Из-за поглощения в среде и на неоднородностях линий распространяющиеся импульсы света испытывают отражение и затухание. Через направленный ответвитель в волокно вводится оптический импульс и в соответствии с коэффициентом затухания волокна этот импульс распространяется вдоль кабеля и ослабляется. Определенная часть оптической мощности рассеивается. Рассеянное излучение возвращается обратно через направленный ответвитель и попадает на фотодетектор. После преобразования в электрический сигнал и его усиления, происходит его обработка, и результат выводится на дисплей. Структурная схема оптического рефлектометра показана на рисунке 2.
16.Данный метод измерения учитывает, что коэффициент обратного рассеяния является постоянным для данного волокна, т. е. в каждой точке волокна рассеивается назад равное количество мощности. Однако, на фотодиод рефлектометра попадает линейно уменьшающаяся оптическая мощность (из-за затухания самого волокна). При возникновении на пути неоднородности происходит резкое увеличение излучения возвращающегося обратно и по времени данного излучения определяется точка неисправности волокна. По данным, полученным в результате измерения формируется характеристика — рефлектограмма. Данный анализ позволяет определить следующие параметры оптической линии: длину волоконно-оптической линии, затухание сигнала в ней, включая потери на соединителях и коннекторах, расстояния до мест неисправностей волокна. Рисунок 2.16 — Структурная схема оптического рефлектометра Основные технические характеристики рефлектометра:
диапазон измерений — максимальное значение потерь на участке от входа в волокно до тестируемого элемента, при котором параметры этого элемента могут быть аккуратно измерены;
динамический диапазон — позволяет оценить максимальную длину тестируемого участка;
мертвые зоны — участки, в которых затруднены измерения;
точность измерения расстояния;
точность измерения затухания;
пространственная разрешающая способность:
по затуханию — это способность измерителя различать воспринимаемые им уровни мощности; по расстоянию — это способность, определятькак близко друг к другу по времени находятся отдельные точки с результатами измерений, которые образующие рефлектограмму. Модельный ряд оптических рефлектометров очень широк. На данный момент наиболее применяемыми являются приборы следующих фирм: GreenLee, FlukeNetworks, EXFO, JDSU, Связь.
Прибор, НПК Связь.
Сервис.Оптический тестер, измерители оптической мощности, генераторы оптического излучения.
Измерители оптической мощности.
Измеритель оптической мощности определяет уровень входной оптической мощности, затухания линиии отображает значение на экране. Основным элементом устройства является фотоприемник[21]. Принцип работы прибора: ток, пропорциональный падающей на фотоприемник оптической мощности, попадает на программируемый преобразователь ток-напряжение, затем на микропроцессор со встроенным аналого-цифровым преобразователем. Кроме этого, на специальные входы микропроцессора подаются сигналы с потенциометров, позволяющих калибровать измеритель на каждой длине волны. Рисунок 2.17 — Измерители оптической мощности EXFO, GreenLee, FlukeNetworksМикропроцессор обрабатывает информацию, полученную с преобразователя ток-напряжение, калиброванных потенциометров и рассчитывает действительное значение оптической мощности, которое индицируется на индикаторе. Генераторы оптического излучения.
Генераторы оптического излучения используются при контрольно-измерительных работах на ВОЛС. Генератор оптического излучения создает в линии устойчивый сигнал, который, принимается в паре с измерителем оптической мощности. На основании сопоставления данных об уровне излучения, полученных измерителем мощности и переданных источником оптического излучения делаются заключения о величине затухания оптического сигнала в линии. Источники видимого лазерного излучения [21]. Главным назначением данного устройства является локальное выявление повреждений различного типа (трещины, изгибы, некачественные сварки и т. д.). В месте повреждения будет наблюдаться яркое свечение. Типичное расстояние, при котором можно применить данное устройство, составляет 3−5 км. Рисунок 2.18 — Генераторы оптического излучения VIAVI, GreenLee, FlukeNetworksНемного о конструкции данных приборов. Источник лазерного излучения представляет собой устройство, основным элементом которого является полупроводниковый лазер, их количество может быть разным. Самые распространенные — это длины волн 1310 нм и 1550 нм, поскольку на этих волнах в основном происходит передача оптического сигнала. Оптический тестер
Данный прибор совмещает в себе генератор оптического излучения и измеритель оптической мощности. Принципы работы данных приборов были описаны ранее, поэтому опишем только преимущества и недостатки оптических тестеров в сравнении с раздельными приборами.
