Reflectometer ng Time Domain | Paglalarawan at Pangkalahatang-ideya | 5+ Mahahalagang Aplikasyon

Reflectometer ng Time Domain

Sakop Ni: https://giphy.com/embed/vNNkcmf2sx6TF6maey

sa pamamagitan ng GIPHY

Mga Punto ng Talakayan

Panimula sa Time Domain Reflectometer

Bago kami magsimulang malaman ang tungkol sa time domain na refomometer - TDR, ipaalam sa amin ang isang mirror.

Reflectometer: Ang isang refomiterometro ay isang uri ng circuit na naghiwalay at nagsisampol ng pangyayari at sumasalamin ng mga kapangyarihan mula sa isang karga gamit ang isang itinuro na magkabit.

Ang mga reflectometers ay pangunahing aplikasyon ng mga passive microwave na bahagi. Ang isang refomiterom ay ginagamit sa isang vector network analyzer dahil masusukat nito ang iba't ibang mga parameter tulad ng - koepisyent ng pagsasalamin para sa isang-port na network, mga parameter na nagkakalat para sa dalawang-port na network. Maaari din itong magamit bilang kapalit ng isang SWR Meter o bilang isang power monitor.

Reflectometer ng Time Domain: Ang isang tagapakita ng time-domain o TDR ay isang elektronikong aparato batay sa pag-aari ng isang taga-mirror na nalaman ang mga katangian ng mga linya ng kuryente mula sa mga naipakitang alon.

Ginagamit ang mga TDR para malaman ang mga pagkakamali sa mga kable tulad ng mga baluktot na pares ng mga kable o coaxial cable. Malalaman ng artikulong ito ang higit pa tungkol sa aparato, mga paggamit ng tagapakita ng time-domain, at mga paliwanag tungkol dito.

Reflectometer ng Time Domain
Isang tipikal na Time Domain Reflectometer, Credit ng Larawan: Ni Megger Ltd. - Megger Ltd, CC BY 3.0, link

Alamin ang tungkol sa 7+ Mga Aplikasyon ng Micridge Engineering at Pangkalahatang-ideya. Mag-click Dito!

Paglalarawan ng Time Domain Reflectometer

Paggawa Prinsipyo

Sinusuri ng isang TDR ang mga nakalantad na signal na ipinadala mismo. Upang pag-aralan ang mga pagsasalamin, una itong nagpapadala ng isang senyas kasama ang cable at naghihintay para sa repleksyon. Kung mayroong ilang mga depekto o hindi pagtutugma sa linya ng paghahatid o ng cable, ang bahagi ng alon ng insidente ay makikita. Natatanggap ng TDR ang nakalantad na alon at pagkatapos ay pinag-aaralan ito upang hanapin at masukat ang mga pagkakamali. Ngunit kung walang mga depekto o lahat ay maayos, pagkatapos ang signal ay umabot sa pinakadulo na walang pagsasalamin, at ang cable ay itinuturing na katanggap-tanggap. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang Time Domain Reflectometer ay halos kapareho sa prinsipyong nagtatrabaho ng isang RADR.

Pagsusuri

Sinusuri ng TDR ang nakalantad na alon. Ito ay binibigyang kahulugan na ang amplitude ng nakalantad na alon ay tumutukoy sa impedance ng discontinuity. Natutukoy din ng mga ipinapakitang pulso ang distansya ng nakalarawan na alon, na higit na tumutukoy sa lokasyon ng kasalanan.

Reflectometer ng Time Domain
Mga pagbabasa mula sa isang TDR, Credit sa Larawan: Patuloy314TDR bakas ng cable na may bukas na pagwawakasCC0 1.0

Paraan

Sinimulan ng Time Domain Reflectometer ang pagpapatakbo nito sa pamamagitan ng pagpapadala ng salpok o mga signal ng hakbang o mga enerhiya. Pagkatapos ay sinusunod nito ang sumasalamin na enerhiya o mga signal kasunod. Ang paghinto ng impedance ay sinusukat at sinuri ng mga nakalantad na pulso ng mga enerhiya habang ang amplitude, magnitude, at mga form ng alon ay tumutulong sa pag-aaral.

