Как измерить длину кабеля мультиметром

Как измерить длину кабеля мультиметром

ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ КАБЕЛЯ

Когда возникает необходимость измерения длины кабеля в бухте, конечно, лучшим способом измерения является перемотка и определение длины прямым методом. Однако этот способ требует наличия перемоточных машин, достаточно большого времени и обслуживающего персонала. Гораздо чаще используют косвенные методы определения длины кабеля.

В настоящее время используются два основных метода:

    DC метод — по измерению сопротивления жилы на постоянном токе TDR метод (рефлектометр) — по измерению времени прохождения зондирующего импульса

Рассмотрим основные свойства этих методов, их достоинства и недостатки.

DC метод

В основу метода положен закон Ома в котором сопротивление жилы кабеля пропорционально длине жилы. Или для длины кабеля:

Здесь R — измеренное сопротивление жилы в Омах.
Rpg — погонное сопротивление жилы в Ом/км.

Все было бы хорошо, если бы погонное сопротивление не зависело от множества факторов. В действительности погонное сопротивление зависит от сечения жилы, температуры и химического состава материала жилы.

В общем случае для Rpg можно записать:

Удельное сопротивление ρ материала жилы зависит от химического состава и температуры

ρ20 — удельное сопротивление материала из которого сделана жила при 20oС — зависит только от материала жилы
α — температурный коэффициент, зависящий тоже от химического состава материала жилы.

Итак, более подробная формула для длины жилы кабеля будет выглядеть так:

Следует отметить, что длина жилы не всегда равна длине кабеля. Если для энергетических кабелей эти величины совпадают, то в кабелях связи применяется скрутка отдельных жил в пары или четверки. Скрутка приводит к тому, что длина жилы становится больше длины кабеля.

Что должен измерять прибор по DC методу?

Конечно сопротивление жилы с максимально возможной точностью.

Так для типичного медного силового кабеля с сечением 9 мм2 сопротивление 1 метра будет иметь величину порядка 0,002 Ом, Для кабеля с большим сечением сопротивление будет еще меньше. Таким образом, прибор должен иметь разрешение не хуже 0,001 Ом.

Измерение сопротивления с таким разрешением представляет известные трудности.

Во-первых, необходимо обеспечить подключение прибора не вносящее искажение в результат измерения. Решение этой проблемы хорошо известно — это использование так называемого подключения Кельвина или четырехпроводное подключение. Его смысл показан на следующем рисунке:

В этой схеме есть две отдельные цепи: цепь для подачи тока с амперметром и цепь измерения падения напряжения с вольтметром.

Во-вторых, измерение маленького падения напряжения осложняется присутствием термо-ЭДС на контактах. Уменьшить влияние термо-ЭДС на результат можно только двумя способами:

    Выдерживать оба конца кабеля при одинаковой температуре Проводить измерение при большом токе

В современных переносных приборах идет борьба за уменьшение потребляемой мощности и измерения обычно проводятся на малых токах. К тому же его величина обычно не приводится в документации на прибор. На наш взгляд этот параметр имеет первостепенное значение, определяющее физические ограничения на метрологические параметры прибора.

TDR метод

Метод основан на посылке короткого зондирующего импульса в кабель и наблюдении отраженного сигнала от конца кабеля:

Метод не применим к кабелям с одной жилой!

Отражение происходит как от открытого, так и от закороченного конца кабеля. Разница будет только в том, что при отражении от закороченного конца импульс переворачивается.

Длина может быть рассчитана по времени τ между моментом начала зондирующего импульса и моментом прихода отраженного, при известной скорости распространения. Скорость распространения определяется геометрией кабеля и свойствами изоляции. Кабели имеющие одинаковую геометрия (сечение жил, толщину изоляции и пр.), но отличающиеся диэлектрической постоянной материала изоляции будут характеризоваться различной скоростью распространения. Заводы — производители кабельной продукции обычно не приводят значение скорости распространения и измерителю необходимо ориентироваться на какие-то значения. Можно найти некоторые справочные материалы, но кабели с одинаковой маркировкой из разных партий могут иметь различные физические свойства.

Читайте также:  Как заделать дырки в вагонке от сучков

Скорость распространения традиционно для рефлектометрии задается коэффициентом укорочения КУ = C/V. Здесь C — скорость света в вакууме, V — скорость распространения электромагнитной волны в исследуемом кабеле. Для большинства марок кабелей коэффициент укорочения находится в пределах 1÷3.

Кроме отражения от конца кабеля, зондирующий импульс отражается и от любой неоднородности кабеля.

Прибор, подключенный к кабелю, представляет собой тоже неоднородность. Для устранения паразитного эхо-сигнала служит регулируемая нагрузка СОГЛАСОВАНИЕ.

Что должен измерять прибор по TDR методу?

Время между посылкой зондирующего импульса и началом прихода отраженного эхо-сигнала. На первый взгляд все достаточно просто, но на практике имеются значительные затруднения. Для точного измерения зондирующий сигнал должен иметь длительность в наносекундном диапазоне с очень крутыми фронтами. При распространении вдоль кабеля такой импульс претерпевает значительные искажения. Сильно уменьшается его амплитуда и размазываются фронты.

