टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर | विवरण और अवलोकन | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग

टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर

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चर्चा के बिंदु

टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर का परिचय

इससे पहले कि हम समय परावर्तक - TDR के बारे में सीखना शुरू करें, हमें एक प्रतिक्षेपक पता दें।

रिफ्लेक्टोमीटर: रिफ्लेक्टोमीटर एक प्रकार का सर्किट होता है, जो घटना को अलग करता है और एक दिशात्मक युग्मक का उपयोग करके लोड से शक्तियों को प्रतिबिंबित करता है।

रिफ्लेक्टोमीटर निष्क्रिय माइक्रोवेव घटकों के प्रमुख अनुप्रयोग हैं। एक रिफ्लेक्टोमीटर का उपयोग वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक में किया जाता है क्योंकि यह विभिन्न मापदंडों को माप सकता है जैसे - वन-पोर्ट नेटवर्क के लिए प्रतिबिंब गुणांक, दो-पोर्ट नेटवर्क के लिए परिमार्जन पैरामीटर। इसका उपयोग SWR मीटर के प्रतिस्थापन में या बिजली की निगरानी के रूप में भी किया जा सकता है।

समय डोमेन परावर्तक: एक टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टर या टीडीआर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो एक रिफ्लेमेटोमेटर की संपत्ति पर आधारित है जो प्रतिबिंबित तरंगों से विद्युत लाइनों की विशेषताओं का पता लगाता है।

टीडीआर का उपयोग केबलों के मुड़ जोड़े या समाक्षीय केबल जैसे दोषों को खोजने के लिए किया जाता है। यह लेख डिवाइस के बारे में, समय-क्षेत्र परावर्तक के उपयोग और इसके बारे में स्पष्टीकरण के बारे में और अधिक सीखेगा।

टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर
एक सामान्य समय डोमेन परावर्तक, छवि क्रेडिट: मेगर लिमिटेड द्वारा - मेगर लिमिटेड, सीसी द्वारा 3.0, संपर्क

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टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर का विवरण

काम करने का सिद्धांत

एक टीडीआर स्वयं द्वारा भेजे गए प्रतिबिंबित संकेतों का विश्लेषण करता है। प्रतिबिंबों का विश्लेषण करने के लिए, यह पहले केबल के साथ एक संकेत भेजता है और प्रतिबिंब का इंतजार करता है। यदि ट्रांसमिशन लाइन या केबल में कुछ दोष या बेमेल हैं, तो घटना तरंग का हिस्सा प्रतिबिंबित होता है। TDR परावर्तित तरंग को प्राप्त करता है और फिर दोषों का पता लगाने और मापने के लिए इसका विश्लेषण करता है। लेकिन अगर कोई दोष नहीं हैं या सब कुछ ठीक है, तो सिग्नल प्रतिबिंब के बिना दूर तक पहुंचता है, और केबल को स्वीकार्य माना जाता है। टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर का कार्य सिद्धांत लगभग एक RADR के कार्य सिद्धांत के समान है।

विश्लेषण

TDR परावर्तित लहर का विश्लेषण करता है। यह व्याख्या की जाती है कि परावर्तित लहर का आयाम असंतोष की बाधा को निर्धारित करता है। परिलक्षित दालों परावर्तित लहर की दूरी भी निर्धारित करती है, जो आगे चलकर दोष के स्थान को निर्धारित करती है।

विधि

टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर आवेग या चरण संकेतों या ऊर्जा भेजकर अपना संचालन शुरू करता है। फिर यह परावर्तित ऊर्जा या संकेतों को बाद में देखता है। प्रतिबाधा की असमानता को मापा जाता है और आयाम, परिमाण और तरंगों के रूप में ऊर्जा की प्रतिबिंबित दालों द्वारा विश्लेषण किया जाता है।

उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि एक आवेग फ़ंक्शन TDR से एक कनेक्टेड लोड की ओर भेजा जाता है। उस मामले में, रिफ्लेक्टोमीटर अपने प्रदर्शन पर एक आवेग संकेत दिखाता है, और आयाम असंतुलन के प्रतिबाधा को इंगित करता है। निम्नलिखित अभिव्यक्ति लोड प्रतिबाधा और प्रतिबिंबित लहर की भयावहता के बीच संबंध देती है।

पी = (आरL - जेड0) / (आरL + जेड0)

Z0 ट्रांसमिशन लाइन या समाक्षीय केबल की विशेषता प्रतिबाधा है। आरएल जुड़ा हुआ लोड प्रतिरोध है।

किसी भी प्रतिबाधा असंतुलन को समाप्ति प्रतिबाधा के रूप में देखा जाता है, और समाप्ति प्रतिबाधा इसकी जगह लेती है। इस प्रक्रिया में ट्रांसमिशन लाइनों की विशेषता प्रतिबाधा में तेजी से बदलाव होते हैं।

