tdr

[Stefano Zambelli]

Ciao

sono un neo hobbista di elettronica, voglio abbinare questa passione con le esigenze del mio lavoro.

Nelle mie periodiche ricerche nel web per trovare prodotti o tecnologie che mi semplifichino il lavoro, ho trovato la tecnologia TDR da quello che ho letto mi serve un generatore di impulsi della durata estremamente breve, nanosecondo, ed un oscilloscopio per rilevare il senale riflesso.

Qualcuno mi può indicare schemi per realizzare un generatore del genere, ed indicazioni su quale oscillocopio può andare bene.

Il tutto low cost ovviamente, anche perchè da quello che capisco i costi della tecnologia TDR sono gonfiati dalla novità e versatilità.

Grazie a tutti

[Livio Orsini]

Tutto è relativo. Probabilmente Bill Gates considerando l'acquisto di un'oscilloscopio, che sia in grado di visualizzare, in modo affidabile, impulsi di larghezza nell'intorno del nanosecondo, può anche ritenere il prezzo non elevato. Per un comune mortale invece.... Considera che occorrono strumenti con un sampling rate >=100 GHz.

In quanto al generatore, potrebbe essere più semplice. Dovresti fornire, però, tutti i dati: ampiezza, potenza, perido di ripetizione e precisione richiesta sui tempi.

[Stefano Zambelli]

Grazie Livio per l'attenzione.

Ho visitato i siti della TEK... , della Agil...per gli oscilloscopi ed il sito della Pico... per il generatore di impulsi. Da quello che ho capito, la frequenza più è alta maggiore è la risoluzione della singola variazione di valore dielettrico, mentre la più breve durata dell'impulso migliora la risoluzione della variazione di valore del dielettrico lungo la linea.

Io sono occupato nella produzione di calcestruzzo, dove la conoscenza iniziale del valore di umidità dell'inerte è importante ai fini del dosaggio di acqua di impasto. Oltre che per questo scopo voglio ottenere informazioni sulla omogeneità e contenuto di acqua dell'impasto fresco e indurito di calcestruzzo.

Tornando a noi quello che ho letto dai siti sopra indicati sono ricchi, troppi per la mia ignoranza, di caratteristiche. Dici che la caratteristica dei 100 mhz è solo quello che devo ricercare in un oscilloscopio?

Grazie

[Livio Orsini]

No, ti dato un riferimento 1000 volte maggiore!

In impuslo di 1ns, per essere riprodotto con sufficiente fedeltà necessita di una banda passante di almento 50 GHz, corrispondenti a 50.000MHz.

Tieni presente che la frequnza fondamentale dell'impulso è 1GHz cioè 1*10^9, per riprodurre un impulso è necessaria una banda passante >20 volte la fondamentale, ma per riprodurre in modo decente i fronti bisogna salire a 50-100 volte la fondamentale. Questi sono dati empirici, anche perchè sono molti i fattori che incidono come, ad esemepio, il periodo di ripetizione dell'impulso e la ripidità dei suoi fronti.

[Stefano Zambelli]

Buonasera Livio

Sui siti Tek... e Agil... non ho trovato oscilloscopi con sampling rate >=100 GHz, loro hanno valori più bassi si Sample Rate come più bassi sono i valori massimi di Bandwidth, io non capiasco quindi se quello che indichi sono valori teorici. Comunque visti i prezzi vedrò di definire meglio le mie esigenze per capire se un oscilloscopio entry level può essere sufficiente.

Grazie

[Livio Orsini]

A quei livelli di banda devi consultare direttamente la casa, chiedendo consiglio ad un tecnico. Penso che a questi livelli attualmente il più performante sia LeCroy (anche nei prezzi, purtroppo). Con gli entri level la banda è <=100MHz, e comunque i prezzi di un Teck sono nell'intorno di 1000€.

Io non conosco le metodologie delle misure che intendi fare, mi sembra di aver capito ch egeneri un impulso e poi ne misuri il decadimento-propagazione per ricavarne le caratteristiche del calcestruzzo. Però, forse, l'oscilloscopio non dovrebbe misurare direttamente....

[geoline]

Io sono esperto in misure con OTDR e durante uno stage ho visto un TDR utilizzato pre le verifiche e certificazioni su cavi UTP. Il prezzo si aggirava attorno ai 2500€, ma non necessitava di alcun oscilloscopio.

Il TDR (purtroppo non ho conservato la brochure e non ricordo il modello) era dotato (come gli OTDR) di monitor che visualizzava la traccia reflettometrica.

Potevi poi registrarla e stamparla per l'emissione del certificato.

Ma, per quanto ne sò, NON è cosa producibile in casa.

Ho provato a vedere nel sito Agilent ed ho trovato Questo.

Ma quello che avevo visto io era portatile.

Il vantaggio di questo però è la doppia misura insertion loss e return loss.

Credo sia un eccellente strumento anche il Fluke.

Modificato: 27 dicembre 2007 da geoline

[geoline]

Uno di quelli che conosco io (piuttosto bene con i cassetti ottici) è l'Agilent/HP

Ma costa un botto

Modificato: 27 dicembre 2007 da geoline

[Stefano Zambelli]

buongiorno livio

buongiorno geoline

grazie per la Vs. attenzione.

Rispondendo a Livio l'oscilloscopio mi serve per avere le informazioni che dici, intervallo temporale per avere, nota la velocità nel mezzo, la distanza tra le eveltuali disomogeneità ed intensita del segnale per avere il valore della disomogeneità con opportuni modelli.

