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            安防監(jiān)控調(diào)測儀的中斷點檢測功能設(shè)計

            作者: 時間:2011-07-29 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            引言
            調(diào)像儀又稱,是一款用于對監(jiān)控系統(tǒng)進行測試的儀器。在監(jiān)控項目現(xiàn)場施工及維護過程中,經(jīng)常需要對攝像設(shè)備的姿態(tài)、通信線路、電源等進行測試,使用該款儀器可減少日常工作量,提高工作效率。
            在現(xiàn)場的安裝及維護過程中,經(jīng)常出現(xiàn)同軸線纜斷路的現(xiàn)象,如外力拉斷、老鼠咬斷等,導(dǎo)致圖像無法傳輸。而線纜多是隱藏在天花板內(nèi)、地下、墻壁管線內(nèi)等不容易檢測的地方,這就對儀器提出增加斷線的需求。通過在線纜的一端測試,可直接測量出線纜的長度(即斷點的位置),從而幫助施工人員快速確認故障位置,及時維修。

            1 檢測原理
            根據(jù)TDR理論,在同軸線纜的一端發(fā)送低壓脈沖,當(dāng)終端負載阻抗與線纜特征阻抗相等時,發(fā)射脈沖被負載完全吸收,不產(chǎn)生反射波。如果線纜終端負載阻抗與線纜特性阻抗不等,則產(chǎn)生回波反射。其反射系數(shù)定義為反射波幅度U反射與入射波幅度U入射的比值:
            a.JPG
            式中:ZL為線纜的負載阻抗;z0為線纜的特征阻抗。
            由式(1)可以看出:
            ①當(dāng)負載阻抗與傳輸線阻抗匹配時,即ZL=Z0,ρ=0,入射波被負載完全吸收;
            ②當(dāng)負載阻抗為無窮大(開路)時,即ZL=∞,ρ=+1,發(fā)射波與入射波幅值相同,極性相同;
            ③當(dāng)負載阻抗為無窮小(短路)時,即ZL=0,ρ=-1,發(fā)射波與入射波幅值相同,極性相反。
            在實際測試中由于脈沖的發(fā)送和接收在同一端,所以要避免入射波后沿與反射波前沿在此處疊加;同時,為了降低最短測試長度,要選用較窄脈寬的脈沖。當(dāng)測試線纜長度增加時,由于存在傳輸線損耗,所以脈沖的寬度也應(yīng)適當(dāng)增加。脈沖寬度與被測線纜的長度可通過式(2)推算:
            d.JPG
            式中:L代表測試線纜的長度;v代表脈沖在線纜中的傳輸速度;t代表脈沖上升沿在傳輸線中的往返時間。
            脈沖在同軸線中的傳輸速度不同于光速,與線的種類有關(guān),例如在SYV75-5-2同軸線中的傳輸速度約為200m/μs。由于脈沖的發(fā)送和接收在同一端,需避免反射波與入射波疊加,應(yīng)保證測試脈沖的脈寬小于脈沖上升沿在被測線纜中傳輸?shù)耐禃r間。若測量最短長度為5m的同軸線,則脈寬:
            e.JPG

            2 設(shè)計實現(xiàn)
            根據(jù)上述原理設(shè)計斷點,其原理框圖如圖1所示。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/194810.htm

            f.JPG


            單片機負責(zé)LCD驅(qū)動、發(fā)送脈沖寬度設(shè)置、測量結(jié)果處理、按鍵掃描等工作;LCD顯示部分負責(zé)測試結(jié)果的顯示;脈沖發(fā)生模塊用于產(chǎn)生低壓窄脈沖,其脈寬可調(diào);發(fā)送調(diào)理電路負責(zé)將脈沖信號放大,接收調(diào)理電路用于將脈沖信號轉(zhuǎn)換成CPLD可以接收的電壓范圍(0~3.3 V);計數(shù)模塊用于記錄入射脈沖與反射脈沖的時間間隔。


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