В таких условиях определение начала эха вызывает значительные трудности. Обычный подход, когда сам прибор определяет начало по превышению некоторого уровня приводит к появлению значительных ошибок.

Вторым осложняющим фактором представляется наличие собственных неоднородностей кабеля.

Реальность такова, что на сегодняшний момент лучший способ определения начала отражения от конца кабеля связан с зорким глазом измерителя. Даже профессиональные рефлектометры для медных кабелей не имеют функций автоматического анализа с точным определением расстояния.

Большинство измерителей длины кабеля отображают информацию на алфавитно-цифровых индикаторах. По нашему мнению качественное измерение длины кабеля возможно лишь при наблюдении графической картинки с возможностью ее растяжки по осям для точного позиционирования измерительного курсора.

Сравнение характеристик приборов

На рынке предлагается несколько моделей приборов для измерения длины кабеля на барабане. В таблице приведены приборы и методы, которые они используют:

29.10.2012 08:43 ­­В современном мире придумали только лишь два эффективных метода, как измерить длину кабеля без его размотки. Первый — по сопротивлению жил, и второй метод локации, который иногда актуален.
­
Устройство под названием РЕЙС-50 отлично подходит для любого из этих двух вариантов измерений. Однако необходимо понимать, что если у вас нет никаких св­едений о кабеле, то даже это устройство не сможет измерить его длину так, чтобы не разматывает его.

Для проведения точных измерений первым способом необходимо знать величину погонного сопротивления жилы. А если у вас нет таких сведений, то должны быть хотя бы данные сечения жилы и известен материал, из которого эта жила изготовлена, а еще вам нужна будет информация о температуре жилы.

К слову, погонное сопротивление можно также измерять с помощью устройства РЕЙС-50, если у вас имеется кусок такого же кабеля, но нужно при этом и знать его длину, которую можно вымерять рулеткой. Нужно обратить внимание, что нужно, чтобы было равномерным сечение жилы по всей длине кабеля. По всей длине жила должна быть из одного и того же материала, в ином случае точных измерений не получится.

Читайте также:  Как подключить термостат ballu вмт 2

Если вы пользуетесь методом локации, то вам для этого нужна будет информация о коэффициенте укорочения кабеля, обозначающий скорость прохождения импульса через кабель. Это значение имеет зависимость от изоляции измеряемого кабеля, равномерности изоляции по всей его длине, от количества скруток на метр погонный кабеля (начиная от повива), а также от того, правильно ли они распределены по всей длине кабеля, а еще важно измерить температуру кабеля.

Значение данной величины очень легко измерить устройством РЕЙС-50, но вам для этого нужен маленький отрезок идентичного кабеля, длину которого точно измеряли. Но даже вы произвели измерение кабеля РЕЙС-50, для измерения кабеля на барабане или в бухте нужно знать наверняка, что по всей протяженности кабеля толщина изоляционного слоя одна и та же. Если вы определили коэффициент укорочения по имеющемуся отрезку кабеля, длину которой вы наверняка знаете, но время измерения появилась необходимость размотать отрезок в линию, то найденное значение может иметь другое значение, в сравнении с величиной идентичного кабеля, который находится в свернутом состоянии.

У многих людей возникает вопрос, можно ли измерять кабель в бухте или на барабане методом локации?

Да, это возможно, но для корректного измерения необходимо соблюсти некоторые условия:

• Вы должны быть убеждены, что оба измеряемые кабели изготовлены одним заводом;
• Скрутки выполнены правильно и их количество идентичное по всей длине;
• Материал изоляции равномерно одинаково распределен на двух кабелях;
• Диаметр кабелей идентичен;
• Длина измеряемого кабеля и отрезка, с помощью которого определяется коэффициент укорочения, должны быть одинаковы по величине.

Как измерить длину кабеля без размотки

Некоторые спецы, десятки лет проработавшие на поставках кабеля, могут «прикинуть на глазок» количество кабеля прямо на барабане . причём довольно точно. Но сколько тогда будет стоить рекомендация «пожалуй, хватит…», а затем – печальная ситуация с недостачей пары-тройки метров? Точность такого измерения длины кабеля без размотки приблизительна и относительна. Да и купить кабель при такой оценке длины вряд ли захочется.

Для решения этой проблемы, измерения длины кабеля без размотки . изобретены и с успехом используются различные приборы (в том числе и российский прибор РЕЙС-50), позволяющие осуществить замер длины кабеля. В основе работы таких приборов лежат два сравнительно простых и очень эффективных метода измерения:

  • по величине сопротивления жил;
  • локационный метод.

Сразу отметим, что неизвестный кабель, неизвестного производителя и с неизвестными характеристиками обречён на разматывание, и без вариантов. Жила должна быть однородной и иметь одинаковое сечение по всей длине кабеля, иначе погрешность будет слишком велика, а конечные цифры – далеки от реальности.

