Лабораторная работа № 7
Цель лабораторной работы
Исследование качественных характеристик различных типов кабелей
Порядок подготовки к лабораторной работе
Для проведения лабораторной работы необходимо:
1. Подключить к рефлектометру кабель удлинитель со штекерным разъемом.
2. Установить на рефлектометре комфортный для наблюдения рефлектограмм масштаб при помощи группы кнопок «ZOOM».
3. Установить курсор «С2» на левый фронт отраженного от конца удлинителя импульса.
4. В главном меню выбрать команду «Default Cable» («MENU» «Default Cable»), после чего точка начала измерений будет перенесена на курсор «С2».
5. Установить при помощи кнопки «AVG» количество измерений, по которым рефлектометр выводит усредненною рефлектограмму, равным 64.
6. При помощи кнопки «PULSE» подобрать на рефлектометре продолжительность зондирующего импульса, обеспечивающего наиболее наглядное изображение импульса отклика (5ns).
Порядок проведения работы
На лабораторном стенде находятся 3 кабеля. К каждому кабелю подключены BNC разъемы.
Необходимо по очереди подключить рефлектометр к каждому из BNC разъемов и определить качественные характеристики кабелей.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1. Поочередно подключить рефлектометр при помощи кабеля удлинителя кBNC–разъемам 6.1 – 6.3;
2. Определить волновое сопротивление кабеля. Для определения волнового сопротивления кабелянеобходимоплавно вращая ручку потенциометра, добиться согласования волнового сопротивления кабеля с нагрузкой - потенциометром. Волновое сопротивление кабеля соответствует подобранному сопротивлению потенциометру, соответствующее делениям шкалы, на которые указывает ручка потенциометра, при котором на рефлектограмме отсутствует импульс – отклик.
3. Определить параметр VOP. Зная, что длина кабелей равна 5м, при помощи кнопки VOP и навигационных курсоров подберите соответствующую длину кабеля на экране прибора, определив тем самым параметр VOP.
4. Определить приблизительную скорость распространения сигнала в кабеле, учитывая, что параметр VOP является процентным соотношением скорости распространения сигнала в кабеле от скорости света в вакууме и рассчитывается по формуле 3:
(3)
где,
v ‑ скорость распространения сигнала в кабеле;
c ‑ скорость света в вакууме (с = 299 792 458 ± 1,2 м/с).
5. Определить относительную диэлектрическую проницаемость изоляции материала кабеля.Определите относительную диэлектрическую проницаемость изоляции материала кабеля, используя формулу 4:
(4)
где,
ε – относительная диэлектрическая проницаемость материала изоляции кабеля.
6. Определите коэффициент укорочения кабеля, по формуле 5:
(5)
где,
КУ – коэффициент укорочения.
7. Определите время необходимое для прохождения сигнала от начала кабеля до его конца, в соответствии с формулой 6:
(6)
где,
r – расстояние;
t – время распространения сигнала в кабеле.
8. По таблице кабелей, сохраненных в приборе, определите тип кабеля.
Для чего необходимо в главном меню прибора выбрать пункт «Cable select»(«MENU» «Cable select») и при помощи навигационных кнопок найти искомый кабель по известному значению параметра VOP.
Оформление результатов лабораторной работы
Отчет о выполненной работе должен содержать:
–цель работы;
– краткое описание порядка выполнения работы;
– используемые настройки рефлектометра;
– краткое описание процедуры проведения измерений;
– таблицу, содержащую измеренные и расчетные данные (таблица 4);
– выводы по работе.
Таблица 4 – Протокол измерений
|
Номер жилы |
Z |
VOP |
v |
КУ |
t |
Тип кабеля |
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
|
|
|
|
|
|
Приложение А. Основные типы рефлектограмм
|
№ п.п. |
Рефлектограмма |
Тип нагрузки |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
|
Нагрузка, согласованная с волновым сопротивлением кабеля |
|
2 |
|
Обрыв кабеля |
|
3 |
|
Короткое замыкание |
|
4 |
|
Частичный обрыв, за которым следует полный обрыв кабеля. |
|
1 |
2 |
3 |
|
5 |
|
Частичный замыкание, за которым следует полный обрыв кабеля. |
|
6 |
|
Три пайки на кабеле (последняя - более низкокачественная, чем две предыдущие) |
|
7 |
|
Дополнительное сопротивление на участке кабеля (например, сварочный шов) |
|
8 |
|
Отражение от омического дефекта |
|
1 |
2 |
3 |
|
9 |
|
Отражение от емкостного дефекта |
|
10 |
|
Наличие ответвления от кабеля (зондирующий импульс отражается дважды с разной амплитудой) |
|
11 |
|
Повышенная влажность на участке кабеля |
|
12 |
|
Намокание части кабеля |
