Tdr что это

Метод импульсной рефлектометрии (TDR). Как найти обрыв в кабеле

Tdr что это

Найти обрыв в кабеле или определение места другого повреждения кабеля – одна из основных задач встающих перед инженером-измерителем в его повседневной практике. Поиск места повреждения кабеля – это в наиболее сложных случаях целый комплекс измерительных процедур, использующий три основные группы кабельных приборов:

  • рефлектометры реализующие импульсный метод (как для силовых, так и для слаботочных кабелей ), импульсно-дуговой и волновой методы (для силовых кабелей): позволяют с высокой точностью( до 0.01% ) определять расстояние до неоднородностей волнового сопротивления кабеля и таким образом определять: длину кабеля, определять расстояние до обрыва и короткого замыкания кабеля, определять места “замокания кабеля”, определять муфты кабеля и места кроссировок, в том числе и определять ошибки кроссировки, места пониженной изоляции;
  • кабельные-мосты реализующие мостовые методы поиска повреждений, позволяют как найти место повреждения кабеля ( обрыв, пониженное сопротивление изоляции, короткое замыкание), так и измерить основные электрические параметры кабеля (измерение сопротивления шлейфа, измерение сопротивления изоляции, измерение электрической ёмкости;
  • трассоискатели и трассодефектоискатели реализующие индукционный и контактный методы – это приборы позволяющие на местности проводить отыскание места повреждения кабеля типа обрыв, найти короткое замыкание, места пониженной изоляции (утечка на землю), определять направление и глубину залегания кабеля. К таким приборам предъявляются весьма жесткие требования в смысле помехозащищенности и избирательности приёмного тракта.

Эта статья содержит необходимый объём информации, позволяющей вам понять основные принципы функционирования импульсных рефлектометров, а также методику анализа графиков рефлектограмм.

  В статье приводится анализ графиков характерных дефектов: обрыв кабеля, короткое замыкание жил кабеля, разбитость пар в кабеле типа ТПП, намокание кабеля,- а также обнаружение прочих устройств на кабельной линии: муфта, сростка кабеля, определение места параллельного подключения к кабелю.

В статье даются рекомендации по применению различных методик измерения, в зависимости от характера дефекта кабеля. Эта статья может быть полезна как начинающему инженеру (кабельщику), так и опытному специалисту.

 Принцип действия импульсных рефлектометров

Для начала определимся с терминами. Далее в тексте мы будем оперировать понятиями рефлектометрия и импульсная рефлектометрия.

Рефлектометрия – это технология, позволяющая определять различные характеристики исследуемой среды по отражению отклика сигнала: поверхности (например, определение коэффициентов отражения и поглощения) или объемной среды (например, изучение распределения неоднородностей в оптическом волокне).

Импульсная рефлектометрия – это область измерительной техники, которая основывается на получении информации об измеряемой линии по анализу её реакции на зондирующее (возмущающее) воздействие. Импульсная рефлектометрия применяется как для металлических кабелей всех типов, так и для волоконно-оптических кабелей связи.

В этой статье акцент сделан именно на импульсную рефлектометрию для металлических кабелей всех типов. Типы кабелей, на которых может применяться импульсный рефлектометр, приведены на Рис. 1.

Импульсный рефлектометр не может применяться для анализа одножильных проводов, однако если жилы объединены в систему с чётко выдержанным изолирующим расстоянием между ними (например, ЛЭП), то импульсный рефлектометр рассматривает её как кабельную линию.

Рис.1 Типы кабелей

Рассмотрим структурную схему импульсного рефлектометра:

Рис.2 Структурная схема импульсного рефлектометра

Генератор зондирующих импульсов посылает в кабельную линию короткий электрический импульс. Приёмник отражённых сигналов через равные промежутки времени захватывает сигнал с линии и отображает их на устройстве отображения прибора.

Таким образом, на экране импульсного рефлектометра строится график, на котором по вертикальной оси отображается амплитуда отражённого сигнала, а по горизонтальной оси – время.

Строго говоря, импульсный рефлектометр измеряет именно временную задержку между входным воздействием и отражённым сигналом.

Однако, зная скорость распространения электромагнитной волны в кабеле, можно трансформировать ось времени в ось расстояний, что и сделано во всех импульсных рефлектометрах. Более подробная информация содержится в разделе статьи, посвящённой коэффициенту укорочения (КУ).

Работу импульсного рефлектометра очень просто разъясняет пример длинного тоннеля.

Мы можем не видеть конца этого тоннеля, но если крикнуть в него, то через  некоторое время мы услышим эхо, возвещающее нам о том, что наш крик отразился от конца тоннеля и вернулся назад в виде эхо.

Иногда мы можем услышать множественное эхо, когда сигнал несколько раз отражается от начала и конца тоннеля (об этом мы вспомним, когда будем рассматривать процесс согласования прибора с кабельной линией).

Волновое сопротивление (импеданс) кабельной линии

Сейчас мы сделаем небольшое отступление, и рассмотрим кабельную линию с точки зрения физики. Одной из важнейших характеристик кабеля является волновое сопротивление Zo.

Если кабель исправен и его волновое сопротивление не меняется — сигнал проходит по кабелю без отражений.

