GDTG-500掌上式通訊電纜故障測試儀

一、概述

1.用途

GDTG-500掌上式通訊電纜故障測試儀，適用于通信電纜的斷線、

混線、絕緣不良等故障的查找；還可用于測量電纜的長度、波速度；也可

用于區(qū)分電纜的中間接頭和終端頭等。

2.功能特點(diǎn)

a.時域反射法（TDR）,可測斷線、混線、絕緣不良等各種類型的故障。

b.人機(jī)界面友好，操作方便、直觀。

c.能進(jìn)行自動測試。

d.干電池/充電電池供電，方便更換。

e.電源管理功能：電池欠壓自動關(guān)機(jī)，無操作自動關(guān)機(jī)。

f.手持式、體積小、重量輕、便于攜帶。

3.技術(shù)指標(biāo)

a.測試范圍：0-8km

b.分辨率：0?1km最大1m,2km最大2m,4?8km最大8m。

c.脈沖幅度：30Vo

d.脈沖寬度：80ns-5ps,自動調(diào)節(jié)。

e.測試盲區(qū)：1m。

f.波速度調(diào)節(jié)范圍：100?300m/ps。

g.增益調(diào)節(jié)范圍：0-80dbo

h.供電電源：6節(jié)AA型（5號）電池。

i.體積：225mmx155mmx50mm

j.質(zhì)量:0.42kg（不含電池）

二、工作原理和儀器組成

1.基本工作原理

時域反射法（TDR）,又叫脈沖反射法。測試時向電纜注入一低壓脈

沖，脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)，如短路點(diǎn)、奇=n三

-----A

故障點(diǎn)、中間接頭等，脈沖產(chǎn)生反射，回送到測量--------故障點(diǎn)

?

點(diǎn)被儀器記錄下來，如圖2-2-1所示：△[

圖2?1?1脈沖反射法原理圖

從儀器發(fā)射脈沖開始計(jì)時，到接收到故障點(diǎn)的反射脈沖共需時At；脈

沖行波傳播速度為V,則故障點(diǎn)距離Lx為：

_VA?

"二~^~（2-1）

不匹配點(diǎn)的反射系數(shù)p為：

p=（Zi-Zc）

（Zi+Zc）（2一2）

其中Z,為故障點(diǎn)的輸入阻抗，Z,為線路的特性阻抗。從式2?2可得到：

斷線故障反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同；而短路（混線）故障的反射脈沖

與發(fā)射脈沖極性相反。因此通過識別反射脈沖的極性，可以判定故障的性

質(zhì)。如圖2-1?2和圖2?1-3所示:

0----------------------------------0

A_LA_JV_

圖2-1?2斷線故障反射波形圖2-1-3混線故障反射波形

2.儀器組成

GDTG-500掌上式通訊電纜故障測試儀，包括主機(jī)、測試線及隨機(jī)文

件等。主機(jī)頂面有測試接口，用于接測試線。主機(jī)面板，見圖2?2?1所示:

圖2-2-1主機(jī)面板

a.液晶屏幕：

顯示各種信息，顯示的內(nèi)容在以后章節(jié)中有詳細(xì)介紹。

b.按鍵的基本功能：

按鍵上直接標(biāo)注的功能為基本功能，直接按鍵執(zhí)行基本功能:

