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Hallo @all,

ich bin gerade dabei zu versuchen mir ein Gerät zur Kabellängenmessung selber zu bauen und bräuchte euren Rat.

Bisher habe ich mir ein Impulsgenerator gebaut der mit ein Rechteckimpuls auf die zu prüfende Leitung gibt. Dieser ist je nach Kabelart auch einstellbar.

Der nächste Schritt ist nun das Empfangen der Reflexion. Dazu benötige ich einen Timer bzw. Counter der die Laufzeit zwischen den Impulsen misst. Da die Impulse sehr kurz und schnell sind (Nanosekundenbereich bzw. bei einem Kilometerlangen Kabel im Mirkosekundenbereich) bräuchte ich einen sehr schnellen Mikrokontroller, der die Impulse abtasten kann.

Dazu bräuchte ich euren Rat, könnt ihr mir für diese Aufgabe einen Mikrocontroller empfehlen bzw. gibt es eine reine Hardwarelösung dafür bei der man keinen Controller programmieren muss.

Ich bin für alle Ratschläge dankbar.

MfG

» Der nächste Schritt ist nun das Empfangen der Reflexion. Dazu benötige ich
» einen Timer bzw. Counter der die Laufzeit zwischen den Impulsen misst. Da
» die Impulse sehr kurz und schnell sind (Nanosekundenbereich bzw. bei einem
» Kilometerlangen Kabel im Mirkosekundenbereich) bräuchte ich einen sehr
» schnellen Mikrokontroller, der die Impulse abtasten kann.

Was spricht denn gegen ein Oszilloskop mit entsprechender Bandbreite? Das ist eigentlich das übliche Werkzeug um solche Reflexionen zu beobachten.

» Was spricht denn gegen ein Oszilloskop mit entsprechender Bandbreite? Das
» ist eigentlich das übliche Werkzeug um solche Reflexionen zu beobachten.

Hallo Michael,

danke erstmal für deinen Beitrag aber ich möchte zur Kabellängenmessung nicht immer ein Oszi mit mir tragen. Zudem wollte ich die Laufzeit durch einen Mikrocontroller berechnen lassen, der mir im Anschluss eine Längenangabe ausgibt. Aus diesem Grund halt kein Oszi.......

» danke erstmal für deinen Beitrag aber ich möchte zur Kabellängenmessung
» nicht immer ein Oszi mit mir tragen. Zudem wollte ich die Laufzeit durch
» einen Mikrocontroller berechnen lassen, der mir im Anschluss eine
» Längenangabe ausgibt. Aus diesem Grund halt kein Oszi.......

Dann wird das eine recht anspruchsvolle Aufgabe. Ich weiß ja nicht, welche Auflösung, und welche Mindestkabellänge Du anstrebst. Wenn wir mal von einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 200000km/s ausgehen (die hängt vom Kabel ab), dann hast Du bei 1ns schon 20cm Wegstrecke. Um also nur auf 10cm Auflösung zu kommen (wegen Hin- und Rückweg), musst Du das reflektierte Signal schon mit 1 GHz abtasten. Das übersteigt die Geschwindigkeit der gängigen CPLDs schon um den Faktor 5, den gängiger Controller um den Faktor 50~100. Andersherum gerechnet, kannst Du mit einem 20MHz Controller bestenfalls mit 50ns abtasten, was einer Auflösung von 5m entspricht. Das ist nicht toll, aber vielleicht reicht es Dir ja. Ich würde einen Zähler mit einem schnellen CPLD bauen, der vielleicht mit 200 MHz getaktet wird. Dann kannst Du immerhin 50cm Auflösung erreichen, wenn Du beide Taktflanken verwendest, sogar 25cm. Bleibt das Problem, die Reflexion zu erkennen, zumal die Flanken je nach Entfernung merklich verschliffen sind. Da hilft nur ein schneller HF-Verstärker.

