[發明專利]一種電容充放電法測試電路延時和電纜長度的新型技術

在審

• 申請號: 202010271405.4
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111273118A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李小強
• 申請（專利權）人: 李小強
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本測試電路延時和電纜長度的新型技術的具體操作步驟：(1)只接通調試電路和測試電路，調整電容C2的大小，使調試電路1與測試電路的電壓?時間曲線重合。(2)只接通調試電路和模擬被測電路，調整電容C4的大小，使調試電路2與模擬被測電路的電壓?時間曲線重合。(3)同時接通模擬被測電路和測試電路，用示波器觀察測試電路的電壓?時間曲線，讀取曲線的峰值，此峰值必須小于U₂(電源電壓)的值，如果不能在達到U₂的值之前出現峰值，可以通過增大RC乘積的值來調整量程，通過T＝?RCln[(U₂?U₁)/U₂]，計算模擬被測電路升至0.7V的時間，也即模擬被測電纜的傳輸延時，在由L＝vt計算出電纜長度。改變模擬被測電路電阻R2大小以模擬不同的電路延時和被測電纜長度。

技術領域：

本發明涉及一種測試電路延時和電纜長度的新型技術，特別是涉及一種電容充放電法測試電路延時和電纜長度的新型技術。

背景技術：

目前，對一些電纜生產者或是使用者，在電纜制作完成后或是用于不易米尺測量的場合，進行長度復測時，大多采用反射法測量，通過測定脈沖信號從發出到接收的時間，進而計算出電纜長度，其問題在于反射法測定時間精度不高，由此計算出的電纜長度精度大多在分米級，更適合測量精度不高的中長長度的電纜，對于要求精度在厘米級及更高精度的場合不宜使用。

發明內容：

針對以上問題，本發明提供了一種測試電路延時和電纜長度的新型技術，特別是涉及一種電容充放電法測試電路延時和電纜長度的新型技術。

本測試電路延時和電纜長度的新型技術的理論基礎：

直流電阻R，單位為歐姆(Ω)，即充放電時線路上的直流電阻；U₀為放電前的電壓，單位為伏特(V)；U₂為充電電源電壓(V)；U_t是充放電到某一時刻的電壓(V)；T是充放電時間(S)；e是自然對數的底數，e＝2.71828。

電容充電時有：U_t＝U₂×[1-e(^-T/RC)]……………………………………………(1)

放電時有：U_t＝U₀×e^(-T/RC)………………………………………………………(2)

故RC又稱為時間常數。

對(1)式(2)式進行變形得充電時：T＝-RCln[(U₂-U_t)/U₂]………………………(3)

放電時：T＝-RCln(U_t/U₀)……………………………………(4)對(3)式(4)式求導數得充電時：T`＝U₂RC/(U₂-U_t)……………………………………(5)

放電時：T`＝-U₀RC/U_t………………………………………………(6)

假設電壓(mv)變化為100mv時，時間(ns)變化為1ns，此時認為單位電壓(mv)誤差對測試時間(精度納秒)無影響，則滿足：

充電時，當ΔT/ΔU_t≤1/100，則有U_t≤(1-100RC)U₂……………………………(7)

放電時，當ΔT/ΔU′_t≥-1/100，則有U_t≥100RCU₀………………………………(8)