Если имеет место обрыв, короткое замыкание или иная неоднородность — сигнал отражается полностью, или частично, причем коэффициент отражения определяется следующим образом:

Ф1. Коэффициент отражения

где Z – волновое сопротивление в точке неоднородности.

Для дальнейшего понимания процесса рассмотрим модель кабеля.

Любую кабельную линию можно описать в терминах погонных величин: емкости C, индуктивности L, активного сопротивления R и межпроводной проводимости G, как это показано на рис. 3. Таким образом, бесконечный кабель моделируется бесконечной цепью одинаковых малых кусочков единичной длины, имеющих указанные погонные характеристики.

Рис. 3 Эквивалентная схема кабельной линии

Известна связь погонных характеристик и волнового сопротивления кабеля:

Ф2. Импеданс кабельной линии

В области высоких частот, наиболее интересной для импульсной рефлектометрии, формулу можно упростить, так как в этой области R

Источник: https://www.ersted.ru/stati/reflektometrija/impulsnaya-reflektometriya/

Тревожно-депрессивное расстройство (ТДР) или слабоумие

Tdr что это

Начну с истории. Гражданка М.

73-х лет начала проявлять признаки старческой деменции: а именно полную замкнутость, не отвечала на вопросы, перестала совсем выходить на улицу, сильно снизились память и внимание, большую часть времени проводила в постели, даже не выходила поесть. Домочадцами на дом был приглашен врач, который и определил у женщины тревожно-депрессивное расстройство, а не деменцию[1].

Давайте разберем, а почему пожилой женщине с ТДР, родные определили старческую деменцию, или по – простому начало старческого маразма:

Депрессия. Для людей, не испытавших ее никогда, и без знаний об этом состоянии, это просто плохое настроение.

На самом деле это не только болезненное психологическое страдание (ужасное настроение, моральное страдание, чувства самообвинения, мысли о самоубийстве порой), но и неврологическое (сильное ослабление памяти, внимания, способности принимать решение), и физиологическое (потеря жизненных сил и энергии, болевой синдром), и даже биологическое (потеря аппетита, снижение либидо, перерастание в физические заболевания («все болезни от нервов»).

Вот слова одного верующего и вполне вменяемого и уважаемого человека:

Термин “депрессия” обычно используется для обозначения плохого настроения, подавленности, грусти и многие просто не знают, что в медицине депрессией называется крайне тяжелое, жестокое и часто смертельное заболевание.

(На счет смертельности, хочу сказать такое, что многие люди в древности, до изобретения антидепрессантов, уходили из жизни не только из-за самоубийства, но и из-за истощения организма (они всего-навсего отказывались есть)).

«Депрессия. Звучит нестрашно. Но на самом деле, по моему глубокому убеждению, ЭТО ХУДШЕЕ, ЧТО ЧЕЛОВЕК МОЖЕТ ИСПЫТАТЬ В СВОЕЙ ЖИЗНИ.

Это адские, почти непереносимые муки. Любой, кто имел несчастье их испытать, согласится, что при наличии выбора он предпочтет терпеть ЛЮБУЮ, САМУЮ СИЛЬНУЮ ФИЗИЧЕСКУЮ БОЛЬ.

А если кто-то скажет, что мне просто не приходилось испытывать по настоящему сильной физической боли, то он ошибается. Приходилось. И я знаю о чем говорю.»

Здесь автор строк конечно же преувеличил, говоря о предпочтении самой сильной боли (например болевой шок, от которого теряешь сознание). В этом я с ним не согласен. Но в том, что по страданию в тяжелых случаях депрессия соразмерна с сильной изматывающей физической болью, это да.

Еще есть такая вещь, что человеку с физическими заболеваниями выражается сочувствие, а с психическими его могут даже просто застыдить, и надавать дурацких тривиальных советов (например «соберись»), делая ему только хуже.

Депрессий есть много видов, например.

Дистимия – хроническая субдепрессия, здесь как раз можно сказать о хроническом плохом настроении.

Маниакальная депрессия,- это особый вид депрессии, который раньше называли маниакально-депрессивный психозом (МДП), сейчас называется биполярным аффективным расстройством. Это когда, некоторый период депрессии со временем превращается в состояние обратное ею – мании/гиппомании (эйфория, состояние повышенного настроения, огромный прилив сил).

Мания может достигать эффектов эйфории как наркотик.

В таких состояниях люди порой делают совершенно необдуманные поступки как наркоманы в состоянии опьянения (например, катаются голыми на велосипеде по улице, называют себя богами, сидят на перилах крыш многоэтажных домов, легко вступают в сексуальные связи с незнакомыми личностями). В меньшей степенны выраженности мании, это гипомания[3](больные берут в кредит крупные суммы денег, увольняются с работы, спят по 3-4 часа в сутки).

Многие люди говорят, что не любят состояние мании, так как она даже некоторым не приносит удовольствия, а только раздражение и эмоциональное возбуждение. Зато состояние гипомании любят многие люди с БАР.

Есть еще такие состояния при БАР – «смешанки» (например, гиперреактивность с тревогой).

Есть БАР 1-го типа, когда больше выражена мания в фазах, и меньше депрессия.