Hallo Michael,

danke für die ausführlich eAntwort, ich habe hier einige technische Daten von TDR-Metern vor mir liegen die das Signal mit teilweise 32MHz abtasten und das reicht denen aus um ein komplettes Echogramm zu erstellen.
Für die Längenmessung würde mir doch theoretisch ein Counter ausreichen, der beim zu sendenden Impuls startet und beim empfangenen Impuls stoppt. Um kleinere Reflexionen, die auf Grund von Diskontinuitäten auf dem Kabel enstehen, nicht zu berücksichtigen könnte man doch einen Komparator davor schalten. Diesen könnte man ja mit einer Gewissen Toleranz einstellen, sodass erst ab einem bestimmten Wert der Komparator das Signal auf High regelt und alle anderen auf Low. Wie die Toleranzen einzustellen sind werde ich diese Wochen mit einem TDR-Meter testen.
Keine Ahnung ob mein Denkansatz richtig. Vll. könntest du mir deine Meinung dazu schreiben.

Gruß Christian

» » danke erstmal für deinen Beitrag aber ich möchte zur Kabellängenmessung
» » nicht immer ein Oszi mit mir tragen. Zudem wollte ich die Laufzeit durch
» » einen Mikrocontroller berechnen lassen, der mir im Anschluss eine
» » Längenangabe ausgibt. Aus diesem Grund halt kein Oszi.......
»
» Dann wird das eine recht anspruchsvolle Aufgabe. Ich weiß ja nicht, welche
» Auflösung, und welche Mindestkabellänge Du anstrebst. Wenn wir mal von
» einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 200000km/s ausgehen (die hängt vom
» Kabel ab), dann hast Du bei 1ns schon 20cm Wegstrecke. Um also nur auf 10cm
» Auflösung zu kommen (wegen Hin- und Rückweg), musst Du das reflektierte
» Signal schon mit 1 GHz abtasten. Das übersteigt die Geschwindigkeit der
» gängigen CPLDs schon um den Faktor 5, den gängiger Controller um den Faktor
» 50~100. Andersherum gerechnet, kannst Du mit einem 20MHz Controller
» bestenfalls mit 50ns abtasten, was einer Auflösung von 5m entspricht. Das
» ist nicht toll, aber vielleicht reicht es Dir ja. Ich würde einen Zähler
» mit einem schnellen CPLD bauen, der vielleicht mit 200 MHz getaktet wird.
» Dann kannst Du immerhin 50cm Auflösung erreichen, wenn Du beide Taktflanken
» verwendest, sogar 25cm. Bleibt das Problem, die Reflexion zu erkennen,
» zumal die Flanken je nach Entfernung merklich verschliffen sind. Da hilft
» nur ein schneller HF-Verstärker.

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Naja, ein hiesiger Z80, oder 8049er als Controller geht auch.

Hier kann man was abschauen zum Lernen. Damit hatte ich ende 1.9k anfangs 2k gearbeitet.
Es gibt dann auch die C Version; musst halt suchen.
http://exodus.poly.edu/~kurt/manuals/manuals/Tektronix/TEK%201502C%20Service.pdf

http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01818-90902.pdf

... sind praktisch Standardbauteile drinnen. - in den alten Geräten.
Moderne Geräte sind natürlich schon komplexer;; zB mit FPGA und Pentium, Touch-Display, etc...

Es gibt auch Bausätze.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

Hi Christian,

siehe Parallelposting:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=217916&page=0&category=all&order=last_answer

Dort habe ich einige Links beigefügt.

Es gibt Bausätze.

Einige Anregungen zu deinen Gedanken:
http://www.mwe.ee.ethz.ch/fileadmin/user_upload/mwe/Fachpraktikum/Praktikum_MW2.pdf

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Naja, ein hiesiger Z80, oder 8049er als Controller geht auch.

Ja, das bezweifle ich ja nicht. Der Controller muß ja nur einen Zählerwert in eine Kabellänge umrechnen. Die Herausforderung liegt in der Abtastung des Signals. Bei der direkten Abtastung ist die erreichbare Längenauflösung direkt proportional zur Abtastfrequenz. Ich schließe nicht aus, daß es einen intelligenteren Weg als die direkte Abtastung gibt. Z.B. könnte ich mir ein einstellbares Verzögerungsglied vostellen, das man solange verändert, bis das verzögerte Signal sich mit dem reflektierten Signal deckt. Da das reflektierte Signal aber von der Terminierung abhängt (offen, Kurzschluß oder irgendwas dazwischen), ist das auch nicht ganz simpel.

