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1、同軸電纜、光纖電纜的檢測 領(lǐng)測軟件測試網(wǎng) 　[摘要]：本文主要介紹同軸電纜和光纖電纜的檢測方法，對檢測儀器在實際工作中的應(yīng)用和操作做了較祥細的說明。 　　一、同軸電纜檢測 1、電纜進水后我們對特性阻抗的變化做了測試，當(dāng)電纜受潮進水，電視信號通過電纜時，所測電平值低于該段電纜規(guī)定損耗值。根據(jù)電纜進水、受潮時間的長短，電纜內(nèi)外導(dǎo)體腐蝕、氧化生銹的程度不同，其電平的損耗衰減值也會有差異。 　　下面對受潮、積水不同程度的SYDY-75-9.5竹節(jié)式中同軸電纜做了各種測試記錄。 　　1）測試使用儀表：MT500型萬用表；MC7頻譜儀；DL6243電容電感測試儀。 　　2）測試項目：

2、（100米電纜） 　　　電纜直流電阻； 　　　電纜電容、電感； 　　　電平。 　　3) 測試結(jié)果： 　　電纜不同程度受潮、進水后其電阻、電容、電感、電平變化情況見表。 　　從以上測試數(shù)據(jù)表明，電纜受潮進水程度的不同，也會導(dǎo)致分布電容、電感相應(yīng)變化，其特性阻抗也將變化，因為同軸電纜的內(nèi)外兩個導(dǎo)體之間存在電場，有一定的電容量，導(dǎo)體中通過交變電視信號時會產(chǎn)生一定的電感量，這些電感、電容在電纜中分布存在，以每米同軸電纜的電感量L和電容量C來衡量這樣串聯(lián)的電感與并聯(lián)的電容組合，形成了同軸電纜的特性阻抗Ｚ。 　　從特性阻抗公式可知，電感L和電容C的變化都會導(dǎo)致特性阻抗變化。從積水

3、后電纜電容和電感測試數(shù)據(jù)分析。進水量越多，電容、電感量變化越大，其特性阻抗必定在變化，致使信號源輸入阻抗與電纜的特性阻抗不等，稱失配。最后導(dǎo)致功率損耗增大，把一部分有效信號功率損失掉。 　　從理論上分析，同軸電纜的衰減主要由內(nèi)導(dǎo)體“集膚效應(yīng)”損耗引起。頻率越高集膚效應(yīng)越強，串聯(lián)電感的感抗（wL）增加，同時并聯(lián)電容的容抗（wc）減小，內(nèi)導(dǎo)體上信號對外導(dǎo)體的旁路泄漏增加，所以頻率越高，電纜傳輸距離越長，其衰減也越大。 　　電纜受潮、積水后，所測數(shù)據(jù)證明，電感和電容量都在增加（電容量增加的幅度比電感量大），而串聯(lián)電感的感抗（wL）也在增加，并聯(lián)電容的容抗（wc）卻不斷減小，內(nèi)導(dǎo)體上的信號對外

4、導(dǎo)體的旁路泄漏加劇，信號電平衰減下降量也越大。 　　電纜受潮，積水后各頻道電平大幅度下降，但是不同的頻率其衰減量也不一，積水后的電平象波浪一樣高低變化，其變化量的多少取決于電纜受潮積水的程度。 　　2.同軸電纜故障的檢測方法 　　用QXZ04型測試儀查找故障點，QXZ04型電纜故障測試儀是測量電纜故障的一種數(shù)字儀表，它利用傳輸線的反射原理，在時域范圍內(nèi)就可定電纜的故障點。使用方便，測量迅速。直觀、準(zhǔn)確、操作簡單?？蓽y電纜的開路、短路及阻抗失配等故障的位置和性質(zhì)，測量電纜的長度和電纜中信號傳播的速度，對傳輸電視信號的同軸電纜出現(xiàn)的開路、短路和間接短路故障能迅速的判斷出來。 　　要

