2.5 Вітчизняні цифрові рефлектометри

Н.А. ТАРАСА, директор фірми "СТЕЛЛ", кандидат технічних наук

Імпульсні рефлектометри знайшли широке застосування на підприємствах зв'язку. Їх популярність обумовлена наступними достоїнствами:

- по рефлектограмі можна легко і наочно виявити всі елементи (неоднорідності) кабельної лінії, такі як муфти, кабельні вставки, відгалуження, кінець лінії, а також місце дефекту; визначити взаємне розташування елементів і місця пошкодження, відстань до нього і до будь-якої неоднорідності, а також відстань між будь-якими елементами кабельної лінії; - інструментальна погрішність сучасних цифрових рефлектометрів не перевищує 0,2 %;

- підключення до кабельної лінії проводиться тільки з одного боку, при цьому є видимим вся довжина лінії;

- рефлектометр дозволяє виявити пошкодження різного типу - коротке замикання, обрив, витік в опорі ізоляції, збільшення подовжнього опору і т. п.;

- будь-яка вибрана по довжині ділянка кабельної лінії може бути детально проаналізована за рахунок введення розтяжки і посилення цієї ділянки на рефлектограмі.

Метод імпульсної рефлектометрії базується на розповсюдженні імпульсних сигналів в двух- і багатопровідних лініях і кабелях зв'язку. Його суть полягає в наступному. У лінію від рефлектометра подаються зондуючі імпульси, одночасно з цим приймається імпульси, відбиті від неоднородностей хвилевого опору і місця пошкодження. Далі проводиться аналіз рефлектограми (реакції лінії на зондуючі імпульси) з метою виділення імпульсів, відбитих від місця пошкодження, на тлі перешкод. За часом запізнювання відбитого імпульсу щодо того, що зондує розраховується відстань до місця пошкодження або неоднорідності.

Широко поширені в Росії рефлектометри Р5-10 і Р5-13, розроблені в 70-х - 80-х роках в Брянську, є аналоговими приладами і часто не задовольняють сучасним вимогам по роздільній здатності, точності вимірювань, мають відносно велику вагу (10 кг), малий час роботи від акумуляторів, у них немає пам'яті для зберігання рефлектограм і зв'язки з комп'ютером.

Розроблені на вітчизняній елементній базі в 90 - 95-х роках фірмою СТЕЛЛ (Брянське науково-виробниче підприємство “Системи тестування електричних ліній”) перші цифрові рефлектометри Р5-17 і К6Р-5 в даний час також не задовольняють сучасним вимогам. Треба реалізовувати програму заміни аналогових і цифрових рефлектометрів групи Р5 на цифрові групи. Їх відмітними особливостями є: висока роздільна здатність, низька погрішність вимірювання, малі габарити і вага, наявність великої незалежної пам'яті рефлектограм і коефіцієнтів укорочення, зв'язок з комп'ютером, реалізація всіх можливостей великих рефлектометрів, введення нових додаткових можливостей і режимів вимірювання.

Представники цієї групи дозволяють:

- виявити і точно визначити відстань до місця пошкодження або неоднорідності лінії;

- зміряти довжину кабелю, зокрема на барабані або в бухті;

- вимірювати коефіцієнти укорочення і записувати їх значення маркою кабелю у внутрішню незалежну пам'ять приладу;

- зберігати рефлектограму в пам'яті і створювати базу рефлектограм в комп'ютері і т.д.

Можливість установки малої тривалості зондуючого імпульсу (не більше 7 нс) і мала дискретність прочитування (мінімальний проміжок між сусідніми вибірками відповідає відстані всього 1,5 мм) забезпечують високу роздільну здатність приладу. Роздільна здатність - це мінімальна відстань між двома неоднорідностями хвилевого опору, при якому відбиті від них сигнали спостерігаються як окремі (мал. 2.5.1).

Мал. 2.5.1

Чим менше тривалість зондуючого імпульсу, тим вище роздільна здатність рефлектометра, в той же час при зменшенні тривалості зондуючих імпульсів їх загасання зростає. Слід мати на увазі, що для ліній з однаковою довжиною вища роздільна здатність може бути отримана на більш високочастотній лінії. Так, на мал. 2.5.2 показані рефлектограми двох ліній.

Мал. 2.5.2

Лінія 2 - більш широкосмугова, така, що тому вирішує здатність рефлектометра на ній вище, ніж у більш низькочастотної лінії 1.