» Hier kann man was abschauen zum Lernen. Damit hatte ich ende 1.9k anfangs
» 2k gearbeitet.
» Es gibt dann auch die C Version; musst halt suchen.
» http://exodus.poly.edu/~kurt/manuals/manuals/Tektronix/TEK%201502C%20Service.pdf
»
» http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01818-90902.pdf
»
» ... sind praktisch Standardbauteile drinnen. - in den alten Geräten.
» Moderne Geräte sind natürlich schon komplexer;; zB mit FPGA und Pentium,
» Touch-Display, etc...

Dort ist die Rede von 50~160ps Anstiegsflanken. Die zu erzeugen ist nicht trivial. Aber die Längenauflösung ist auch auf bestenfalls 3m/div=10ns begrenzt. Da hier ein schnelles analoges Oszilloskop zur Beobachtung verwendet wird, kann der Betrachter vielleicht tatsächlich einige 10cm Auflösung erreichen. Will man das Signal aber digital weiterverarbeiten, bleibt nur die Abtastung mit möglichst hoher Frequenz. Sicherlich kann man auch dabei wieder Tricks anwenden, wie z.B. schnelle digitale Oszilloskope im "Equivalent Acquisition" Mode, indem man einen definierten Jitter auf das Abtastsignal gibt.

Ich sehe keine einfache Lösung, zumindest wenn man gewisse Mindestanforderungen an Auflösung und minimale Kabellänge stellt.

Hallo,
grundsätzlich sehe ich das auch so. Das Scope hat noch den Vorteil, dass man auch Impedanzsprünge erkennen kann, Signale die nicht einfach als "offen", "abgeschlossen" oder "kurzgeschlossen" zu klassifizieren sind.

Stabile Verhältnisse vorausgesetzt, muss man ja nicht das gesamte Signal in einem Durchlauf abscannen. Bei ausreichend schneller Impulsfolge kann ich ja den Abtastzeitpunkt von Impuls zu Impuls weiter verschieben und so die Reflektion in aller Ruhe aufzeichnen - das geht dann sogar von Hand.....

Wie sinnvoll ein Selbstbau ist, hängt wohl von der Messaufgabe ab. um mal ein Kabel abzulängen, mag das gehen. Zur Fehlersuche braucht die Entwicklung der Algorithmen zur Signalerkennung viel Erfahrung, wenn man auf ein Display verzichten will.

Grüsse

Hartwig

Nachtrag:
es mag ein amateurmässiges Konzept sein, weil ich mich damit so noch nie befasst habe:

Die Messimpulse werden periodisch ausgegeben. Dabei ist die Folgefrequenz unkritisch - ich würde sie anhand der maximal zu messenden Leitungslänge (hin und zurück!) festlegen, sie dabei aber deutlich länger wie die zu erwartende Signallaufzeit festlegen.
Jeder abgegebene Impuls triggert einen Zeitgeber, dessen Intervalllänge den Zeitbereich zwischen Impuls und Reflektion kontinuierlich abdecken muss. Das ließe sich evtl. durch eine Kapazitätsdiode im Zeitglied erreichen.
Mit jedem abgegebenen Impuls ändere ich sukzessiv z.B. über einen DAC schrittweise die Vorspannung der Diode und ändere somit schrittweise die Impulslänge.
Am Ende des Impulses erfasst eine Abtast-Halte-Schaltung den Momentanwert und hält ihn, bis der µC in erfasst und aufgeschrieben hat - dann kommt der nächste Wert usw.
Das vollständige Signal liegt irgendwann im Speicher vor und kann analysiert werden.....Dabei kommt es nicht darauf an, dass besonders schnell gemessen wird. Auch wenn der µC nur bei jedem 10. Impuls mal wieder was erfassen kann, sollte das auch noch gehen.

