SU808979A1 - Импульсный рефлектометр - Google Patents

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕФЛЕКТОШТР и шздикатор, причем выход второго генератора пилообразного напр жени  подключен к первому входу блока формировани  импульсов , выход второго усилител  соединен со вторым входом ключевого элемента и вторым входом блока формировани  импульсов , а выход дифференцирующей цепи подключен ко второму входу сумматора через п тый усилитель. На фиг. 1 приведена структурна  схема импульсного рефлектометра; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений, по сн ющи работу предлагаемого устройства. . Импульсный рефлектометр содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 блок 2 электронной задержки, усилитель-огра ничитель 3, генератор 4 зондирующих импуль ; сов, стробоскопический преобразователь 5, усилитель 6, расширитель 7, усилитель 8 и осциллограф 9, ко ьгорому входу которого подсоединен выход задающего генератора 1, который подсоединен ко второму входу стро боскопического преобразовател  5, через последовательно соединенные генератор 10 пилообразного напр жени , блок 11 автосдвига и генератор 12 строб-импульсов, а также генератор 13 пилообразного напр жени , соединенны через блок 11 автосдпига со вторым входом расширител  7, пинию 14 задержки, подсоеди ненную ко второму выходу стробоскопического преобразовател  5 и ко входу исследуемо го четырехполюсника 15, и последовательно включенные блок 16 формировани  импульсо ключевой элемент 17, усилитель 18, дифферен Щ1ру1ощую цепь 19, усилитель 20, сумматор 21, интегратор 22 и индикатор 23, причем выход генератора 13 пилообразного напр же1ШЯ подключен к первому входу блока 16 формировани ; импульсов, выход усилител  8 соединен со вторь1м входом ключевого- элемента 17 и вторым входом блока 16 формировани  импульсов, а выход дифференцирующей цепи 19 подключен ко второму входу сумматора 21 через усилитель 24. Устройство работает следующим образом. С выхода генератора 4 зондирующих импу

сов, выполненного на туннельном диоде, на вход стробоскопического преобразовател  5 подаютс  видеоимпульсы с крутым (0,1- 0,3 не) передним фронтом. Частота повторени  определ етс  частотой повторени  задающего генератора 1. Задающий генератор 1 вырабатывает пр моугольное напр жение типа меандр, . которое используетс  дл  синхронизации осциллографа 9 и дп  запуска генератора 10 пилообразного напр жени .

С целью вьщелени  переднего фронта на входе генератора 10 пилообразного напр жени  включена дифференцирующа  цепь. С выподаетс  напр жение коммутации с выхода блока 16 формировани  импульсов. Напр жение коммутации формируетс  таким образом, чтобы передний фронт его отставал на небольщой временной интервал от переднего фронта напр жени  аналогового сигнала, а задний фронт напр  сс;1и  коммутации опережал на некоторое врем  g задний фронт напр жени  аналогового сигнала.

Введение временных задержек о и , необходимо дл  более четкого выделени  сигнала, соответствующего отражени м от неоднородностей . хода задающего генератора 1 импульсное на-, пр жение подаетс  на вход блока 2 электронной задержки, котора  содержит интегрирующую цепь и усилитель-ограничитель. Зат гивание фрюнтов импульсного напр жени  интегрирующей цепью с последующим ограничением позвол ет осуществить задержку фронтов импульсного напр жени . Изменением посто нной времени интегрирующей цепи мен етс  задержка переднего фронта импульсного напр жени , подаваемого на вход усилител ограничител  3 и далее на вход генератора 4 зондирующих импульсов и, следовательно, в некоторь1х пределах измен етс  положение рефлектограммы на экране осциллографа 9. Усилитель-ограничитель 3 формирует напр жение , необходимое дл  запуска генератора 4 зондирующих импульсов. На фиг. 2а изображена рефлектограмма исследуемого четырехполюсника 15 с одной неоднородностью на входе при подключении его непосредственно ко входу стробоскопического преобразовател  5 без линии 14 задержки (на экране осциллографа 9 изображение устанавливаетс  так, что виден один период импульсного напр жени ), В этом случае технически трудно реализовать выделение сигна- ла, соответствующего отражени м от неоднородноста переднего фронта зондирующего импульса, так как эти оба сигнала сливаютс . Чтобы облегчить вьщеление сигнала, соответствующего отражени м, на вход стробоскопического преобразовател  5 включена лини  14 задержки. В этом случае рефлектограмма принимает вид, изображенный на фиг. 26. Изображение импульса, соответствующего неодаородности , сдвинуто на верщине зондирующего импульса на врем  задержки t в линии 14. На фиг. 2в представлена рефлектограмма (эпюра напр жени  на выходе усилител  8 аналогового сигнала) с двум  различными по характеру и величине неоднородност ми. Это напр жение подаетс  на второй вход ключевого элемента 17, на первый вход которого