БАР 2-го типа, когда депрессия выражена больше, и гипомания.

Есть такой диагноз «циклотимия», это вроде как «демо-версия» биполярного расстройства. Намного меньшая выраженность и длительность маний и депрессий.

И так почему же в депрессии кроме очень плохого эмоционального состояния, ухудшается память и внимание?

Это из-за апатии, чувства бессмысленности. Если мы что-то запоминает или на чем-нибудь концентрируемся, то подсознание воспринимает это как нужную информацию, нужную для жизни и развития. То есть присутствует какая-то мотивация. А что твориться в депрессии – мотивация бытовых дел исчезает.

Неврологически, депрессию можно назвать сильным дефицитом нейромедиаторов, в основном таких как серотонин (гормон хорошего настроения), допамин (гормон удовольствия и мотивации), норадреналин ( почему-то называют его гормоном «ярости», я бы назвал гормоном сопротивления и уверенности, внутренней силы) .

Действия некоторых наркотиков, как раз направленно на провокацию выброса гормонов удовольствия (допамина, серотонина, эндорфина). Например, тот же метамфетамин провоцирует выброс этих нейромедиаторов, тем самым принося удовольствие.

Нейромедиаторы в нашей голове, это «электричество» для нашего мозга, нашего «биокомпьютера».

История гражданина В. Студента математического факультета: На втором курсе, гражданин В. заметил, что стал хуже решать задачи. Ему казалось, что он тупеет. У него началась бессонница и испортилось настроение. Однажды, поговорив со студентом третьего курса, он узнал, что это может быть причиной депрессии. Сходя на прием к врачу, ему поставили этот диагноз.

Тревога.

Есть, так сказать, «приятный страх», приятное волнение. Например, когда мы смотрим фильм ужасов, чтоб пощекотать свои нервишки, или катимся с горки на санках или ватрушке, гоняем на мотоцикле, катаемся на аттракционах. Легкое чувство опасности в хорошем состоянии нам приятно. Мы получаем удовольствие.

Тревога, это когда человек испытывает так сказать «неприятный, изматывающий страх». В этом случае часто постоянное волнение сопровождается чувством подавленности.

Неврологически, это можно объяснить увеличением адреналина, но уменьшением дофамина и серотонина («гормонов/нейромедиаторов счастья и удовольствия»). Человек страдает от сильного чувства опасности, или от иррационального страха (например боязнь очередей, улиц, социофобия). В этих случаях тревога еще смешивается с чувством стыда.

Почему же в состоянии тревоги так же ухудшается память, внимание, и усидчивость?

Это можно объяснить через примитивные инстинкты. Тревога – стойкое чувство страха, а страх – это режим самосохранения. Обычно бывает стрессовое состояние «бейся/беги» или «угроза для жизни».

И так скажите, в состоянии угрозы для жизни и здоровья как вообще можно что-то запоминать, чему-то учиться.

Наш мозг работает в состоянии «бейся или беги», и поэтому здесь есть место только для самосохранения, и не место для какого-либо обучения, второстепенного, не важного для выживания фактора.

Деменция – приобретённое слабоумие, стойкое снижение познавательной деятельности с утратой в той или иной степени ранее усвоенных знаний и практических навыков и затруднением или невозможностью приобретения новых.

Субдепрессия – малая депрессия. Депрессивное состояние, не доходящее по тяжести до диагноза большое депрессивное расстройство.

Гиппомания – малая мания не достигающая психоза. Сильно повышенное настроение, при котором человек вменяем.

Нейромедиаторы – биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также, например, от нейронов к мышечной ткани или железистым клеткам. См. Википедия.

Метамфетамин – психостимулятор, с высоким потенциалом к формированию зависимости, в связи с чем отнесён к наркотическим веществам.

Социофобия – по определению: упорная иррациональная боязнь исполнения каких-либо общественных действий (например, публичных выступлений), либо действий, сопровождаемых вниманием со стороны посторонних лиц: боязнь взглядов прохожих на улице, боязнь находиться в обществе, невозможность заниматься чем-либо при наблюдении со стороны и т. п.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5ac90a467ddde8b690326d62/trevojnodepressivnoe-rasstroistvo-tdr-ili-slaboumie-5fc6957f6d4e6a5c3ff517d7

Что такое TDP у процессора и видеокарты

Tdr что это

Возможно, при выборе процессора, видеокарты или системы охлаждения вы видели буквы TDP в характеристиках устройства. Сегодня попробуем разобраться что же скрывается за этой аббревиатурой, какое отношение она имеет к температуре и энергопотреблению.

Абревиатура TDP (Thermal Design Power) обозначает конструктивные требования по теплоотводу или просто требования по теплоотводу для системы охлаждения.

Если проще, TDP служит ориентиром для выбора системы охлаждения и отображает количество тепла, выделяемое устройством во время среднестатистической нагрузки.

Значение TDP выражается в ватах, и вот тут зачастую возникает путаница между TDP и энергопотреблением.

Многие принимают TDP за энергопотребление. И нельзя сказать, что это в корне неверно, так как у TDP и энергопотребления есть взаимосвязь, но значение TDP, указанное производителем, несет несколько иной смысл. Значение TDP относится к тепловым ваттам, а не к электрическим. TDP не показатель электрической мощности, а всего лишь спецификация для системы охлаждения.

