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光時域反射儀測試誤差的原因有哪些 如何減少OTDR測試誤差

本文章由注冊用戶 時代工業園 上傳提供 2025-01-09 評論 0
摘要:光時域反射儀測試光纖光纜過程中可能存在一定的誤差,除了儀器本身的精度限制造成的誤差外,操作不當,如設定儀表的折射率偏差、量程范圍選擇不當、脈沖寬度選擇不當等也可能導致測試誤差。在測試過程中,應注意合理設置參數、保持測試參數的一致性、選擇合適的測試方式來減少測試誤差。下面一起來看看光時域反射儀測試誤差的原因有哪些以及如何減少OTDR測試誤差吧。

一、光時域反射儀測試誤差的原因有哪些

光時域反射儀(yi)是一(yi)(yi)種精密儀(yi)器,但測試過程中,或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少會存在一(yi)(yi)些誤差,一(yi)(yi)般(ban)導致(zhi)測試誤差的(de)原因主要有:

1、OTDR光時域反射儀存在的固有偏差

由OTDR的(de)測(ce)試原理可知,它是按(an)一(yi)定的(de)周期向(xiang)(xiang)被測(ce)光纖發送光脈沖(chong),再按(an)一(yi)定的(de)速率將來(lai)自光纖的(de)背向(xiang)(xiang)散射信號(hao)抽樣、量化、編碼(ma)后,存(cun)(cun)儲并顯示出來(lai)。OTDR光時(shi)域反(fan)射儀本身由于(yu)抽樣間隔而存(cun)(cun)在(zai)誤差,這種固(gu)有(you)偏差主(zhu)要反(fan)映在(zai)距離(li)分辯率上。OTDR的(de)距離(li)分辯率正(zheng)比于(yu)抽樣頻率。

2、測試儀表操作不當產生的誤差

在光(guang)纜故障定位測(ce)試時,OTDR光(guang)時域反射儀(yi)使用的(de)(de)(de)正確性(xing)與障礙測(ce)試的(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)確性(xing)直接相關,儀(yi)表(biao)參(can)數(shu)設定和(he)準(zhun)(zhun)確性(xing)、儀(yi)表(biao)量(liang)程范圍的(de)(de)(de)選擇不當(dang)或光(guang)標設置不準(zhun)(zhun)等(deng)都將導致測(ce)試結果的(de)(de)(de)誤差(cha)。

(1)設定儀表的折射率偏差產生的誤差

不同類型和(he)廠(chang)家的(de)光(guang)纖的(de)折射(she)率(lv)(lv)是不同的(de)。使用OTDR測試(shi)光(guang)纖長度時,必須先進行儀表參數設(she)定(ding)(ding),折射(she)率(lv)(lv)的(de)設(she)定(ding)(ding)就是其(qi)中之一。當(dang)幾段光(guang)纜的(de)折射(she)率(lv)(lv)不同時可采用分(fen)段設(she)置的(de)方法,以減少因折射(she)率(lv)(lv)設(she)置誤(wu)差(cha)而(er)造(zao)成的(de)測試(shi)誤(wu)差(cha)。

(2)量程范圍選擇不當

OTDR光(guang)時域反(fan)射儀測試距離分(fen)辯率(lv)為1米(mi)時,它(ta)是(shi)指圖形(xing)放大(da)到水(shui)平(ping)刻(ke)度為25米(mi)/格(ge)時才(cai)能(neng)實現。儀表設(she)計是(shi)以光(guang)標每(mei)移(yi)動(dong)25步(bu)為1滿格(ge)。在這種情況下(xia),光(guang)標每(mei)移(yi)動(dong)一(yi)步(bu),即表示(shi)移(yi)動(dong)1米(mi)的(de)距離,所(suo)以讀出分(fen)辯率(lv)為1米(mi)。如果水(shui)平(ping)刻(ke)度選擇(ze)2公里/每(mei)格(ge),則光(guang)標每(mei)移(yi)動(dong)一(yi)步(bu),距離就會偏移(yi)80米(mi)。由此可見,測試時選擇(ze)的(de)量程范圍(wei)越大(da),測試結果的(de)偏差就越大(da)。

(3)脈沖寬度選擇不當

在(zai)脈沖(chong)幅度相同的條件下,脈沖(chong)寬度越(yue)大,脈沖(chong)能量就(jiu)越(yue)大,此時OTDR的動態范圍也越(yue)大,相應盲區也就(jiu)大。

