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一、基本原理
TDR是时域反射仪英文(Time Domain Reflectometry)的首字母缩写，用来测量信号在通过某类传输环境传导时引起的反射，如电路板走线、电缆、连接器、背板等。TDR是一种通用的时域测试技术，广泛应用于PCB、电缆、连接器、背板、IC 等测试领域。TDR可测传输线的特性阻抗，并显示出每个阻抗不连续点的位置和特性(阻抗、感抗和容抗)。
TDR通过向传输路径中发送一个阶跃脉冲信号，阶跃信号沿着传输线传输，当传输路径中阻抗发生变化，部分能量就会被反射，剩余的能量会继续传输。
利用仪器观测阶跃脉冲源输入点上的传输线信号，仪器上的波形以时间顺序显示入射和反射传播信号总和。只要知道发射波的幅度及测量反射波的幅度，就可以计算阻抗的变化。同时只要测量由发射波到反射波再到达发射点的时间差就可以计算阻抗变化的位置。
传输线中的阻抗发生变化将导致阶跃脉冲信号的幅度变化
二、TDR测量方法
检查线路的一种方法是所谓的TDR 测量。TDR 代表时域反射计，用于确定电缆长度、电缆故障、电缆断裂、短路和电缆挤压。TDR 仪表发送电脉冲，然后根据返回发射器所需的时间计算电缆长度或故障位置。
1、如何工作
在 TDR 方法中，设备向电缆发送一个脉冲，然后被电缆故障反射并发送回设备。故障类型可以通过特征反射曲线来识别。测量设备还能以大约 0.3 m 的精度指示故障位置。
2、为什么可以调整脉冲之间的时间？
脉冲宽度或脉冲持续时间对测量有影响。较小的脉冲时间具有更好的分辨率，即可以更好地显示彼此紧密跟随的误差，但缺点是无法准确测量更长的长度。而对于较大的脉冲宽度，恰恰相反，这意味着可以测量更长的电缆，但可能无法显示所有错误。因此，可能需要进行多次测量。
3、TDR 可以执行哪些类型的测量？
合适的电缆故障测量仪器，例如 KE2100，可以使用 TDR 方法测试各种不同的电缆并确定可能的故障位置。KE2100 甚至可以检测长达 15 公里的电缆。因此，显示了一些支持的电缆类型。TDR 支持线缆类型如下图所示：
4、测长是如何工作的？
在长度测量中，电脉冲在电缆的开始处输入。该脉冲穿过电缆部分，直到它在开路的电缆端反射并返回到电缆和测量设备的起点。测量传输和到达之间的时间差，然后使用电缆参数和脉冲设置将该时间转换为长度测量值。
5、如何查找故障原因？故障看起来像什么？
使用 TDR 方法时，设备将脉冲发送到电缆上，然后被电缆故障反射并发送回设备。故障类型可以通过特征反射曲线来识别。该仪器还能以大约 0.3 m 的精度指示故障位置。一些典型的反射曲线和相关的电缆故障如下图所示：
6、为什么要设置线缆参数？
电缆具有影响长度测量的不同电气特性。为确保长度测量尽可能准确，必须遵守传播速度（VF 值）的正确值。该值越精确，电缆长度显示的就越准确。以KE2100为例，的电缆数据库包含具有相应值的不同类型的电缆。
三、案例
1、背景
飞机的线路故障，是机务维修工作中的难点。难点在于断路或者短路位置的查找。传统的方法是目视检查，结合三用表分段隔离测量。排故的耗时长，投入大，尤其是线路越长，穿越的机体结构越复杂时，愈发明显。
2、系统原理
TDR 测试仪（时域反射计PN:6021-5154），是一种专门针对导线损伤位置定位的工具。原理：TDR 测量仪发出探测波，并接收反射波，遇到端点或者断点，反射波的强度会变大（和声波探测原理类似）。
通过向传输路径中发送一个脉冲或阶跃信号，当传输路径中发生阻抗变化时，部分能量会被反射，其余能量继续传输。当知道发射波的幅度并测量反射波的幅度时，则可以计算出路径中阻抗的变化。且通过测量发射到反射波回到发射点的时间差，还可以计算阻抗变化的相位。双绞导线、平行导线内的两导体，或者带屏蔽线的导线内的导体和屏蔽线，可被视作一个电容。平行板电容器的电容量 C=εS/d.（ε为极板间介质的介电常数，S 为极板面积，d 为极板间的距离。），所以面积越小，距离越大，C 越小。电容的阻抗 Xc=1/2*3.14fC，可见 C 越小，阻抗越大，所以双绞线中，如果有一条导线出现断点，相当于电容器的机板面积变小，C 会变小，阻抗会变大。TDR 能精准的检测出完全断路和接近短路的导线故障。