5、想準(zhǔn)確的判斷故障電纜部位，事先應(yīng)測出該電纜的傳播速度。其方法是：先將一根（50-100米）同型號已知長度的電纜按儀器使用說明操作，測出該電纜的傳播速度，根據(jù)被測的傳播速度，對故障電纜進行以下檢測。 　　1)接上損壞的同軸電纜，將儀器電源接通，將傳播速度扭旋到事先已知該電纜的傳播速度位置。 　　2)將全程、延時開關(guān)K4-2扭放在全程位置，根據(jù)被測電纜的長度，把測試量程選擇開關(guān)K5置于合適的檔位，調(diào)節(jié)聚焦、水平位移、垂直位移電位器W1、W2、W3、W4使圖形清晰，再調(diào)平衡調(diào)節(jié)電位器W5、W6使機內(nèi)平衡電路阻抗和被測電纜端阻抗相匹配，使反射幅度增大，再根據(jù)故障性質(zhì)，選擇時標(biāo)極性。當(dāng)以上都調(diào)好

6、后，再調(diào)節(jié)反射時間置于開關(guān)K6、K7、K8,使活動電子時標(biāo)靠近反射波，微調(diào)反射時間電位器W8，使時標(biāo)前沿對準(zhǔn)反射波前沿，此時數(shù)字顯示器顯示出的數(shù)字即為故障點距離。 　　3.如何判斷故障點的性質(zhì) 　　1)當(dāng)線路正常時，無反射波。 　　2)當(dāng)線路斷開或接觸不良，反射脈沖與發(fā)射脈沖相同。 　　3)當(dāng)線路短路或者電纜受潮、進水時使絕緣降低，反射脈沖與發(fā)射脈沖波反相。 　　該儀器對檢測新電纜的長度、已架設(shè)或埋地電纜距離的復(fù)查，故障部位的確定非常方便、而且準(zhǔn)確可靠、測量距離可達20公里，也適應(yīng)于市話、對稱、同軸、電力電纜、被復(fù)線、銅線、鐵線等明線，因各種原因會有5-10米的誤差。

7、　　4.用電纜探測器尋找故障點 　　郵電部生產(chǎn)的6405B型電纜探測器能迅速準(zhǔn)確的找出電纜短路、開路和間接短路故障點的部位。 　　該儀器由主機和附機兩部分組成：主機實際上是一個信號發(fā)生器，面板上有mA毫安表一只，阻抗選擇扭一只（設(shè)有8W，16W，50W，150W，160W，五檔位）電表靈敏度控制扭一只，電源測試鍵一只，輸出控制和連續(xù)、斷續(xù)選擇開關(guān)一只。開機后主機將產(chǎn)生連續(xù)或者斷續(xù)蜂音。當(dāng)電纜有開路或短路故障后，將電纜芯線和外導(dǎo)體分別接在主機輸出接線端子上，電纜另一端拆下分開，若萬用表指針擺動，說明電纜開路，不擺動，證明電纜短路。 　　附機有地面探頭和地下探頭兩種，根據(jù)架空線路和地埋

8、電纜的不同而自行選擇探頭。探頭實際上是一個信號接收器，接收主機發(fā)出來的斷續(xù)或者連續(xù)信號，故障檢查步驟： 　　1)將故障電纜一頭分別接在主機輸出端子上，另一頭從器件上拆下內(nèi)外導(dǎo)體分開。 　　2)接通主機電源（內(nèi)裝13.5伏1號電池）mA表指針開始擺動；若不擺動證明電纜是短路故障，電表靈敏度電位器控制在適當(dāng)位置，75W同軸電纜的阻抗選擇在50-150W檔位即可，蜂音輸出可任選，這時可將耳機戴在頭上，當(dāng)探頭靠近主機輸出端子時，即可聽到連續(xù)或斷續(xù)蜂音，證明儀器工作正常。如果是架空線，可將探頭捆在一根七米左右的木桿上，將探頭靠在電纜上，沿故障線路查找，如果電纜是開路，當(dāng)探頭超過斷開的電纜位置時，

9、耳機里收到的蜂音會中斷或者聲音明顯變小，證明故障點就在附近，將探頭在故障電纜部位來回找?guī)状危蜁浅?zhǔn)確的找到故障點。 　　3)如果電纜內(nèi)外導(dǎo)體短路，探頭超過短路位置后幾乎沒有聲音，將探頭來回尋找?guī)状?，故障點會準(zhǔn)確找到。 　　4)若電纜是間接短路或絕緣降低（進水或潮氣），探頭經(jīng)過電纜故障點時聲音會逐漸變小，當(dāng)蜂音變得太小時，探頭往回尋找，當(dāng)探頭接收到的蜂音忽大忽小時，證明故障點就在這里，上去檢查后即可找出故障點。 　　5)用Qxz04型電纜故障測試儀和電纜探測器同時查找故障，效率更高。 　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)同軸電纜開路、短路和絕緣降低故障時，先用Qxz04型電纜故障測試儀測出這根電纜