Halimbawa, ipagpalagay na ang isang pagpapaandar ng salpok ay ipinadala mula sa TDR patungo sa isang nakakonektang pagkarga. Sa kasong iyon, ang reflometer ay nagpapakita ng isang impulse signal sa pagpapakita nito, at ang amplitude ay nagpapahiwatig ng impedance ng discontinuity. Ang sumusunod na ekspresyon ay nagbibigay ng ugnayan sa pagitan ng impedance ng pag-load at ang laki ng nakalantad na alon.

P = (RL - Z0) / (RL + Z0)

Ang Z0 ay ang katangian na impedance ng linya ng paghahatid o ang coaxial cable. Ang RL ay ang konektadong paglaban sa pag-load.

Ang anumang hindi pagtuloy na impedance ay sinusunod bilang impedance ng pagwawakas, at ang termination impedance ay pumapalit dito. Ang proseso ay binubuo ng mabilis na mga pagbabago sa katangian impedance ng mga linya ng paghahatid.

Nagpadala ng mga signal ng TDRs

Gumagamit ang mga reflector ng time-domain ng iba't ibang uri ng signal bilang signal ng insidente. Ang ilan sa mga transmiter ay gumagamit ng mga signal ng pulso. Ang ilan sa kanila ay gumagamit ng mabilis na pagtaas ng mga signal ng hakbang sa oras. Ang ilan sa kanila ay gumagamit din ng mga impulse function ng signal.

Ang mga TDR na gumagamit ng mga signal ng pulso ay nagpapadala ng pulso sa pamamagitan ng cable. Ang kanilang pagiging matatag ay nakasalalay sa lapad ng pulso na ipinadala nila. Iyon ang dahilan kung bakit ginusto ang makitid na mga signal ng pulso. Ngunit may pagkukulang para sa makitid na pulso ng lapad dahil ang mga ito ay may mataas na frequency. Ang mga signal ng mataas na dalas ay napangit sa loob ng malalaking mga kable.

Sinasalamin na Mga Senyales ng TDR

Karaniwan, ang mga alon na nakalarawan mula sa load impedance o dahil sa impedance ng discontinuity ay katulad ng mga alon ng insidente sa kanilang mga hugis. Gayunpaman, ang lakas at iba pang mga pag-aari ay magkakaiba-iba. Kung mayroong ilang pagbabago sa impedance ng pag-load, ginagawa ng nasasalamin na alon ang eksaktong pagbabago sa mga parameter nito upang ipahiwatig ang mga pagbabago. Halimbawa, kung ang load impedance ay nakakakuha ng isang hakbang na nadagdagan, ang ipinapakitang alon ay magkakaroon din ng tumaas na hakbang dito.

Ang pag-aari na ito na nakalantad na alon ay nakakahanap ng mga application sa maraming mga patlang para sa Time Domain Reflectometer. Ginagamit ang mga TDR upang matiyak ang mga impedance na katangian ng cable, iba pang mga parameter ng impedance, walang hindi pagtutugma sa mga konektor o kasukasuan.

Reflectometer ng Time Domain
Paghahatid ng signal at pagmuni-muni mula sa pagkahinto ng pagkarga, Credit ng Larawan: Oleg AlexandrovBahagyang pagpapadala, minarkahan bilang pampublikong domain, higit pang mga detalye sa Wikimedia Commons

Mga aplikasyon ng Time Domain Reflector

Ang mga Reflector ng Time Domain ay pangunahing ginagamit para sa mga layunin ng pagsubok ng napakahabang mga kable. Kung may anumang pagkakamali na lumitaw sa napakahabang mga kable, praktikal na imposibleng hanapin ang kasalanan pagkatapos paghukay ng hanggang isang kilometrong cable na kable. Iyon ay kapag ang isang TD sumasalamin sa isip ay dumating sa pagkilos. Ang time-domain mirror ay may kakayahang sukatin ang mga resistensya sa mga konektor at maaaring maunawaan (makita) ang mga pagkakamali bago ang pagkabigo ng sakuna.