TDP — это значение, которое используют в очень широком смысле Intel и AMD для обозначения информации о тепловыделении своих продуктов. По большому счету, TDP — это просто рекомендация по выбору системы охлаждения, чтобы процессор нормально функционировал.

TDP — это не какой-то контренный показатель, как энергопотребление, это больше абстрактное значение, посчитанное производителями по собственной формуле во время работы процессора в определенных условиях и нагрузках. Какие это были условия и какая нагрузка, никто, конечно, не уточняет, но эти тестирования проводятся явно не с максимальной нагрузкой.

Именно поэтому при покупке процессора с заявленным TDP 95 Вт и системы охлаждения с заявленным производителем TDP 95 Вт не значит, что процессор не будет подвержен перегреву при ваших условиях эксплуатации.

Энергопотребление = Тепловыделение

Так как процессор при работе почти 100% потребляемой энергии переводит в тепловую энергию, можно сказать, что энергопотребление и тепловыделение — это равные значения.

Разные производители рассчитывают требования по отводу тепла для своих устройств по-разному, поэтому величина не может напрямую использоваться для сравнения энергопотребления процессоров, особенно в контексте разных архитектур и разных производителей.

Например, процессор потребляет 100 Вт с максимальной рабочей температурой до 95°С, у другого процессора такое же потребление, но его максимальная рабочая температура составляет всего 75 °С. Очевидно, что для процессора 2 потребуется более мощная система охлаждения, соответственно, производитель укажет более высокий TDP, при этом уровень энергопотребления будет одинаковым.

Зачастую требования по теплоотводу заявляются даже для целого семейства процессоров.

Например, Intel для Core i9 10900K, Core i7 10700K и Core i5 10600K для всех трех моделей указывает TDP 125 Вт, в то время как рассеивать тепла системе охлаждения с младшими моделями придется значительно меньше.

Так же существенно отличается между собой энергопотребление и производительность этих процессоров.

Помимо этого, процессоры Intel Core i9 10900K с заявленным TDP 125 Вт могут легко потреблять во время работы 200, а то и все 250 Вт.

Все дело в том, что в штатную работу процессоров начинают вмешиваться производители материнских плат, намеренно увеличивая производительность выше номинальной, чтобы их продукт смотрелся лучше на фоне продуктов конкурентов.

Компания AMD так же указывает одно значение TDP для продуктов с разным уровнем производительности.

Например, Ryzen 3700X имеет TDP 65 Вт, в то время как младшая модель Ryzen 3600 имеет точно такое же TDP, а модель 3600X и вовсе 95 Вт.

Энергопотрбеление процессоров AMD так же сильно далеко от максимального значения TDP указанного производителем, при работе процессор Ryzen 2700X без каких-либо манипуляций с Bios может легко потреблять 160–170 Вт энергии при Max TDP 105 Вт.

И только при отключении в Bios «Precision Boost Overdrive» энергопотребление начинает соответствовать значению TDP, но это уже не работа по умолчанию.

Во время разгона компонентов, будь то процессор или видеокарта, увеличивается их энергопотребление и, следовательно, увеличивается требование к системе охлаждения (TDP). Рост энергопотребления во время разгона может достигать 30, а то и 50% от базовых значений, соответственно и требования по охлаждению вырастут пропорционально.

Но и тут все не так просто. Если говорить про разгон в контексте энергопотребления, то ручная установка напряжения и частоты может понизить энергопотребление процессора во время работы и соответственно снизит требования по охлаждению.

Например, процессор Ryzen 2700X в стоке потребляет 140 Вт и работает на частоте 4000 МГц при прохождении бенчмарка Cinebench R20. Во время ручного разгона процессор так же работает на частоте 4000 МГц, но потребляет всего 115 Вт. Результат производительности в обоих случаях идентичный.

AMD Ryzen 7 2700X DefaultAMD Ryzen 7 2700X Overclocking

Для обычных пользователей TDP видеокарты не имеет такого большого значения, как TDP для процессоров. Все видеокарты уже комплектуются системами охлаждения от производителя, где проверяются на эффективность отвода тепла при максимальных и длительных нагрузках с конкретной видеокартой.

Безусловно, можно заменить систему охлаждения на более производительную, но в этом случае вы скорее всего лишитесь гарантии, плюс дополнительно потратитесь на систему охлаждения.

Лучше изначально выбирать видеокарту с более производительной системой охлаждения, это не только обеспечит лучшее охлаждение, но может и повысить производительность.

При выборе системы охлаждения для процессора нужно отталкиваться от значения TDP, указанного производителем устройства, однако покупать охлаждение лучше всего с запасом минимум 50% от заявленного TDP. А если вы решите заняться разгоном, то к выбору системы охлаждения нужно подойти еще тщательнее.

TDP — достаточно важный параметр, но сейчас это больше маркетинговый термин, из-за чего каждая из компаний старается указать наименьше значение для своего изделия. А с учетом того, что в работу процессора вмешиваются производители материнских плат, это значение утратило свое первоначальное обозначение.