1)庾國+/一鍵：用來改變當(dāng)前測試范圍(量程)。

2)g和。鍵：用來移動光標(biāo)。

3)酗+/-：用來調(diào)整信號增益。

4)gg鍵：用來打開或關(guān)閉儀器電源。

5)立鍵：背光鍵，用來打開和關(guān)閉液晶屏背光。背光功能為按鍵抬起

執(zhí)行。

6)睡鍵：在當(dāng)前范圍下自動定位故障點(diǎn)。

7)鮑鍵：按一下，進(jìn)行一次測試；長按3秒以上進(jìn)行連續(xù)測試和波形

顯不。

c.按鍵的上檔(Shift)功能：

按住Shift鍵(基本功能的左鍵)不放，再按其它鍵，則執(zhí)行鍵旁

邊標(biāo)注的上檔功能：

1)邈+/一鍵：用來調(diào)整電纜波速度。

2)Q和月)鍵：比例縮放鍵，用于對波形的縮小/放大顯示0

3)西鍵：在儀器內(nèi)存中暫存當(dāng)前波形，以備雙波形比較。

4)gg鍵：同時顯示當(dāng)前波形和暫存波形，以便比較兩波形的異同。

5)回鍵：自動尋找合適的測試范圍，并定位最可能的故障點(diǎn)。

3.顯示界面

GDTG-500的液晶顯示界面如圖2?3?1所示:

電池水平

暫存標(biāo)志光標(biāo)

//［比較標(biāo)志距離

S留73HEm

發(fā)射脈沖

A..IA

\故障反射脈沖

5叩ni己口IE中5XIJ四

圖2-3?1顯示界面

三、測試步驟

1.故障性質(zhì)的診斷

在線路出現(xiàn)障礙后，應(yīng)首先使用測量臺、兆歐表、萬用表等確定故障

的性質(zhì)和嚴(yán)重程度。從使用TDR脈沖測試儀進(jìn)行故障測試的角度，通信

電纜障礙可分為以下幾種：

a.斷線：電纜芯線一根或數(shù)根斷開，阻斷通信。

b.混線：分為接地、自混、他混三種，分別指芯線對地（鉛皮），同一對

芯線之間，不同線對的芯線之間的絕緣層破壞，甚至相互接觸，使絕

緣電阻下降到很低的程度，影響通信質(zhì)量，甚至阻斷。

c.絕緣不良：電纜芯線絕緣材料受到水或潮氣侵入，使絕緣電阻下降，

造成通信質(zhì)量不良，甚至阻斷。這類故障類同于自混、他混和接地，

只是故障電阻較大（幾千歐以上），故障程度較輕。

對于斷線和混線故障，脈沖測試法單端測試，無需對端配合，操作直

觀、簡便，結(jié)果準(zhǔn)確，是首選的測試方法，并可得到滿意的測試效果；而

對于電阻較高的絕緣不良故障，由于反射波形很小，往往無法測出故障距

離，如果有必要測試，需要換用其它方法（如電橋），但需要對端配合，

操作繁瑣，旦測試結(jié)果誤差較大。

測試人員根據(jù)儀器測試結(jié)果，綜合考慮通信線路的敷設(shè)路徑、故障發(fā)

生時間、障礙的范圍、線路環(huán)境、接頭位置、人孔井位置、天氣影響等問

題，將有助于最終正確尋找故障點(diǎn)。

2.測試接線

測試時，應(yīng)首先斷開與故障線對相連的局內(nèi)設(shè)備。

應(yīng)先在局內(nèi)進(jìn)行測試，確定出故障點(diǎn)的段落，然后到現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)測，

