Peut-on mesurer l'impédance caractéristique Z0 d'un conducteur?

Nous avons un câble de données sur mesure à mon travail, existe-t-il un bon moyen de mesurer d'un câble, ou faut-il utiliser les formules? $Z_0$

Essayer de déterminer la résistance de terminaison de valeur à utiliser.

impedance

— fred basset
source

Si vous l'aviez fait sur mesure et que l'impédance est importante, elle aurait dû être dans les spécifications!

— stevenvh

Ce n'était pas fait sur mesure par moi, tout le travail hérité des prédécesseurs ... comme d'habitude

— fred basset

Le câble est-il conçu pour être entraîné avec des signaux différentiels (comme une paire torsadée) ou asymétrique (comme un câble coaxial)?

— Le Photon

Différentiel, RS-485

— basset fred

Réponses:

Le kit de base approprié est appelé TDR (réflectomètre temporel). Une version plus avancée est appelée un analyseur de réseau à deux ports , les deux sont généralement des pièces coûteuses de kit de test spécialisé.

Cependant, vous pouvez mesurer l'impédance avec un kit de laboratoire normal de la manière suivante;

Créez votre propre configuration TDR; Vous avez juste besoin d'un oscilloscope rapide et d'un générateur d'impulsions. Voir la page Wiki pour un TDR Cela fonctionne en envoyant une courte impulsion dans le câble et en mesurant l'amplitude de l'impulsion réfléchie.

À moins que vous n'ayez un oscilloscope et un générateur de signaux très rapides, travaillez avec un long câble (10 m ou plus) pour vous assurer d'obtenir un délai décent (ou vous ne pourrez pas faire la différence entre les impulsions incidentes et réfléchies). le câble est trop long, l'attention rendra très difficile la distinction entre l'impulsion réfléchie et le bruit.

Selon la construction utilisée, les signaux descendent le long d'un câble à environ 0,7 * la vitesse de la lumière.

Faites de même avec un circuit ouvert, une résistance connue et un court-circuit terminant le câble. Les trois valeurs doivent être similaires, prendre une moyenne.

Méthode

La configuration de votre kit doit être la suivante, bien qu'il manque sur l'image la résistance de terminaison (ou courte) de l'extrémité arrière du câble.
entrez la description de l'image ici

Mesurez la hauteur de l'impulsion vers l'extérieur et vers l'arrière (incident et réfléchi) et divisez-les (rho), puis résolvez les équations suivantes:

ρ = \frac{V r}{V i}

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

Vr est la tension réfléchie
Vi est la tension incidente
L'impédance caractéristique est Zo
L'impédance de terminaison est Zt

ρ = \frac{Z_{t} - Z o}{Z_{t} + Z o}

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

Plus d'informations à ce sujet sont expliquées dans ce document.

— Jason Morgan
source

Voici une vidéo YouTube décrivant juste cela: youtube.com/watch?v=zrDxSM91Jcg (+1 cependant, très bonne réponse)

— user42875

Prenez une longueur de câble, laissez l'extrémité ouverte et mesurez l'impédance . Répétez ensuite l'opération avec l'extrémité du câble court-circuitée pour obtenir . Les deux sont des impédances complexes. L'impédance caractéristique de votre câble est $Z_a$ $Z_b$

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

Encore une fois, c'est la racine carrée complexe.

L'impédance caractéristique est indépendante de la fréquence, mais vous ne pouvez pas la mesurer en CC, donc pas avec un multimètre commun. Comme le dit Telaclavo , aux basses fréquences, l'impédance caractéristique peut varier; il ne sera constant qu'au-dessus de 100 kHz à 1 MHz. Bien que cela soit indépendant de la fréquence autant que possible, vous mesurerez généralement à votre fréquence de travail.

— stevenvh
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Juste pour souligner qu'il doit mesurer cela à la fréquence d'intérêt, en utilisant un équipement spécial. Il ne peut pas faire ça avec un ohmmètre.

— Telaclavo

@Telaclavo - évidemment, mais je vais l'ajouter à ma réponse.

— stevenvh

Elle est (principalement) indépendante de la fréquence ... au-dessus d'une certaine fréquence, qui peut être comprise entre 100 kHz et 1 MHz. En dessous, cela varie beaucoup. google.es/…

— Telaclavo

@Telaclavo - Encore une fois :-). BTW, n'hésitez pas à modifier ma réponse si vous pensez qu'elle a besoin d'être améliorée / ajustée / clarifiée.

— stevenvh