GDTG500掌上式通讯电缆故障测试仪.docx
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GDTG500掌上式通讯电缆故障测试仪
GDTG-500掌上式通讯电缆故障测试仪
一、概述
1.用途
GDTG-500掌上式通讯电缆故障测试仪,适用于通信电缆的断线、混线、绝缘不良等故障的查找;还可用于测量电缆的长度、波速度;也可用于区分电缆的中间接头和终端头等。
2.功能特点
a.时域反射法(TDR),可测断线、混线、绝缘不良等各种类型的故障。
b.人机界面友好,操作方便、直观。
c.能进行自动测试。
d.干电池/充电电池供电,方便更换。
e.电源管理功能:
电池欠压自动关机,无操作自动关机。
f.手持式、体积小、重量轻、便于携带。
3.技术指标
a.测试范围:
0-8km
b.分辨率:
0-1km最大1m,2km最大2m,4-8km最大8m。
c.脉冲幅度:
30V。
d.脉冲宽度:
80ns-5μs,自动调节。
e.测试盲区:
1m。
f.波速度调节范围:
100-300m/μs。
g.增益调节范围:
0-80db。
h.供电电源:
6节AA型(5号)电池。
i.体积:
225mm×155mm×50mm
j.质量:
0.42kg(不含电池)
二、工作原理和仪器组成
1.基本工作原理
时域反射法(TDR),又叫脉冲反射法。
测试时向电缆注入一低压脉冲,脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点,如短路点、故障点、中间接头等,脉冲产生反射,回送到测量点被仪器记录下来,如图2-2-1所示:
图2-1-1脉冲反射法原理图
从仪器发射脉冲开始计时,到接收到故障点的反射脉冲共需时Δt;脉冲行波传播速度为V,则故障点距离Lx为:
(2-1)
不匹配点的反射系数ρ为:
(2-2)
其中
为故障点的输入阻抗,
为线路的特性阻抗。
从式2-2可得到:
断线故障反射脉冲与发射脉冲极性相同;而短路(混线)故障的反射脉冲与发射脉冲极性相反。
因此通过识别反射脉冲的极性,可以判定故障的性质。
如图2-1-2和图2-1-3所示:
图2-1-2断线故障反射波形图2-1-3混线故障反射波形
2.仪器组成
GDTG-500掌上式通讯电缆故障测试仪,包括主机、测试线及随机文件等。
主机顶面有测试接口,用于接测试线。
主机面板,见图2-2-1所示:
图2-2-1主机面板
a.液晶屏幕:
显示各种信息,显示的内容在以后章节中有详细介绍。
b.按键的基本功能:
按键上直接标注的功能为基本功能,直接按键执行基本功能:
1)范围+/-键:
用来改变当前测试范围(量程)。
2)
和键:
用来移动光标。
3)增益+/-:
用来调整信号增益。
4)开关键:
用来打开或关闭仪器电源。
5)
键:
背光键,用来打开和关闭液晶屏背光。
背光功能为按键抬起执行。
6)定位键:
在当前范围下自动定位故障点。
7)测试键:
按一下,进行一次测试;长按3秒以上进行连续测试和波形显示。
c.按键的上档(Shift)功能:
按住Shift键(基本功能的键)不放,再按其它键,则执行键旁边标注的上档功能:
1)波速+/-键:
用来调整电缆波速度。
2)
和键:
比例缩放键,用于对波形的缩小/放大显示。
3)暂存键:
在仪器内存中暂存当前波形,以备双波形比较。
4)比较键:
同时显示当前波形和暂存波形,以便比较两波形的异同。
5)自动键:
自动寻找合适的测试范围,并定位最可能的故障点。
3.显示界面
GDTG-500的液晶显示界面如图2-3-1所示:
图2-3-1显示界面
三、测试步骤
1.故障性质的诊断
在线路出现障碍后,应首先使用测量台、兆欧表、万用表等确定故障的性质和严重程度。
从使用TDR脉冲测试仪进行故障测试的角度,通信电缆障碍可分为以下几种:
a.断线:
电缆芯线一根或数根断开,阻断通信。
b.混线:
分为接地、自混、他混三种,分别指芯线对地(铅皮),同一对芯线之间,不同线对的芯线之间的绝缘层破坏,甚至相互接触,使绝缘电阻下降到很低的程度,影响通信质量,甚至阻断。
c.绝缘不良:
电缆芯线绝缘材料受到水或潮气侵入,使绝缘电阻下降,造成通信质量不良,甚至阻断。
这类故障类同于自混、他混和接地,只是故障电阻较大(几千欧以上),故障程度较轻。
对于断线和混线故障,脉冲测试法单端测试,无需对端配合,操作直观、简便,结果准确,是首选的测试方法,并可得到满意的测试效果;而对于电阻较高的绝缘不良故障,由于反射波形很小,往往无法测出故障距离,如果有必要测试,需要换用其它方法(如电桥),但需要对端配合,操作繁琐,且测试结果误差较大。
测试人员根据仪器测试结果,综合考虑通信线路的敷设路径、故障发生时间、障碍的范围、线路环境、接头位置、人孔井位置、天气影响等问题,将有助于最终正确寻找故障点。
2.测试接线
测试时,应首先断开与故障线对相连的局内设备。
