Как измерить длину кабеля UTP "электрическим" спос - Страница 4

tauP10 · 21.04.2008, 17:04

Возьмите три логических элементе типа 74AC00 (или КР1554ЛА3) . Мне известно что три штучки таких элемента, соединенные друг за другом и с выхода на вход ( в кольцо) генерурую на частоте примерно 100МГЦ. Но Вы с выхода через резистор 100 Ом подключите UTP кабель , а выход кабеля - ко входу первого элемента. Таким образом Вы получаете автогенератор , период которого будет определяться задержками 3-х элементов + задержка в UTP кабеле . С выхода одного из элементов полученную частоту разделите на 16 счетчиком типа 74AC163 (КР1554ИЕ1

, к выходу которого подключите еще один такой счетчик , итого общий коэффициент деления будет 256 - красивое число.

Далее меряете частоту своего автогенератора (или период) с помощью встроенного в проц таймера-счетчика событий. Частота по-любому будет менее 1 мГц при коротком кабеле и примерно 1 кГц на длине кабеля 300 метров (период определяется как передача импульса 1-цы + передача "0" ) Коэффициент укорочения UTP кабеля примерно 60% от скорости света) . Измерив период деленной частоты , делите полученный результат на 256 (сдвиг на 8 разрядов вправо :о)) . Получаете некое число в наносекундах. из него отнимаете примерно 10 наносекунд - задержка "1" и "0" для 3-х элементов логики и получаете конкретную задержку чисто UTP кабеля , только удвоенную по величине , потому что период - это задержка распространения нуля и 1-цы последовательно.

Из полученной цифры определяете длину.

wukawuk · 26.04.2008, 06:05

При способе измерения потерь погрешность в общем то
и не к чему. А что касается устройства то на больших
растояниях скажем 1000фунтов подойдет и вольтметор
промышленного производства с точностью до третьего
знака.(можешь сделать АЦП) и измеряешь с обоих
сторон провода. А разница назовем буквой U.
Вот формула R=g*(L/S) где L искомая длина, g -удельное
сопротивление меди, S-поперечная площадь измеряего провода. Выражай и определяй.

wukawuk · 26.04.2008, 06:08

Да забыл. R=U/I Закон ома.

tnosov · 05.05.2008, 18:18

tauP10
Не было возможности поблагодарить за идею.
Прошу простить. Спасибо.

wukawuk · 05.05.2008, 19:15

Не стоит благодарностей.

tauP10 · 05.05.2008, 19:25

Пожалуйста.

giran · 06.05.2008, 11:00

Сообщение от tauP10

Возьмите три логических элементе типа 74AC00 (или КР1554ЛА3) . Мне известно что три штучки таких элемента, соединенные друг за другом и с выхода на вход ( в кольцо) генерурую на частоте примерно 100МГЦ...

Очень похожий принцип использовал в своём дипломе- в конце 80-х годов. Была некая линия (- много-много последовательно соединённых цифровых элементов, ну и линии связи между ними), в которой надо было очень точно измерить время распространения сигнала (с точностью до десятков пикосекунд). Измерял так- конец этой линии соединяется с началом (получается эдакое кольцо) в линию запускается короткий одиночный импульс (ну или фронт или срез - в подробности пока вдаваться не буду), и тупо считается, сколько раз этот импульс пробежит по этому кольцу (рециркуляция)за интервал измерения. И чем больше этот интервал измерения, тем выше точность.

consumer17 · 07.05.2008, 05:28

Сообщение от giran

...Была некая линия (- много-много последовательно соединённых цифровых элементов, ну и линии связи между ними), в которой надо было очень точно измерить время распространения сигнала (с точностью до десятков пикосекунд). Измерял так- конец этой линии соединяется с началом (получается эдакое кольцо) в линию запускается короткий одиночный импульс (ну или фронт или срез - в подробности пока вдаваться не буду), и тупо считается, сколько раз этот импульс пробежит по этому кольцу (рециркуляция)за интервал измерения. И чем больше этот интервал измерения, тем выше точность.