Ang mga TDR ay nakakahanap din ng mga application sa mga linya ng komunikasyon dahil maaari silang mahuli ang anumang minutong pagbabago ng impedance ng linya dahil sa pagpapakilala ng anumang tap o splice.

Ang mga aparato ng oras ng pagsasalamin ng time-domain ay mahalaga para sa mga PCB. Ang mga naka-print na circuit board na idinisenyo para sa mataas na frequency ay nangangailangan ng mga TDR para sa kanilang pagtatasa ng kasalanan. Ang ilan sa mga pangunahing application ay nakalista sa ibaba nang detalyado.

> Pagsusuri ng Mga Device na Semiconductor

Ang mga TDR ay kapaki-pakinabang para sa paghahanap ng mga depekto sa isang pakete na semiconductor. Gamit ang pag-aari ng domain naometrometryry, nagbibigay ang isang TDR ng mga marka para sa bawat conductive trace. Ito ay kapaki-pakinabang para sa pag-alam ang eksaktong lokasyon ng pagbubukas at shorts.

> Antas ng Pagsukat gamit ang TDR

Tulad ng nabanggit nang mas maaga, ang mga TDR ay kapaki-pakinabang at mahahalagang aparato para sa pag-alam at paghanap ng mga pagkakamali para sa mahabang mga cable na kawad. Ang isang mas advanced na aparato - isang TDR-based na antas ng aparato pagsukat ay maaaring malaman ang antas ng isang likido gamit ang sinaunang at pangunahing pag-aari.

Para sa mga layunin ng pagsukat, ang aparato ay nagpapadala ng isang senyas sa pamamagitan ng cable o ng waveguide. Ang isang bahagi ng signal ay makikita pagkatapos ng insidente ng signal o pindutin ang ibabaw ng target ng medium. Ngayon, kinakalkula ng aparato ang panahon sa pamamagitan ng pagkalkula ng pagkakaiba sa pagitan ng oras ng pagpapadala at oras ng pagtanggap ng nasasalamin na alon. Ang panahon ngayon ay tumutulong upang matukoy ang antas ng likido. Habang sinusukat ng aparato ang antas ng likido, iyon ang dahilan kung bakit ito tinatawag na Antas ng Pagsukat sa Antas.

Pinoproseso ng panloob na mga sensor ng aparato ang pinag-aralan na output gamit ang mga analog signal. Ngunit mayroon ding ilang mga paghihirap habang ang pagpapalaganap ng signal ay magkakaiba-iba sa pamamagitan ng permittivity ng daluyan. Ang nilalaman ng kahalumigmigan ay nag-iiba rin sa paglaganap.

> Mga aplikasyon ng TDR sa Geotechnical Engineering

Malawakang kasangkot ang mga TDR sa domain ng Geotechnical Engineering. Ginagamit ang mga ito upang obserbahan ang mga paggalaw ng mga dalisdis gamit ang iba't ibang mga tool tulad ng mga hiwa sa highway, mga rail bed, at mga open-pit mine.

Ginagamit din ang mga TDR para sa pagmamasid ng katatagan. Sa proseso ng pagmamasid, ang isang cable ay naka-set up na malapit sa kinauukulang rehiyon. Ang anumang hindi pagtutugma ng mga insulator sa pagitan ng mga conductor ay nakakaapekto sa electrical impedance ng coaxial cable. Ang isang hardcover ay pumapalibot sa coaxial cable. Nakatutulong itong bigyang kahulugan ang paggalaw ng daigdig sa pamamagitan ng isang mabilis na pagbaluktot ng cable. Ang pagpapapangit ay nagdudulot ng isang rurok sa monitor ng aparato ng mirror. Ngayon, ang mga diskarte sa pagpoproseso ng signal ay ginagawa nang mas mahusay ang parehong trabaho.