С выхода усилител  8 аналоговый сигнал подаетс  на второй вход блока 16 формировани  импульсов, где сигнал интегрируетс  и ограничиваетс  на уровне U (фиг. 2г). После дифференцировани  и ограничени  снизу вьздел етс  сигнал формировани  переднего фронта илшульса коммутации (фиг. 2е). На первый вход блока 16 формировани  импульсов подаетс  также напр жение с выхода генератора 13 пилообразного напр жени , которое усиливаетс  и ограничиваетс  на уровне Uj (фиг. 2ц). После дифференцировани  и ограничени  сверху пилообразного напр жени  выдел етс  сигнал формировани  заднего отрицательного фронта импульсов коммутации (фиг. 2ж).

Положительными и отрицательными импуль , сами запускаетс  и соответственно срабатываетс  заторможенный мультивибратор блока 16 формировани  импульсов, выходное напр жение которого (фиг. 2з) подаетс  на первый вход ключевого злемента 17. Сигнал, соответствующий отражени м от неоднородностей (фш-.2и), усиливаетс  усилителем 18 и подаетс  на вход дифференцирующей цепи 19.

С выхода дифференцирующей цепи 19 напр жение сигнала (фиг. 2к) подаетс  на входы усилителей 20 и 24 положительных и отрицательных импульсов. Усилитель 20 осуществл ет ограничение сигнала снизу, а усилитель 24 - сверху.

Один из усилителей 20 и 24 содержит инвертор шш имеет на один каскад усилени  больше, чем другой дл  получени  на выходе сумматора , 21 однопол рных импульсов (фиг. 2л). С выхода сумматора 21 напр жение сигнала подаетс  на вход интегратора 22, на выходе которого уровень посто уной составл ющей пропорционален коэффициенту отражени  в исследуемом четырехполюснике 15, который регистрируетс  индикатором 23, шкала которого проградуирована в значени х коэффициента отражени .

Во врем  измерени  коэффициента отражени  индикатором 23 по экрану осциллографа 9 определ етс  характер неоднородности и рассто ние до нее.

Дифференцирующа  цепь 19, усилители 20 и 24 положительных и отрицательных илстульсов и сумматор 21 необходимы дн  исключени  погрешности, возникающей при различных рассто ни х от входа импульсного рефлектометра до неоднородностей исследуемого четырехполюсника 15.

На фиг. 2м приведена рефлектограмма исследуемого четырехполюсника 15 с коротким замыканием на некотором рассто нии от входа импульсного рефлектометра. Пунктирной линией обозначена рефлектограмма

при коротком замыкании в исследуемом четырехполюснике 15 на большем рассто нии от входа импульсного рефлектометра, чем в первом случае (передние фронты совпадают). 5 Эпюра напр жени  сигнала, соответствуюшего отражени м от неоднородностей (выход ключевого элемента 17) имеет вид, изображенный на фиг. 2н. Видно, что дл  двух случаев (когда коэффициент отражени  О 1) длительность сигналов, соответствующих отражени м от неоднородностей, оказываетс  различной. С целью устранени  погрешности, вызываемой этим эффектом, в импульсный рефлектометр включена дифференцирующа  цепь 19.

5

Импульсный рефлектометр позвол ет Повысить точность и расширить предель измерени .

Claims (1)

1. Веденский Ю. В. и др. Импульсный рефлектометр с субнаносекундным разрешением . Приборы и техника эксперимента, N 1, 1975, с. 37.