टीडीआर के संकेत प्रेषित

समय-डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर घटना संकेतों के रूप में विभिन्न प्रकार के संकेतों का उपयोग करते हैं। ट्रांसमीटरों में से कुछ नाड़ी संकेतों का उपयोग करते हैं। उनमें से कुछ तेजी से वृद्धि समय कदम संकेतों का उपयोग करते हैं। उनमें से कुछ भी संकेतों के आवेग कार्यों का उपयोग करते हैं।

पल्स सिग्नल का उपयोग करने वाले टीडीआर केबल के माध्यम से पल्स भेजते हैं। उनकी दृढ़ता उनके द्वारा भेजे गए नाड़ी की चौड़ाई पर निर्भर करती है। इसीलिए संकीर्ण नाड़ी संकेतों को प्राथमिकता दी जाती है। लेकिन संकीर्ण चौड़ाई के दालों के लिए एक कमी है क्योंकि वे उच्च आवृत्तियों के हैं। उच्च-आवृत्ति वाले सिग्नल बड़े केबलों के अंदर विकृत हो जाते हैं।

TDR के प्रतिबिंबित संकेत

आमतौर पर, लोड प्रतिबाधा से या तरंगदैर्घ्य की बाधा के कारण परावर्तित तरंगें अपने आकार में घटना तरंगों के समान होती हैं। फिर भी, परिमाण और अन्य गुण विविध मिलते हैं। यदि लोड प्रतिबाधा में कुछ परिवर्तन होता है, तो परावर्तित लहर परिवर्तनों को इंगित करने के लिए अपने मापदंडों में सटीक परिवर्तन करती है। उदाहरण के लिए, यदि लोड प्रतिबाधा एक कदम बढ़ जाती है, तो परावर्तित लहर में भी एक बढ़ा हुआ कदम होगा।

परावर्तित लहर की इस संपत्ति में टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर के लिए कई क्षेत्रों में एप्लिकेशन मिलते हैं। टीडीआर का उपयोग केबल की विशेषता प्रतिबाधा, अन्य प्रतिबाधा मापदंडों को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है, कनेक्टर या जोड़ों पर कोई बेमेल नहीं।

टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर
संकेत और लोड असंतुलन से प्रतिबिंब, छवि क्रेडिट: ओलेग अलेक्जेंड्रोवआंशिक संप्रेषणसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण विकिमीडिया कॉमन्स

टाइम डोमेन रिफ्लेक्टर के अनुप्रयोग

टाइम डोमेन रिफ्लेक्टर मुख्य रूप से बहुत लंबे केबलों के परीक्षण उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है। यदि बहुत लंबी केबल में कोई गलती होती है, तो किलोमीटर-लंबी केबल खोदने के बाद गलती का पता लगाना असंभव है। यह तब है जब एक टीडी रिफ्लेक्टोमीटर कार्रवाई में आता है। समय-डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर कनेक्टर्स पर प्रतिरोधों को मापने में सक्षम है और भयावह विफलताओं से पहले दोषों का पता लगा सकता है।

टीडीआर संचार लाइनों में भी अनुप्रयोग ढूंढते हैं क्योंकि वे किसी भी नल या स्प्लिस की शुरूआत के कारण लाइन प्रतिबाधा के किसी भी मिनट परिवर्तन को पकड़ सकते हैं।

पीसीबी के लिए टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर डिवाइस महत्वपूर्ण हैं। उच्च आवृत्तियों के लिए डिज़ाइन किए गए मुद्रित सर्किट बोर्डों को उनके गलती विश्लेषण के लिए टीडीआर की आवश्यकता होती है। कुछ प्रमुख अनुप्रयोग नीचे विस्तार से सूचीबद्ध हैं।

> अर्धचालक उपकरणों का विश्लेषण

टीडीआर अर्धचालक पैकेज में दोषों का पता लगाने के लिए उपयोगी होते हैं। डोमेन परावर्तक की संपत्ति का उपयोग करते हुए, एक टीडीआर प्रत्येक प्रवाहकीय ट्रेस के लिए अंक प्रदान करता है। यह उद्घाटन और शॉर्ट्स के सटीक स्थान का पता लगाने के लिए फायदेमंद है।

> टीडीआर का उपयोग करते हुए स्तर मापन

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, टीडीआर लंबी वायर केबल्स के दोषों का पता लगाने और उनका पता लगाने के लिए फायदेमंद और आवश्यक उपकरण हैं। एक अधिक उन्नत उपकरण - एक टीडीआर-आधारित स्तर माप उपकरण उस प्राचीन और मौलिक संपत्ति का उपयोग करके एक तरल पदार्थ के स्तर का पता लगा सकता है।

माप उद्देश्यों के लिए, उपकरण केबल या वेवगाइड के माध्यम से एक संकेत भेजता है। सिग्नल का एक हिस्सा सिग्नल की घटना के बाद परिलक्षित होता है या माध्यम की लक्ष्य सतह से टकराता है। अब, डिवाइस भेजने की अवधि और परिलक्षित लहर के प्राप्त समय के बीच अंतर की गणना करके अवधि की गणना करता है। अवधि अब द्रव के स्तर को निर्धारित करने में मदद करती है। जैसे उपकरण तरल स्तर को मापता है, इसीलिए इसे लेवल मेजरमेंट डिवाइस कहा जाता है।

