สามารถวัดค่าสมรรถภาพอิมพีแดนซ์ Z0 ของตัวนำได้หรือไม่?

เรามีสายดาต้าที่สร้างขึ้นเองในที่ทำงานของฉันมีวิธีใดที่ดีในการวัดของสายเคเบิลหรือต้องใช้สูตรหรือไม่ $Z_0$

พยายามหาว่าตัวต้านทานการเลิกจ้างค่าใดที่จะใช้

impedance

— เฟรดบาสเซตต์
แหล่งที่มา

หากคุณกำหนดเองและความต้านทานเป็นสิ่งสำคัญมันควรจะอยู่ในสเปค!

— stevenvh

มันก็ไม่ได้ทำเองโดยฉันทำงานสืบทอดมาจากรุ่นก่อน ... ตามปกติ

— เฟร็ด Basset

สายเคเบิลถูกออกแบบมาให้ขับเคลื่อนด้วยสัญญาณที่แตกต่างกัน (เช่นคู่บิด) หรือปลายเดี่ยว (เช่น coax) หรือไม่?

— โฟตอน

ดิฟ

— เฟอเรนเชียล

คำตอบ:

ชุดพื้นฐานที่เหมาะสมเรียกว่าTDR (reflectometer โดเมนเวลา) เวอร์ชันขั้นสูงกว่านี้เรียกว่าTwo Port Network Analyzerซึ่งทั้งคู่เป็นชุดทดสอบผู้เชี่ยวชาญราคาแพง

อย่างไรก็ตามคุณสามารถวัดความต้านทานด้วยชุดทดลองปกติด้วยวิธีดังต่อไปนี้

สร้างการตั้งค่า TDR ของคุณเอง คุณเพียงแค่ต้องการออสซิลโลสโคปที่รวดเร็วและเครื่องกำเนิดพัลส์ ดูหน้า Wiki สำหรับ TDR ซึ่งทำงานได้โดยส่งพัลส์สั้น ๆ ลงไปที่สายเคเบิลและวัดความกว้างของพัลส์ที่สะท้อนออกมา

หากคุณไม่มีเครื่องกำเนิดสัญญาณสโคปและกำเนิดสัญญาณที่เร็วมากให้ทำงานกับสายเคเบิลยาว (10 เมตรหรือมากกว่า) เพื่อให้แน่ใจว่าคุณได้รับการหน่วงเวลาที่เหมาะสม (หรือคุณจะไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างเหตุการณ์ สายเคเบิลยาวเกินไปการเอาใจใส่จะทำให้การแยกพัลส์ที่สะท้อนออกมาจากสัญญาณรบกวนนั้นยากมาก

สัญญาณจะเคลื่อนที่ผ่านสายเคเบิลที่ความเร็วประมาณ 0.7 เท่าทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการก่อสร้างที่ใช้

ทำเช่นเดียวกันกับวงจรเปิดความต้านทานที่รู้จักและการลัดวงจรเพื่อยุติสาย ค่าทั้งสามควรคล้ายกันใช้ค่าเฉลี่ย

วิธี

การตั้งค่าชุดของคุณควรเป็นดังนี้แม้ว่าภาพจะไม่มีตัวต้านทานการเลิกจ้าง (หรือตัวย่อ) จากปลายหางของสายเคเบิล
ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

วัดความสูงของพัลส์ออกมาและย้อนกลับ (เหตุการณ์และการสะท้อนกลับ) และหารพวกมัน (rho) จากนั้นจึงแก้สมการต่อไปนี้:

ρ = \frac{V r}{V i}

$\rho = \frac{Vr}{Vi}$

Vr คือแรงดันไฟฟ้าที่สะท้อนกลับ
Vi คือแรงดันตก
กระทบลักษณะความต้านทานคือ Zo
ความต้านทานต่อการสิ้นสุดคือ Zt

ρ = \frac{Z_{t} - Z o}{Z_{t} + Z o}

$\rho = \frac{Z_{t} - Z{o}}{Z_{t} + Z{o}}$

เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้มีการอธิบายในนี้เอกสาร

— เจสันมอร์แกน
แหล่งที่มา

มีวิดีโอ youtube อธิบายเพียงว่า: youtube.com/watch?v=zrDxSM91Jcg (+1 แม้ว่าคำตอบที่ดีมาก)

— user42875

ใช้ความยาวของสายเคเบิลออกจากปลายเปิดและวัดความต้านทานZ_aจากนั้นทำซ้ำกับปลายสาย shorted ที่จะได้รับZ_bทั้งสองเป็นอิมพีแดนซ์ที่ซับซ้อน ความต้านทานลักษณะสายเคเบิลของคุณคือ $Z_a$ $Z_b$

$Z_0 = \sqrt{Z_a \times Z_b}$ Z_b}

นี่คือรากที่สองที่ซับซ้อน

ความต้านทานลักษณะเป็นความถี่อิสระ แต่คุณไม่สามารถวัดได้ที่ DC ดังนั้นไม่ต้องใช้มัลติมิเตอร์ทั่วไป เช่นเดียวกับTelaclavoกล่าวว่าที่ความถี่ต่ำอิมพีแดนซ์ลักษณะอาจแตกต่างกันไป มันจะคงที่สูงกว่า 100kHz ถึง 1MHz แม้จะเป็นความถี่ที่เป็นอิสระเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้คุณมักจะวัดที่ความถี่ในการทำงานของคุณ

— stevenvh
แหล่งที่มา

เพียงชี้ให้เห็นว่าเขาต้องวัดว่าด้วยความถี่ที่น่าสนใจโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ เขาไม่สามารถทำสิ่งนั้นได้ด้วยโอห์มมิเตอร์

— Telaclavo

@Telaclavo - ชัด แต่ฉันจะเพิ่มคำตอบของฉัน

— stevenvh

เป็น (ส่วนใหญ่) เป็นอิสระจากความถี่ ... เหนือความถี่ที่แน่นอนซึ่งสามารถอยู่ระหว่าง 100 kHz และ 1 MHz ด้านล่างนั้นมันแตกต่างกันมาก google.es/…

— Telaclavo

@Telaclavo - อีกครั้ง :-) BTW อย่าลังเลที่จะแก้ไขคำตอบของฉันถ้าคุณคิดว่ามันจำเป็นต้องปรับปรุง / ปรับ / ชี้แจง

— stevenvh