Рефлектометр. Виды и работа. Применение и устройство. Особенности

Рефлектометр – это электрический высокотехнологический прибор, предназначенный для анализа параметров волоконно-оптических линий передач. Устройство помогает найти дефекты в оптоволоконной магистрали, а также ее разрывы, с точным указанием расстояния до места повреждения. Устройство является очень распространенным в связи с широкомасштабным применением оптоволоконных линий, которые используются для интернет-сетей. Оптоволокно представляет собой прозрачные жилы, проводящие световой сигнал с минимальными потерями мощности. Для выявления дефектов в их структуре применение классических тестеров для электропроводов невозможно, поскольку волокно не пропускает ток. Рефлектометры являются единственным прибором, способным искать точки разрыва проложенной линии.

Как работает рефлектометр

Хотя данное устройство и имеет очень непростую конструкцию, принцип его работы не сложный для понимания. Прибор генерирует лазерный пучок света, который отправляется по оптоволокну в виде короткого импульса. Во время движения пучка при попадании на мелкие дефекты в линии, часть света отражается и двигается обратно на чувствительную часть рефлектометра. Она улавливает отбитый сигнал и проводит его фиксацию. Остальная часть пучка, которая смогла пройти через поврежденную часть провода, продолжает движение дальше. По мере преодоления различных препятствий часть света преломляется и возвращается обратно на устройство. Это продолжается до тех пор, пока импульс не преодолеет всю линию до ее конца, или не наткнется на участок полного разрыва.

Прибор фиксирует с большой точностью расстояние до мест с существенными дефектами, которые уменьшают силу сигнала, а также участка полного обрыва. Благодаря этому, можно провести ремонт уложенного оптоволоконного провода, а не менять его полностью. Также устройство позволяет оценить качество сварного шва, который получается при соединении кусков кабеля.

Принцип действия устройства вполне понятен. Данное объяснение является весьма упрощенным, поскольку фактически прибор генерирует короткие импульсы с высокой частотой. Сделать точные выводы о состоянии сети, используя только один импульс невозможно. В связи с этим прибор подключается на 20-30 секунд и за это время совершает несколько тысяч сигналов. Полученные данные от каждого из них анализируются и выводятся в виде диаграммы, которая представляет средний показатель от каждого из тысяч измерений.

Reflektometry

Возможности рефлектометра

Рефлектометр может работать с длинными сетями, продолжительность которых составляет километры. Конечно, для точного получения данных необходимо применение мощного прибора способного создавать импульс достаточной силы для преодоления столь большого расстояния. Представленные на рынке рефлектометры могут быть рассчитаны как для больших расстояний, так и для малых. Последние используются преимущественно для тестирования домашних интернет сетей в офисах, когда импульс не проходит больше 100 м.

Для получения точных сведений о результате измерений тестированной линии в меню рефлектометра нужно перейти на вкладку события, которая отображает диаграмму эффективности передачи импульса. Скачки диаграммы говорят о наличии дефектов. Обычно кроме диаграммы прибор имеет дополнительную расшифровку существенных скачков, которая кроме расстояния до места дефекта указывает и потери сигнала. На основании этих данных можно принять решение о необходимости проведения ремонта или об оставлении линии в прежнем состоянии, если уровень потерь несущественный.

Reflektometr diagramma

Внешний вид рефлектометра

Внешне рефлектометр представляет собой компактное устройство, которое немного напоминает игровой планшет. Он имеет массивный корпус с множеством кнопок регулировки и небольшим цветным или черно-белым экраном. На боковой части устройства имеются внешние разъемы различного стандарта. Каждый разъем закрывается крышками для предотвращения попадания внутрь влаги и пыли. Зачастую прибор оснащен резиновыми накладками для защиты от ударов при падении. Также корпус оснащается USB портом для подключения к компьютеру, что позволяет снимать данные для формирования отчетов.

Reflektometr USB

Внутреннее устройство прибора

Внутри рефлектометр имеет сложную структуру, главными частями которой являются:

Лазерный светодиод.
Оптический разветвитель.
Чувствительный фотоприемник.
Входной коннектор.
Материнская плата.
Центральный процессор.

Материнская плата представляет собой большую микросхему, которая внешне ничем не отличается от прочих плат, используемых внутри телефонов, планшетов ноутбуков или компьютеров. Конечно, ее дорожки не имеют ничего общего с прочими гаджетами, но рядовой пользователь особой разницы не увидит. Центральный процессор обеспечивает проведение анализа полученных данных и их вывод на экран прибора.