Hartwig

» » Naja, ein hiesiger Z80, oder 8049er als Controller geht auch.
»
» Ja, das bezweifle ich ja nicht. Der Controller muß ja nur einen Zählerwert
» in eine Kabellänge umrechnen. Die Herausforderung liegt in der Abtastung
» des Signals. Bei der direkten Abtastung ist die erreichbare Längenauflösung
» direkt proportional zur Abtastfrequenz. Ich schließe nicht aus, daß es
» einen intelligenteren Weg als die direkte Abtastung gibt. Z.B. könnte ich
» mir ein einstellbares Verzögerungsglied vostellen, das man solange
» verändert, bis das verzögerte Signal sich mit dem reflektierten Signal
» deckt. Da das reflektierte Signal aber von der Terminierung abhängt (offen,
» Kurzschluß oder irgendwas dazwischen), ist das auch nicht ganz simpel.
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» » Hier kann man was abschauen zum Lernen. Damit hatte ich ende 1.9k
» anfangs
» » 2k gearbeitet.
» » Es gibt dann auch die C Version; musst halt suchen.
» »
» http://exodus.poly.edu/~kurt/manuals/manuals/Tektronix/TEK%201502C%20Service.pdf
» »
» » http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01818-90902.pdf
» »
» » ... sind praktisch Standardbauteile drinnen. - in den alten Geräten.
» » Moderne Geräte sind natürlich schon komplexer;; zB mit FPGA und Pentium,
» » Touch-Display, etc...
»
» Dort ist die Rede von 50~160ps Anstiegsflanken. Die zu erzeugen ist nicht
» trivial. Aber die Längenauflösung ist auch auf bestenfalls 3m/div=10ns
» begrenzt. Da hier ein schnelles analoges Oszilloskop zur Beobachtung
» verwendet wird, kann der Betrachter vielleicht tatsächlich einige 10cm
» Auflösung erreichen. Will man das Signal aber digital weiterverarbeiten,
» bleibt nur die Abtastung mit möglichst hoher Frequenz. Sicherlich kann man
» auch dabei wieder Tricks anwenden, wie z.B. schnelle digitale Oszilloskope
» im "Equivalent Acquisition" Mode, indem man einen definierten Jitter auf
» das Abtastsignal gibt.
»
» Ich sehe keine einfache Lösung, zumindest wenn man gewisse
» Mindestanforderungen an Auflösung und minimale Kabellänge stellt.

---
Absolut bin ich mit dir im Gedanken.
Das alles ist echt nicht trivial.

Wir hatten die Längen unter 3m als "blinden Fleck" ignoriert.
Allerdings mussten wir diese bei Abnahmemessungen messen,
da ja nach den "gemessenen" Kabellängen die verbrauchten, sprich verlegten Kabeln verrechnet wurden.
Daher durfte es auch keinen Verschnitt geben (so mancher Kollege
hatte aufgrund dessen schon seinen Arbeitsplatz verloren).

Willst allerdings Steckerübergänge ansehen, dann muss der Impuls auf ganz Schnell einschaltet werden.
Gemessen haben wir immer von Impulsfront (I.-Fuß an der steigenden Flanke) zu Impulsfront.

In den alten Funkschau- und Elektorheften gibt's so "einfache" Baupläne, bei denen sogar der NVP beachtet wurde.
Ja, das Sichtgerät war auch ein Oszi, oder ein umgebauter Fernseher.

Das Tüftelige ist der Generator, die Triggerung, und Torschaltung. --
- Das liegt nahe beim Frequenzzähler, der einen Ereigniszähler, bzw. weitere andere Features, eingebaut hat.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Das Tüftelige ist der Generator, die Triggerung, und Torschaltung. --
» - Das liegt nahe beim Frequenzzähler, der einen Ereigniszähler, bzw.
» weitere andere Features, eingebaut hat.
»
» Grüße
» Gerald
» ---

Erstmal vielen dank an euch alle für die Hinweise und Bemerkungen.

Einen Impulsgenerator habe ich schon gebaut, dieser gibt mir nahezu gute Rechteckimpulse aus. Über einen Frequenzzähler habe ich mich auch schon belesen und viele nehmen dazu ja einen schnellen Mikrocontroller.