(4)平均化處理時間選擇不當

OTDR測(ce)(ce)試曲線是將每次(ci)輸出脈沖后的(de)反射信號采樣,并把多次(ci)采樣做(zuo)平均(jun)(jun)處理(li)以消(xiao)除一(yi)些隨機事件(jian),平均(jun)(jun)化時(shi)(shi)間(jian)越(yue)(yue)長,噪聲電平越(yue)(yue)接近最(zui)小值,動態范圍就越(yue)(yue)大。平均(jun)(jun)化時(shi)(shi)間(jian)越(yue)(yue)長,測(ce)(ce)試精度越(yue)(yue)高(gao),但達到一(yi)定程度時(shi)(shi)精度不再提(ti)高(gao)。為了(le)提(ti)高(gao)測(ce)(ce)試速(su)度,縮短整體測(ce)(ce)試時(shi)(shi)間(jian),一(yi)般(ban)測(ce)(ce)試時(shi)(shi)間(jian)可在0.5~3分鐘(zhong)內選(xuan)擇。

(5)光標位置放置不當

光(guang)纖(xian)活(huo)動(dong)連接器(qi)、機械接頭和光(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)斷裂都會引起損(sun)耗(hao)和反(fan)射(she),光(guang)纖(xian)末端的(de)破(po)裂端面由于末端端面的(de)不(bu)規則性(xing)會產生各(ge)種菲(fei)涅(nie)爾反(fan)射(she)峰或者(zhe)不(bu)產生菲(fei)涅(nie)爾反(fan)射(she)。如果光(guang)標(biao)設(she)置(zhi)不(bu)夠(gou)準確,也會產生一定誤(wu)差。

二、如何減少OTDR測試誤差

為了減少(shao)測試誤差,在使用(yong)OTDR光時(shi)域反射(she)儀(yi)的(de)時(shi)候(hou),可以(yi)采取以(yi)下(xia)幾(ji)個方法(fa):

1、設定儀表的折射率偏差

不(bu)同類型和(he)廠(chang)家的光纖(xian)的折射率是(shi)不(bu)同的,使用(yong)OTDR測試(shi)光纖(xian)長度時,必須先進行儀表參數(shu)設(she)(she)定(ding),折射率的設(she)(she)定(ding)就是(shi)其中之一(yi)。當(dang)幾段光纜的折射率不(bu)同時可(ke)采用(yong)分段設(she)(she)置(zhi)(zhi)的方法,以減少因(yin)折射率設(she)(she)置(zhi)(zhi)誤(wu)差而造成的測試(shi)誤(wu)差。

2、選擇正確的量程范圍

OTDR測試(shi)距(ju)(ju)離(li)分(fen)辯率為1米(mi)時(shi),它是指圖形放(fang)大到水(shui)平刻度(du)為25米(mi)/格(ge)時(shi)才能(neng)實現。儀表(biao)設計是以(yi)光標每(mei)移動25步為1滿(man)格(ge),在(zai)這種(zhong)情況下(xia),光標每(mei)移動一步,即表(biao)示移動1米(mi)的距(ju)(ju)離(li),所以(yi)讀出分(fen)辯率為1米(mi);如果水(shui)平刻度(du)選擇2公里/每(mei)格(ge),則光標每(mei)移動一步,距(ju)(ju)離(li)就會偏移80米(mi)。

3、保持測試參數的一致性

在光纖線路的測試中,應盡量保持使用同一塊光時域反射儀進行某(mou)條線(xian)路的測(ce)試,各次(ci)(ci)測(ce)試時主要(yao)參(can)數(shu)(shu)值的設置也(ye)應保持一致,這樣可(ke)以減少測(ce)試誤(wu)差,便于和(he)上(shang)次(ci)(ci)的測(ce)試結果(guo)比較。即使使用不(bu)同型號的儀表進行測(ce)試,只要(yao)其動態范(fan)圍能達到要(yao)求,折射率(lv)、波長、脈寬、距離、均化時間等參(can)數(shu)(shu)的設置亦和(he)上(shang)一次(ci)(ci)的相(xiang)同,這樣測(ce)試數(shu)(shu)據一般不(bu)會有大(da)的差別。

4、選擇合適的測試方式

通過OTDR來對(dui)光纖線(xian)(xian)路(lu)進(jin)行測試,就會考慮(lv)到(dao)實時(shi)、自動(dong)(dong)(dong)與手(shou)動(dong)(dong)(dong)三種相應的(de)處理(li)(li)方式。在(zai)進(jin)行實時(shi)處理(li)(li)中(zhong),要(yao)求對(dui)于刷新(xin)曲(qu)線(xian)(xian)進(jin)行不斷地掃描,但是因為(wei)曲(qu)線(xian)(xian)反復跳動(dong)(dong)(dong)和變化的(de)緣故(gu),因此使用頻(pin)率(lv)相對(dui)偏少。自動(dong)(dong)(dong)方式多用于對(dui)整條線(xian)(xian)路(lu)狀(zhuang)況的(de)概(gai)覽,僅需完成(cheng)折(zhe)射率(lv)及波長等基本參數的(de)設(she)(she)置即可,儀表在(zai)測試中(zhong)能自動(dong)(dong)(dong)完成(cheng)剩余(yu)參數的(de)設(she)(she)定。

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