9

บทท 2

ทฤษฎทเกยวของ

ในบทนจะเปนการกลาวถงทฤษฎและหลกการทเกยวของกบสายใยแกวน าแสง รวมถง

เครองมอตางๆซงชวยอ านวยความสะดวกในการตรวจสอบสายใยแกวน าแสง เชน เครอง OTDR

ในการวดคาพารามเตอรตางๆ เครอง OPM ในการตรวจวดหาขอผดพลาดทเกดขนกบระบบ เครอง

วดคากราวด ใชในการวดคากราวดเพอปองกนการเกด Noise เปนตน

2.1 สายใยแกวน าแสง (Fiber Optic Cable)

สายใยแกวน าแสง (Fiber Optic)คอ สายน าสญญาณทใชแสงเปนตวกลางในการสอสาร

ขอมลจากจดหนงไปยงอกจดหนง โดยท าจากแกวทมความบรสทธมาก เสนใยแกวน าแสงทดตอง

สามารถน าสญญาณแสงจากจดหนงไปอกจดหนงโดยมการสญเสยของสญญาณแสงนอยทสด

1)โครงสรางของสายใยแกวน าแสง

1.1) เสนแกว (Core) เปนตวทน าสญญาณแสงมเสนผาศนยกลาง 62.5/125 µm, 50/125 µm,

9/125 µm

1.2) ฉนวนเคลอบ (Cladding) เปนสารทใชในการเคลอบแกว ( Core) เพอใหน าสญญาณได

กลาวคอแสงทถกสงไปในแกนแกวถกขงหรอเคลอนทไปตามสายไฟเบอรดวยขบวนการสะทอน

กลบของแสงนยมเคลอบจนมเสนผาศนยกลาง 125 µm

1.3) ปลอกสาย (Buffer) เปนเสมอนปลอกของสายหรอเสอชนในทหมปองกนสาย และยง

ชวยให การโคงงอของสายไฟเบอรมความยดหยนมากขน มเสนผาศนยกลางประมาณ 900 µm

(Buffer Tube)

10

1.4) ปลอกหม (Jacket) เปนเสมอนเสอชนนอกสดของสายไฟเบอรทใหเกดความเรยบรอย

และท า หนาทปองกนสายไฟเบอรเปนชนนอกสดชนดของ Jacket มหลายชนด ขนอยกบการใชงาน

วาเปนสายทเดนภายในอาคาร (Indoor) หรอเดนภายนอกอาคาร (Outdoor)

รปท 2.1 แสดงโครงสรางของสายใยแกวน าแสง

2)ชนดของสายใยแกวน าแสงเมอจ าแนกตามจ านวนของคอร 2.1 )Single mode Optic Fiber เสนใยแกวน าแสงแบบโหมดเดยว มขนาดเสนผานศนยกลางของ Coreประมาณ 5-10 ไมครอน และขนาดของเสนผานศนยกลางของ Cladding ประมาณ 125 ไมครอน ซงสวนของ Core ทมขนาดเลกมากนเองมผลท าใหแสงเดนทางออกมาเพยงโหมดเดยว มการแตกกระจายของสญญาณเกดขนไดยาก ท าใหมแบนดวดททกวางไมใชการสะทอนแสง แสงเดนทางเปนเสนตรง

รปท 2.2 แสดงสายใยแกวน าแสงแบบโหมดเดยว

ปลอกสาย เสนแกว

ฉนวนหม

ปลอกหม

11

2.2) Multi mode Optic Fiber เสนใยแกวน าแสงแบบหลายโหมดมขนาดของ Core ประมาณ 50 ไมครอน และมขนาดของ Cladding ประมาณ 125 ไมครอน ซงมขนาดของ Core ใหญกวาเสนใยแกวน าแสงแบบ โหมดเดยวมผลท าใหแสงทตกกระทบทปลายอนพตของเสนใยแกวน าแสงมมมตกกระทบทแตกตางกนหลายคา ท าใหมแนวล าแสงเกดขนหลายโหมด ซงท าใหเกดการแตกกระจายของโหมดแสงใชการสงขอมลแบบหลายล าแสง โดยสะทอนแสงไปตาม core ดวยองศาทตางกนแบงเปน 2 ประเภทตามลกษณะการหกเหแสงไดแก Grade IndexและStep Index

2.2.1) เสนใยน าแสงชนดหลายโหมดมลกษณะการกระจายแสงออกดานขางได ดงนนจงตองสรางใหม ดชนหกเหของแสงกบอปกรณฉาบผวทสมผสกบ Cladding ใหสะทอนกลบหมดหากการใหดชนหกเหของ แสงมลกษณะท าใหแสงเลยวเบนทละนอยเรยกวาแบบเกรดอนเดกซ

