Ugotavljanje tipov in lokacij napak kabelske linije z uporabo OTDR

OTDR je mikroprocesorska naprava, ki vam omogoča določanje razdalje do lokacij napak in nepravilnosti v električnih vodih ter naravo teh napak in nepravilnosti.

Načelo delovanja reflektometra temelji na ustvarjanju kratkega impulza tipalne napetosti v jedru kabla in sprejemu impulza, odbitega od mesta poškodbe (učinek vpadnih in odbitih valov v vodih s porazdeljenimi parametri). Naprava določi razdaljo Lx do napake v časovnem intervalu tx med tipalnimi in odbitimi impulzi po formuli:

kjer je V hitrost širjenja valov vzdolž črte; c je svetlobna hitrost; y je faktor prirezovanja; e je relativna dielektrična konstanta.

Faktor skrajšanja y kaže, kolikokrat je hitrost širjenja impulza v liniji manjša od hitrosti njegovega širjenja v zraku.

Natančnost določanja razdalje do mesta poškodbe je odvisna od izbrane vrednosti faktorja skrajšanja.

Za nekatere vrste kablov je znana vrednost faktorja krajšanja. Če teh podatkov ni, se lahko eksperimentalno določi, če je znana dolžina kabla. Odbiti impulz se pojavi na tistih mestih na liniji, kjer karakteristična impedanca odstopa od svoje povprečne vrednosti: na konektorjih, na mestih, kjer se spreminja presek, na mestih, kjer je kabel stisnjen, na mestu puščanja, na prelomna točka, na mestu kratkega stika, na koncu kabla in drugo.

Na mestih, kjer je naprava priključena, prihaja do odbojev tudi od izhodne impedance sondnega impulznega generatorja, če ta ni enaka povprečni valovni impedanci voda. Zato je treba postopek usklajevanja izhodne impedance generatorja z karakteristično impedanco voda izvajati gladko.

Slabljenje tipalnih impulzov v liniji pomembno vpliva na odbiti signal in je odvisno od njegove geometrijske zasnove, materiala prevodnika in izolacije. Posledica tega je zmanjšanje amplitude in povečanje trajanja odbitih impulzov ter posledično zmanjšanje natančnosti določanja razdalje do mesta poškodbe.

Da bi odpravili vpliv slabljenja, je potrebno izbrati parametre (amplitudo in trajanje) sondnega impulza tako, da je amplituda odbitega impulza največja in njegovo trajanje minimalno. Odsotnost odbitega signala kaže natančno ujemanje sistema z linijo v smislu karakteristične impedance in odsotnosti napak.

V primeru preloma ima odbiti impulz enako polariteto kot sonda. V primeru kratkega stika odbiti impulz obrne svojo polarnost.

Največja težava pri metodi pulzne reflektometrije je ločevanje koristnega signala od šuma.

Glede na razmerje med nivoji odbitega signala in motnjami lahko poškodbe vodov razdelimo na preproste in kompleksne.

Enostavna okvara je taka okvara kablovoda, kjer je amplituda odboja od mesta napake večja od amplitude motnje.

Kompleksna poškodba je taka poškodba kablovoda, pri kateri je amplituda odboja od mesta poškodbe primerljiva z amplitudo motnje.

Praviloma se kompleksne poškodbe pojavljajo veliko pogosteje kot preproste. Zunanji pogled na reflektometer REIS-105M1 je prikazan na sl. 1.

Riž 1. Zunanji pogled na reflektometer REIS-105M1

Glavne funkcije naprave:

• vnos faktorja krajšanja;

• prikaz reflektogramov na zaslonu;

• izračun razdalje do mesta odboja sondirnega impulza v preiskovani liniji v skladu s položajem kurzorjev, ki ga nastavi uporabnik;

• programabilno ojačanje signala;

• snemanje refleksogramov v spomin;

• prenos reflektogramov na računalnik preko vmesnika RS232.