TDP заявлен один, энергопотребление — совершенно другое, а брать систему охлаждения  нужно с запасом на 50% от заявленного TDP.

Все это только вводит покупателя в заблуждение нежели помогает с выбором охлаждения. Было бы куда проще если бы указывался максимальный TDP или энергопотребление для изделия, нежели какое-то абстрактное значение.

Источник: https://club.dns-shop.ru/blog/t-105-protsessornyie-kuleryi/35053-chto-takoe-tdp-u-protsessora-i-videokartyi/

Timeout detection and recovery (TDR) – Windows drivers

Tdr что это

  • 10/06/2020
  • Чтение занимает 3 мин
    • l
    • D
    • n

This page describes timeout detection and recovery (TDR) for driver developers. See also TDR in Windows 8 and later for additional implementation details.

Overview

One of the most common stability problems in graphics occurs when a computer “hangs”, or when it appears to be completely “frozen” while, in reality, it is processing an end-user command or operation.

The user typically waits a few seconds and then decides to reboot the computer. The frozen appearance of the computer typically occurs because the GPU is busy processing intensive graphical operations, typically during game play, and hence does not update the display screen.

TDRs enable the operating system to detect that the UI is not responsive.

The figure below shows the TDR process.

The operating system (OS) attempts to detect situations in which computers appear to be “frozen”. The OS then attempts to dynamically recover from the frozen situations so that desktops are responsive again, alleviating the situation where end users needlessly reboot their systems.

If the OS detects that six (6) or more GPU hangs and subsequent recoveries occur within one (1) minute, the OS bug-checks the computer on the next GPU hang.

Timeout detection in WDDM

The GPU scheduler, which is part of the DirectX graphics kernel subsystem (Dxgkrnl.sys), detects that the GPU is taking more than the permitted amount of time to execute a particular task. The GPU scheduler then tries to preempt this particular task.

The preempt operation has a “wait” timeout, which is the actual TDR timeout. The default timeout period in Windows Vista and later operating systems is 2 seconds.

If the GPU cannot complete or preempt the current task within the TDR timeout period, the OS diagnoses that the GPU is frozen.

To prevent timeout detection from occurring, hardware vendors should ensure that graphics operations (that is, direct memory access (DMA) buffer completion) take no more than 2 seconds in end-user scenarios such as productivity and game play.

Preparation for recovery

The GPU scheduler calls the display miniport driver's DxgkDdiResetFromTimeout function to inform the driver that the OS detected a timeout.

The driver must then reinitialize itself and reset the GPU. In addition, the driver must stop accessing memory and should not access hardware.

The OS and the driver collect hardware and other state information that can be useful for post-recovery diagnosis.

See TDR in Windows 8 and later for additional implementation details.

Desktop recovery

The OS resets the appropriate state of the graphics stack. The video memory manager, which is also part of Dxgkrnl.sys, purges all allocations from video memory. The display miniport driver resets the GPU hardware state. The graphics stack takes the final actions and restores the desktop to the responsive state.

The only visible artifact from the hang detection to the recovery is a screen flicker. This flicker results when the OS resets some portions of the graphics stack, which causes a screen redraw. It is eliminated if the display miniport driver complies with WDDM 1.2 and later (see Providing seamless state transitions in WDDM 1.2 and later).

When the OS has successfully recovered the desktop, it does the following:

  • Displays an informational message to the end user, saying “Display driver stopped responding and has recovered.”
  • Logs the preceding message in the Event Viewer application and collects diagnosis information in the form of a debug report. If the end user opted in to provide feedback, the OS returns this debug report to Microsoft through the Online Crash Analysis (OCA) mechanism.

Some legacy DirectX applications might just render black at the end of this recovery, which requires the end user to restart these applications. Well-written DirectX 9Ex and DirectX 10 and later applications that handle Device Remove technology continue to work correctly. An application must release and then re-create its Microsoft Direct3D device and all of the device's objects.

Testing and debugging TDR

See Testing and debugging TDR for details.

Источник: https://docs.microsoft.com/ru-ru/windows-hardware/drivers/display/timeout-detection-and-recovery

Измерение уровня жидкости с помощью отраженного сигнала

Tdr что это

10.02.20158748

Существует несколько способов измерения уровня жидкости. Вот несколько из них:

  • Использование поплавка и резистивного элемента
  • Емкостной метод
  • Измерение с помощью ультразвука

Данная статья описывает измерение уровня жидкости с помощью измерения времени отраженного сигнала (Time Domain Reflectometry – TDR).

Что такое TDR (Time Domain Reflectometry)?

Метод TDR позволяет измерять импеданс длинной линии, используя зондирующий импульс и отраженную энергию (рис. 1).

Энергия зондирующего импульса проходит по линии передачи и когда импульс достигает точки изменения импеданса, часть энергии отражается обратно к источнику сигнала.

Время получения отраженного сигнала определяет электрическую длину линии связи до точки изменения импеданса и может быть измерено по изменению напряжения (рис. 2).

Схема измерения методом TDR (рис. 1) состоит из:

  • Генератора импульса с выходным сопротивлением Ro, амплитуда импульса Vpulse
  • Линии передачи с импедансом Zo и электрической длинной To
  • Нагрузочного резистора Rt

Рис. 1. Схема измерения TDR.