Rispondendo a Geoline i fluke mi sembrano eccesivamente costosi, quello che vorrei fare da me anche per soddisfare la mia passione è il generatore di impulsi, per l'oscilloscopio vediamo cosa riesco a trovare.

Grazie

[geoline]

Perchè non sai il prezzo dell'Agilent!

[Stefano Zambelli]

si conosco i costi di Agil... p.e. DSO3202A Oscilloscope, 200 MHz e Tek... è tutto una questione di rapporto tra costi e frequenza d'uso.

Sono comunque convinto, se mai ci fosse bisogno di dirlo, che un oscilloscopio mi serve per le analisi col metodo TDR. Ma prima di affrontare questa spesa volevo sondare la possibilità di effettuare questi rilievi di umidità anche con l'uso delle microonde, ho letto di sistemi che generano frequenze variabili nel campo delle microonde utilizzando un sintetizzatore PLL controllato da microcontrollore per quanto riguarda la trasmissione e il valore del segnale di ricezione per determinare la frequenza di risonanza del materiale sottoposto a test e con taratura determinare quindi il valore della umidità, di seguito riporto quanto recita una ricerca itialiana:

"composto da una sorgente sintetizzata a PLL che effettua una spazzolata in frequenza nella banda 400-700 MHz. La sorgente è controllata da un microcontrollore che invia i comandi seriali di controllo al PLL e riceve e campiona il segnale di tensione in uscita dalla sezione di ricezione. Quest’ultima è composta da un detector che rivela il segnale trasmesso dalla sonda e da una circuiteria di filtraggio e condizionamento del segnale in uscita dal detector. La sonda risonante è connessa all’elettronica per mezzo di una coppia di cavi 50 Ohm intestati con connettori BNC. La spazzolata in frequenza viene eseguita autonomamente dalla circuiteria, che poi trasmette i valori campionati a 12 bit ad un PC per le successive elaborazioni attraverso la porta standard RS232."

Sono quindi a chiedervi eventuali schemi per realizzare un sistema del genere.

Grazie.

[Livio Orsini]

Caro Zambelli, forse sopravvaluti un poco le capacità di PLCforum.

Dunque un generatore 400-700MHz non è propriamente un generatore di microonde (anche a 700MHz lalunghezza d'onda è un po' lunga). A parte questo, fare un generatore che "swippi" tra 400MHz e 700MHz non è particolarmente difficile, anche se non privo di difficoltà. Con la componentistica attuale è relativamente semplice costruire un simile dispositivo. Se fai un po' di ricerche sul webb, con un poco di pazienza, potrai trovare alcuni, se non molti, schemi che potrebbero essere adattabili al tuo progetto.

Io, comunque, vedo due punti critici, molto critici, nel tuo progetto.

Il primo è la parte ricevente, con relativi filtraggi. Dimensionare i filtri, oltre alle difficoltà non eccessive del calcolo del filtro, comporta una conoscenza approfondita del processo e, quindi, le bande e le pendenze ottimali per il filtraggio.

Il secondo è costituito dagli algoritmi di elaborazione su PC, anche per questi vale quanto scritto precedentemente.

Da ultimo, ma molto importante, è la tua conoscenza delle problematiche relative all'elettronica ed alla radiotecnica. Non avertene a male, ma dalle domande che poni e da come le poni, arguisco che non hai molta dimestichezza con questa tecnologia e problemi relativi. Purtroppo realizzare un apaprato simile a quello che descrivi presuppone una notevole conoscenza della tearia circuitale e delle problematiche realizzattive di apparati radio elettronici. Inoltre la messa a punto richiederebbe una strumentazione adeguata, e ti assicuro che non si tratta di un multimetro e di un oscilloscopio entry level.

Molti anni fa, quando mi occupavo di apparati radio elettronici professionali (militari) mi sono occupato dello sviluppo di circuiti che lavoravano tra il VHF e la banda X, tra cui un sistema di controllo automatico di guadagno IF per un radar, e ti garantisco che i problemi da affrontare non sono semplici ne facili, anche se si è dotati di strumentazione adeguata.

[Stefano Zambelli]

Buongiorno Livio

Sono consapevole delle mie incapacità in materia, appunto per questo la discussione iniziata era anche per capire fino a che punto. L'idea del fai da te nasce dalla soddisfazione del "vuoi mettere fartelo da solo", comunque il mio è anche un appello per avere info su cosa e dove acquistare prodotti gia confezionati, ma soprattutto su cosa dover chiedere al mio possibile interlocutore.

Grazie

[Ortica]

Personalmente mi sento di consigliarti, per il non plus ultra nelle misure TDR,

un oscilloscopio sampling seire waveExpert LeCroy con 2 testine per misure TDR "true differential" mod. ST-20 da 20 GHz e 18 ps di rise time.

Unitamente alla profondità di memoria di 100kpts otterresti risoluzioni impensabili con altri costruttori (Agilent o Tek) che dispongono di campionamenti 10 volte inferiori e memorie 25 volte più limitate.

Mi è capitato di farci misure su backplane lunghi anche 80 cm: risultati fantasmagorici anche per i parametri S della pista in questione.

Nessun altro può fare i meglio.

Purtroppo si parla di configurazioni che, anche con prezzi in promozione, si aggirano intorno a 22.000 Euro :-)

Saluti

[Stefan]

Per le misure in TDR ci sono i vecchi TEK 1502 e 1503, reperibili a prezzi "umani" nel surplus...