Bei dem Thema Digitalisierung des Signals frage ich mich ob es unbedingt notwendig ist. Da ich doch letztendlich nur die Laufzeit bestimmen möchte. Dafür sollte doch eigentlich ein schneller Zähler/Counter ausreichen. Kleinere Diskontinuitäten wollte ich versuchen heraus zu filtern sodass wirklich nur die ich nenne es mal harte Reflexion am Kabelende von Controller detektiert wird und der Zähler stoppt. Die Laufzeit würde ich dann auslesen und ggf. in einer Excel Datei speichert in der dann die Länge berechnet wird. Also ich möchte eigentlich nur die Laufzeit messen von einem Signal welches eine Impulsbreite zwischen 70ns und 3us hat.

Gruß Christian

» Hallo @all,
»
» ich bin gerade dabei zu versuchen mir ein Gerät zur Kabellängenmessung
» selber zu bauen und bräuchte euren Rat.
»
» Bisher habe ich mir ein Impulsgenerator gebaut der mit ein Rechteckimpuls
» auf die zu prüfende Leitung gibt. Dieser ist je nach Kabelart auch
» einstellbar.
»
» Der nächste Schritt ist nun das Empfangen der Reflexion. Dazu benötige ich
» einen Timer bzw. Counter der die Laufzeit zwischen den Impulsen misst. Da
» die Impulse sehr kurz und schnell sind (Nanosekundenbereich bzw. bei einem
» Kilometerlangen Kabel im Mirkosekundenbereich) bräuchte ich einen sehr
» schnellen Mikrokontroller, der die Impulse abtasten kann.
»
» Dazu bräuchte ich euren Rat, könnt ihr mir für diese Aufgabe einen
» Mikrocontroller empfehlen bzw. gibt es eine reine Hardwarelösung dafür bei
» der man keinen Controller programmieren muss.
»
» Ich bin für alle Ratschläge dankbar.
»
» MfG

Einige Ethernet-PHYs haben eine TDR-Funktion integriert, die man sehr einfach über das MII-Management-Interface* des PHYs nützen kann.

Hierfür muss man über das PHY-MIIM zunächst den TDR-Mode initialisieren und dann nach Status-Auswertung (nicht abgeschlossene Leitung bzw. Unterbrechung, Kurzschluss, korrekter Leitungsabschluss, TDR-Fehler) nur noch einen Zählerwert auslesen und mittels einfacher Festkommamultiplikation in Meter umrechnen.

Z.B. der weit verbreitete Fast-Ethernet-PHY KSZ8041TL/FTL (Hersteller Micrel) erlaubt TDR-Messungen bis 200m mit einer Auflösung von 2m.
Diese Kabel-Diagnose wird bei Micrel LinkMD genannt.

Für eine TDR-Messung muss das MII des PHYs nicht an einen MAC angeschlossen sein (aber auf definierten Pegeln liegen).
Man benötigt also keinen µC mit einem Ethernet-MAC, lediglich zwei I/O-Pins zum Anschluss des MIIM.

Praktischerweise verwendet man den bei Ethernet üblichen 1:1-LAN-Übertrager, an dem das zu messende Kabel (sehr wahrscheinlich ein verdrilltes Leitungspaar) angeschlossen wird. Bei einem LAN-Kabel kann ggf. per MIIM-Software eines der beiden Leitungspaare für die Messung ausgewählt werden.
Der PHY dient als Leitungstreiber und als Empfänger (AGC mit typisch 50mV Empfindlichkeit).

Falls man jedoch ein komplettes Messsystem mit Ethernet-Anschluss realisieren möchte, könnte man statt einem PHY z.B. einen 3-Port-Switch nehmen, wobei ein Port davon (mit TDR-Unterstützung) zum Messen dient, der 2. Port zum PC-Anschluss und der 3. Port (meist ein MII oder RMII) an den Auswerte-µC angeschlossen wäre, der dann natürlich einen Ethernet-MAC haben muss, über dessen MIIM man nun etwas eleganter Zugriff auf die TDR-Register des Switches hat.

Für die komplexe Switch-Lösung mit Ethernet-Anbindung benötigt man schließlich noch geeignete Netzwerk-Software.
Für die reine PHY-basierende Messmethode reichen dagegen zwei I/O-Pins und ein paar wenige µC-Befehle.

