лярність.
В
Рис 2.6 Відображення імпульсу від різних місць пошкодження
В ідеальному випадку, коли відбиття від пошкодження повне і загасання відсутня, амплітуда відбитого сигналу дорівнює амплітуді зондуючого імпульсу.
Розглянемо два випадки еквівалентних схем ушкоджень, які найбільш часто зустрічаються на практиці: шунтуюча витік і поздовжнє опір.
Нехай місце пошкодження лінії являє собою шунтуючу витік Rш:
В
Рис 2.7 Схема пошкодження з поздовжньою витоком
Зі зміною опору витоку від нуля (відповідає короткого замикання) до нескінченності (відповідає справної лінії), при позитивному зондуючого імпульсу відбитий імпульс має негативну полярність і змінюється по амплітуді від максимального значення до нульового, в відповідності з виразом:
Котре = (W1 - W)/(W1 + W) = - W/(W +2 в€™ Rш), (2.4)
де: Rш - опір шунтової витоку,
W1 - хвильовий опір лінії в місці пошкодження, визначається виразом:
W1 = (W в€™ R ш)/(W + Rш) (2.5)
Так, наприклад, при короткому замиканні (Rш = 0) отримуємо: Котре = -1. У цьому випадку сигнал відбивається повністю зі зміною полярності. p> За відсутності шунтової навантаження (Rш = нескінченності) маємо:
Котре = 0. Сигнал не відбивається взагалі. p> При зміні Rш від 0 до безкінечності амплітуда відбитого сигналу зменшується від максимального значення до нульового, зберігаючи негативну полярність (див. малюнок).
В
Рис 3.2.8 Залежність відбитого імпульсу від опору Rш
Якщо еквівалентна схема місця пошкодження лінії має вигляд включення поздовжнього опору (наприклад, порушення спайки або скрутки жили), то зі зміною величини поздовжнього опору відбитий імпульс змінюється по амплітуді, залишаючись тієї ж полярності що і зондує імпульс.
В
Рис 2.8 Схема ушкодження з поздовжнім опором
Вираз для коефіцієнта відбиття при наявності включення поздовжнього опору буде мати вигляд:
Котре = (W1 - W)/(W1 + W) = 1/(1 +2 * W/R п), (2.6)
де: Rп - поздовжнє опір,
W1 - хвильовий опір лінії в місці включення поздовжнього пошкодження, яке визначається виразом:
W1 = Rп + W (2.7)
У разі обриву жили (Rп = нескінченності) отримуємо коефіцієнт відбиття: Котре = 1. Це означає, що сигнал відбивається повністю без зміни полярності.
При нульовому значенні поздовжнього опору (Rп = 0) маємо: Котре = 0. Сигнал не відбивається взагалі. p> При зміні Rп від нескінченності до 0 відбитий сигнал зменшується по амплітуді від максимального значення до нульового, без зміни полярності (див. малюнок).
В
Рис 2.9 Залежність відбитого імпульсу від опору Rп
2.1.2 Види зондирующих сигналів
У рефлектометром для визначення місць пошкодження ліній застосовуються в основному два види зондирующих імпульсів: короткий відеоімпульс і перепад напруги. Іноді використовується суперпозиція видеоимпульса і перепаду напруги.
Короткий відеоімпульс
Короткий відеоімпульс представляє імпульс напруги малої тривалості, яка вибирається багато менше (в 10 ... 100 разів) часу поширення імпульсу по лінії. Вибір тривалості може проводитися вручну або автоматично, залежно від діапазону вимірюваних відстаней.
При зондуванні лінії короткими відеоімпульс спостерігаються відбиття від початку і кінця розподілених неоднорідностей, тому таке зондування використовується для пошуку локальних пошкоджень і великих зосереджених неоднорідностей хвильового опору.
В
Рис 2.10 Зондування коротким відео імпульсом
Короткий зондуючий імпульс забезпечує високу роздільну здатність, яка визначається його тривалістю.
Роздільна здатність - це мінімальна відстань між двома неоднорідностями хвильового опору при якому відбиті від них сигнали ще спостерігаються як окремі сигнали.
В
Рис 2.11 роздільна здатність імпульсу
На малюнку відбиті від двох неоднорідностей імпульси ще спостерігаються роздільно.
Тривалість зондуючого видеоимпульса впливає на роздільну здатність рефлектометра - чим вона менша, тим вище роздільна здатність рефлектометра.
У теж час, при зменшенні тривалості зондувальних сигналів зростає їх загасання.
Слід мати на увазі, що для ліній з однаковою довжиною більш висока роздільна здатність може бути отримана на більш високочастотної лінії.
2.1.2.2. Перепад напруги
Перепад напруги - це зондуючий імпульс такої тривалості, яка більше ніж час поширення імпульсу по лінії.
При зондуванні лінії таким широким імпульсом (В«перепадомВ») спостерігається профіль зміни хвильового опору вздовж лінії. Тому таке зондування може використовуватися не тільки для вимірювання відстані і величини неоднорідності, а й за наявності в лінії наступних один за одним дек...
