¿Se puede medir la impedancia característica Z0 de un conductor?

Tenemos un cable de datos personalizado en mi trabajo, ¿hay alguna buena manera de medir de un cable o deben usarse las fórmulas? $Z_0$

Intentando determinar qué resistencia de terminación de valor usar.

impedance

— fred basset
fuente

Si lo hizo a medida, y la impedancia es importante, ¡debería haber estado en la especificación!

— stevenvh

No fue hecho a medida por mí, todo el trabajo fue heredado de los predecesores ... como siempre

— fred basset

¿El cable está diseñado para funcionar con señales diferenciales (como par trenzado) o de un solo extremo (como coaxial)?

— The Photon

Diferencial, RS-485

— fred basset

Respuestas:

El kit básico adecuado se llama TDR (reflectómetro de dominio de tiempo). Una versión más avanzada se llama Analizador de red de dos puertos , ambos son generalmente piezas costosas de un kit de prueba especializado.

Sin embargo, puede medir la impedancia con el kit de laboratorio normal de la siguiente manera;

Cree su propia configuración de TDR; Solo necesita un osciloscopio rápido y un generador de impulsos. Vea la página Wiki para un TDR. Esto funciona enviando un pulso corto por el cable y midiendo la amplitud del pulso reflejado.

A menos que tenga un osciloscopio y un generador de señal muy rápidos, trabaje con un cable largo (10's de mo más) para asegurarse de obtener un retraso decente (o no podrá distinguir la diferencia entre el incidente y los pulsos reflejados) Sin embargo, si el cable es demasiado largo, la asistencia hará que sea muy difícil distinguir el pulso reflejado del ruido.

Dependiendo de la construcción utilizada, las señales viajan por un cable a aproximadamente 0.7 * la velocidad de la luz.

Haga lo mismo con un circuito abierto, una resistencia conocida y un cortocircuito que termina el cable. Los tres valores deben ser similares, tomar un promedio.

Método

La configuración de su kit debe ser la siguiente, aunque a la imagen le falta la resistencia de terminación (o corta) desde el extremo posterior del cable.
ingrese la descripción de la imagen aquí

Mida la altura del pulso hacia afuera y hacia atrás (incidente y reflejado) y divídalos (rho), luego resuelva las siguientes ecuaciones:

ρ = \frac{V r}{V i}

$\rho = \frac{Vr}{Vi}$

Vr es el voltaje reflejado
Vi es el voltaje incidente
La impedancia característica es Zo
La impedancia de terminación es Zt

ρ = \frac{Z_{t} - Z o}{Z_{t} + Z o}

$\rho = \frac{Z_{t} - Z{o}}{Z_{t} + Z{o}}$

Más sobre esto se explica en este documento.

— Jason Morgan
fuente

Hay un video de YouTube que describe exactamente eso: youtube.com/watch?v=zrDxSM91Jcg (aunque +1, muy buena respuesta)

— user42875

$Z_a$ $Z_b$

$Z_0 = \sqrt{Z_a \times Z_b}$

Nuevamente, esta es la raíz cuadrada compleja.

La impedancia característica es independiente de la frecuencia, pero no se puede medir en CC, por lo que no con un multímetro común. Como dice Telaclavo , a bajas frecuencias la impedancia característica puede variar; solo será constante por encima de 100kHz a 1MHz. A pesar de ser independiente de la frecuencia siempre que sea posible, generalmente medirá a su frecuencia de trabajo.

— stevenvh
fuente

Solo para señalar que tiene que medir eso con la frecuencia de interés, utilizando un equipo especial. No puede hacer eso con un ohmímetro.

— Telaclavo

@Telaclavo, obviamente, pero lo agregaré a mi respuesta.

— stevenvh

Es (principalmente) independiente de la frecuencia ... por encima de una frecuencia determinada, que puede estar entre 100 kHz y 1 MHz. Debajo de eso, varía mucho. google.es/…

— Telaclavo

@Telaclavo - De nuevo :-). Por cierto, siéntase libre de editar mi respuesta si cree que necesita mejorar / ajustar / aclarar.

— stevenvh