阻抗变大，波峰向上，说明断路
阻抗变小，波峰向下，说明短路
3、TDR工具使用指南
1)METER 页面的设置
A. 将鳄鱼夹同轴电缆连上 TDR 测试仪
B. 按左下角的开机键
C. 按 METER 键进入菜单
D. 在 INPUT CHANNEL 选择 COAX INPUT（一般默认）
2)、CABLE 页面的初始化设置
A、点击Cables按钮
B、点击右下角“↑、↓”键，选择距离选项“DISTANCE UNITS”,按手册要求通过“←、→”键可选择距离,单位米或英尺. 比如本次线束在AWL里边是2003cm,可以换算为20.03m。
3)、TRACE 的设置
1. Z scale：设置图形的纵轴范围，选择阻抗的范围 20、50、100、200、1000 欧姆，测量断路时：应选择 1000，测量短路时：可以选择 200。
2.Trace range：设置图形的横轴范围， 范围有：10、20、50、100（根据线长来设置合适的范围）。
3. START DISTANCE：设置 TDR 测试仪接头多少距离是波形起始点，设置为0（一般默认）。
4.Microfault：设置OFF（一般默认）。
操作：按压“Trace”进入页面设置，和“Cables”按键相同
4）、需有一条以上与目标线一样长度的导线，连接鳄鱼夹形成平行线
以此次排故为例：通过AWL手册得知本次故障线：3745VC的N销钉–7051VC的F销钉为一条线，需寻找一条和故障线路一样长度的线，通过AWL手册查询3745VC的P销钉–7051VC的J销钉相连。
5）、线路故障判断:导线的速度因子VF对于定位来说很重要，有三种测量方法，
第一种如下：
1.查询目标导线的实际长度：在 AWL 手册中查询导线的实际长度。
2.需有两条与目标线一样长度的导线：断开两条好导线两端的插头。
3.用 TDR 测试仪测量导线 VF 值步骤：
① 将鳄鱼夹同轴电缆与 TDR 测试仪连接，并开机。
② 按压按钮 CABLES：显示出 CABLE SELECTION 页面
③ 移动上、下键：选择 VELOCITY SRCH
④ 按压按钮 CRSR1：显示出虚线
⑤ 移动左、右键移动虚线的位置：使虚线的位置等于导线的实际长度（491CM）。
⑥ 移动上、下键改变 VF 值：当虚线和实线（波形的跳变点）的位置重合时，VF值是目标导线的测量值。
第二种
第三种方法：无法获知 VF 值时的断点测量方法
由于导线速度因子 VF测量比较麻烦，选择第三种方法：测量导线速度因子VF需要两条已知准确长度的好导线。如果现场的实际情况，测量VF不方便。可以参考下图的方法，使用其他不精确的 VF 值从分别目标导线的两头测量出断点的位置，原理如下图所示，按照比例关系，和导线的实际长度，可以算出断点的大致位置。
以本次排故为例：此次故障线路定位在了3745VC和7051VC之间20.03M之间的线路。将3745VC电插头和7051VC电插头脱开，在7051VC端脱开插头，用鳄鱼夹连接F和J销钉，按压TDR仪表中的“ENTER”，会显示波峰线，距离近会显示波峰近，距离远显示波峰远，由于线长为20米，选择横轴量程为50，在7051VC处量取波峰起伏在10米前起伏集中，按压“Trace”中改横轴量程，或者按压“ZOOM”放大横轴的显示，如图由此得知在7051VC处测量为大约3米-4米左右处有起波峰，同样方法在3745VC处测量为大约20米-21米左右处有起波峰，换算如下：
大约从7051VC处开始 2.6米至 3.2米处左右有异常，反之在 3745VC处开始 16.8至 17.4米处有异常。