Самыми главными частями прибора, которые и обеспечивают работа устройства, являются – лазерный светодиод, разветвитель и фотоприемник. Лазерный светодиод создает световой сигнал в виде короткого импульса, длительность которого в зависимости от модели устройства составляет от 5 нс до 20 мкс. Стоит отметить, что один светодиод не может выдавать различную длину волны. В связи с этим если прибор имеет в настройках изменения данного параметра, то это говорит о том, что в нем имеется несколько светодиодов. Как правило, их установлено два, с длиной волны 1310 нм и 1550 нм. Это самый распространенный параметр рефлектометров, позволяющий работать с подавляющим большинством сетей.

Оптический разветвитель выступает в роли посредника, который выпускает излучение лазера в оптоволокно, а при возвращении отбитых импульсов переводит их направление не на диод, а на приемник. Это очень чувствительное устройство, без которого функционирование рефлектометра невозможно.

Одним из самых важных и дорогостоящих элементов является чувствительный фотоприемник. Он фиксирует силу отбитого сигнала, который возвращается и передает данные на центральный процессор. От качества его работы зависит чувствительность принятия зондирующего импульса, посылаемого вдоль волокна. Чем лучше данный элемент, тем более точно можно определить на каком расстоянии имеется повреждение и уровень потерь сигнала при его прохождении.

Типы оптических рефлектометров

Существует всего два типа рефлектометра – обычные и для работающих сетей. Обычное устройство предназначено только для подключения к оптоволокну, которое не задействовано в передаче сигнала. Такими приборами проверяют качество монтажа после укладки линии, которая еще не подсоединена к общей магистрали. Такое устройство поможет определить, как хорошо была проведена сварка кусков кабеля. Если такой прибор подключить к задействованной сети, которая передает информационные сигналы, то рефлектометр может сгореть. Некоторые модели имеют защитный механизм, который блокирует поступающие помехи и отключает прибор для предотвращения его поломки.

В том случае, если необходимо провести измерение задействованной сети используется специальный вид рефлектометров. Он не реагирует на создаваемые помехи, поскольку имеет в своей конструкции дополнительные фильтры для их отсеивания. Устройство регистрирует только те импульсы, которые были посланы его диодом.

Предосторожности в работе

Для того чтобы избежать подключения рефлектометра не подходящего типа к сети, которую нужно проверить, следует сначала провести ее диагностику с помощью измерителя оптической мощности. Данный прибор позволит получить данные о том – работает данная сеть или еще не подключена. После этого можно воспользоваться рефлектометром не опасаясь, что он перегорит.

Используя рефлектометр нужно быть очень аккуратными, поскольку имеющийся в его конструкции коннектор для подключения к сети сделан из нежного материала, который даже при наличии царапинки будет искажать получаемые данные. В результате, полностью действующее устройство в безупречном техническом состоянии, но с дефективным коннектором, не сможет давать точные данные. Особенно чувствительной является центральная часть коннектора, представляющая собой керамический цилиндр, диаметр которого составляет 2,5 мм. Внутри него находится сердцевина из оптического волокна, выступающего в роли проводника для подаваемого импульса. Его диаметр меньше одной сотой доли миллиметра.

Для предотвращения получения дефектов следует тщательно чистить патч корд, который подключается к прибору. Зачастую для продления ресурса коннектора берется специальный патч корд переходник, с так называемой розеткой адаптером на втором конце, который подсоединяется к рефлектометру. Далее патч корд уже не снимается, а все последующие линии подсоединяются к его розетке. Если он будет поврежден, то его замена будет намного дешевле, чем ремонт рефлектометра.

Patch kord dlia reflektometra

Повышение точности измерения

Точность измерения зависит не только от самого прибора, но и способа его подключения к сети. В том случае если необходимо просто найди повреждение в оптоволокне, то вполне можно обойтись коротким патч кордом. В том случае если нужно снять данные для оформления сертификата сети, применяется компенсационная катушка, длина которой составляет от 300 до 500 м. Также для повышения точности данных необходимо провести измерение в обоих направлениях. Сначала рефлектометр подключается к одному концу оптоволокна, а после этого необходимо перейти ко второму.