Refettometru tad-dominju taż-żmien ( TDR ) huwa strument elettroniku li juża rifometometrija ta 'dominju ta' ħin biex jikkaratterizza u jsib difetti f'wajers tal-metall (per eżempju, wajer bil-par imdawwar jew kejbil koassjali ). [1] Jista 'jintuża wkoll biex jinstabu diskontinwitajiet f'konnettur, bord ta' ċirkwit stampat , jew kwalunkwe passaġġ elettriku ieħor. L-apparat ekwivalenti għall -fibra ottika huwa riflettometru tal-ħin ottiku .
Deskrizzjoni
A TDR miżuri ta 'riflessjonijiet tul konduttur. Sabiex jitkejlu dawk ir-riflessjonijiet, it-TDR jittrasmetti sinjal ta 'inċident fuq il-konduttur u jisma' r- riflessjonijiet tiegħu. Jekk il-konduttur huwa ta ' impedenza uniformi u jintemm kif suppost, allura ma jkun hemm l-ebda riflessjoni u s-sinjal inċident li jifdal jiġi assorbit fit-tarf imbiegħed mit-terminazzjoni. Minflok, jekk ikun hemm varjazzjonijiet ta 'impedenza, xi wħud mis-sinjali ta' l-inċident jiġu riflessi lura s-sors. TDR huwa simili fil-prinċipju għar- radar .
Riflessjoni
Ġeneralment, ir-riflessjonijiet se jkollhom l-istess forma bħas-sinjal ta 'l-inċident, iżda s-sinjal u l-kobor jiddependu fuq il-bidla fil-livell ta' impedenza. Jekk ikun hemm żieda fil-pass fl-impedenza, allura r-riflessjoni jkollha l-istess sinjal bħas-sinjal ta 'l-inċident; jekk ikun hemm tnaqqis fil-pass fl-impedenza, ir-riflessjoni jkollha s-sinjal oppost. Il-kobor tar-riflessjoni jiddependi mhux biss fuq l-ammont tal-bidla fl-impedenza, iżda wkoll fuq it-telf fil-konduttur.
Ir-riflessjonijiet huma mkejla fil- ħruġ / input mat-TDR u murija jew ipplottjata bħala funzjoni tal-ħin. B'mod alternattiv, il-wiri jista 'jinqara bħala funzjoni tat - tul tal- kejbil għaliex il-veloċità tal-propagazzjoni tas-sinjal hija kważi kostanti għal mezz ta' trażmissjoni partikolari.
Minħabba s-sensittività tiegħu għall-varjazzjonijiet tal-impedenza, TDR jista 'jintuża biex jivverifika l-karatteristiċi tal-impedenza tal-kejbil, l- isplużjonijiet u l- postijiet tal- konnekter u t-telf assoċjat, u jistma t-tul tal-kejbil.
Sinjal ta 'inċident
It-TDRs jużaw sinjali ta 'inċidenti differenti. Xi TDRs jittrasmettu polz tul il-konduttur; ir-riżoluzzjoni ta 'dawn l-istrumenti spiss tkun il-wisa' tal-polz. L-istorbju imdawwar jista 'joffri riżoluzzjoni tajba, iżda għandhom komponenti ta' sinjal ta 'frekwenza għolja li huma attenwati f'kanali twal. Il-forma tal-polz ta 'spiss hija sinusojde ta' nofs ċiklu. [2] Għal kejbils itwal, jintużaw wisa 'tal-impulsi usa'.
Passi ta ' ħin ta' żieda mgħaġġla jintużaw ukoll. Minflok tfittex ir-riflessjoni ta 'impuls sħiħ, l-istrument huwa mħasseb dwar it-tarf li qed jogħla, li jista' jkun malajr ħafna. [3] TDR tat-teknoloġija tal-1970 użat il-passi b'ħin ta 'żieda ta' 25 ps. [4] [5] [6]
Still TDRs oħrajn jittrażmettu sinjali kumplessi u jidentifikaw riflessjonijiet b'tekniki ta 'korrelazzjoni. Ara l -reflectometry tad-dominju tat-tul tal-ispettru mifrux .