10、的大概故障長度位置，然后再將6405B型電纜探測器的連續(xù)或斷續(xù)蜂音信號送入故障電纜中，再用探頭到Qxz04型測出的長度位置來回尋找故障點。用兩種儀器互相配合檢查電纜故障位置也是一種靈活巧妙的辦法，而且能非常迅速，準(zhǔn)確的找到電纜故障點。 　　6.用萬用表檢測電纜故障 　　1)維修線路時，測放大器輸入電平如低于規(guī)定電纜長度的電平損耗值，再用萬用表電阻擋測電纜電阻（R1或R100歐擋)，表針象電容充電似的慢慢上升。該現(xiàn)象表明電纜受潮嚴(yán)重或者電纜內(nèi)積水較多。當(dāng)然電纜受潮、積水量的多少，萬用表所測的電阻值及表針充電似的擺動幅度是有差別的。一般完好無損的電纜，其R應(yīng)為無窮大，電纜受潮嚴(yán)重，積水量多

11、，電纜阻值一般在幾百歐左右；電纜若積滿水，其電阻值基本等于零，相當(dāng)于短路，而且表針都是象電容充電似的慢慢向上擺動。這樣完全可斷定是電纜受潮積水所導(dǎo)致的故障；此時，接收機收到的電視信號效果非常差，甚至無法收看。 　　2)將有開路或者短路的故障電纜兩頭卸下，電纜內(nèi)外導(dǎo)體都分開，若電纜有短路故障，表針一定會指到零位；當(dāng)電纜開路時，應(yīng)將電纜的另一頭短接起來，再用萬用表檢查，若表針仍不擺動，證明該電纜有斷開之處。 　　3)因施工損壞同軸電纜外導(dǎo)體塑料護層或因生產(chǎn)質(zhì)量低劣，使電纜塑料外護層厚薄不一樣，日曬雨淋后，外皮薄的地方裂開進水，使外導(dǎo)體金屬層（或者金屬網(wǎng)）腐蝕。該故障用萬用表電阻檔檢查時，如

12、所測回路阻值大大高于原電纜回路值，證明外導(dǎo)體嚴(yán)重腐蝕，若所測回路值無窮大，說明外導(dǎo)體腐蝕后斷開?？傊S電纜的檢測方法很多，只要我們認真分析判斷，掌握好準(zhǔn)確的檢測方法，任何故障均可查出。 　　二、光纖電纜的檢測方法 　　1.光纖的日常維護和測試 　　1)光纖的日常維護工作很重要，它是保證光纖安全、穩(wěn)定可靠運行的根本保證； 　　2)每年或半年應(yīng)對各條光纖的技術(shù)數(shù)據(jù)定測一遍，并和原始數(shù)據(jù)比較。發(fā)現(xiàn)問題盡快的分析討論疑點，盡早把問題和故障排除，避免突發(fā)性事故發(fā)生； 　　3)定期對光纜線路進行巡視，對巡視中發(fā)現(xiàn)電纜、護套、電纜接頭、線路垂度等問題要作詳細記錄，便于盡早發(fā)現(xiàn)和處理問

13、題，這是維護中很重要的一個環(huán)節(jié)； 　　4)定期測試光收機入口光功率和出口RF電平，發(fā)現(xiàn)與原記錄相差較大時，應(yīng)分析故障是來自光纜還是光接收機，是來自活插接件部位還是光發(fā)射機本身原因所造成。 　　2.光時域反射儀的工作原理 　　光時域反射計（OTDR3000)是通過被測光纖中產(chǎn)生的背向瑞利散射信號來工作的,測試的項目是光纖的長度，光纖衰耗，光纖故障點和光纖的接頭損耗,是檢測光纖性能和故障的必備儀器由于光纖自身的缺陷和摻雜成份的均勻性,使之它們在光子的作用下產(chǎn)生散射,如果光纖中(或接頭時)有幾何缺陷或斷裂面,將產(chǎn)生菲涅爾反射,反射強弱與通過該點的光功率成正比,也反映了光纖各點的衰耗大小,