Есть несколько важных величин, без которых измерить длину кабеля без размотки не получится:

1. Величина погонного сопротивления жилы кабеля.

2. Если значение погонного сопротивления недоступно, то потребуется точно знать, из какого материала жила (медь, алюминий, алюмомедь или сплав), сечение жилы и её температура.

Приборы для измерения длины кабеля

Обычно это удобные, имеющие небольшие размеры цифровые приборчики, предназначенные не для узкого круга силовых кабелей, но универсальные приборы для измерений контрольных, связных, управляющих, комбинированных и других типов кабеля или провода.

В одном корпусе такого прибора сочетается возможность измерения по методу DC – измерение величины сопротивления жил, и по методу TDR – как современный импульсный рефлектометр.

Читайте также:  Проходка герметичная для контрольных кабелей типа пгкк

Методы измерения длины кабеля без размотки

Используя табличное значение величины погонного сопротивления или диаметра и материала жилы конкретного кабеля, можно измерить его длину. Для этого на жилу подаётся ток и измеряется общее сопротивление, а затем полученное значение делится на погонное сопротивление.

Одножильный кабель или провод . Прибор должен быть подключён к двум концам кабеля, расположенного в бухте или на барабане .

Многожильный кабель. Если жилы одинаковы, то их следует закоротить на дальнем конце, измерить сопротивление между ними, а затем полученное значение делится на два.

Этот метод неприменим для одножильных кабелей или проводов, однако с успехом применим для многожильных. Прибор посылает в кабель кратковременный электрический импульс, который после достижения конца кабеля отражается (кабель может быть как разомкнутым, так и короткозамкнутым) и возвращается к прибору. Скорость импульса – величина постоянная, позволяющая замерить время, за которое зондирующий импульс прошёл всю длину дважды. Режим расчёта длины кабеля может ручным или автоматическим. А форма отражённого импульса покажет, разомкнуты или замкнуты концы кабеля.

TDR – методика применима к любым многожильным (более 2 жил) кабелям, в том числе и к коаксиальным. При этом не имеет значения, где и как расположен кабель: в бухте, на барабане, проложен в земле или на опорах и т.д.

Точность измерения длины кабеля без размотки

Вопрос точности измерений важен, поэтому следует обратить внимание на несколько условий для корректных замеров:

  1. Если для определения параметров кабеля используется тестовый кусок, то он должен быть абсолютно идентичен оригиналу.
  2. Токоведущая жила должна быть качественной: равное по всей длине сечение, а повив жил – равномерный.
  3. Изоляция обеих кабелей, тестового и оригинального, должна быть ровной и равномерно распределённой.
  4. Длины двух отрезков должны быть достаточно соизмеримыми.

Для метода локации ( TDR – метода ) потребуется коэффициент укорочения кабеля – точная величина скорости зондирующего импульса, зависящая от: 1) качества изоляции кабеля и её равномерности, 2) количества скруток повива на единицу длины (на 1 метр) и их распределения и 3) температуры кабеля.

Для этого и нужен тестовый кусок кабеля, по которому специалисты и приборы и установят нужные величины коэффициента укорочения. Следует учесть, что у размотанного отрезка полученные значения немного отличаются от фактических, что даст некоторую погрешность измерений, но её величина будет гораздо меньше, чем если прикидывать «на глазок».

Выводы и итоги

1. Оба метода, как DC, так и TDR, дают довольно точные результаты, а главной причиной погрешности являются неточности исходных величин (коэффициента укорочения и погонных параметров).

2. Погрешности можно уменьшить, особенно при TDR-методе, если использовать приборную функцию – автоматический интеллектуальный алгоритм для измерения длины кабеля.

3. В некоторых случаях ручной режим даст более точные значения вычисления длины кабеля, чем автоматический, особенно если замер производит высококлассный специалист.

4. Когда кабель на барабане или в бухте – точнее и проще использовать DC-метод, а если доступ к кабелю есть только с одной стороны – проще сделать измерение TDR-методом, хотя можно и закоротить жилы на второй стороне и применить DC-метод.

5. Если провод или кабель имеет только одну жилу – измерения возможны только по DC-методу.

Ссылка на основную публикацию
Как из прямого платья сделать трапецию
-Музыка -Рубрики Aнглийский (3) Ароматерапия (60) Бисер (60) Благотворительность (1) Валяние (62) Великий и могучий (37) Волосы (52) Все о...
Как закрепить вытяжку на гипсокартон
Чтобы в квартире или доме был свежий и чистый воздух, на кухне должна быть очень хорошая вентиляция. С задачей своевременного...
Как заправить стержень паркер
Уход за изделиями PARKER Для увеличения срока службы изделий Parker и сохранения исключительного лоска, необходимо придерживаться ряда рекомендаций по уходу....
Как измерить длину кабеля мультиметром
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ КАБЕЛЯ Когда возникает необходимость измерения длины кабеля в бухте, конечно, лучшим способом измерения является перемотка и определение длины...
Adblock detector