Sự định nghĩa

Bộ phản xạ miền thời gian (TDR) là một thiết bị kiểm tra tạo ra các xung năng lượng hoặc các bước trên cáp để xác định vị trí và kích thước các khuyết tật, đứt gãy, mối nối, đầu cuối hoặc các sự kiện khác dọc theo chiều dài của cáp dẫn điện. Sự không khớp trở kháng gây ra phản xạ trở lại thiết bị kiểm tra TDR, dữ liệu này có thể được phân tích.

Vị trí và đặc điểm của các bất thường có thể được xác định chính xác dựa trên thời gian, pha và biên độ của năng lượng phản xạ, tương tự như máy đo phản xạ quang học theo miền thời gian (OTDR) được sử dụng trong việc đánh giá đặc tính cáp quang. OTDR diễn giải năng lượng phản xạ để tạo ra hình ảnh đồ họa của đường truyền hoặc cáp đồng trục.

Ứng dụng của máy đo phản xạ miền thời gian.

Các ứng dụng TDR bao gồm các mục đích sử dụng viễn thông truyền thống cũng như một loạt các chức năng mới. Khi kết nối cáp quang mở rộng, các cải tiến như DOCSIS cho phép tiếp tục sử dụng các hệ thống cáp đồng trục hiện có với tốc độ và hiệu quả băng thông được cải thiện đáng kể, điều cần thiết cho các đường truyền internet và thông tin liên lạc hiện đại.

Máy đo phản xạ miền thời gian có thể được sử dụng để kiểm tra đường đi của cáp dài và xác định chính xác vị trí đứt gãy, từ đó giảm kích thước và tần suất sửa chữa cáp tốn kém (bao gồm cả việc đào bới) và giảm thiểu việc thay thế các đoạn cáp không cần thiết.

Trong ngành viễn thông, máy kiểm tra cáp TDR cũng cực kỳ hữu ích cho việc bảo trì phòng ngừa. Chúng có thể phát hiện chính xác nhiều vấn đề khác nhau như ăn mòn, hư hỏng lớp cách điện, độ ẩm và các dấu hiệu hao mòn khác.

Công nghệ TDR

Kể từ khi ra đời vào những năm 1980, công nghệ phản xạ da theo miền thời gian (TDR) ngày càng trở nên hữu ích hơn khi cơ sở hạ tầng cáp đồng trục ngày càng cũ kỹ và các ứng dụng đo lường TDR trở nên đa dạng hơn. Nguyên tắc hoạt động cơ bản của TDR tương tự như radar, trong đó tín hiệu tới được đưa vào cáp để trích xuất thông tin từ bất kỳ phản xạ nào được phát hiện.

1. Trở kháng

Trở kháng là điện trở mà một vật liệu có đối với dòng điện khi có điện áp đặt vào. Không giống như điện trở, ảnh hưởng của trở kháng phụ thuộc vào tần số và biên độ của phép đo. Các lỗi cáp, thay đổi loại cáp, khuyết tật sản xuất và sự xâm nhập của nước đều gây ra những thay đổi trở kháng cục bộ có thể được phản xạ trở lại bộ lấy mẫu TDR (Kiểm tra tán xạ bức xạ). Sự khác biệt giữa trở kháng cục bộ của cáp và trở kháng phản xạ có thể được sử dụng để xác định đặc điểm và biên độ của khuyết tật.

Nếu trở kháng dọc theo cáp đồng nhất, sẽ không có hiện tượng phản xạ cảm ứng, có nghĩa là tính liên tục và toàn vẹn của cáp sẽ không bị ảnh hưởng. Nếu phát hiện bất kỳ sự cố nào, chúng có thể được định vị bằng máy dò lỗi cáp TDR (Tyrannosaural Resonance Imaging) bằng cách phân tích thời gian chu kỳ phản xạ so với vận tốc truyền dẫn của cáp, tức là tốc độ bình thường mà tín hiệu truyền qua một vật liệu dẫn điện nhất định.

2. Độ rộng xung

Độ rộng xung, thường được đo bằng nanogiây (ns), là thời lượng của tín hiệu điện áp thấp được tạo ra. Độ rộng xung càng dài thì năng lượng càng lớn, cho phép nó truyền đi xa hơn qua cáp. Độ rộng xung ngắn hơn trong máy đo phản xạ miền thời gian (TDR) cung cấp thông tin chi tiết hơn, đặc biệt là đối với các sự kiện tương đối gần với thiết bị kiểm tra cáp. Xung ngắn hơn cũng làm giảm ảnh hưởng của các điểm mù, là những vùng gần bộ tạo xung TDR nơi tín hiệu tới và tín hiệu phản xạ chồng chéo lên nhau, tạo ra các khuyết tật không nhìn thấy được.

3. Kiểm tra TDR.

Kiểm tra cộng hưởng từ miền thời gian (TDR) đã trở nên hiệu quả và thân thiện hơn với người dùng nhờ những tiến bộ về công nghệ và chức năng. Kiểm tra TDR thường bắt đầu với một số chức năng thiết lập cơ bản. Tốc độ truyền sóng phù hợp phải được lựa chọn dựa trên loại và tiết diện cáp. Nếu sử dụng công nghệ TDR truyền thống, phạm vi và độ khuếch đại phải được thiết lập theo chiều dài cáp dự kiến ​​cần kiểm tra. Chiều dài này thường được hiển thị trên màn hình chính với các vạch đánh dấu khoảng cách được thiết lập sẵn ở phía dưới màn hình.

Nếu phát hiện thấy hiện tượng phản xạ, kích thước và vị trí của các phản xạ có thể được xác định bằng cách di chuyển con trỏ đến vùng thay đổi trở kháng trên màn hình hoặc bằng cách sử dụng danh sách sự kiện trên màn hình trong máy kiểm tra TDR nâng cao. Có thể sử dụng các điểm đánh dấu để chỉ ra khoảng cách giữa các sự kiện hoặc chiều dài của mỗi nhiễu. Tính năng lưu trữ dữ liệu trong máy phân tích TDR rất hữu ích để so sánh đường đi của cáp với cáp hoạt động (tham chiếu) hoặc cùng một đường đi của cáp đã được ghi lại từ phép đo trước đó.

• TDR xung

Phương pháp đo phản xạ miền thời gian (TDR) xung là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất. Nó sử dụng một chu kỳ tạo xung có độ rộng xác định, tiếp theo là một khoảng thời gian nghỉ, trong đó thiết bị "lắng nghe" tín hiệu phản xạ. Độ rộng xung càng dài, khoảng thời gian nghỉ cần thiết để tín hiệu phản xạ trở lại càng dài. Do hạn chế này, độ rộng xung thường có thể được điều chỉnh để phù hợp với chiều dài cáp, nhưng việc giảm độ rộng xung sẽ làm giảm độ phân giải ở khoảng cách xa hơn. Các máy phân tích TDR xung thường có vùng mù lớn và độ phân giải thấp hơn do mức công suất truyền tương đối thấp.

• Bước TDR  

Công nghệ tiên tiến khắc phục những hạn chế của TDR xung. Công nghệ bước cho phép thiết bị TDR liên tục phát tín hiệu đồng thời giám sát và phân tích các tín hiệu phản xạ. TDR bước hoạt động ở mức công suất phát cao hơn, cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu. Việc lấy trung bình kỹ thuật số làm giảm tác động của nhiễu đường truyền lên kết quả kiểm tra và cho phép nhận dạng khuyết tật chính xác hơn. Một ưu điểm khác so với TDR xung là loại bỏ các điểm mù.