Użu
Reflectometers tad-dominju tal-ħin huma komunement użati għall-ittestjar fil-post ta 'runs tal-kejbils twal ħafna, fejn mhuwiex prattiku li tħejji jew tneħħi dak li jista' jkun kejbil ta 'kilometru twil. Huma indispensabbli għall -manutenzjoni preventiva tal - linji tat-telekomunikazzjoni , peress li t-TDRs jistgħu jindividwaw reżistenza fuq ġonot u konnetturi hekk kif jikkorroboraw , u jżidu r- rilaxx tal- insulazzjoni billi tiddegrada u tassorbi umdità, ħafna qabel jew twassal għal ħsarat katastrofiċi. Bl-użu ta 'TDR, huwa possibbli li tiġi identifikata ħsara fi ħdan ċentimetri.
It-TDRs huma wkoll għodod utli ħafna għal kontro-miżuri ta 'sorveljanza teknika , fejn jgħinu jiddeterminaw l-eżistenza u l-post tal -viti tal- wajer . Il-bidla żgħira fl-impedenza tal-linja kkawżata mill-introduzzjoni ta 'vit jew splice se tidher fuq l-iskrin ta' TDR meta mqabbda ma 'linja tat-telefon.
It-tagħmir TDR huwa wkoll għodda essenzjali fl- analiżi tal - falliment ta 'bordijiet ta' ċirkuwiti stampati ta 'frekwenza għolja moderni b'traċċi tas-sinjali mfassla biex jimitaw il -linji tat-trażmissjoni . Permezz ta 'l-osservazzjoni tar-riflessjonijiet, kwalunkwe pinna mhux issiġillata ta' mezz ta ' firxa ta' grilja tal- ballun tista 'tiġi skoperta. Pinnijiet qosra ċirkuwiti jistgħu wkoll jinstabu b'mod simili.
Il-prinċipju tat-TDR jintuża f'ambjenti industrijali, f'sitwazzjonijiet diversi bħall-ittestjar ta ' pakketti ta' ċirkwiti integrati biex jitkejlu l-livelli tal-likwidu. F'dik ta 'l-ewwel, ir-riflettometru tad-dominju tal-ħin jintuża biex jiġu iżolati siti li qed ifallu fl-istess. Dan ta 'l-aħħar huwa primarjament limitat għall-industrija tal-proċess.
Fil-kejl tal-livell
F'test ta 'kejl tal-livell ibbażat fuq TDR , l-apparat jiġġenera impuls li jkabbar waveguide rqiqa (imsejħa sonda) - tipikament vireg tal-metall jew kejbil tal-azzar. Meta dan l-impuls isegwi l-wiċċ tal-medju li għandu jitkejjel, parti mill-impuls tirrifletti l-waveguide. L-apparat jiddetermina l-livell tal-fluwidu billi tkejjel id-differenza fil-ħin bejn meta l-impuls ġie mibgħut u meta r-riflessjoni terġa 'lura. Is-sensuri jistgħu joħorġu l-livell analizzat bħala sinjal analogu kontinwu jew jaqilbu s-sinjali tal-ħruġ. F'teknoloġija TDR, il-veloċità ta 'l-impuls hija primarjament affettwata mill-permittività tal-medju li minnu titferra l-polz, li tista' tvarja ħafna bil-kontenut ta 'umdità u t-temperatura tal-medium. F'ħafna każijiet, dan l-effett jista 'jiġi kkoreġut mingħajr diffikultà żejda. F'xi każijiet, bħal f'ambjenti ta 'temperatura ta' togħlija u / jew temperatura għolja, il-korrezzjoni tista 'tkun diffiċli. B'mod partikolari, id-determinazzjoni ta 'l-għoli tal-frott (fowm) u l-livell ta' likwidu mwaqqa 'f'medju ta' friża / togħlija jista 'jkun diffiċli ħafna.
