4.2 - Neuartige Messmethode zur Kabeldiagnose mit Impedanzspektroskopie

Event
AHMT 2014 - Symposium des Arbeitskreises der Hochschullehrer für Messtechnik
2014-09-18 - 2014-09-20
Saarbrücken
Chapter
Impedanzmessungen
Author(s)
Q. Shi, O. Kanoun - Professur für Mess- und Sensortechnik, Technische Universität Chemnitz, Chemnitz/D
Pages
103 - 110
DOI
10.5162/AHMT2014/4.2
Price
free

Abstract

In dieser Arbeit wurde eine neue Methode zur Kabeldiagnose theoretisch entwickelt, realisiert und getestet. Die Kabeldiagnose wird als inverses Identifikationsproblem betrachtet: Im Frequenzbereich wird die Eingangsimpedanz des Kabelsystems, welche die Übertragungsfunktion darstellt, genutzt, um die Kabelfehler zu lokalisieren. Mit dem neuen Messverfahren sollen nicht nur der Einzel- und Mehrfachfehler detektiert werden, sondern auch die Arten des Kabelfehlers sollen identifiziert werden.

Impedanzspektroskopie (IS) Methode wird erstmalig zur Detektion des Kabelfehlers verwendet. Das inverse Problem für die Kabeldiagnose wird durch den Einsatz des modellbasierten globalen Optimierungsverfahrens gelöst. In dieser Arbeit wurde eine effiziente und exakte Methode zur Leitungsmodellierung beschrieben, die das frequenzabhängige ABCD-Modell nutzt. Parallel zur Leitungsmodellierung wird die Eingangsimpedanz des Kabelsystems durch IS gemessen.

Die Modellparameter werden mittels globaler Optimierungsverfahren bestimmt. Damit lassen sich Kabelfehler lokalisieren, sowie die Fehlerarten und die Netzwerktopologie identifizieren. Die maximale absolute Abweichung beträgt etwa 30 cm für verschiedene Kabellängen. Diese Abweichung kann durch neue Einstellung des Frequenzschrittes Δf verbessert werden.

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