Измеритель неоднородностей линий своими руками
Ещё во времена Советского Союза широкое распространение получил прибор Р5-10 с замысловатым названием «Измеритель неоднородностей линий«. Это был не первый прибор, использующий импульсный метод измерения, но в отличие от более ранних аналогов имел довольно наглядную индикацию. На теперешний 2014 год эти приборы ещё «живы», хотя всё чаще оказываются в резерве, заменяясь более компактными и удобными аппаратами как Российского, так и импортного производства.
Импульсный метод измерения предполагает анализ проводной линии по отражённому от зондирующего импульса сигналу. Принцип действия их во многом схож с радаром. В линию посылается серия электрических импульсов и по осциллограмме отражения судят о её неоднородностях. Общее название таких аппаратов рефлектометры.
Приборы этого типа нужны в любом более-менее крупном кабельном хозяйстве. Они по своему незаменимы, хотя частенько поиск повреждения с их помощью напоминает гадание на кофейной гуще. Не надейтесь, что всё с ним сразу будет просто и понятно. В случае с импульсным методом решающее значение имеет опыт оператора, а он в свою очередь вырабатывается путём проб и ошибок.
Далее представлено разъяснение некоторых типов рефлектограмм основанное на собственном личном опыте. Некоторое подобие теории метода изложено на страницах → Принцип измерительной техники отражения (рефлектометрия) и → Принцип импульсных измерений кабеля
Рекомендуется включать такие приборы в пару, а не через землю. Включение же экран-жила в связных кабелях как правило забивает картинку помехами и помогает что-то увидеть только при коротком в несколько Ом.
На рисунке 1 чистая линия (с точки зрения рефлектометра). Виден конец линии и её начало. Надо сказать, что так красиво всё выглядит не сразу. Иногда приходится покопаться в настройках прибора, что бы получить такую картинку. Обычно длина повреждённой линии непредсказуема и стоит попробовать разные диапазоны измерений. Некоторую неуверенность обычно вызывают либо слишком короткие длины (обрыв в нескольких метрах от оконечного), либо очень длинная линия в 3 – 10 км. И в том и в другом случае не видно конечного всплеска.
При обрыве в несколько метров конец сливается с начальным всплеском. Обычно лечится установкой минимального диапазона измерений и ширины импульса. При правильной настройке Р5-10 способен различить линию в 1-2 метра. Короткую длину можно распознать отключая шнуры прибора, картинка при этом почти не изменяется.
Правильно настроенный прибор должен показать что-то похожее:
1. Рефлектограмма. Чистая кабельная линия
или вот так, если на другом конце короткое:
2. Измерения рефлектометром. Короткое в кабеле
Длинна измеряемого участка отсчитывается по фронту импульса (как на рисунке). Для отсчёта длины важен коэффициент укорочения (если заранее неизвестен, обычно ставят 1,5) или, в импортных приборах, половина скорости импульса «v/2». Важно не забыть выставить начало линии, в Р5-10 соответствующей настройкой, в «Альфе» первым курсором.
В случае длинной линии такую чёткую картину увидить не получится. Конец всё равно будет «размазанным». Лечится это увеличением ширины импульса, усилением и согласованием.
3. Рефлектограмма. Длинная линия
Во многом максимальная «видимость» прибора зависит от толщины жилы. В кабеле ТПП 50х2х0.4 , например, в 2 км конец практически не виден. А для КСПП 1х2х1.2 длинна в 4 км вполне различима.
Иногда в коротких линиях может ввести в заблуждение эхо. Обычно повторяется через отрезки равные длине участка, чем и различимо.
4. Возникающее на рефлектограмме эхо
То, что на следующей картинке уже, возможно повреждение. Но не спешите бежать туда с бригадой кабельщиков. Точно так же прибор показывает муфту, если вставлен участок с большим диаметром жилы или разветвительную муфту (перчатку), если кабель распараллеливается. Не поленитесь померить с другой стороны, если «яма» останется, возможно, это повреждение. Я бы больше поверил мостовым схемам или приборам типа генератор-искатель повреждений (контактный метод), но эту «ямку» всё же имел бы в виду.
6. Большая неоднородость в кабеле
Во многом показания приборов этого типа неопределённы. Часто рефлектометр просто «не видит» короткого в 10-15 кОм, а иногда, наоборот, чётко различает землю в несколько мегом.
Многое зависит от характера повреждений, хорошо виден затёкший водой участок кабеля, даже если изоляция ещё не аварийная. Видны окисляющиеся скрутки в муфте, видны как всплески,ещё при наличии контакта. Так иногда можно увидить скрутку в муфте:
7. Малая неоднородость в кабеле
Наличие такого всплеска считается плохим признаком в линии. Как правило это либо плохой контакт в скрутке, либо неправильно скрученная, «битая» пара.
Интересно, что такую же картину иногда можно увидеть на участке без муфт, причём на 1 – 2 парах из десятка — это, как правило, заводская скрутка пары непосредственно в кабеле.