На рис. 2 приведена осциллограмма системы с генератором, подключенным к линии передачи (микрополосковая линия с импедансом 50 Ом), закороченная на конце (Rt = 0 Ом). Значения параметров для схемы на рис. 1:

Vpulse = 5В Ro = 50 Ом Zo = 50 Ом Rt = 0 Ом

To = 9.5 нс

Рис. 2. Форма сигнала с закороченной линией (Rt = 0).

Форма сигнала в Точке А (Node A) на рис. 2 отображена голубой линией. Импульс в точке А имеет амплитуду в 2 раза меньше, чем зондирующий сигнал генератора (отображен желтым цветом). Фронт сигнала вызван отражением сигнала от закороченной микрополосковой линии.

Time 0 (0 ns)
В момент времени Time=0 генератор импульса формирует сигнал (спад) амплитудой Vpulse (5В). Выходное сопротивление генератора (Ro) вместе с линией передачи образует делитель импедансов.

Так как Ro = Zo = 50 Ом, напряжение в точке А будет равно Vpulse /2 (в начальный момент T= 0).

Time To (~9.5 ns)
В момент времени To импульс достигает конца линии. При Rt = 0 Ом вся энергия отражается обратно. В точке А напряжение остается равным Vpulse/2 , потому что отраженная энергия еще не достигла точки А.

Time 2 To (~19 ns)
В момент времени Time 2 отраженная энергия достигает точки А. Напряжение Vnode A определяется выражением:

Vnode A = 0 при Rt = 0 Ом (что видно на рис. 2).

Что можно определить?

Из рис. 2 по осциллограмме можно измерить длину линии передачи. Для микрополосковой линии номинальная задержка распространения составляет 7.3 пс/мм. Длина линии:

Где L это длина линии в миллиметрах, T это время в секундах. Тогда длина линии передачи составляет ~1301 мм.

Значение сопротивления Rt может быть определено из выражения {2}.

Метод TDR позволяет охарактеризовать линию передачи, любые изменения импеданса в линии будут приводить к отражению энергии к источнику сигнала. Отраженный сигнал может быть измерен и использован для определения дистанции до точки изменения импеданса.

Импеданс коаксиальной линии передачи

На рис. 3 отображена конструкция коаксиальной линии передачи.

Рис. 3. Коаксиальная линия передачи.

Импеданс коаксиальной линии:

Где: µo – магнитная постоянная µr – относительная магнитная проницаемость изоляционного материала εo – абсолютная диэлектрическая проницаемость εr – относительная диэлектрическая проницаемость изолятора do – диаметр внешнего проводника

di – диаметр внутреннего проводника

µo, µr и εo это константы, тогда выражение принимает вид:

Коаксиальная линия может быть выполнена с воздушным изолятором, тогда εr = 1. При использовании в качестве внешнего проводника стальной трубы с диаметром 10.92 мм, а в качестве центрального проводника штыря диаметром 4.76 мм получим коаксиальную линию с импедансом 50 Ом, а выражение 6 приводится к виду:

Измерение уровня жидкости с помощью TDR

Сформированная коаксиальная линия с воздушным диэлектриком (диэлектрическая постоянная равна 1) имеет импеданс 50 Ом. Если такую трубу поместить в жидкость с диэлектрической постоянной больше чем 1, то импеданс линии Zo будет иным. В таблице 1 приведены диэлектрические постоянные, импедансы и процент изменения импеданса относительно 50 Ом для разных диэлектриков.

Таблица 1. Диэлектрические постоянные и импедансы коаксиальной линии для некоторых жидкостей.

ЗаполнениеДиэлектрическая постояннаяИмпеданс% change in impedance
Воздух149.80
Дизельное топливо1.837.125.8%
Бензин235.229.6%
Изопропиловый спирт18.311.676.8%
Вода686.088.0%

Из таблицы 1 видно, замена воздуха в коаксиальной линии жидкостью приведет к изменению импеданса, который можно измерить. Рис. 4 и 5 демонстрируют как будет отражаться энергия закороченной на конце линии передачи. Если линия будет заполняться жидкостью, то будут наблюдаться два отражения: первое от границы воздух/жидкость и второе – от конца линии.

Рис. 4. Изменение импеданса линии при заполнении жидкостью.

Измерение производится от момента формирования импульса Vpulse до получения отражения от границы воздух-жидкость. Для разрешения по времени 3.5пс получим разрешение по расстоянию 0.5мм.

Рис. 5. Осциллограммы сигналов при измерении уровня жидкости.

Измеряя амплитуду отраженного сигнала можно получить информацию о типе жидкости. Для автомобильных приложений можно определить, что в бак залито дизельное топливо вместо бензина и предотвратить запуск двигателя. Так же можно определить содержание этанола в бензине.

Измерение уровня жидкости с помощью метода TDR имеет ряд преимуществ. В сравнении с поплавочными системами нет подвижных частей, лучше разрешающая способность.

В сравнении с ультразвуковыми методами ниже стоимость решения, проще измерительная часть, большая коррозионная и механическая стойкость.

