: 'n Reflektometer is 'n tipe stroombaan wat die invallende en gereflekteerde kragte van 'n las isoleer en monsters met behulp van 'n rigtingkoppelaar.
Reflektometers is die belangrikste toepassings van passiewe mikrogolfkomponente. 'n Reflektometer word in 'n vektornetwerkontleder gebruik aangesien dit verskeie parameters kan meet soos - refleksiekoëffisiënt vir die eenpoortnetwerk, verstrooiingsparameters vir die tweepoortnetwerk. Dit kan ook gebruik word in die vervanging van 'n SWR meter of ook as 'n kragmonitor.
Tyddomein-reflektometer: 'n Tyddomeinreflektor of TDR is 'n elektroniese toestel wat gebaseer is op 'n reflektometer se eienskap wat eienskappe van elektriese lyne uit die gereflekteerde golwe uitvind.
TDR's word gebruik om foute in kabels soos gedraaide pare kabels of koaksiale kabels uit te vind. Hierdie artikel sal meer leer oor die toestel, die gebruike van die tyddomeinreflektor, en verduidelikings daaroor.
Weet oor 7+ toepassings van mikrogolfingenieurswese en oorsig. Kliek hier!
Beskrywing van Time Domain Reflectometer
Werkbeginsel
'n TDR ontleed die gereflekteerde seine wat deur homself gestuur word. Om die refleksies te ontleed, stuur dit eers 'n sein langs die kabel uit en wag vir die refleksie. As daar 'n paar defekte of wanverhoudings in die transmissielyn of die kabel is, word die deel van die invallende golf weerspieël. TDR ontvang die gereflekteerde golf en ontleed dit dan om die foute op te spoor en te meet. Maar as daar geen defekte is nie of alles in orde is, dan bereik die sein die verste punt sonder refleksie, en die kabel word as aanvaarbaar beskou. Die werksbeginsel van 'n Time Domain Reflectometer is amper soortgelyk aan die werksbeginsel van 'n RADR.
Analise
Die TDR ontleed die gereflekteerde golf. Dit word geïnterpreteer dat die amplitude van die gereflekteerde golf die impedansie van diskontinuïteit bepaal. Die gereflekteerde pulse bepaal ook die afstand van die gereflekteerde golf, wat die fout se ligging verder bepaal.
Metode
Time Domain Reflectometer begin sy werking deur impuls- of stapseine of energieë te stuur. Dan neem dit die gereflekteerde energie of die seine daarna waar. Die diskontinuïteit van impedansie word gemeet en geanaliseer deur die gereflekteerde pulse van energie, aangesien die amplitude, grootte en golfvorms help met die ontleding.
Gestel byvoorbeeld 'n impulsfunksie word vanaf TDR na 'n gekoppelde las gestuur. In daardie geval wys die reflektometer 'n impulssein op sy skerm, en die amplitude dui die impedansie van diskontinuïteit aan. Die volgende uitdrukking gee die verband tussen die lasimpedansie en die grootte van die gereflekteerde golf.
P = (RL - Z0) / (RL +Z0)
Z0 is die kenmerkende impedansie van die transmissielyn of die koaksiale kabel. RL is die gekoppelde lasweerstand.
Enige impedansiediskontinuïteit word waargeneem as die beëindigingsimpedansie, en die beëindigingsimpedansie vervang dit. Die proses bestaan uit vinnige veranderinge in die kenmerkende impedansie van die transmissielyne.
Oorgedra seine van TDR's
Tyddomeinreflektometers gebruik verskeie soorte seine as invallende seine. Sommige van die senders gebruik pulsseine. Sommige van hulle gebruik vinnige stygingstydstapseine. Sommige van hulle gebruik ook impulsfunksies van seine.
TDR's wat pulsseine gebruik, stuur die puls deur die kabel. Hul fermheid hang af van die breedte van die pols wat deur hulle gestuur word. Daarom word smal pulsseine verkies. Maar daar is 'n tekortkoming vir die smal wydte pulse aangesien hulle van hoë frekwensies is. Hoëfrekwensie seine word vervorm binne groot kabels.
Gereflekteerde seine van TDR
Tipies is die golwe wat deur die lasimpedansie gereflekteer word of as gevolg van die impedansie van diskontinuïteit soortgelyk aan die invallende golwe in hul vorms. Tog wissel die grootte en ander eienskappe. As daar 'n verandering in die lasimpedansie is, doen die gereflekteerde golf die presiese verandering in sy parameters om die veranderinge aan te dui. Byvoorbeeld, as die lasimpedansie 'n stap verhoog word, sal die gereflekteerde golf ook 'n verhoogde stap in hê.
Hierdie eienskap van gereflekteerde golf vind toepassings in baie velde vir Time Domain Reflectometer. TDR's word gebruik om te verseker dat die kabel se kenmerkende impedansies, ander impedansie-parameters, geen wanpassing by verbindings of gewrigte nie.
Toepassings van Time Domain Reflector
Time Domain Reflectors word hoofsaaklik gebruik vir toetsdoeleindes van die baie lang kabels. Indien enige fout in baie lang kabels opduik, is dit feitlik onmoontlik om die fout op te spoor nadat die kilometers lange kabel opgegrawe is. Dit is wanneer 'n TD-reflektometer in werking tree. Die tyd-domein reflektometer is in staat om die weerstande op verbindings te meet en kan die foute voel (bespeur) ver voor die katastrofiese mislukkings.
