Можно ли измерить характеристическое сопротивление Z0 проводника?

У меня на работе есть кабель для передачи данных, сделанный на заказ, есть ли хороший способ измерить кабеля, или должны использоваться формулы? $Z_0$

Попытка выяснить, какое значение следует использовать согласующему резистору.

impedance

— Фред Бассет
источник

Если вы сделали это по индивидуальному заказу, а импеданс важен, это должно было быть в спецификации!

— Stevenvh

Это не было сделано мной по заказу, все работы унаследованы от предшественников ... как обычно

— Фред Бассет

Кабель предназначен для подключения дифференциальных сигналов (например, витая пара) или одножильных (как коаксиальный кабель)?

— Фотон

Дифференциал, RS-485

— Фред Бассет

Ответы:

Надлежащий базовый комплект называется TDR (рефлектометр во временной области). Более продвинутая версия называется Two Port Network Analyzer , обычно это дорогостоящий набор специализированных тестовых наборов.

Однако вы можете измерить импеданс с помощью обычного лабораторного набора следующим образом;

Создайте свою собственную настройку TDR; Вам просто нужен быстрый осциллограф и генератор импульсов. См . Страницу Wiki для TDR. Это работает, посылая короткий импульс по кабелю и измеряя амплитуду отраженного импульса.

Если у вас нет очень быстрого осциллографа и генератора сигналов, работайте с длинным кабелем (10 м или более), чтобы обеспечить достаточную задержку (или вы не сможете определить разницу между падающим и отраженным импульсами). Однако если слишком длинный кабель, и из-за затухания очень трудно отличить отраженный импульс от шума.

В зависимости от используемой конструкции сигналы распространяются по кабелю со скоростью около 0,7 * скорости света.

Сделайте то же самое с разомкнутой цепью, известным сопротивлением и коротким замыканием, замыкающим кабель. Три значения должны быть похожими, взять среднее.

метод

Настройка вашего комплекта должна быть следующей, хотя на рисунке отсутствует оконечный резистор (или короткий) с конца кабеля.
введите описание изображения здесь

Измерьте высоту импульса и обратно (падающий и отраженный) и разделите их (rho), затем решите следующие уравнения:

ρ = \frac{V r}{V i}

$\rho = \frac{Vr}{Vi}$

Vr - отраженное напряжение
Vi - падающее напряжение
. Характеристическое сопротивление - Zo
. Сопротивление - Zt.

ρ = \frac{Z_{t} - Z o}{Z_{t} + Z o}

$\rho = \frac{Z_{t} - Z{o}}{Z_{t} + Z{o}}$

Подробнее об этом объясняется в этом документе.

— Джейсон Морган
источник

Вот видео на YouTube, описывающее только это: youtube.com/watch?v=zrDxSM91Jcg (+1, хотя, очень хороший ответ)

— user42875

$Z_a$ $Z_b$

$Z_0 = \sqrt{Z_a \times Z_b}$

Опять же, это сложный квадратный корень.

Характеристический импеданс не зависит от частоты, но вы не можете измерить его при постоянном токе, поэтому нельзя использовать обычный мультиметр. Как говорит Телаклаво , на низких частотах характеристическое сопротивление может изменяться; она будет постоянной только выше 100 кГц до 1 МГц. Несмотря на то, что по возможности вы не зависите от частоты, вы обычно измеряете на своей рабочей частоте.

— stevenvh
источник

Просто чтобы указать, что он должен измерять это на частоте интереса, используя специальное оборудование. Он не может сделать это с помощью омметра.

— Телаклаво

@Telaclavo - очевидно, но я добавлю это к своему ответу.

— Стивенвх

Он (в основном) не зависит от частоты ... выше определенной частоты, которая может быть между 100 кГц и 1 МГц. Ниже это сильно варьируется. google.es/…

— Telaclavo

@Telaclavo - снова верно :-). Кстати, не стесняйтесь редактировать мой ответ, если вы считаете, что он нуждается в улучшении / настройке / уточнении.

— Стивенвх