* Genannt MIIM, bestehend aus zwei Leitungen MDIO und MDC, die ggf. per Bit-Banging bedient werden können (falls der µC keinen Ethernet-MAC hat, das ein Hardware-MIIM beinhaltet). MDIO ist bidirektional und benötigt normalerweise einen Pull-Up-Widerstand.

Hallo Eberhard,

"Für die reine PHY-basierende Messmethode reichen dagegen zwei I/O-Pins und ein paar wenige µC-Befehle."

Ich möchte reine Kupferkabel durchmessen und nicht direkt Ethernetkabel mit einigen 100m länge. Du schreibt von der reinen Messmethode die über die I/O Pins eines uC möglich wäre. Kannst du mir speziell dazu einen Tipp geben welchen du empfiehlst. Zu beginn hatte ich ja die Spezifikationen und die Breite der Impulse genannt.

Ich möchte nochmal erwähnen das ich nicht auf bereits vorhandene Geräte zurückgreifen möchte sonder versuchen möchte selber solch ein Gerät zu bauen, welches mir einfach nur die Laufzeit zwischen hin- und rücklaufenden Impuls ausgibt. Die Berechnung kann dann später ein PC ausführen. Das es Geräte gibt und auch tragbare TDR-Meter weis, ich möchte aber für meine zwecke versuchen es selber zu bauen. Die Kabel die ich durchmessen will sind speziell Fernmeldekabel von denen ich einfach ein beliebiges Adernpaar für die Messung verwenden kann.

Gruß Christian

» Hallo Eberhard,
»
» "Für die reine PHY-basierende Messmethode reichen dagegen zwei I/O-Pins und
» ein paar wenige µC-Befehle."
»
» Ich möchte reine Kupferkabel durchmessen und nicht direkt Ethernetkabel mit
» einigen 100m länge. Du schreibt von der reinen Messmethode die über die I/O
» Pins eines uC möglich wäre. Kannst du mir speziell dazu einen Tipp geben
» welchen du empfiehlst. Zu beginn hatte ich ja die Spezifikationen und die
» Breite der Impulse genannt.
»
» Ich möchte nochmal erwähnen das ich nicht auf bereits vorhandene Geräte
» zurückgreifen möchte sonder versuchen möchte selber solch ein Gerät zu
» bauen, welches mir einfach nur die Laufzeit zwischen hin- und rücklaufenden
» Impuls ausgibt. Die Berechnung kann dann später ein PC ausführen. Das es
» Geräte gibt und auch tragbare TDR-Meter weis, ich möchte aber für meine
» zwecke versuchen es selber zu bauen. Die Kabel die ich durchmessen will
» sind speziell Fernmeldekabel von denen ich einfach ein beliebiges Adernpaar
» für die Messung verwenden kann.
»
» Gruß Christian

Hallo Christian,

für die vorgeschlagene Ethernet-PHY-Methode* wird außer dem PHY mit TDR-Unterstützung (im genannten Beispiel ein 48-Pin-TQFP) nur ein x-beliebiger µC benötigt, mit dem das (einfache) MIIM-Protokoll an zwei I/O-Pins per Software emuliert wird (Bit-Banging genannt), sofern der jeweilige µC keinen integrierten Ethernet-MAC (und damit auch ein integriertes MIIM) hat.

Wie gesagt: Die MII-Signale des PHYs werden für die TDR-Messung NICHT benötigt (dort wird normalerweise der Ethernet-MAC angeschlossen), jedoch reine Eingänge auf definierte Pegel legen.

Man könnte am µC noch ein LCD anschließen, über das der TDR-Status (s.u.) und die Länge in Meter angezeigt wird und hätte so ein komplettes einfaches Kabel-Messsystem. Aber natürlich kann man das Messergebnis auch anderweitig auswerten.

Über die Messmethode** an sich (also Messimpuls erzeugen, Impulsantwort abwarten, Polarität und Laufzeit auswerten etc.) musst Du Dir keine Gedanken machen. Das übernimmt alles der PHY - einfacher geht es wirklich nicht!