TDR's vind ook toepassings in kommunikasielyne aangesien hulle enige minuut verandering van lynimpedansie kan opvang as gevolg van die bekendstelling van enige kraan of las.
Tyd-domein reflektometer toestelle is van kardinale belang vir PCB's. Gedrukte stroombane wat vir hoë frekwensies ontwerp is, benodig TDR's vir hul foutanalise. Sommige van die belangrikste toepassings word hieronder in detail gelys.
> Ontleding van halfgeleiertoestelle
TDR's is nuttig om defekte in 'n halfgeleierpakket op te spoor. Deur die eienskap van domeinreflektometrie te gebruik, verskaf 'n TDR punte vir elke geleidende spoor. Dit is voordelig om die presiese ligging van die opening en kortbroek uit te vind.
> Vlakmeting met behulp van TDR
Soos vroeër genoem, is TDR's voordelige en noodsaaklike toestelle om foute vir lang draadkabels uit te vind en op te spoor. ’n Meer gevorderde toestel – ’n TDR-gebaseerde vlakmeettoestel kan die vlak van ’n vloeistof uitvind deur daardie ou en fundamentele eienskap te gebruik.
Vir meetdoeleindes stuur die toestel 'n sein deur die kabel of die golfleier. 'n Deel van die sein word gereflekteer na die seinvoorval of tref die medium se teikenoppervlak. Nou bereken die toestel die tydperk deur die verskil tussen die stuurtyd en die gereflekteerde golf se ontvangstyd te bereken. Die tydperk help nou om die vlak van die vloeistof te bepaal. Aangesien die toestel die vloeistofvlak meet, word dit daarom die vlakmeettoestel genoem.
Die interne sensors van die toestel verwerk die geanaliseerde uitset deur analoog seine te gebruik. Maar daar is ook 'n paar probleme terwyl die voortplanting van die sein gewissel word deur die medium se permittiwiteit. Die voginhoud wissel ook die voortplanting baie.
> Toepassings van TDR's in Geotegniese Ingenieurswese
TDR's is omvattend betrokke by die Geotegniese Ingenieurswese-domein. Hulle word gebruik om die hellings se bewegings waar te neem met behulp van verskeie gereedskap soos snelwegsnitte, spoorbeddings en oopgroefmyne.
TDR's word ook gebruik vir stabiliteitswaarneming. In die proses van waarneming word 'n kabel naby die betrokke streek opgestel. Enige wanverhouding van isolators tussen geleiers beïnvloed die elektriese impedansie van die koaksiale kabel. 'n Hardeband omring die koaksiale kabel. Dit help om die aarde se beweging te interpreteer deur 'n vinnige kabelvervorming. Die vervorming veroorsaak 'n piek in die monitor van die reflektometertoestel. Deesdae doen seinverwerkingstegnieke dieselfde werk meer doeltreffend.
> Bepaling van Grondvog
Tyddomeinreflektometers word gebruik om die vogvlak van gronde te bepaal. Die proses van meting is redelik eenvoudig. 'n TDR word binne verskillende grondlae geplaas, en dan word die begintyd van neerslag en die tyd wanneer die grondvog toegeneem het, aangeteken. TDR's is nuttig om die spoed van waterinfiltrasie te meet.
> Toepassings in Landbou-ingenieurswese
Soos vroeër genoem, kan TDR's die grondinhoud meet. Dit is voordelig en noodsaaklik vir die studie van landbou-ingenieurswese en -wetenskap. Navorsing en gevorderde studies het tydsdomeinreflektometers meer tegnies gevorder om die voginhoud vir grond en graan, voedsel en sedimente te meet. Die primêre bousteen het egter dieselfde gebly. TDR's is baie bekend as gevolg van hul akkuraatheid in metings.
> Toepassings in Lugvaartinstandhouding
Die eiendom van reflektometers het toepassings gevind in die instandhouding van lugvaartbedrading. Die meer spesifieke eienskap is die "Spread Spectrum Time Domain Reflectometry", wat gebruik word om die fout op te spoor en voorkomende instandhouding. Daar is twee hoofredes agter die gebruik van die eiendom. Die eerste een is die akkuraatheid in die meting, aangesien die toestel akkurate metings gee. Die tweede een is die TDR se vermoë om defekte op te spoor in 'n uitgebreide reeks wat te lewendig is.
Sommige ander tipes Time Domain Reflectometers
"Optiese tyd-domein reflektometer”(CC BY-NC-SA 2.0) deur sjeemz
Tyddomein-reflektometers word mettertyd gewysig en gevorder. Die optiese tyd-domein Reflectometer is een van die gevorderde tipes TDR. Dit is 'n ekwivalente toestel vir optiese vesel. Daar is ook 'n toestel soos Time Domain Transmissometry, wat transmissies van optiese vesels ontleed. Nog twee variasies is: "Spread Spectrum Time Domain Reflectometry (SSTDR)" en "Coherent Time Domain Reflectometry (COTDR)".