Użati fil-kejbils tal-ankri fid-digi
Il-Grupp ta 'Interess għas-Sikurezza tad-Dam ta' CEA Technologies, Inc. (CEATI), konsorzju ta 'organizzazzjonijiet ta' enerġija elettrika, applika rifometometrija taż-żona ta 'spettru mifrux biex jidentifika ħsarat potenzjali f'kaxxi ta' Il-benefiċċju ewlieni tal-reflectometry tad-Dominju tal-Ħin fuq metodi oħra ta 'ttestjar huwa l-metodu mhux distruttiv ta' dawn it-testijiet. [8]
Użati fix-xjenzi tad-dinja u agrikoli
L-Artikolu prinċipali: Kejl tal-kontenut ta 'umdità bl-użu ta' reflectometry ta 'dominju ta' ħin
TDR jintuża biex jiddetermina l -kontenut ta 'umdità fil-ħamrija u l-midja poruża. Matul l-aħħar żewġ deċennji, saru avvanzi sostanzjali li jkejlu l-umdità fil-ħamrija, il-qamħ, l-ikel u s-sediment. Iċ-ċavetta għas-suċċess ta 'TDR hija l-kapaċità tagħha li tiddetermina b'mod preċiż il-permess (kostant dielettriku) ta' materjal mill-propagazzjoni tal-mewġ minħabba r-relazzjoni b'saħħitha bejn il-permittività ta 'materjal u l-kontenut tal-ilma tiegħu, kif muri fix-xogħlijiet pijunieri ta' Hoekstra u Delaney (1974) u Topp et al. (1980). Reviżjonijiet riċenti u ħidma ta 'referenza dwar is-suġġett jinkludu, Topp u Reynolds (1998), Noborio (2001), Pettinellia et al. (2002), Topp u Ferre (2002) u Robinson et al. (2003). Il-metodu TDR huwa teknika tal-linja ta 'trasmissjoni, u jiddetermina l-permittibilità apparenti (Ka) mill-ħin tal-ivvjaġġar ta' mewġ elettromanjetiku li jinfirex tul linja ta 'trasmissjoni, normalment żewġ vireg tal-metall paralleli jew aktar inkorporati fil-ħamrija jew fis-sediment. Is-sondi huma tipikament bejn 10 u 30 ċm twal u konnessi mat-TDR permezz tal-kejbil koassjali.
Fl-użu ġeotekniku
Refometometrija tad-dominju tal-ħin ġiet ukoll utilizzata biex tissorvelja l-moviment tal-inklinazzjoni f'varjetà ta 'settings ġeotekniċi inklużi qatgħat ta' awtostradi, sodod tal-ferroviji u minjieri miftuħa (Dowding & O'Connor, 1984, 2000a, 2000b; Kane & Beck, 1999). Fl-applikazzjonijiet ta 'monitoraġġ tal-istabbiltà bl-użu ta' TDR, kejbil koassjali huwa installat f'toroq vertikali li jgħaddi mir-reġjun ta 'tħassib. L-impedenza elettrika fi kwalunkwe punt tul kejbil koassjali tinbidel bid-deformazzjoni tal-iżolatur bejn il-kondutturi. Ħalib tat-tikħil fraġli jdawwar il-kejbil biex jittraduċi l-moviment tad-dinja f'deformazzjoni tal-kejbil f'daqqa li tidher bħala l-quċċata li tista 'tiġi osservata fit-traċċa tar-riflettanza. Sa ftit ilu, it-teknika kienet relattivament insensittiva għal movimenti żgħar ta 'inklinazzjoni u ma setgħetx tiġi awtomatizzata minħabba li bbażat ruħha fuq is-sejba umana tal-bidliet fit-traċċa tar-riflessjoni matul iż-żmien. Farrington u Sargand (2004) żviluppaw teknika ta 'proċessar tas-sinjal sempliċi li tuża derivattivi numeriċi biex jiġu estratti indikazzjonijiet affidabbli ta' moviment ta 'inklinazzjoni mid-data tat-TDR ħafna iktar kmieni milli bl-interpretazzjoni konvenzjonali.