应先在局内进行测试,确定出故障点的段落,然后到现场进行复测,确定故障点的精确位置。
将测试线接仪器的测试插孔,测试线的线夹接故障线对。
3.选择测试范围
为得到完整的测试波形,初始测试选择的范围应大于电缆全长至少几百米,如电缆全长为900m,则应选择2km范围,而不应选择1km。
若发现可疑点较近,为了得到更高的测距分辨率,可以适当将范围缩小。
范围调整方法:
按范围+/-键,改变当前测试范围。
每改变一次范围,仪器会自动进行一次测试。
仪器共有以下几种范围(量程):
125m,250m,500m,1km,2km,4km。
4.设定波速度
根据测试原理可以知道,测距实际上是在测时间,时间乘以速度得到距离值,而且速度的误差将会直接带来距离误差。
高频脉冲波在电缆上的传播速度称为波速度。
波速度与电缆芯线的绝缘材料有关,而与线径无关。
例如最常用的全塑电缆的波速度约为每秒20万公里,为了方便,表示为200m/μs(每微秒200米)。
仪器默认全塑电缆的波速参数:
201m/μs,如果待测电缆为其他类型,应首先调整波速再进行下一步测试。
以下为几种常用通信电缆的波速范围:
a.全塑电缆:
201m/μs
b.填充聚乙烯电缆:
192m/μs
c.充油电缆:
160m/μs
d.纸浆电缆:
216m/μs
不同生产厂家或不同批次的电缆,即使是相同型号,其波速也会有细微差别,当需要精确测距时,需根据已知的电缆全长校准波速度,参见本章第十三节。
波速调整方法:
按波速+/-键,可以调整电缆波速度。
波速度的可调范围为100-300m/μs。
5.调整增益
增益是指仪器对信号的放大倍数,调节增益可以改变的波形幅值,一般要调到需要的波形幅值足够大且不失真。
仪器在每一范围均有默认增益,如果判断增益不合适,可以人工进行调整。
增益调整方法:
按增益+/-,可以调整信号增益。
每改变一次增益,仪器自动进行一次测试。
6.光标定位
反射脉冲波形的起始位置是故障位置。
将光标移动到脉冲波形开始有明显变化的位置(如图3.6.1虚光标位置),屏幕右上角显示的距离就是故障距离。
注意:
光标在其他位置时,显示的距离没有意义。
自动定位方法:
按定位键,仪器进行自动光标定位。
如果自动定位没有得到正确结果,应进行人工定标。
手动光标定位方法:
按和键,可以左右移动光标。
图3-6-1为一个典型的混线故障波形,虚线光标位置即为故障点距离:
453m。
因为波形向下,故判断为混线故障;若波形向上,则为断线故障。
图3-6-1典型的混线故障波形定位
7.波形放大和缩小
如果需要精细观察,从而得到更高的测距分辨率,可以将波形进行水平缩放。
波形缩放方法:
按键将波形放大;按键将波形缩小。
在波形放大状态,无法进行自动定位。
8.波形暂存和比较
通过比较电缆故障线对和完好线对的波形,可以更容易识别故障点。
波形比较方法:
首先测试得到故障线对波形,按暂存键,将当前波形在仪器内存中暂存,屏幕左上角显示暂存标志。
然后在条件不变的情况下测试一条完好线对的波形,按比较键,屏幕上将同时显示两条波形,屏幕上部显示双波形比较标志。
通过比较两波形的异同,可以帮助寻找故障点。
如图3-8-1所示:
图3-8-1波形比较
9.自动测试
按自动,仪器进入全自动测试,自动选择范围,光标自动定位。
全自动测试的结果仅供参考。
10.连续测试
长按测试三秒钟以上,仪器进入连续测试:
在当前范围和增益条件下连续发射脉冲并显示波形,1分钟后自动停止,也可按测试键中止。
此功能一般用于多对芯线的巡检。
11.波速度校准
根据已知的电缆全长,可以精确校准波速度。
用一段已知长度的同类型电缆,测量其对端开路和短路波形并比较,将虚光标移动到波形明显分叉处,调整波速使得长度测量值和已知长度相同,则此时的波速为本条电缆的实际波速。
四、仪器维护
1.更换电池
注意!
电池安装时注意正负极方向,切勿装反。
如果标配的镍氢电池失效,可以更换新的镍氢电池,型号为AA(5号),容量最好大于1300mAH。
如果充电电池未及充电,而仪器需要紧急使用,可以换上6节5号干电池(需要使用高容量的碱性电池)。
更换方法为:
首先将仪器背部电池盖打开,取下电池,将新电池装到电池盒内,再将电池盒盖装上。
2.质保
仪器三年保修。
超过上述期限,维修时只收取更换的器件成本费。
若因为使用不当造成损坏(包括保修期内),或超过保修期限发生产品质量问题,我公司负责维修,维修时只收取更换的器件成本费。
仪器出现下列问题时,用户可以尝试自行解决:
不开机:
可能是电池已耗光,请尝试先更换电池再使用。
仪器自动关机:
可能是因为电池欠压自动关机,或长时间(15分钟)未进行任何操作自动关机,请尝试重新开机。
开机后立即关机:
原因是电池欠压,请先更换电池再使用。
若出现其他问题,请不要试图自行维修,以免扩大故障,请与本公司联系,以便及时维修和服务。
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