Впрочем, тем кто обслуживает старые линии чаще вообще приходится видеть такое:
8. Рефлектограмма старой линии
Несмотря на все недостатки импульсного метода, его огромным достоинством является то, что, не зная о линии практически ничего можно с первого измерения сразу определиться с расстоянием до обрыва или конца линии. В отличие от измерения ёмкости метод не чувствителен к пониженной изоляции кабеля.
Коэффициент укорочения. Формула коэфициента укорочения. Таблицы значений для разных кабелей
В определении расстояния по рефлектограмме большое значение имеет коэфициент укорочения, выставляемый во всех приборах импульсного типа. О коэффициенте укорочения с таблицами значений для разных типов кабелей.
30.06.13 Тема коэффициента укорочения серьёзно дополнилась страницей Коэффициент укорочения кабеля и скорость импульса в кабеле. Страница посвящена схожему по смыслу понятию «половины скорости импульса в кабеле» и пересчёту «К укорочения — v/2»
Тема «Определение расстояния до места разбитости (перепутывания) пар (разнопарки)» перемещена на страницу Определение расстояния до места разбитости пар (разнопарки)
Источник
Измеритель неоднородностей линии
Delphi site: daily Delphi-news, documentation, articles, review, interview, computer humor.
Принцип работы измерителя
Определение неоднородности линии возможно методом измерения КСВ в широком диапазоне частот, методом измерения переходных характеристик, методом импульсной рефлектометрии. [14]
Методы измерения КСВ и переходных характеристик позволяют оценить суммарный эффект влияния неоднородности линии на её характеристики, однако при наличии нескольких неоднородностей этими методами практически невозможно определить расположение и характер каждой неоднородности.
Метод импульсной рефлектометрии (рефлектометрии во временной области) позволяет определить местоположение каждой неоднородности, оценить ее характер и численное значение. Сущность метода заключается в получении информации о неоднородности по характеру отраженного от нее импульсного сигнала.
Метод импульсной рефлектометрии может быть реализован зондированием коротким видеоимпульсом (микросекундная импульсная рефлектометрия) или единичным перепадом напряжения (нано-пикосекундная импульсная рефлектометрия).
В основу работы измерителя положен метод импульсной рефлектометрии, основанный на зондировании исследуемой системы импульсным сигналом с широким спектром (единичным перепадом напряжения) и наблюдении отражения от неоднородности линии посредством стробоскопического метода индикации, то есть, измерении мгновенных значений повторяемых сигналов, поступающих на вход устройства, посредством коротких импульсов напряжения
— стробирующих импульсов. Стробимпульсы сдвигаются во времени относительно сигнала при каждом повторении и, таким образом, последовательно считывают его по точкам.
Основными узлами измерителя являются (рис. 4.7):
задающий генератор (ЗГ);
генератор зондирующих импульсов (ГЗИ);
генератор горизонтального отклонения (ГГО);
усилители горизонтального (УГО) и вертикального (УВО) отклонения;
дифференциальное устройство (ДУ);
электронно-лучевая трубка (ЭЛТ).
Также в схему измерителя входят стробоскопический преобразователь (смеситель), временный калибратор, блоки питания прибора и ЭЛТ, регулировочные элементы для удобства работы с прибором [14].
ЗГ руководит работой всей схемы измерителя и может работать в двух режимах: измерения и калибровки. В режиме измерения тактовые импульсы генерируются задающим мультивибратором. В режиме калибровки тактовые импульсы поступают от временного калибратора. Импульсами ЗГ запускаются ГЗИ и ГГО. Пилоподобные импульсы ГГО, усиленные УГО, поступают на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.
Зондирующие импульсы (ЗИ) от ГЗИ поступают через ДУ в исследуемую линию и через ДУ (ослаблены) на УВО вертикально отклоняют пластины ЭЛТ.
Отраженные неоднородностью линии импульсы (ОИ) поступают на вход ДУ, усиливаются и подаются на УВО и вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ.
Посредством измерителя (например, марки Р5-11) можно проводить следующие измерения:
определение характера неоднородности;
определение значения неоднородности (R, С, L);
определение расстояния до неоднородности (повреждение);
определение временной задержки;
измерение коэффициента укорачивания;
измерение волнового сопротивления;
измерение расстояния до первой большой неоднородности.
Определение характера неоднородности
По виду рефлектограммы можно определить характер неоднородности (рис. 4.8).
Определение активных сопротивлений
Активному сопротивлению соответствуют плохие контакты, плохая изоляция, дополнительная нагрузка, постороннее подключение. Плоская вершина зондирующего перепада соединяется с верхней или нижней горизонтальной чертой шкалы ЭЛТ (нижней — при увеличении волнового сопротивления, верхней — при уменьшении волнового сопротивления). Значение неоднородности вычисляется по номограмме (прилагается к описанию прибора).
Определение реактивностей типа последовательной емкости и параллельной индуктивности
Такого рода реактивностям соответствуют, например, ошибки элементов конструкции высокочастотных устройств (рис. 4.10).
