时域反射仪设计中若干问题的解决方案

分析了TDR研制中的几个问题 :最大测量距离、故障点的定位方法、仪器的分辩率以及抗干扰等 ,并结合本人研制实际给出了解决问题的办法     

便携式时域反射仪硬件系统设计

介绍了用于土壤参数测量的时域反射仪硬件系统的设计与实现方案,并研制出样机TDR-I。该样机使用DSP做主控板,利用阶跃恢复二极管(SRD)产生140ps上升沿的快沿发射脉冲,采用快慢斜波比较法获得等效采样步进精度为8.7ps的取样脉冲。经过实验数据获取验证,该系统测量效果良好。     

面向电缆故障检测的布尔混沌时域反射法

针对基于混沌随机信号相关法的电缆故障检测方法存在的成本高、易引起误判的问题,提出了一种面向电缆故障检测的布尔混沌时域反射法。该方法将布尔电路产生的混沌信号分为2路:一路作为参考信号,另一路作为探测信号注入被测电缆;通过对参考信号和电缆故障点处的反射信号进行采样和相关运算,即可从相关峰的时间延迟和幅值信息中推断出故障点的位置和故障类型。电缆故障测试结果表明,布尔混沌时域反射法可以对电缆的短路、断路和阻抗失配等故障进行检测,且测量范围和空间分辨率分别可达到900m和0.1m。     

基于虚拟仪器的光时域反射仪自动测试系统

利用现有的光时域反射仪（OTDR）光通信测量设备,采用虚拟仪器技术,组建基于虚拟仪器的光时域反射仪自动测试系统。该系统借助Labview开发平台在计算机屏幕上形成软面板来进行控制和操作仪器,来提高仪器的自动化程度和适应性,并使系统具有很强的数据采集和处理能力,并为如何有效地维护仪器和拓宽旧仪表的功能提供了一个行为有效的方法。     

基于螺旋平行传输线的时域反射监测技术研究

针对山体滑坡、泥石流等岩土灾害,通过基于螺旋平行传输线的TDR(Time-Domain Reflectometry)技术,设计出的窄脉冲发生电路,返回波信号调理电路和高速采样模块,运用等效采样法,实现了信号的采集,完成了时域反射监测仪器系统,并对反射波形进行了实时对比研究; 将螺旋平行传输线埋入山体,当山体内部发生形变,引起螺旋平行传输线相应拉伸,拉伸点的特性阻抗随之变化,运用TDR技术对螺旋平行传输线进行测量分析,可得螺旋平行传输线变形数据,相应的反映了山体表面的变形;反射波形的实时对比研究表明,将时域反射技术应用于螺旋平行传输线形变监测行之有效且效果明显.     

基于时域反射法的电力电缆网络故障诊断方法研究

针对维护大规模老化电力电缆网络这一关键挑战,通过详细描述电力电缆中的信号传输物理模型,提取反射信号和透射信号中的故障特征,研究基于时域反射法的电力电缆网络故障诊断方法,实现电缆网络故障的快速辨识与定位;以最小单元Y型电缆网络为研究对象并建立其物理模型,利用分布式检测时测点之间的反射信号及透射信号所反映出的信号传播路径和阻抗不匹配信息,开展多源信息融合的电缆网络故障诊断方法研究;在Matlab/Simulink软件环境中搭建Y型电缆网络的故障仿真模型,通过设计不同主干、分支线路故障的仿真实验,验证了方法的有效性和适用范围,测量得到的故障距离相对误差限定在1%内。     

基于相干检测的偏振光时域反射光纤振动传感系统

提出将相干检测技术和偏振光时域反射技术POTDR(Polarization Optical Time Domain Reflectometry)相结合,利用相干检测技术的高探测灵敏度和偏振光时域反射技术中偏振态对外界环境敏感的特点,实现光纤分布式传感,测量微弱振动信号并实现定位功能.首先分别介绍了相干检测技术及其与POTDR相结合的相关原理,分析可行性,然后提出实验测试方案并搭建了测试系统.实验结果表明,基于相干检测技术的POTDR传感系统能成功地实现振动信号的探测和振动点的定位功能,这对于光纤分布式传感系统的进一步发展具有重要意义.     

增强偏振光时域反射计灵敏度的光缆布设方案研究

偏振光时域反射计(POTDR)通过探测光纤中光波偏振态的变化,可实现对光纤所受扰动的分布式测量,在周界安防领域有巨大的应用潜力,外界扰动在光纤上的作用方式对POTDR的灵敏度有重要的影响,在传统 POTDR的基础上,研究了光缆的布线方式对传感系统灵敏度的影响,通过分析对比外界作用力与光纤感生双折射之间的关系,设计了两种可以提高POTDR传感灵敏度的布线方案。实验结果表明,以一般的平直式布线方式为对照,在同样的外界扰动影响下,本文提出的两种光缆布线方案,均可极大提高POTDR的传感灵敏度,对扰动事件的报警率从50%提高到了90%以上。     

基于单片机的自动测氢仪设计

阐述了电解滴定法测氢原理。依照电解滴定法设计了以8051单片机为核心的自动测氢仪。在自动电解和自动控制方面实现了自动化。通过选用高精度A/D和数据线性校正等措施提高了仪器测量精度。采用了看门狗技术、光电耦合器、多层线路板技术、多种布线技巧和软件抗干扰技术加强了系统的抗干扰能力。仪器完成了数字显示煤样中含氢值并打印煤中氢含量。