2.5.1 Режими вибору тривалості зондуючого імпульсу

У нашому рефлектометрі існує два режими вибору тривалості зондуючого імпульсу: автоматичний (включається за умовчанням) і ручний.

У разі автоматичного вибору при зміні оператором діапазону вимірюваних відстаней тривалість зондуючого імпульсу міняється автоматично (відповідно до встановленого діапазону). Цей режим зручний для попереднього перегляду і аналізу рефлектограм, пошуку віддзеркалення від кінця кабелю, місця обриву або короткого замикання.

У ручному режимі при зміні діапазону вимірюваних відстаней тривалість зондуючого імпульсу не міняється. Цей режим використовується при докладному аналізі рефлектограми в місці передбачуваного пошкодження. Наприклад, якщо місце дефекту розташоване недалеко від кінця кабелю, а тривалість зондуючого імпульсу достатньо велика, то відбитий сигнал на рефлектограмі може злитися з сигналом, відбитим від кінця кабелю, як показано на мал. 2.5.3.

Мал. 2.5.3

В даному випадку для підвищення роздільної здатності необхідно зменшувати тривалість зондуючого імпульсу без зміни діапазону вимірюваних відстаней. Наш рефлектометр дозволяє легко це зробити в режимі ручного вибору.

Після зменшення тривалості зондуючого імпульсу відбиті від місця дефекту і від кінця кабелю сигнали спостерігаються на рефлектограмі як окремі.

Мал. 2.5.4

2.5.2 Автопошук кінця кабелю

При включенні режиму АВТОПОШУК рефлектометр автоматично встановлює такий діапазон вимірювання, щоб рефлектограма всієї лінії була видна на екрані приладу. Потім нульовий курсор автоматично встановлюється на початок зондуючого імпульсу, а вимірник - на початок відбитого імпульсу. По положенню курсорів вбудований мікроконтролер автоматично розраховує відстань до кінця кабелю і відображає на його екрані рефлектометра. При цьому не важливо розімкнений кабель на кінці або замкнутий. Режим АВТОПОШУК зручний при вимірюванні довжини кабелю на барабані.

2.5.3 Боротьба з перешкодами

У імпульсній рефлектометріяї залежно від співвідношення величин віддзеркалення від пошкодження і напруги перешкод всі пошкодження умовно діляться на прості і складні. При простому пошкодженні амплітуда віддзеркалення від місця пошкодження більше амплітуди перешкод, при складному - менше або рівна їй.

За джерелами виникнення перешкоди підрозділяються на асинхронні (аддитивні) і синхронні. Асинхронні перешкоди не пов'язані із зондуючим сигналом і неоднородностями кабельної лінії і викликані наведеннями від сусідніх кабельних ліній, устаткування, транспорту і різної апаратури.

На мал. 2.5.5 приведена рефлектограма кабельної лінії з асинхронними перешкодами, які повністю закривають віддзеркалення від пошкодження, тому його неможливо розглянути.

Мал. 2.5.5

Ефективними методами настроєння від асинхронних перешкод є аналогова фільтрація і цифрове накопичення сигналу. Аналогова фільтрація застосовувалася в основному в аналогових рефлектометрах, таких як Р5-10.

Суть цифрового накопичення полягає в тому, що одні і ті ж рефлектограми прочитують кілька разів і обчислюють середнє значення. У зв'язку з тим, що асинхронні перешкоди носять випадковий характер, після цифрового накопичення їх рівень значно знижується.

На мал. 2.5.6 приведений приклад попередньої рефлектограми лінії, "очищеної" в результаті цифрового накопичення рефлектометром.

Мал. 2.5.6

По цій рефлектограмі можна легко виділити сигнал, відбитий від місця витоку.

Синхронні перешкоди пов'язані із зондуючим сигналом і є його віддзеркаленнями від неоднородностей хвилевого опору лінії (від кабельних муфт, відгалужень, кабельних вставок, неоднородностей кабельних ліній технологічного характеру і ін.).

Основна маса кабельних ліній (окрім кабелів зв'язку) не призначена для передачі коротких імпульсних сигналів, використовуваних при методі імпульсної рефлектометрії. Тому їм властиво велике число синхронних перешкод.

Приклад рефлектограми кабельної лінії з синхронними перешкодами показаний на мал. 2.5.7.

Мал. 2.5.7

Синхронні перешкоди можна істотно зменшити за допомогою порівняння або диференціального аналізу. При цьому рефлекторами двох ліній (непошкодженою і пошкодженою), прокладених по одній трасі, накладають один на одного. Це дозволяє швидко виявити початкову точку відмінності рефлектограм, по якій і визначають відстань L до пошкодження.

При диференціальному аналізі рефлектограм пошкодженої і непошкодженої ліній віднімають, як показано на Мал. 2.5.8.

Мал. 2.5.8

При відніманні всі синхронні перешкоди компенсуються. На різницевій рефлектограмі легко виявити віддзеркалення від місця пошкодження і визначити відстань L до нього.

Порівняння і диференціальний аналіз рефлектограм легко реалізується в нашому рефлектометрі. Якнайкращі результати від порівняння і віднімання вдається отримати при використанні як справна лінія жили або кабельної пари того ж кабелю.

При вимірюванні кабельної лінії методом імпульсної рефлектометрії на рефлектограмі присутні і асинхронні, і синхронні перешкоди. Асинхронні перешкоди (окрім перешкод імпульсного характеру), як правило, мають однакові величини, незалежно від того, з якого кінця кабельної лінії ведеться вимірювання.

Синхронні перешкоди при вимірюванні з різних кінців кабелю мають різну величину, залежно від багатьох чинників: довжини кабельної лінії, загасання імпульсних сигналів, віддаленості місця пошкодження і місць неоднородностей хвилевого опору кабельній лінії, точності узгодження вихідного опору імпульсного рефлектометра з хвилевим опором лінії і інших чинників. Тому відбитий від однієї і тієї ж неоднорідності сигнал може мати різні величини при вимірюванні з різних кінців лінії.

Якщо хоч би імовірно відомо, ближче до якого кінця кабельної лінії може бути розташоване місце пошкодження, то саме його потрібно вибирати для підключення рефлектометра. У інших випадках бажано проводити вимірювання послідовно з двох кінців кабельної лінії.

Слід враховувати, що навіть такі пошкодження як "коротке замикання" і "обрив", що дають максимальні віддзеркалення зондуючого сигналу, не завжди можна легко виявити на тлі перешкод.

Наприклад, при великих загасаннях і неоднородностях хвилевого опору лінії амплітуда віддзеркалення від видаленого пошкодження типу “коротке замикання” або “обрив” часто буває менше, ніж віддзеркалення від близько розташованих неоднорідностей хвилевого опору. Тому такі пошкодження складно виявити. Рефлектограма кабельної лінії з складним пошкодженням приведена на Мал. 2.5.9.

.

Мал. 2.5.9

На практиці складні пошкодження зустрічаються частіше, ніж прості.