компактность;
независимая работа источника и измерителя;
аналогичные функциональные возможности источника и измерителя. На рисунке 2.19 представлены несколько моделей тестеров. Наибольшую точность измерений обеспечивают приемники с цифровой обработкой сигнала. Это, как правило, приборы, разработанные недавно. Современная электронная «начинка» обеспечивает уменьшение их габаритов и снижение энергопотребления. Рисунок 2.19 — Оптический тестерFlukeNetworks, GRANDWAY, VIAVIЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе написания курсового проекта нами были подробно рассмотрены измерительные приборы проводных кабелей, на примере отдельных представителей каждого класса измерений. На сегодняшний день большую часть измерительной работы осуществляют с использованием цифровых средств измерения, что позволяет добиться роста числа измеряемых параметров, увеличение точности и надежности измерений, снижению загруженности и роли человека в процессе проведения измерений и т. п. Именно поэтому в рамках курсовой работы были рассмотрены современные цифровые измерительные приборы таких фирм как НПП «СТЭЛЛ», «СВЯЗЬПРИБОР», Fluke, GRANDWAY, VIAVI, «Электроника».При написании курсовой работы по теме исследования нами была изучена специальная литература в том числе руководства по эксплуатации на измерительные приборы, которые приводились в рамках данной работы в качестве примера. Для приборов каждого класса рассматривались основные методы измерения, применяемые для определения параметров проводных кабелей и мониторинга неисправностей, а также приводились структурные схемы приборов, схемы подключения. На основе работы можно сделать вывод, что на сегодняшний день на рынке представлено огромное количество видов измерительныхприборов, для проводных кабелей, как отечественного, так и зарубежного производства, среди которого без труда можно найти подходящие приборы для решения конкретных целей и задач.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Леонов, В. М. Основы кабельной техники [Текст]: [учебное пособие для втузов] / В. М. Леонов, И. Б. Пешков, И. Б. Рязанов, С. Д. Холодный; под ред. И. Б.
Пешкова. — М.: Академия, 2006. — 432 с. Белоруссов, Н. П. Радиочастотные кабели [Текст]/ Н. П Белоруссов, П. А. Гроднев. — М.: Энергия, 1973.
— 328 с. Руководство по эксплуатации. Измеритель длины кабеля CableMeter [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.svpribor.ru/docs/4ff612d8.pdf, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 25.
10.2016 г.)Измерители длины кабеля РЕЙС-50 и РЕЙС-50 USB [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.eurostell.com/products/reis-50/, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 25.
10.2016 г.)ГОСТ 3345−76. Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления изоляции (с Изменениями N 1, 2) [Текст]. — Взамен ГОСТ 3345–67; введ. 1978;01−01. — Госстандарт СССР; Москва: Изд-во стандартов, 2003.
— 4 с. Руководство по эксплуатации. MIC-30 измерители параметров электроизоляции [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.sonel.ru/common/files/manual/MIC30.pdf, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 25.
10.2016 г.)Руководство пользователя. Измерители сопротивления изоляции Fluke 1507/1503 [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://pribory-spb.ru/upload/pdf/FLUKE_1503_1507_re.pdf, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 25.
10.2016 г.) ГОСТ 3484.
3−83. Трансформаторы силовые. Методы измерений диэлектрических параметров изоляции [Текст]. — Взамен ГОСТ 3484–77 Трансформаторы силовые. Методы испытаний; введ.
1990 — 01 — 01. — Госстандарт СССР; Москва: Изд-во стандартов, 1990. — 8 сМост кабельный портативный ПКМ-105 [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.eurostell.com/products/pkm-105/, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Рефлектометр цифровой РЕЙС-205 (с измерительным мостом) [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.eurostell.com/products/reis-205/, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Руководство по эксплуатации. Кабельный прибор ИКР-ПРО 20. [Электронный ресурс], — Режим доступа.
https://skomplekt.com/instruction/1/manual_irk20.pdf, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Мост для определения места повреждения EFL 10 [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.astena.ru/efl-10.html, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Иванцов Игорь Измерительные мосты. Журнал сетевых решений/LAN, 2004, No. 5.
http://www.osp.ru/lan/2004/05/139 042/Рефлектометр РЕЙС-305 [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.eurostell.com/products/reis-305/, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Руководство по эксплуатации. Кабельный прибор ИРК-ПРО АЛЬФА [Электронный ресурс], — Режим доступа.
https://skomplekt.com/instruction/1/manual_irk_alfa.pdf, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Руководство по эксплуатации. Рефлектометр портативный цифровой РЕЙС-105 [Электронный ресурс], — Режим доступа.
https://skomplekt.com/files/goods/3 817 431 406/manual_reis105.pdf, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Метод отраженных импульсов (Импульсная рефлектометрия) [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.eurostell.com/methods/metod-otrazhennyh-impulsov/, свободный. Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 26.
10.2016 г.)Ретроспектива. СТЭЛЛ. Кабельная измерительная техника. [Электронный ресурс], — Режим доступа.
http://www.eurostell.com/products/retro/, свободный.Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 24.
11.2016 г.)Шаронин, С. Г. Возможности современных рефлектометров. Связьприбор[Электронный ресурс], — Режим доступа.
https://skomplekt.com/articles/reflektometry.htm, свободный.Загл. с экрана — Яз. рус. (Дата обращения: 24.
11.2016 г.)Листвин, A.B. Листвин, В. Н. Рефлектометрия оптических волокон [Текст]/ A.B.Листвин, В. Н. Листвин. — М.: ЛЕСАРарт, 2005. — 208 с. Елена Андреева, Алексей Сергеев, Методы тестирования оптического кабеля./ Елена Андреева, Алексей Сергеев // Журнал BYTE, раздел «Сети и телекоммуникации», 2002, No. 3(44).
https://www.bytemag.ru/articles/detail.php?ID=8737ПРИЛОЖЕНИЕТаблица сравнения кабельных мостов.
