Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления	Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Кафедра конструирования и технологии электрической изоляции Стр 1 из 5Следующая ⇒ Кафедра конструирования и технологии электрической изоляции     Лабораторная работа   по дисциплине «Оптические и электрические кабели связи»   "Исследование неоднородностей волнового сопротивления кабелей"     2008 Теоретическая часть   Изменение первичных и вторичных параметров по длине кабеля обусловлено отклонением геометрических размеров от номинала (местное, периодически повторяющееся или случайное), а также изменением электрических характеристик изоляции (C, tgd, r) по длине и радиусу (например, в пористой ПЭ, бумажной изоляции и т.д.). Отклонение значения волнового сопротивления по длине кабеля от нормального называют неоднородностью волнового сопротивления кабеля. Неоднородность волнового сопротивления кабеля оценивается количественно коэффициентом отражения. Для высококачественных цепей коэффициент отражения не должен превышать значения, определяемого формулой:   ,                                  (1)   где p – коэффициент отражения; f – частота, кГц. Коэффициент отражения рассчитывается по формуле:   ,                      (2)   где Z В – волновое сопротивление кабеля, Ом; Z – волновое сопротивление в месте неоднородности, Ом; – отклонение волнового сопротивления в месте неоднородности от среднего номинального значения. Тогда отклонение волнового сопротивления можно определить по формуле   .                               (3)   Измерение неоднородностей производится, как правило, импульсным методом. Задание   1. Измерить поперечные геометрические размеры выданных образцов коаксиального кабеля. Определить конструкцию прямого и обратного проводников, и материал, из которого они сделаны. 2. Определить материал изоляции и уточнить его диэлектрическую проницаемость (см. приложении 1). Рассчитать коэффициент укорочения () электромагнитной волны (ЭМВ).   .   3. Рассчитать скорость распределения электромагнитной волны в кабеле (, м/с)   ,   где  – скорость распространения ЭМВ в вакууме, 3×108 м/с. 4. Рассчитать разрешающую способность прибора D L (минимальное расстояние между двумя неоднородностями, при котором неоднородности наблюдаются отдельно).     где  – время нарастания импульса (Р5–15 t=90 пс). 5. С помощью прибора определить длину образцов коаксиальных кабелей двумя способами (см. пункт 4.1.). Зарисовать рефлектограмму при определении длины образцов непосредственно по шкале ЭЛТ. 6. С помощью прибора определить коэффициент укорочения, относительную диэлектрическую проницаемость изоляции образцов коаксиальных кабелей и скорость распространения сигнала (см. пункт 4.2.) и сравнить измеренные результаты со справочными данными. 7. Определить волновые сопротивления образцов коаксиальных кабелей (см. пункт 4.3.) и сравнить со значениями, вычисленными по формуле   .   8. Определить по рефлектограмме (см. пункт 4.4.) коэффициенты отражения в точках максимальной неоднородности и рассчитать неоднородности. Результаты оформить в виде табл. 1, построить зависимость =¦( , где  – длина.   Таблица 1. Расстояние до неоднородностей, дм Положение переключателя , КОЭФ ОТРАЖ, % ДЕЛ Поправочный коэффициент , с учетом знака , Ом , Ом   Описание прибора Р5–15 Назначение   Измеритель неоднородностей линии Р5–15 является малогаборитным импульсным рефлектометром пикосекундного диапазона. Прибор Р5–15 предназначен для выявления неоднородностей волнового сопротивления и проведения следующих основных измерений на высокочастотных линиях: · расстояние до неоднородностей волнового сопротивления (длин кабелей); · коэффициента укорочения ЭМВ (относительной диэлектрической проницаемости и скорости распространения ЭМВ) в линиях известной длины; · определения волнового сопротивления; · величины и характера неоднородностей.   Технические характеристики   Таблица 2. 