Und ob es sich beim Messobjekt um verdrillte Kupfer-Paare* eines LAN-Kabels oder Dein (vermutlich ebenfalls verdrilltes) Fernmeldekabel handelt, spielt fast keine Rolle. Lediglich die Impedanz des zu prüfenden Kabels sollte einigermaßen bekannt sein, damit der Leitungsabschluss PHY-seitig angepasst werden kann.

Der genannte KSZ8041TL hat externe TX/RX-Abschlusswiderstände (4x 50 Ohm), so dass man diesbezüglich flexibler ist.
Neuere Ethernet-PHYs haben die Abschlusswiderstände integriert (angepasst für LAN-Kabel).

Vielleicht noch ein paar weitere Tipps:

Möglicherweise hast Du einen Ethernet-Switch (oder einen PC mit LAN-Port), der einen Baustein mit TDR-Unterstützung verwendet.
Das Problem ist dann nur, an die Management-Schnittstelle oder eine Diagnose-Software zu kommen, um die TDR-Funktion nützen zu können. Über den LAN-Anschluss selbst klappt der Zugriff auf die TDR- (und andere Switch- bzw. PHY-Register) nicht (dort werden ausschließlich Ethernet-Daten übertragen).
Bei dieser Methode könnte man das zu überprüfende Kabel einfach per RJ-45-Stecker am jeweiligen LAN-Port anschließen.

Bin gerade noch darüber gestolpert (mit weiteren Links, die aber teilweise nicht mehr funktionieren):
http://www.epanorama.net/circuits/tdr.html

Viel Erfolg und Spaß beim Kabelvermessen - mit welcher Methode auch immer!

Eberhard

* Glasfaserkabel können mit meinem Vorschlag nicht vermessen werden.

** Hier gibt es ein White-Paper zu LinkMD von Micrel:
http://www.micrel.com/_PDF/Ethernet/White%20Paper/LinkMD%20for%20industrial%20ethernetEPfinalJune05.pdf

Hallo Eberhard,

vielen, vielen Dank für deine Ausführliche Antwort nun habe ich erstmal verstanden was ein Ethernet-Phy ist und gesehen das es ja wirklich nur ein kleiner Controller ist der teilweise schon komplett mit Platine und RJ45 Stecker angeboten wird.

Ich habe nur nochmal eine Frage, ich hoffe du kannst mir diese noch beantworten und ich hoffe ich nerve dich nicht damit. An den KSZ8041TL wird wie du beschrieben hast und so steht es auch im Internet ein zusätzlicher Ethernet MAC angeschlossen für die Ethernet Protokolle. Wenn ich nun aber nur die Kabellänge messen will also an meinem Adernpaar keine Übertragungstechnik bzw. LAN-Technik angeschlossen habe, brauch ich dann diesen zusätzlich Ethernet-MAC? Oder kann ich mir diesen sparen?

Und meine letzte Frage: Wäre es möglich falls ich probleme bei der Umsetzung habe dich privat per eMail zu kontaktieren, mir scheint es nämlich so als ob du darin gute Erfahrungen hast . Ich würde es aber auch verstehen wenn du nein sagst, weil du dafür keine Lust/Zeit hast.

Trotzdem schon einmal vielen, vielen Dank.

MfG

Christian

» Hallo Eberhard,
»
» vielen, vielen Dank für deine Ausführliche Antwort nun habe ich erstmal
» verstanden was ein Ethernet-Phy ist und gesehen das es ja wirklich nur ein
» kleiner Controller ist der teilweise schon komplett mit Platine und RJ45
» Stecker angeboten wird.
»
» Ich habe nur nochmal eine Frage, ich hoffe du kannst mir diese noch
» beantworten und ich hoffe ich nerve dich nicht damit. An den KSZ8041TL wird
» wie du beschrieben hast und so steht es auch im Internet ein zusätzlicher
» Ethernet MAC angeschlossen für die Ethernet Protokolle. Wenn ich nun aber
» nur die Kabellänge messen will also an meinem Adernpaar keine
» Übertragungstechnik bzw. LAN-Technik angeschlossen habe, brauch ich dann
» diesen zusätzlich Ethernet-MAC? Oder kann ich mir diesen sparen?
»
» Und meine letzte Frage: Wäre es möglich falls ich probleme bei der
» Umsetzung habe dich privat per eMail zu kontaktieren, mir scheint es
» nämlich so als ob du darin gute Erfahrungen hast . Ich würde es aber auch
» verstehen wenn du nein sagst, weil du dafür keine Lust/Zeit hast.
»
» Trotzdem schon einmal vielen, vielen Dank.
»
» MfG
»
» Christian