डिवाइस के आंतरिक सेंसर एनालॉग सिग्नल का उपयोग करके विश्लेषण किए गए आउटपुट को संसाधित करते हैं। लेकिन कुछ कठिनाइयाँ भी होती हैं जबकि सिग्नल का प्रसार माध्यम की पारगम्यता से भिन्न हो जाता है। नमी की मात्रा भी प्रसार को भिन्न करती है।

> जियोटेक्निकल इंजीनियरिंग में टीडीआर के अनुप्रयोग

टीडीआर बड़े पैमाने पर जियोटेक्निकल इंजीनियरिंग डोमेन में शामिल हैं। इनका उपयोग ढलान के आंदोलनों का निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, जैसे कि विभिन्न उपकरणों जैसे कि हाईवे कट, रेल बेड और खुले गड्ढे वाली खदानें।

TDRs का उपयोग स्थिरता अवलोकन के लिए भी किया जाता है। अवलोकन की प्रक्रिया में, संबंधित क्षेत्र के करीब एक केबल स्थापित की जाती है। कंडक्टरों के बीच इन्सुलेटर्स का कोई भी बेमेल समाक्षीय केबल के विद्युत प्रतिबाधा को प्रभावित करता है। एक हार्डकवर समाक्षीय केबल को घेर लेता है। यह एक तीव्र केबल विरूपण के माध्यम से पृथ्वी की गति की व्याख्या करने में मदद करता है। परावर्तक उपकरण के मॉनीटर में विरूपण एक शिखर का कारण बनता है। आजकल, सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीक समान कार्य को अधिक कुशलता से कर रही हैं।

> मृदा की नमी का निर्धारण

समय-क्षेत्र रिफ्लेक्टोमीटर का उपयोग मिट्टी की नमी के स्तर को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। माप की प्रक्रिया काफी सरल है। एक टीडीआर को विभिन्न मिट्टी की परतों के अंदर रखा जाता है, और फिर वर्षा का प्रारंभ समय और मिट्टी की नमी में वृद्धि का समय नोट किया जाता है। पानी की घुसपैठ की गति को मापने के लिए टीडीआर उपयोगी होते हैं।

> कृषि इंजीनियरिंग में आवेदन

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, TDRs मिट्टी की सामग्री को माप सकते हैं। यह कृषि इंजीनियरिंग और विज्ञान के अध्ययन के लिए फायदेमंद और महत्वपूर्ण है। अनुसंधान और उन्नत अध्ययनों ने मिट्टी और अनाज, खाद्य पदार्थों, और तलछट के लिए नमी की मात्रा को मापने के लिए तकनीकी रूप से अग्रिम समय डोमेन को प्रतिबिंबित किया है। हालांकि, प्राथमिक भवन खंड समान रहा। माप में सटीकता के कारण टीडीआर बहुत प्रसिद्ध हैं।

> विमानन रखरखाव में आवेदन

रिफ्लेक्टोमीटर की संपत्ति ने विमानन तारों के रखरखाव में आवेदन पाया है। अधिक विशिष्ट संपत्ति "स्प्रेड स्पेक्ट्रम टाइम डोमेन रिफ्लेमेट्री" है, जिसका उपयोग गलती और निवारक रखरखाव का पता लगाने के लिए किया जाता है। संपत्ति का उपयोग करने के पीछे दो मुख्य कारण हैं। पहले माप में सटीक है, क्योंकि डिवाइस सटीक माप देता है। दूसरा टीडीआर एक व्यापक श्रेणी में दोषों का पता लगाने की क्षमता है जो कि बहुत अधिक जीवित है।

कुछ अन्य प्रकार के टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर

टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर
ऑप्टिकल समय डोमेन परावर्तक, छवि द्वारा:
"ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर"(सीसी BY-NC-SA 2.0) द्वारा सजीम्ज़ो

टाइम डोमेन रिफ्लेक्टोमीटर समय के साथ संशोधित और उन्नत होते जाते हैं। ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफलेक्टोमीटर TDR के उन्नत प्रकारों में से एक है। यह ऑप्टिकल फाइबर के लिए एक बराबर डिवाइस है। टाइम डोमेन ट्रांससमिसोमेट्री जैसी एक डिवाइस भी है, जो ऑप्टिकल फाइबर के प्रसारण का विश्लेषण करती है। दो और विविधताएँ हैं: "स्प्रेड स्पेक्ट्रम टाइम डोमेन रिफ्लेमेट्री (SSTDR)" और "सुसंगत टाइम डोमेन रिफ्लेमेट्री (COTDR)"।  

सुदीप्त राय के बारे में

टाइम डोमेन रिफलेक्टोमीटर | विवरण और अवलोकन | 5+ महत्वपूर्ण अनुप्रयोगमैं एक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में समर्पित हूं।
एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में मेरी गहरी दिलचस्पी है।
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