Наиболее близкий к практической реализации способ, но для измерения задержки распространения нужно согласовать линию (измеряемый кабель) по входу и выходу, включив в "кольцо" передатчик и приёмник, соответствующие типу кабеля + схему внесения первоначального импульса. Видимо чувствительность получится что-нибудь около 3 ns на метр длины кабеля при более-менее фиксированной задержке в электронике 20 - 50 ns. Если калибровать прибор при нулевой длине кабеля и потом сразу мерить, то может быть и прокатит.

В давние времена была такая технология ЭСЛ (эмиттерно связанная логика), там везде были симметричные входы - выходы, и задержки в схеме делались мотками коаксиального кабеля. Всё возвращается.

К сожалению, автор темы так и не написал, за каким *.* ему это надо, а было бы интересно узнать это. К тому же тип кабеля, коаксиал, витой, или ещё какой, тоже им не задан, поэтому все остальные параметры линии, кроме скорости распространения, менее универсальны. Если же это UTP 5-й категории, то однозначно взвешивание - самый лучший способ, если конечно кабель действительно 5-й категории, а не то г*но, которое частенько выдают за него ...

Mike_ELC · 07.05.2008, 21:04

Идея изложенная tauP10-ом вполне реализуема... Сегодня от делать нечего на работе грубо собрал схему и вот что получилось...

Микросхем 1554 не оказалось, в наличии были более медленные, частота генерации которых составила порядка 22 МГц... Линию согласовал с помощью резюка...
Использовалась витая пара UTP 5 категории... Измерения проводил для длинн 7, 6 и 4 метра... Зависимость есть, правда не совсем линейна, но это наверняка можно списать на погрешности...

Из кабеля выбрал одну пару, замкнул проводники на одном конце, и образовавшийся RC контур из перевитых проводников включил в схему генератора... Осциллографом посмотрел частоту и форму сигналов на элементах.

Соответственно - синий цвет - длинна кабеля 7 метров, частота 18,4 МГц, красная - 6 метров - частота 20,2 МГц, и зеленая - 4 метра - частота 20,5 МГц.

Попробую завтра отыскать микруху 1554 и попробовать с ней...

Главное идея рабочая

Собственно осциллограммы:

-- Прилагается рисунок: --

consumer17 · 08.05.2008, 04:32

Сообщение от Mike_ELC

Идея изложенная tauP10-ом вполне реализуема... Сегодня от делать нечего на работе грубо собрал схему и вот что получилось...

Попробую завтра отыскать микруху 1554 и попробовать с ней...

Главное идея рабочая

Тут даже нечего сомневаться, сам факт зависимости частоты автогенератора от длины кабеля неоспорим, однако в этом случае точность измерения будет значительно ниже, поскольку частота такого осциллятора будет сильно зависеть от большого количества факторов, не имеющих отношения к длине кабеля.

Во всяком случае, чего точно не стоит делать, так например, грузить стандартные выходы 1554-й серии на 100-омный кабель, не предназначены они для этого. Да и коротить одну сторону кабеля тоже не стоит.

Попробуйте лучше взять пару из симметричных приёмника и передатчика, например - стандарта RS-485 (обязательно те, которые без ограничения скорости нарастания на выходах). Подключите один приёмник и один передатчик к противоположным концам одной из пар кабеля, нагрузив пару со стороны приёмника на резистор 100 ом. Подключите ещё один приёмник к выходу 1-го приёмника, в качестве инвертора, и подключайте выход второго приёмника ко входу передатчика. Получится такой же осциллятор на трёх инверторах, как и на 1554-й серии, но менее зависимый от внешних условий и ёмкостно - индуктивных характеристик кабеля. Таким образом Вы получите практически ту же схему, что и в предыдущем случае, и с приблизительно той же точностью.

И ещё, если частота генерации окажется слишком низкой, выбросите из схемы инвертор (второй приёмник). Вместо инвертора поменяйте местами концы пары на входе или выходе линии, и подключите выход приёмника прямо на вход передатчика. Получится то же самое, минус - задержка на инверторе, плюс - увеличение чувствительности к длине кабеля.

Удачи Вам и терпения.

-- Прилагается рисунок: --