Hallo Christian,

OK, nun hast Du die Idee verstanden, nur die integrierte Kabeldiagnose eines kleinen Ethernet-PHYs zu verwenden und dessen ganzen (komplexen) Rest mit MAC etc. außen vor zu lassen (wie bereits beschrieben).

Im Vergleich zu den anderen TDR-Messmethoden erspart das nicht nur den Pulsgenerator und Leitungstreiber (das wäre eher eine leichte Übung), sondern auch die aufwendige Auswertung (in welcher Form auch immer).

Allerdings ist die PHY-Methode auf maximal 200m* begrenzt (kabelgebundenes Ethernet ist für maximal 150m spezifiziert).

Beim genannten KSZ8041TL ist die Kabeldiagnose schlicht und einfach in der Anwendung, liefert jedoch nicht sehr viele Messwerte.

Andere PHYs mit integrierter Kabeldiagnose erlauben zwar umfangreichere Messergebnisse, sind aber auch deutlich aufwendiger in der Anwendung.
Leider ist die TDR-Dokumentation bei allen PHY-Herstellern ziemlich mager.

Die eigentliche Frage ist also, welche Erwartungen Du in bestimmte TDR-basierende Leitungsmessungen hast und welchen Aufwand Du dabei treiben möchtest.

Bei der einfachen PHY-Methode gibt es eben nur digitale TDR-Ergebnisse und keine Impulsantworten, die man zur genauen Analyse auf einem ausreichend schnellen Scope anschaut und interpretiert.

Falls Du die vorgeschlagene PHY-Methode mit dem KSZ8041TL versuchen möchtest (andere als Micrel-PHYs kenne ich bezüglich TDR nicht aus eigener Erfahrung), kann ich Dich hier im Forum gerne unterstützen.

Da Du offensichtlich noch keine Erfahrung im Aufbau von LAN-Schaltungen hast, ist ein Evalboard** bestimmt der schmerzfreie Weg. Ansonsten benötigst Du wenigstens eine geeignete SMD-Laborkarte oder machst gleich ein eigenes Platinen-Layout. Das kostet aber viel Zeit und wird auch kaum billiger.

Mit einem µC Deiner Wahl (mit 3,3V-Versorgung, das spart Pegelwandler) verschaffst Du dir Zugang zum PHY über dessen beiden Leitungen MDIO und MDC (und natürlich einer gemeinsamen Masse).

Die eigentliche Arbeit ist dann "nur" Software (nämlich überwiegend das Bing-Banging für das MIIM-Protokoll, es sei denn, der µC hat einen integrierten Fast-Ethernet-MAC, dann sind es nur ein paar PHY-Register-Zugriffe).

Falls Du aber keine µC-Erfahrung hast, bleibt für Dein Vorhaben eigentlich nur noch ein Pulsgenerator und ein geeignetes Scope - oder eben üben ...

Gruß
Eberhard

* Beim KSZ8041TL ist der TDR-Zähler 9 Bit breit, multipliziert mit 0,4 (dem Umrechnungsfaktor für Meter) ergibt das maximal (2^9-1) * 0,4m = 204m.

** ein KSZ8041TL-EVAL kostet bei D...-K.. rund 150,-- EUR.

NICHT das KSZ8041FTL-EVAL nehmen, das für Fiber vorbereitet ist (aber ohne Fiber-Modul geliefert wird) und deshalb nicht mit einem Übertrager und RJ-45 für den Anschluss eines Kabels bestückt ist. Ansonsten ist die Platine dieselbe (der KSZ8041FTL unterstützt zusätzlich Fiber und hat sonst dieselben Funktionen wie der KSZ8041TL).