1 Диапазоны измерения расстояния     основные (дм) 20, 200, 2000   дополнительные (дм) 1, 2, 4, 10, 40, 100, 400, 1000 2 Допускаемая основная погрешность калибровки диапазонов расстояния, %, не более     по цифровому табло 1   по шкале электроннолучевой трубки (ЭЛТ) 5 3 Допускаемая погрешность установки коэффициента укорочения в пределах от 1 до 2, %, не более   1 4 Виды зондирующих сигналов:     а – единичный перепад напряжения с амплитудой, B, не менее   0,2   б – видеоимпульс примерно прямоугольной формы с амплитудой, B, не менее   0,5 5 Пределы измерения коэффициента отражения (отношение амплитудных значений отраженного сигнала к амплитуде зондирующего импульса)     0,001 ¸ 1 6 Основная погрешность измерения коэффициента отражения, %, не более     от 1 до 0,01 ± 3   от 0,01 до 0,005 ± 10   от 0,005 до 0,001 ± 30 7 Время нарастания зондирующего импульса, пс, не более 90 8 Время нарастания зондирующего импульса отраженного от короткозамыкателя, пc, не более   100 9 Выходное сопротивление, Ом 50 ± 1 10 Время установки рабочего режима, мин 15 11 Мощность, потребляемая при питании от сети переменного тока напряжения 220 В, ВА, не более   30 12 Габариты, мм 120 x 304 x 390 13 Масса базового блока с блоком питания, кг, не более 8,7   масса генератора, кг, не более 0,7   масса смесителя, кг, не более 0,7 Передняя панель
1	КОЭФ ОТРАЖ, % ДЕЛ	Установка чувствительности индикатора
2	Ручка w	Подстройка калибровки чувствительности индикатора
3	Кнопка ФИЛЬТР	Включение фильтра
4	Ручка 2	Перемещение линии развертки по вертикали
5	Ручка	Установка яркости луча индикатора
6	Кнопочный переключатель РАЗВЕРТКА
	НОРМ	Длительность развертки 0.5 с
	СГЛАЖ	Длительность развертки 1 с
	ЗАПИСЬ	Однократная развертка
	I	Ручная развертка
7	Ручка I	Ручная развертка
8	Ручка ПЛАВНО (УСТАН ОТСЧЕТА)	Совмещение фронта сигнала с отсчетной риской шкалы ЭЛТ
9	Ручка ГРУБО (УСТАН ОТСЧЕТА)	Совмещение фронта сигнала с отсчетной риской шкалы ЭЛТ
10	Кнопочный переключатель, dm/ДЕЛ (ns/ДЕЛ)	Установка масштаба измерения по шкале ЭЛТ
11	Кнопочный переключатель ДИАПАЗОНЫ, dm (ns)	Установка диапазона расстояния (времени)
12	Выведенные под шлиц потенциометры 20, 200, 2000	Калибровка диапазонов измерения расстояния (времени)
13	Выведенный под шлиц потенциометр УСТАН МЕТОК	Установка метки на отсчетную риску шкалы ЭЛТ при калибровке
14	Кнопка ПИТАНИЕ  ВКЛ	Включение питающего напряжения
15	Сигнальный индикатор	Индикация включения питающего напряжения
16	Кнопка УКОРОЧЕНИЕ–РАССТОЯНИЕ	Переключатель вида информации на цифровом табло
17	Ручка УКОРОЧЕНИЕ	Установка коэффициента укорочения в соответствии с типом диэлектрика испытуемой линии
18	Ручка РАССТОЯНИЕ, dm (ВРЕМЯ, ns)	Совмещение фронта отраженного сигнала (метки) с отсчетной риской шкалы ЭЛТ при измерениях (калибровке)
19	Кнопка КОНТР НУЛЯ	Проверка совмещения фронта зондирующего сигнала с отсчетной риской в процессе измерения и калибровки (в любом положении ручки РАССТОЯНИЕ (ВРЕМЯ))
Калибратор
20	Кнопка  ВКЛ	Включение калибратора
21	Сигнальный индикатор	Индикация включения
22	Кнопки	Коммутация калибрационных меток
	100 MHz	100 МГц
	10 MHz	10 МГц
	5 MHz	5 МГц
	200 mV	калибрационное напряжение
23	Розетка	Выход калибрационных меток и калибрационного напряжения
Правая боковая панель
1	Вилка ГЕНЕРАТОР	Подсоединение генератора
2	Вилка СМЕСИТЕЛЬ	Подсоединение смесителя
Задняя стенка
1	Шнур с вилкой 12 V	Подсоединение к источнику постоянного тока, блоку питания
2	Вставка плавкая 2А	Защита по питанию в цепи постоянного тока
3	Клемма	Подсоединение к защитному заземлению
	4. Вилка	Подключение к самописцу
Блок питания
1	Тумблер СЕТЬ	Включение питающего напряжения
2	Розетка 12 V	Подключение к базовому блоку
3	Сигнальный индикатор	Индикация включения
4	Вставка плавкая 0,5 А	Защита по питанию в цепи переменного тока
5	Клемма	Подключение к защитному заземлению
6	Шнур 220 V	Подключение к цепи переменного тока
Генератор к Р5–15
1	Кнопочный переключатель	Установка вида зондирующего сигнала
		перепад напряжения;
		суперпозиция перепада напряжения и видеоимпульса;
		видеоимпульс
2	Ручка ДЛИТ ИМПУЛЬСА	Регулировка длительности видеоимпульса
3	Ручка СТАБИЛЬН	Установка режима генератора перепада
4	Выведенный под шлиц потенциометр „0 ƒ	Установка нулевого перепада на выходе генератора
5	Вилка	Подключение к разъему  смесителя
6	Вилка	То же
Смеситель к Р5–15
1	Розетка	Подключение генератора
2	Розетка	Подключение исследуемой линии

