内部阻抗平衡技术

1.为什么使用内部阻抗平衡技术?

脉冲反射仪器发送的脉冲有一定的宽度，由于仪器的输出阻抗与电缆波阻抗不匹配，电缆上得到的或者是仪器接收电路感受到的发送脉冲拖了一个尾巴，故障点反射脉冲与发射脉冲重叠，会造成显著的测量盲区；仪器同时接收并在显示器上显示发送脉冲与反射脉冲，当故障点距离较远时，发送脉冲的幅值远大于故障点反射脉冲，如通过提高放大器增益，来达到提高故障点反射脉冲幅值的目的，将造成信号放大电路的饱和，出现所谓的“阻塞”现象。

使用内部阻抗平衡技术的目的在于压缩甚至消除掉仪器接收（并显示）的发送脉冲，从而减少或消除掉测量盲区，并且可以较大限度地增加放大电路增益，提高故障点反射脉冲的幅值，而不会使放大电路“阻塞”造成脉冲反射波形失真。

2. 内部阻抗平衡技术

如图3.11所示，仪器同时向被测电缆与内部平衡网络发射脉冲，而仪器接收到的信号是被测电缆与内部平衡网络上信号的差值，调节内部平衡网络参数，使其与电缆的波阻抗一致，则发送脉冲在电缆与内部平衡网络上产生的信号相同，仪器接收到的信号为零，而当反射脉冲到来时，内部平衡网络上无信号出现，反射脉冲全部送到仪器接收电路上去。有无内部平衡作用的仪器测量波形如图3.12所示。

图3.11  内部平衡网络的作用

a. 无内部平衡网络

b. 有内部平衡网络

c.无内部平衡网络,仪器增益过大

图3.12  有无内部平衡网络的脉冲反射波形比较

图3.12.b中的使用内部平衡网络的脉冲反射波形是从波形上消除了发送脉冲后，提高仪器增益测得的。而从图3.10.a看出，当发送脉冲在波形上同时出现时，因发送脉冲幅值远大于故障点反射脉冲，如提高仪器放大增益，来达到提高故障点反射脉冲幅值的目的，将导致仪器输入信号过大，造成信号放大电路饱和，出现所谓的“阻塞”现象，波形如图3.10.c所示。

为了简化操作，实际的低压脉冲反射仪器往往采用固定的平衡网络，而不是由操作人员调节。

仪器采用内部平衡技术压缩显示波形的发送脉冲后，利用波形比较法，可很方便地测出电缆出头故障。首先测得一完好电缆芯线的脉冲反射波形，储存起来，然后再测量故障芯线，把先后两次测量波形比较，在波形起始处，二者有明显的差别，说明是电缆出头故障。图3.13给出了一电缆头附近处有短路故障的线芯与完好线芯的波形比较。

图3.13  利用波形比较法测量电缆出头故障

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