По отношению к емкостным методам TDR не зависит от типа жидкости, может различать тип жидкости (бензин от дизеля и этанола).

Метод TDR позволяет измерять уровень различных жидкостей:

  • Полярные – вода, спирты и т.п.
  • Не полярные – топливо, минеральное масло и т.п.
  • Проводящие – ртуть, соленая вода и т.п.
  • Не проводящие – топливо и т.п.

Построение TDR-уровнемера

На рис. 6 показан демонстрационный TDR-уровнемер жидкостей:

  • Печатная плата с микроконтроллером и необходимыми компонентами
  • Измерительный коаксиальный пробник:
    • штырь из нержавеющей стали диаметром 4.74мм
    • труба из нержавеющей стали диаметром 12.7мм

Для коаксиального датчика подходит любой немагнитный металл (допустимо применение нержавеющей стали, меди, латуни, металлизированных пластиков и т.п.). В демонстрации используется нержавеющая сталь.

Рис. 6. Компоненты TDR-уровнемера.

Для измерения методом TDR необходимо формировать импульс с быстрым спадом (крутой спад уменьшает джиттер компаратора; если не требуется высокая разрешающая способность, то можно минимизировать стоимость решения за счет более медленных транзисторов). Этот импульс через линию передачи поступает на измерительный элемент (рис. 6). Уровнемер измеряет время между зондирующим импульсом и временем прихода отраженного сигнала от границы воздух-жидкость. На рис. 7 приведена схема TDR-части системы.

В уровнемере применен PIC® микроконтроллер PIC24FV32KA304, который используется для:

  • Управления и индикации
  • Формирования зондирующего импульса
  • Измерения времени прихода отраженного сигнала

Рис. 7. Схема TDR-уровнемера (измерительной части).

Формирователь импульсов выполнен на транзисторе Q3. Когда микроконтроллер генерирует Стартовый Импульс, то формируется быстрый спад зондирующего сигнала. Этот сигнал поступает через R8 и С3 на микрополосковую линию и далее на коаксиальный сенсор.

Для обеспечения разрешения по времени в 3.5пс необходима калибровка прибора, которая осуществляется с помощью транзисторов Q4 и Q5. Для калибровки проводятся два измерения, в которых микрополосковая линия закорачивается с помощью Q4, а затем с Q5. Это дает две точки для вычисления коэффициента передачи и смещения линейной передаточной функции системы.

Отраженный сигнал поступает на быстродействующий компаратор U12, который формирует микроконтроллеру сигнал Стоп. Ширина Стопового импульса (время) определяет расстояние до границы воздух-жидкость.

Управление и измерение

Всё управление и измерения осуществляются микроконтроллером PIC24KV32KA304.

Калибровка системы осуществляется путем шунтирования линии передачи в середине и конце микрополосковой линии (сигналы short coax middle и short coax end). Эти два сигнала формируют отражения в точках с известным расстоянием, что позволяет формировать Стоповые импульсы и провести калибровку системы:

где T это время (напрямую зависящее от расстояния), V напряжение, измеряемое АЦП микроконтроллера PIC24KV32KA304.

Модуль CTMU – основа измерения времени TDR

Измерение времени осуществляется модулем измерения времени заряда (Charge-Time Measurement Unit, CTMU), работа которого управляется сигналами Старт и Стоп. Модуль CTMU позволяет измерить ширину Стопового импульса.

Модуль CTMU присутствует во многих микроконтроллерах PIC (8-, 16- и 32- битных) и позволяет достичь измерения времени с разрешением до 3,5пс.

Модуль CTMU под управлением стартового и стопового событий заряжает емкость постоянным током и измеряет результирующее напряжение на емкости.

Таким образом, основываясь на измерении напряжения можно измерить время между двумя событиями (Стартовым и Стоповым импульсами).

Замечания по разработке печатной платы

Рис. 8. Печатная плата TDR-уровнемера.

На рис. 8а и 8б отмечены критичные компоненты TDR уровнемера.

Рис. 8а

Элементы R8, R4, R13, C3, C32, коллектор транзистора Q3, U12 должны располагаться как можно ближе.

Рис. 8б

Микрополосковая линия должна иметь достаточную длину, позволяющую получить отраженный импульс. Необходимо обеспечить постоянство импеданса линии. Не допускать углов линии. Транзисторы Q4 и Q5 поместить как можно ближе к линии, под коллектором не должно быть полигона.

Разработанная с учетом рекомендаций плата позволяет измерять уровень жидкости с разрешением 0.5мм.

Основные компоненты TDR-уровнемера

Microchip24FV32KA304микроконтроллер с CTMU
Linear TechnologyLT1711быстрый компаратор (4 нс)
NXPBFG591 x 3транзистор (7 ГГц)

Итоги

Сделать недорогой измеритель уровня жидкости с разрешением 0.5мм это вполне реально. Описанный дизайн имеет функции калибровки и измерения импеданса (типа жидкости), точность в диапазоне температур ±2%.