14、因散射是向四面八方發(fā)射的,反射光也將形成比較大的反射角,散射和反射光就是極少部份,它也能進入光纖的孔徑角而反向傳到輸入端,假如光纖中斷,即會從該點以后的背向散射光功率降到零。根據(jù)反向傳輸回來的散射光的情況來斷定光纖的斷點位置和光纖長度。這就是時域反射計的基本工作原理。 　　3.光纖衰耗的測量 　　縱軸是信號強度，橫軸是時間，光線沿光纖軸向傳輸有一定的強度，故入點A端面有一菲涅爾反射光最先被收到，而且信號最強，緊接著B.C.D二段傳輸距離不同，回到入點A的時間也不同，有先有后。由于它們受到的衰耗各不相同，故在縱軸上反應(yīng)出t的幅度，單位是光功率單位。因為光纖沿軸向的每一點均有散射光（或反射

15、光）傳回。所以上圖曲線是連續(xù)的。 　　曲線B點有一突降。說明光纖在該點有一接點或者缺陷而引起對光信號較大的衰減，B點到C點衰減也是均勻的，且下降變緩，證明這段光纖比前段光纖衰減系數(shù)小，C點有一個突然上升的脈沖，證明該處有一斷裂面（不是完全中斷）或缺陷引起的菲涅爾反射，C-D段不是直線，說明該段光纖軸向結(jié)構(gòu)不太均勻。也就是講與瑞利散射系數(shù)有關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)如芯徑，數(shù)值孔徑。折射率等沿軸向分布不是均勻的。 　　D點信號突然消失，說明光纖的一個斷或者終點，如果D點斷面平整，此時反射系數(shù)R≠0。這樣會出現(xiàn)一個反射脈沖信息，若D點為粉碎性不規(guī)則斷面，反射系數(shù)R很小甚至為零，它的反射信號很弱無明顯反射

16、脈沖。 　　我們利用背向散射儀可測出光纖沿線任意兩點間及至全程的衰耗情況，還能看到光纖結(jié)構(gòu)是否均勻，使用起來非常方便。 　　4.光纜的測試 　　光纜的接頭和測試儀器是專用的，與普通的電纜接頭工具和檢測儀器是完全不一樣。光纜接頭用的自動融接機和測距離、損耗用的光時域反射儀價格昂貴，但接頭質(zhì)量好損耗特別小，檢測距離誤差小，準(zhǔn)確速度快。還有一種掌上使用的光功率、光電平測試儀非常輕巧方便。除此之外，還有幾種專用儀器。下面主要介紹用光時域反射計測試光纖電纜的情況。 　　在光纖施工時，光纖的長度，傳輸損耗是主要測量指標(biāo)，用光時域反射計測量上述指標(biāo)操作方便，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，TFS3031微型光

17、時域反射計是一個結(jié)構(gòu)堅固，易于使用的微型光時域反射計（OTDR），非常適應(yīng)野外現(xiàn)場施工用，同時還提供對單?；蚨嗄９饫w系統(tǒng)的精確測量。 　　對電纜中每一個連接處的位置，反射極損耗可快捷并清晰地顯示在一個7英寸的大屏幕上。Tekranger是唯一微型光時域反射計，只要按單鍵，它就會告訴您在5米-100公里遠的接頭情況。光時域反射計（Mini-OTDR）可自動地調(diào)整捕獲參數(shù)以提供最佳可能的分辨率，同時保持精確測量所必需的動態(tài)范圍。在捕獲時采用各種不同的脈沖寬度，這將獲得極為精確的波形。非常容易在顯示屏上讀出曲線，同時顯示一張事件表，表明有關(guān)連接處的所有情況。 　　1)光纖長度的測試 　　

