電纜故障測試儀中的內部阻抗平衡技術

1.為什么使用內部阻抗平衡技術?

脈沖反射儀器發送的脈沖有一定的寬度，由于儀器的輸出阻抗與電纜波阻抗不匹配，電纜上得到的或者是儀器接收電路感受到的發送脈沖拖了一個尾巴，故障點反射脈沖與發射脈沖重疊，會造成顯著的測量盲區；儀器同時接收并在顯示器上顯示發送脈沖與反射脈沖，當故障點距離較遠時，發送脈沖的幅值遠大于故障點反射脈沖，如通過提高放大器增益，來達到提高故障點反射脈沖幅值的目的，將造成信號放大電路的飽和，出現所謂的“阻塞”現象。

 

使用內部阻抗平衡技術的目的在于壓縮甚至消除掉儀器接收（并顯示）的發送脈沖，從而減少或消除掉測量盲區，并且可以較大限度地增加放大電路增益，提高故障點反射脈沖的幅值，而不會使放大電路“阻塞”造成脈沖反射波形失真。

 

2. 內部阻抗平衡技術

儀器同時向被測電纜與內部平衡網絡發射脈沖，而儀器接收到的信號是被測電纜與內部平衡網絡上信號的差值，調節內部平衡網絡參數，使其與電纜的波阻抗一致，則發送脈沖在電纜與內部平衡網絡上產生的信號相同，儀器接收到的信號為零，而當反射脈沖到來時，內部平衡網絡上無信號出現，反射脈沖全部送到儀器接收電路上去。有無內部平衡作用的儀器測量波形如圖

 

內部平衡網絡的作用

無內部平衡網絡

a. 無內部平衡網絡

有內部平衡網絡

b. 有內部平衡網絡

無內部平衡網絡,儀器增益過大

c.無內部平衡網絡,儀器增益過大

有無內部平衡網絡的脈沖反射波形比較

b中的使用內部平衡網絡的脈沖反射波形是從波形上消除了發送脈沖后，提高儀器增益測得的。而看出，當發送脈沖在波形上同時出現時，因發送脈沖幅值遠大于故障點反射脈沖，如提高儀器放大增益，來達到提高故障點反射脈沖幅值的目的，將導致儀器輸入信號過大，造成信號放大電路飽和，出現所謂的“阻塞”現象，波形。

為了簡化操作，實際的低壓脈沖反射儀器往往采用固定的平衡網絡，而不是由操作人員調節。

儀器采用內部平衡技術壓縮顯示波形的發送脈沖后，利用波形比較法，可很方便地測出電纜出頭故障。首先測得一完好電纜芯線的脈沖反射波形，儲存起來，然后再測量故障芯線，把先后兩次測量波形比較，在波形起始處，二者有明顯的差別，說明是電纜出頭故障。給出了一電纜頭附近處有短路故障的線芯與完好線芯的波形比較。

 

利用波形比較法測量電纜出頭故障