Целесообразно вспомнить об особенностях низкочастотного детектора проводных коммуникаций «Визир», принцип действия которого аналогичный вышеупомянутому (измеритель неоднородности линии), а именно: в линию подается зондирующий синусоидальный сигнал, и происходит регистрация высших гармоник тока, возникающих в полупроводниковых элементах подключенного к линии средства прослушивания.
Источник
Измеритель неоднородностей линии Р 5-10
Специалист 
Группа: Пользователи
Сообщений: 744
Регистрация: 15.2.2011
Пользователь №: 21579
Добрый вечер. Есть измеритель неоднородностей линии Р 5-10. Он долго лежал на складе в законсервированном виде. Попробовал его запустить ничего не вышло. Электронщик сказал что здохла электроно лучевая трубка. Подскажите пожалуйста можно его как то подчинить, какой марки нужена ЭЛТ, каким аналогом можно заменить, можно ли как нибудь пределать на работу с компьютером, или всё в утиль прибор?
Сообщение отредактировал razread — 11.2.2015, 19:40
Источник
Диагностика повреждений кабельных линий ОСЦИЛЛОГРАФОМ.
Диагностика повреждений кабельных линий ОСЦИЛЛОГРАФОМ.
Братцы! Обслуживаем слаботочку на довольно крупном объекте (служба КИПиА).
Различные приборы имеются, но пока нет осциллографа.
Теоретически, есть предположение, что при определенном навыке и собрав некоторую схемку, можно бы было наблюдать на осциллографе прямой и отраженный от неоднородности на кабеле (скрутка, повреждение и т.п. . ) сигнал.
На практике кто-то такой отраженный сигнал наблюдал? Вопрос научного интереса.
Осциллограф заодно подскажите — для широкого круга задач, в частности, настойка эфирного ТВ и прочее.
Могу уточнить если что, спрашивайте.
Осциллограф мне интересно попробывать использовать для поиска скруток и т.п. повреждений на линии, неоднородностей (научный интерес).
Контора нам покупает в принципе приборы какие просим. Но нам надо обосновывать доказывать и т.п. а нам лень)
Б/у точно не будут покупать. Так что надо новый но желательно не сильно дорогой. Но частотку повыше. Можно даже приставку к ПК если это актуально. знаю что в науке такие штуки используются и достаточно широко.
Вам нужен не осциллограф, а специализированный прибор под названием рефлектометр медных кабелей связи. Гуглите, и выбирайте тот, что по карману.
http://www.en4tel.com/diagnostic-devices/SEBA_TDR/.
Точность определения 2,5 см на дистанции 30 км.
давайте тогда так — мы будем за вас обосновывать всё и доказывать, а вы будете приносить нам свою зарплату. нам не лень 😀
Я не радиоэлектроник и на Ваши рабочие места не покушаюсь)
Спасибо за советы и мнения.
Вот нашел приборчик (вроде наш), стоит 30т.р. — импульсный рефлектометр (приставка к ПК). Мало ли, кому понадобится.
Руководство по электрическим измерениям линий магистральной и внутризоновой сетей связи
УТВЕРЖДЕНО заместителем начальника ГУМТС О.Г.Беловым 25 июля 1986 г.
Описываются состав и методы измерений электрических характеристик для определения расстояния до места повреждения, обработка результатов измерений. Даются краткие характеристики применяемых приборов.
Для инженерно-технического персонала.
Вот такой документ нашелся на просторах интернета. И оказывается, таки можно при помощи генератора и осциллографа таки находить места неоднородностей в кабелях, есть методики!
В этом документе все методики описаны.
Теоретически, есть предположение, что при определенном навыке и собрав некоторую схемку, можно бы было наблюдать на осциллографе прямой и отраженный от неоднородности на кабеле (скрутка, повреждение и т.п. . ) сигнал.
На практике кто-то такой отраженный сигнал наблюдал? Вопрос научного интереса.
На примере допотопного прибора Р5-5 рассказываю принцип действия. Прибор очень смахивает на осциллограф С1-49. Но в нем еще есть генератор одиночных треугольных импульсов с крутым фронтом и острой вершиной. На экране осциллографа наблюдается импульс генератора и отраженный от неоднородности импульс. Если имеет место КЗ, то отраженный импульс меняет полярность на противоположную, если обрыв, то полярность импульса не меняется.
На крышке прибора изнутри есть таблица для вычисления расстояния до места повреждения в зависимости от временного интервала между импульсами, измеренного осциллографом.
Более подробно читать тут:
https://www.eurostell.com/methods/metod-otrazhenny.
Нужно уметь для начала измерять осциллографом временные интервалы ХОТЯ БЫ с точностью 2%. Два процентов от километра это +/-20 метров, или 40 метров траншеи, откопанной вручную.
Сегодня существуют цифровые рефлектометры, ничего измерять и вычислять не требуется, прибор выдает уже готовый результат с невероятной точностью. Достаточно только заплатить денежку.
Источник