电缆断线位置测量仪设计.doc
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电缆断线位置测量仪设计,页数70字数27209摘要：本文研究了用脉冲信号分析的方法确定电缆故障位置的一种低成本的方法；本文将电缆视为分布参数线路，分析了窄脉冲是较好的测试信号，因为离线的电缆故障位置的测试过程可反复进行，故使用逐次逼近方法对行波进行数据采集。结果是可以用通用的器件实现低成本的数据采集；对采集的数据可确定故...
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电缆断线位置测量仪设计
页数 70 字数 27209
摘要：
本文研究了用脉冲信号分析的方法确定电缆故障位置的一种低成本的方法；本文将电缆视为分布参数线路，分析了窄脉冲是较好的测试信号，因为离线的电缆故障位置的测试过程可反复进行，故使用逐次逼近方法对行波进行数据采集。结果是可以用通用的器件实现低成本的数据采集；对采集的数据可确定故障位置，波速为300m/μＳ，测量的电缆长度最长为2Km时，定位的分辨率达到了1m。通过读取发射脉冲和接受脉冲的时间差就可以得到断点和测试点之间的距离。
关键词：电缆断线，检测信号，高速计数器
目 录
1 引言 1
1.1 研究本课题的目的和意义 1
1.2 时域反射测量技术 2
1.3 时域反射仪的历史与发展现状 2
1.4 方案论证与可行性分析 4
2 电磁波在传输线中的传播 6
2.1 传输线的概念 6
2.2 均匀传输线的一次参数 7
2.3 均匀传输线的二次参数 8
2.4 波速度 10
2.5 电磁波的反射 11
2.6 线路衰耗对传输信号的影响 15
2.7 传输线的不均匀性 16
3 脉冲反射法测量原理 17
3.1 脉冲反射法测量原理 17
3.2 发射脉冲的选择 18
4 系统的总体设计和工作原理 20
4.1 仪器的用途和特点 20
4.2 技术指标 20
4.3 仪器的结构 20
4.4 系统的硬件电路原理 21
4.5 脉冲发射电路的设计 23
4.5.1 电源模块功能的实现 23
4.5.2 脉冲形成电路的设计和分析 24
4.5.3 所用芯片介绍 24
4.5.4 检测脉冲产生原理 25
4.6 超高速数据采集电路的设计 26
4.6.1 所用芯片介绍 26
4.6.2系统的硬件框图和工作原理 32
5 流程图及程序 36
5.1主程序流程图如下： 36
5.2 中断程序流程图 36
5.2.1 第一次中断程序流程图： 36
5.2.2 第二次中断流程图： 37
5.3 按照流程图编写程序 37
结 论 43
参考文献 44
致 谢 46
附录A PROTEL图 47
附录B PCB图 48
参考文献
[1] 刘明生.电力电缆故障的测寻[M].冶金工业出版社.1985,10.2~3.
[2] 王银锁,尤晓玲.时域反射仪及其在温度检测系统中的应用.甘肃科技纵横[J].2003,32(4).54
[3] 徐丙垠,李胜祥,陈宗军.通信电缆线路障碍测试技术[M].北京.北京邮电大学出版社.2000,9.6~61.
[4] 薛沛.脉冲与时域反射测量.仪器仪表标准化与计量[J].1997（3）.39~40.
[5] TDR-Time Domain Reflectometry Analysis .
页数 70 字数 27209
摘要：
本文研究了用脉冲信号分析的方法确定电缆故障位置的一种低成本的方法；本文将电缆视为分布参数线路，分析了窄脉冲是较好的测试信号，因为离线的电缆故障位置的测试过程可反复进行，故使用逐次逼近方法对行波进行数据采集。结果是可以用通用的器件实现低成本的数据采集；对采集的数据可确定故障位置，波速为300m/μＳ，测量的电缆长度最长为2Km时，定位的分辨率达到了1m。通过读取发射脉冲和接受脉冲的时间差就可以得到断点和测试点之间的距离。
关键词：电缆断线，检测信号，高速计数器
目 录
1 引言 1
1.1 研究本课题的目的和意义 1
1.2 时域反射测量技术 2
1.3 时域反射仪的历史与发展现状 2
1.4 方案论证与可行性分析 4
2 电磁波在传输线中的传播 6
2.1 传输线的概念 6
2.2 均匀传输线的一次参数 7
2.3 均匀传输线的二次参数 8
2.4 波速度 10
2.5 电磁波的反射 11
2.6 线路衰耗对传输信号的影响 15
2.7 传输线的不均匀性 16
3 脉冲反射法测量原理 17
3.1 脉冲反射法测量原理 17
3.2 发射脉冲的选择 18
4 系统的总体设计和工作原理 20
4.1 仪器的用途和特点 20
4.2 技术指标 20
4.3 仪器的结构 20
4.4 系统的硬件电路原理 21
4.5 脉冲发射电路的设计 23
4.5.1 电源模块功能的实现 23
4.5.2 脉冲形成电路的设计和分析 24
4.5.3 所用芯片介绍 24
4.5.4 检测脉冲产生原理 25
4.6 超高速数据采集电路的设计 26
4.6.1 所用芯片介绍 26
4.6.2系统的硬件框图和工作原理 32
5 流程图及程序 36
5.1主程序流程图如下： 36
5.2 中断程序流程图 36
5.2.1 第一次中断程序流程图： 36
5.2.2 第二次中断流程图： 37
5.3 按照流程图编写程序 37
结 论 43
参考文献 44
致 谢 46
附录A PROTEL图 47
附录B PCB图 48
参考文献
[1] 刘明生.电力电缆故障的测寻[M].冶金工业出版社.1985,10.2~3.
[2] 王银锁,尤晓玲.时域反射仪及其在温度检测系统中的应用.甘肃科技纵横[J].2003,32(4).54
[3] 徐丙垠,李胜祥,陈宗军.通信电缆线路障碍测试技术[M].北京.北京邮电大学出版社.2000,9.6~61.
[4] 薛沛.脉冲与时域反射测量.仪器仪表标准化与计量[J].1997（3）.39~40.
[5] TDR-Time Domain Reflectometry Analysis .