> Pagpapasiya ng Moisture ng Lupa

Ginagamit ang mga mirror-time ng domain para sa pagtukoy ng antas ng kahalumigmigan ng mga lupa. Ang proseso ng pagsukat ay medyo isang simple. Ang isang TDR ay inilalagay sa loob ng iba't ibang mga layer ng lupa, at pagkatapos ay nabanggit ang oras ng pagsisimula ng pag-ulan at ang oras na tumaas ang kahalumigmigan ng lupa. Ang mga TDR ay kapaki-pakinabang upang masukat ang bilis ng pagpasok ng tubig.

> Mga aplikasyon sa Engineering sa agrikultura

Tulad ng nabanggit kanina, maaaring sukatin ng mga TDR ang nilalaman ng lupa. Ito ay kapaki-pakinabang at mahalaga para sa pag-aaral ng agrikultura engineering at agham. Ang mga pananaliksik at advanced na pag-aaral ay gumawa ng mga domainometrometrometre na mas advance na panteknikal upang sukatin ang nilalaman ng kahalumigmigan para sa lupa at butil, pagkain, at sediment. Gayunpaman, ang pangunahing bloke ng gusali ay nanatiling pareho. TDRs ay napaka sikat dahil sa kanilang kawastuhan sa mga sukat.

> Mga application sa pagpapanatili ng Aviation

Ang pag-aari ng mga mirrorometro ay nakakita ng mga application sa pagpapanatili ng mga kable ng aviation. Ang mas tiyak na pag-aari ay ang "Spread Spectrum Time Domain Reflectometry," na ginagamit upang hanapin ang pagkakamali at pag-iingat na pang-iwas. Mayroong dalawang pangunahing dahilan sa likod ng paggamit ng pag-aari. Ang una ay ang katumpakan sa pagsukat, dahil ang aparato ay nagbibigay ng tumpak na mga sukat. Ang pangalawa ay ang kakayahan ng TDR na hanapin ang mga depekto sa isang malawak na saklaw na masyadong nakatira.

Ang ilang iba pang mga uri ng Time Domain Reflectometers

Reflectometer ng Time Domain
Reflectometer ng Domain ng Optical Oras, Larawan Ni:
"Sumasalamin ng optometro ng time-domain na refomometro”(CC BY-NC-SA 2.0) ni sjeemz

Ang mga Reflectometro ng Domain Domain ay nabago at advanced sa oras. Ang optical time-domain Reflectometer ay isa sa mga advanced na uri ng TDR. Ito ay isang katumbas na aparato para sa optical fiber. Mayroon ding isang aparato tulad ng Time Domain Transmissometry, na pinag-aaralan ang mga pagpapadala ng mga optical fibers. Dalawang iba pang mga pagkakaiba-iba ay ang: "Spread Spectrum Time Domain Reflectometry (SSTDR)" at "Coherent Time Domain Reflectometry (COTDR)".  

Tungkol sa Sudipta Roy

Reflectometer ng Time Domain | Paglalarawan at Pangkalahatang-ideya | 5+ Mahahalagang AplikasyonIsa akong mahilig sa electronics at kasalukuyang nakatuon sa larangan ng Elektronika at Komunikasyon.
Mayroon akong masidhing interes sa paggalugad ng mga makabagong teknolohiya tulad ng AI & Machine Learning.
Ang aking mga sulatin ay nakatuon sa pagbibigay ng tumpak at na-update na data sa lahat ng mga nag-aaral.
Ang pagtulong sa isang tao sa pagkakaroon ng kaalaman ay nagbibigay sa akin ng labis na kasiyahan.

Kumonekta tayo sa pamamagitan ng LinkedIn - https://www.linkedin.com/in/sr-sudipta/

en English
X