18、該儀器對線路障礙進行測試、判斷、定點。在測試判斷障礙前，儀器光標(biāo)應(yīng)設(shè)在線路曲線末端裂斷點菲涅爾反射峰上升沿的始點。測試的精度與選用的纖蕊折射率n值和測試選用的脈沖寬度有關(guān)。由于測試長度的推導(dǎo)公式D=ct/2n（式中C為真空時的光速，C=310m/s,t為一個光脈沖從發(fā)射到經(jīng)線路末端菲涅爾反射后OTDR接收到這個光脈沖的時間）n值越準(zhǔn)所測結(jié)果越真實，所以測試時一定要以生產(chǎn)廠給定的n值設(shè)定，例如：在施工瓜子坪——馬家灣光纜時，全線四個接頭施工完后，用光時域反射計檢查每根光纖的技術(shù)指標(biāo)時，發(fā)現(xiàn)一根纖蕊距離縮短一半，證明這根光纖中斷，經(jīng)查原始資料，是第二個接頭4.2KM處光纜接頭中有一根光纖中斷。位置

19、判斷準(zhǔn)確后，打開接頭盒,發(fā)現(xiàn)是施工時，光纖在接頭盒內(nèi)，接頭融接點彎曲半徑小，受力較大，因此斷開，重新接頭后，指標(biāo)均正常。 　　2)光纖線路損耗的測試 　　光纜施工完畢，若用光時域反射計所測的某根光纖接頭損耗特別大，在確定距離后，一定要打開接頭盒，重新接頭，這種情況一般是施工時遺留下來的問題。 　　運行中的光纜出現(xiàn)問題，如所測幾根光纖的衰減曲線出現(xiàn)臺階，在距離測定后，根據(jù)原始資料找到故障點，結(jié)果是火藥槍射擊打傷光纖但未完全斷開所致。 　　3)光纖接續(xù)損耗的測試。 　　測接頭損耗的方法之一是，用FSM-30s融接機將兩根光纖連接在一起，接頭完畢，在顯示屏上立即顯示剛接頭的衰

20、減損耗值，操作人員可根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)確定該頭是否合格，若損耗太大，要斷開重新融接。 　　方法之二是用光時域計測接頭損耗，一般采用五點平均法，即把光標(biāo)設(shè)置在光纖接點上，光標(biāo)左邊的兩個點分別置于靠近測試端那根光纜的曲線平滑處，使兩點所成的直線與曲線盡量重合，光標(biāo)右邊兩點置于下一根光纖的曲線平滑位置，也讓兩點所成的直線與曲線盡量重合。這樣通過光標(biāo)兩側(cè)直線形成的“臺階”高低來表示光纖接續(xù)損耗的大小。 　　為了準(zhǔn)確測定故障點，維修檢測技術(shù)人員要熟悉OTDR儀表的固有誤差，掌握儀表折射率的隨機變化和光速取近似值產(chǎn)生的偏差，還要注意儀器操作不當(dāng)?shù)恼`差。在使用OTDR測線路時，一定要根據(jù)實際情況調(diào)好量程

21、，選取合適的脈寬（pw），設(shè)定纖蕊折射率n值，在兩種波長(1310nm、1550nm）的激光器選擇中，根據(jù)線路將來傳輸使用的光波長，選取合適的波長值。設(shè)定好以上幾項參數(shù)后，方可進行線路光特性測試工作。 　　以上三種誤差都會影響測量線路故障的準(zhǔn)確性。儀器本身的誤差反映在距離分辨率上，它是由抽樣頻率和抽樣脈寬所決定，抽樣脈寬越小誤差越小，反之則誤差越大。而折射率的隨機性和檢修人員的操作方法則是直接影響距離誤差的主要原因，不同型號的光纖具有不同的折射率，所以對光纖進行測量時應(yīng)首先了解被測光纖的折射率，讓測試誤差降到最低。 　　4)光功率的測量 　　光纜施工完畢投入使用后，要對光發(fā)射功率和光接收功率以及線路損耗進行測量，并調(diào)整到設(shè)計最佳輸入功率，常用的光纖萬用表有國產(chǎn)便攜式PMS-1A型光功率計它是帶微機控制的智能化光功率計，專用于光纖電纜施工和其它大功率測量領(lǐng)域，該儀表可測量40dbm——+20dbm光信號。該型號光功率計精巧探頭置于機身內(nèi)部，受到良好的保護，操作簡單、方便、另外還有AQ2150進口型，它們都可直接測出要知道的光功率和光電