Applikazzjoni oħra ta 'TDRs fl-inġinerija ġeoteknika hija li tiddetermina l-kontenut tal-umdità tal-ħamrija. Dan jista 'jsir billi jitqiegħdu t-TDRs f'saffi differenti tal-ħamrija u l-kejl tal-ħin tal-bidu tal-preċipitazzjoni u l-ħin li TDR tindika żieda fil-kontenut tal-umdità tal-ħamrija. Il-fond tat-TDR (d) huwa fattur magħruf u l-ieħor huwa l-ħin li tieħu l-qatra ta 'ilma biex tilħaq dak il-fond (t); għalhekk il-veloċità tal- infiltrazzjoni tal-ilma (v) tista 'tiġi determinata. Dan huwa metodu tajjeb biex tevalwa l-effettività tal-Aħjar Prattiċi ta 'Ġestjoni (BMPs) fit-tnaqqis tal- ilma tax-xita runoff tal-wiċċ .
Fl-analiżi ta 'apparat semikonduttur
Il-reflectometry tad-dominju tal-ħin jintuża fl-analiżi tan-nuqqas ta 'semikondutturi bħala metodu mhux distruttiv għall-post tad-difetti fil-pakketti tat-tagħmir tas-semikondutturi. It-TDR jipprovdi firma elettrika ta 'traċċi konduttivi individwali fil-pakkett tal-apparat, u huwa utli biex jiddetermina l-post tal-ftuħ u x-xorts.
Fil-manutenzjoni tal-wajers tal-avjazzjoni
Refometometrija tad-dominju tal-ħin, speċifikament rifometometrija tad-dominju tal-ħin tal-ispettru mifrux tintuża fuq il-wajers tal-avjazzjoni kemm għall-manutenzjoni preventiva kif ukoll għall-lokazzjoni tal-ħsara. [9] Id -dominju tal-ispett tad-dominju tal-ispettru tar-riflettometrija għandu l-vantaġġ li jillokalizza b'mod preċiż il-lok tal-ħsara fi ħdan eluf ta 'mili ta' wajers tal-avjazzjoni. Barra minn hekk, din it-teknoloġija ta 'min jikkunsidra għall-monitoraġġ ta' l-avjazzjoni f'ħin reali, minħabba li riflessometrija ta 'l-ispettru mifrux tista' tintuża fuq wajers ħajjin.
Dan il-metodu ntwera li huwa utli biex jinstabu difetti elettriċi intermittenti. [10]
Il-fatturometometrija tad-dominju tal-ħin tat-trasportatur multipli (MCTDR) ġiet identifikata wkoll bħala metodu promettenti għal dijanjożi integrata ta 'EWIS jew għodda għall-issolvijiet ta' problemi. Ibbażat fuq l-injezzjoni ta 'sinjal multikarrier (li jirrispetta EMC u li ma jagħmilx ħsara lill-wajers), din it-teknoloġija intelliġenti tipprovdi informazzjoni għas-sejbien, lokalizzazzjoni u karatterizzazzjoni ta' difetti elettriċi (jew difetti mekkaniċi li għandhom konsegwenzi elettriċi) fis-sistemi tal-wajers. Jista 'jiġi skopert difett (ċirkuwit qasir, miftuħ) jew difetti intermittenti malajr ħafna li żżid l-affidabilità tas-sistemi tal-wajers u ttejjeb il-manutenzjoni tagħhom. [11]
