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如何用TDR测量铜线内两根导线的长度

电缆、TDR访问量:6时间:2022-07-18

我有一条如图所示的电缆。

黑色部分是绝缘体,棕色部分是铜,所以有一条大铜线,里面有两条小铜线。

当大铜线被绑在地面上时,我可以用时域反射仪(TDR)来确定小铜线的长度。

如果大铜线在使用时,通过它的电流比通过两根小铜线的电流大1000倍,会发生什么?我是否仍然能够用TDR确定长度?

我认为两根较小的铜线之间不应该有电容,但我怎么能用TDR来测量呢?




每个较小的导体与较大的导体之间都有电容,所以较小的导体之间可能有一个有效的电容,等于它们与较大导体的电容的一半。

当然,这并不意味着对大导体的电容没有影响。你说大导体 "有电流通过",这并不足以判断大导体上的任何信号会如何影响小导体。


如果你试图根据电缆的RCLG参数,通过计算信号的相位或群速度来测量电缆的长度,你必须考虑到该电路不是标准的传输线模型

相反,你有这样的

根据对称性,我推测你想用来计算信号的相位或群速度的RCLG参数是其中一个小导体和大导体之间的参数。两个小导体之间的参数将以2(对于串联元件)或12(对于并联元件)的恒定系数不同。

如果大导体被空气或其他绝缘材料取代,这些参数将与两个小导体之间的RCLG参数不一样。

相速度(在 "平坦的相速度区域")仍将是

但由于大导体和小导体之间的关系更密切,所以C较大,而两个小导体之间被绝缘体隔开时,L可能也因不同的几何形状而改变。

简而言之,你应该使用的RCLG参数是由一个较小的导体、其周围的绝缘体和较大的导体组成的同轴电缆的参数,(或者等价地,这些参数由2和12的系数调整)。

大铜管中的交流或直流电流的影响是一个包含小导体的时变或恒定磁场。除了通过电容耦合引起的任何电压外,这个磁场又能在小导体中诱发电流。

一般来说,TDR长度测量是基于对电缆末端阻抗变化(开路或短路)的反射的测量。它不涉及对电缆的电容或电阻的直接测量。

从理论上讲,TDR不必受到这种电流的影响。而在实践中,如果你用一个信号发生器和一个范围进行 "行人 "TDR测量,你应该能够确定长度,或故障的位置,与电线上的电压或电流没有关系。

然而,发生的情况可能是你所使用的TDR所特有的:如果感知到的阻抗变化受到大导体引起的感应电流或电压的影响,那么TDR内部的算法可能会被甩掉。

由于对您的特定TDR设备和通过大导体的电流的频率一无所知,我们不太可能提供一个明确的答案。

然而,您可以提供更多具体细节(电流、频率、电线类型、TDR型号、更多关于情况/应用),也许这里有人经历过类似的设置。

或者,如果你有一段已知长度的该电缆,你可以建立一个小型实验,通过比较TDR的长度测量与实际情况,确定电流是否会影响TDR的处理。

但是,如果你用DMM测量R和/或C,并确定它的长度形式,那就是另外一个问题了。

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