時域反射法 (TDR) 長さ計算機

時域反射率計（TDR）は、電気ラインの特徴を特定するために使用される強力な手法で、高速パルスをラインに送り込み、反射を観測によって行います。特に、故障の特定、長の測定、インピーダンスの特性評価に役立ちます。

歴史的背景

TDR技術は20世紀半ばから存在し、当初は長距離のケーブル配線で故障箇所を特定するための通信用に開発されました。それ以降、ネットワークケーブル、土壌水分分析、材料の特性評価など、さまざまな分野に利用が拡大しています。

計算式

TDRを使用して測定された伝送線の長さは、次の式で計算されます。

TDRの長さ = c・Ve・Td/2

ここで、

• \(c\)は真空中の光速度（\(3 \times 10^8\) m/s）、
• \(\text{Ve}\)は伝送線の速度係数、
• \(\text{Td}\)はパルスの開始と最初の反射の間の往復時間（RTT）です。

計算例

速度係数が0.66で、RTTが0.15マイクロ秒の場合、

TDRの長さ = 3 \times 10^8・0.66・0.15 \times 10^\(-6\)/2 = 14.85メートル

重要性と使用シナリオ

信頼性の高い通信と電力供給を確保するには、伝送線の長さと完全性を理解することが不可欠です。TDRは、ショート、オープン、インピーダンス不整合などの問題の特定に役立ち、電気および通信システムのメンテナンスと設定において貴重なツールとなります。

一般的なFAQ

1. 速度係数とは何ですか？

   • 速度係数は、真空中の光速度の分数として、媒体内の電気インパルス速度の尺度です。

2. TDRはどのようにして長さを測定しますか？

   • TDRは、パルスが伝送線を通過して反射されるのにかかる時間を計算し、媒体の速度係数を考慮して長さを測定します。

3. TDRはあらゆるタイプのケーブルで使用できますか？

   • TDRはほとんどタイプのケーブルで使用できますが、同軸、ツイストペア、一部の電源線など、送信パルスが鮮明に反射されるもので最も効果的です。