Источник: https://www.gamma.spb.ru/novosti-proizvoditelej/microchip/stati-microchip/188-izmerenie-urovnya-zhidkosti-s-pomoshchyu-otrazhennogo-signala

TDR (Timeout Detection and Recovery) и сбор файлов дампов

Tdr что это

TDR (Timeout Detection and Recovery) и сбор файлов дампов

ID 3335

TDR означает Timeout Detection and Recovery. Это особенность операционных систем Windows (Windows Vista и выше), которая обнаруживает проблемы с откликом от видеокарты, и восстанавливает рабочий стол, проводя сброс драйвера видеокарты.

Если операционная система не получает отклик от видеокарты в течение определенного времени (по умолчанию – 2 секунды), операционная система сбрасывает драйвер видеокарты.

Если операционная система не может сбросить драйвер видеокарты, ваша система скорее всего закроется или вы увидите синий экран смерти.

До существования TDR, подобные проблемы драйвера видеокарт приводили к зависанию системы и требовали перезагрузки ОС. Если TDR включена и вы видите сообщение, связанное с TDR, “драйвер перестал отвечать и был восстановлен”, это означает что ОС Windows успешно сбросила драйвер видеокарты.

Эта статья объясняет как получить файл дампа, связанный со сбоем. Агенты службы поддержки NVIDIA могут попросить Вас предоставить файл дампа, связанного с TDR, который содержит важную информацию о видеокарте и драйвере во время сбоя.

Типы файлов дампа о сбоях

Существует два основных типа сбоев:

Сбой Kernel Mode – Также называемый Синим Экраном Смерти (BSOD). Это сбой системы. Система или будет показывать синий экран или автоматически перезагрузит Вашу систему.

Сбой User Mode – Этот тип сбоев вызван нарушениями доступа, которые приводят к тому, что Ваше приложение, такое как игра или веб браузер, дадут сбой, но не приведут к зависанию/перезагрузке всей системы.

Системный сбой (BSOD)

Файлы дампа о сбое Kernel Mode бывают разных вариантов:Минидамп (Minidump)Полный дамп памяти (Complete Memory Dump)Дамп памяти Kernel (Kernel Memory Dump)

Малый дамп памяти (Small Memory Dump)

В большинстве случаев Вас попросят предоставить файлы минидампа, так как они имеют небольшой размер и их легко прикрепить к электронному письму. По умолчанию, Windows сохраняет минидамп каждый раз, когда компьютер выдает синий экран (BSOD). По умолчанию, файлы дампа kernel mode могут быть найдены в папке:

c:\windows\minidump 

Файлы названы “MiniDDMMYY-NN.dmp”. DDMMYY означает дату в формате день/месяц/год. NN это число, начинающееся со значения 01 и увеличивается каждый раз, когда новый минидамп создан в конкретный день.

Что касается дамп файлов, связанных с TDR, но не связанных с Синим Экраном Смерти, они находятся в:

c:\windows\livekernelreport

Сбой приложения
Файлы дампа User Mode доступны в полном и мини вариантах. Процесс автоматического получения файла дампа user mode детально описан Microsoft по ссылке:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/bb787181%28VS.85%29.aspx

Чтобы перейти к месту на жестком диске, в котором по умолчанию хранятся дамп файлы сбоев:

1) Нажмите сочетание клавиш Win+R, чтобы вызвать окно “Выполнить”.2) Введите следующее в поле “Открыть”:

%LOCALAPPDATA%\CrashDumps

3) Нажмите кнопку Ок
4) Это должно открыть расположение, в которое Windows по умолчанию сохраняет логи сбоев. Ищите самые недавние файлы, основываясь на дате, так как они означают сбои, возникшие с самым недавним драйвером.

Если ваше приложение часто и стабильно выдает сбои, и сотрудник поддержки NVIDIA просит полный дамп файл, чтобы получить более подробную информацию, будет легче вручную получить полный файл дампа о сбое User Mode, во время сбоя приложения.

1) Когда приложение даст сбой и Windows покажет вам сообщение об ошибке, не закрывайте никаких окон.

2) В это же время, одновременно нажмите клавиши “Control” + “Alt” + “Delete” чтобы вызвать экран блокировки. Выберите “Диспетчер задач” с экрана блокировки. Нажмите на “Подробнее”, чтобы получить больше информации.

3) Ищите программу, которая дала сбой и нажмите на нее правой кнопкой мыши. Затем выберите “Создать файл дампа”. 

4) Это создаст полный файл дампа большого размера. Когда дамп будет создан, его имя и расположение покажет вам Windows.

5) Полные файлы дампа обычно имеют размер между 1 Гб и 1.5 Гб. Из-за большого размера, полные файлы дампа не могут быть приложены к электронному письму и отправлены как приложение. Они должны быть загружены на хостинг для файлов или использовать сервис передачи файлов. Сотрудник службы поддержки NVIDIA может помочь вам с этим.

Чтобы получить больше информации о TDR, посетите сайт Microsoft по ссылке:

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/hardware/ff570087(v=vs.85).aspx

Источник: https://support.nvidia.eu/hc/ru/articles/360000252429-TDR-Timeout-Detection-and-Recovery-%D0%B8-%D1%81%D0%B1%D0%BE%D1%80-%D1%84%D0%B0%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D0%B2-%D0%B4%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%BE%D0%B2

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.