Внимание!

Во избежание случайного повреждения прибора при подготовке в работе необходимо помнить, что наличие на измеряемой лини напряжения свыше 1 В приводит к повреждению блока смесителя.

При подготовке к измерениям необходимо: Отключить линию (образец для исследований) с обеих сторон и разрядить ее, замкнув жилы между собой и на шину заземления.

Меры безопасности

По степени защиты от поражения электрическим током прибор относится к классу защиты 1.

Заземление прибора осуществляется с помощь трехполюсной вилки.

2. Подготовка к проведению измерений

Проведение измерений

Внимание! При проведении измерений необходимо записывать заданные установки, положения переключателей ДИАПАЗОНЫ, dm/ДЕЛ, КОЭФ ОТРАЖ и результаты измерений.

4.1. Определение длины кабеля связи.

В зависимости от длины измеряемых линий и желаемого масштаба изображения кнопочные переключатели ДИАПАЗОНЫ, dm/ДЕЛ установите в соответствии с табл. 4.

Результаты измерений будут более точными, если отсчет производится в конце диапазона измерения.

При нажатой кнопке УКОРОЧЕНИЕ-РАССТОЯНИЕ ручкой УКОРОЧЕНИЕ установите показания цифрового табло, соответствующее коэффициенту укорочения измеряемой линии (см. п. 2 задания). Отжать кнопку УКОРОЧЕНИЕ-РАССТОЯНИЕ.

Первый способ: отсчет измеряемого расстояния можно производится непосредственно по шкале ЭЛТ.

Ручкой РАССТОЯНИЕ установить на цифровом табло нулевое положение. Подсоедините образец кабеля к выходу смесителя через переходник. На ЭЛТ появится рефлектограмма.

Таблица 4

Ручками УСТАН ОТСЧЕТА прибора совместите передний фронт зондирующего импульса с одной из левых рисок шкалы ЭЛТ (см. рис. 1).

Определите длину образца кабеля. Место на рефлектограмме, где происходит изменение знака коэффициента отражения на противоположный, и есть конец образца (при замыкании ТПЖ на противоположном конце кабеля).

Рис. 1. Определение длины образца кабеля по шкале ЭЛТ

Длина образца определяется по формуле:

где L – длина образца, дм; – число делений (больших) по горизонтали между фронтом зондирующего импульса и местом изменения знака коэффициента отражения при замыкании накоротко жил кабеля на противоположном конце, dm – значение масштаба (положение переключателя dm/ДЕЛ). Зарисуйте рефлектограмму.

Второй способ (более точный): отсчет измеряемого расстояния производится по цифровому табло.

Увеличьте масштаб измерений в 4–5 раз с помощью переключателей ДИАПАЗОНЫ, dm/ДЕЛ.

Ручками УСТАН ОТСЧЕТА прибора совместите передний фронт зондирующего импульса с центральной вертикальной линией шкалы ЭЛТ.

При отжатой кнопке УКОРОЧЕНИЕ-РАССТОЯНИЕ, ручкой РАССТОЯНИЕ совместите начало фронта отраженного сигнала с отсчетной риской шкалы (с центральной вертикальной риской шкалы ЭЛТ). По показаниям цифрового табло произведите отсчет расстояния в дециметрах.

Кафедра конструирования и технологии электрической изоляции

Лабораторная работа

по дисциплине «Оптические и электрические кабели связи»

"Исследование неоднородностей волнового сопротивления кабелей"

2008

Теоретическая часть

Изменение первичных и вторичных параметров по длине кабеля обусловлено отклонением геометрических размеров от номинала (местное, периодически повторяющееся или случайное), а также изменением электрических характеристик изоляции (C, tgd, r) по длине и радиусу (например, в пористой ПЭ, бумажной изоляции и т.д.). Отклонение значения волнового сопротивления по длине кабеля от нормального называют неоднородностью волнового сопротивления кабеля.

Неоднородность волнового сопротивления кабеля оценивается количественно коэффициентом отражения. Для высококачественных цепей коэффициент отражения не должен превышать значения, определяемого формулой:

,                                  (1)

где p – коэффициент отражения; f – частота, кГц.

Коэффициент отражения рассчитывается по формуле:

,                      (2)

где Z _В – волновое сопротивление кабеля, Ом; Z – волновое сопротивление в месте неоднородности, Ом; – отклонение волнового сопротивления в месте неоднородности от среднего номинального значения.

Тогда отклонение волнового сопротивления можно определить по формуле

.                               (3)

Измерение неоднородностей производится, как правило, импульсным методом.