確定故障點(diǎn)的精確位置。

將測試線接儀器的測試插孔，測試線的線夾接故障線對。

3.選擇測試范圍

為得到完整的測試波形，初始測試選擇的范圍應(yīng)大于電纜全長至少幾

百米，如電纜全長為900m,則應(yīng)選擇2km范圍，而不應(yīng)選擇1km。若

發(fā)現(xiàn)可疑點(diǎn)較近，為了得到更高的測距分辨率，可以適當(dāng)將范圍縮小。

范圍調(diào)整方法：按遮+/—鍵，改變當(dāng)前測試范圍。每改變一次范

圍，儀器會自動進(jìn)行一次測試。

儀器共有以下幾種范圍（量程）：125m,250m,500m,1km,2km,

4kmo

4.設(shè)定波速度

根據(jù)測試原埋可以知道，測距實(shí)際上是在測時間，時間乘以速度得到

距離值，而且速度的誤差將會直接帶來距離誤差。高頻脈沖波在電纜上的

傳播速度稱為波速度。波速度與電纜芯線的絕緣材料有關(guān)，而與線徑無關(guān)。

例如最常用的全塑電纜的波速度約為每秒20萬公里，為了方便，表示為

200m/MS（每微秒200米）。

儀器默認(rèn)全塑電纜的波速參數(shù)：201m/ps,如果待測電纜為其他類型,

應(yīng)首先調(diào)整波速再進(jìn)行下一步測試。以下為幾種常用通信電纜的波速范

圍：

a.全塑電纜：201m/ps

b.填充聚乙烯電纜：192m/ps

c.充油電纜：160m/|Js

d.紙漿電纜：216m/ps

不同生產(chǎn)廠家或不同批次的電纜，即使是相同型號，其波速也會有細(xì)

微差別，當(dāng)需要精確測距時，需根據(jù)已知的電纜全長校準(zhǔn)波速度，參見本

章第十三節(jié)。

波速調(diào)整方法：按gg+/一鍵，可以調(diào)整電纜波速度。波速度的可

調(diào)范圍為100-300m/pso

5.調(diào)整增益

增益是指儀器對信號的放大倍數(shù)，調(diào)節(jié)增益可以改變的波形幅值，一

般要調(diào)到需要的波形幅值足夠大且不失真。儀器在每一范圍均有默認(rèn)增

益，如果判斷增益不合適，可以人工進(jìn)行調(diào)整。

增益調(diào)整方法：按53+/—，可以調(diào)整信號增益。每改變一次增益，

儀器自動進(jìn)行一次測試。

6.光標(biāo)定位

反射脈沖波形的起始位置是故障位置。將光標(biāo)移動到脈沖波形開始有

明顯變化的位置（如圖3.6.1虛光標(biāo)位置），屏幕右上角顯示的距離就是

故障距離。

注意：光標(biāo)在其池位置時，顯示的距離沒有意義。

自動定位方法：按定位鍵，儀器進(jìn)行自動光標(biāo)定位。如果自動定位

沒有得到正確結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行人工定標(biāo)。

手動光標(biāo)定位方法：按口和◎鍵，可以左右移動光標(biāo)。圖3-6-1

為一個典型的混線故障波形，虛線光標(biāo)位置即為故障點(diǎn)距離：453mo因

為波形向下，故判斷為混線故障；若波形向上，則為斷線故障。

接頭反射故障反射

發(fā)射脈沖

圖3-6-1典型的混線故障波形定位

7.波形放大和縮小

如果需要精細(xì)觀察，從而得到更高的測距分辨率，可以將波形進(jìn)行水

平縮放。

波形縮放方法：按用鍵將波形放大；按P鍵將波形縮小。

在波形放大狀態(tài)，無法進(jìn)行自動定位。

8.波形暫存和比較

通過比較電纜故障線對和完好線對的波形，可以更容易識別故障點(diǎn)。

波形比較方法：首先測試得到故障線對波形，按圖司鍵，將當(dāng)前波

形在儀器內(nèi)存中暫存，屏幕左上角顯示暫存標(biāo)志。然后在條件不變的情況

下測試一條完好線對的波形，按叵助鍵，屏幕上將同時顯示兩條波形,

屏幕上部顯示雙波形比較標(biāo)志。通過比較兩波形的異同，可以幫助尋找故

障點(diǎn)。如圖3-8-1所示:

雙波形比較標(biāo)志

故障反射全長反射

。兒、H52m

發(fā)射脈沖

圖3-8-1波形比較

9.自動測試

按幽，儀器進(jìn)入全自動測試，自動選擇范圍，光標(biāo)自動定位。全

自動測試的結(jié)果僅供參考。

10.連續(xù)測試

長按§3三秒鐘以上，儀器進(jìn)入連續(xù)測試：在當(dāng)前范圍和增益條件

下連續(xù)發(fā)射脈沖并顯示波形，1分鐘后自動停止，也可按酗鍵中止。

此功能一般用于多對芯線的巡檢。

11.波速度校準(zhǔn)

根據(jù)已知的電纜全長，可以精確校準(zhǔn)波速度。

用一段已知長度的同類型電纜，測量其對