รปท 2.3 รปแสดงสายใยแกวน าแสง Multimode Grade Index

2.2.2) เสนใยน าแสงชนดหลายโหมดมลกษณะการกระจายแสงออกดานขางได ดงนนจง

ตองสรางใหม ดชนหกเหของแสงกบอปกรณฉาบผวทสมผสกบ Cladding ใหสะทอนกลบหมด

หากการใหดชนหกเหของ หากใหแสงสะทอนโดยไมปรบ คณสมบตของแทงแกวใหแสงคอย

เลยวเบนกเรยกวาแบบ สเตปอนเดกซ

รปท 2.4 รปแสดงสายใยแกวน าแสง Multimode Step Index

เสนใยน าแสงชนดหลายโหมดมลกษณะการกระจายแสงออกดานขางได ดงนนจงตองสรางใหม ดชนหกเหของแสงกบอปกรณฉาบผวทสมผสกบ Cladding ใหสะทอนกลบหมดหากการ

เสนแกว

ฉนวนหม

ปลอกสาย

ปลอกหม

เสนแกว

ฉนวนหม

ปลอกสาย

ปลอกหม

12

ใหดชนหกเหของ แสงมลกษณะท าใหแสงเลยวเบนทละนอยเรยกวาแบบเกรดอนเดกซ หากใหแสงสะทอนโดยไมปรบ คณสมบตของแทงแกวใหแสงคอยเลยวเบนกเรยกวาแบบ สเตปอนเดกซ เสนใยแกวน าแสงทใชในเครอขาย แลนสวนใหญใชแบบมลตโหมด โดยเปนขนาด 62.5/125 ไมโครเมตร หมายถงเสนผาศนยกลางของทอแกว 62.5 ไมโครเมตร และของเคลดดงรวมทอแกว 125 ไมโครเมตรคณสมบตของเสนใยแกว น าแสงแบบ Step Index มการสญเสยสงกวาแบบ Grad Index

รปท 2.5 แสดงคณสมบตของเสนใยแกวน าแสงแบบ Step Index, Grad Index, Single mode

13

3) ชนดเสนใยน าแสงเมอจ าแนกตามดชนการหกเหแสง 3.1) ซงเกลโหมดแบบสเตปอนเดกซ ( Single-mode step-index fiber) หรอชนด ซงเกล-

โหมด (Single-Mode Fiber) เสนใยแสงชนดโหมดเดยวนสามารถทสรางใหม Index Profile ไดทงแบบ step index และ

Graded Index แตเนองจากการสรางเสนใยแสงแบบโหมดเดยวทม Index Profileแบบ Graded Index มราคาแพงและ คณสมบตทไดจากการม Index Profile แบบ Graded Index กไมมประโยชนตอระบบการสอสารดวยเสนในแสง ดงนนในปจจบนเสนใยแสงแบบโ หมดเดยวทสรางขนในเชงพาณชยกมแตเสนใยแสงโ หมดเดยวแบบ Step Index เทานน ซงเหมาะสมส าหรบงานทตองการแบนดวธกวางและระยะทางไกล (Long- Haul) โดยทวไปสรางจากแกวซลกาเพอใหมการลดทอนสญญาณต าถงแมวาเสนใยแสงแบบโ หมดเดยวมขนาดเสนผานศนยกลางของ Core เลก เพอใหมโหมดทเดนทาง เพยงโ หมดเดยว แตขนาดเสนผานศนยกลางของ Clad กตองมขนาดใหญกวาขนาดเสนผานศนยกลาง ของ Core อยางนอย 10 เทา เพอหลกเลยงการสญเสยจากการเลอนหายของสนามไฟฟาอยางรวดเรว ดงนน เมอรวมขนาดของ Buffer Coating ดวยแลวขนาดโดยรวมของเสนแบบโหมดเดยวกใกลเคยงกบเสนใยแสง ชนดอนโครงสรางโดยทวไปของเสนใยแสงชนดโ หมดเดยวแสดงใหดในรปท 2.6

รปท 2.6 โครงสรางซงเกลโหมดแบบสเตปอนเดกซ

14

ตารางท 2.1 แสดงคณลกษณะของเสนใยแสงชนด Single Mode

โครงสราง เสนผานศนยกลางของ core 5 ถง 10 µm โดยปกตอยทประมาณ 8.5 µm เสนผานศนยกลางของ clad : โดยทวไปมขนาด 125 µm เสนผานศนยกลางของเปลอกหม 250 ถง 1000 µm Numerical Aperture 0.08 ถง 0.15 โดยทวไปมคาประมาณ 0.1

คณลกษณะทางประสทธภาพ การลดทอนสญญาณ 2 ถง 5 dBkm-1 โดยทความยาวคลน 850 nm มการลดทอน

ประมาณ 1dBkm-1 และมการลดทอนโดยเฉลย 0.35 และ 0.215 dBkm-1 ทความยาวคลน 1300 nm และ 1550 nm ตามล าดบ

แบนดวธ มากกวา 500 MHz km ในทางทฤษฎแบนดวธถกจ ากดโดยความยาวคลนและ material dispersion โดยมคาประมาณ 40 GHz ทความยาวคลน 850 nm ในทางปฎบตแลวแบนดวธทมากกวา 10 GHz ตองใชความยาวคลน 1300nm

การใชงาน เหมาะกบระบบทตองการแบนดวธสงและระยะทางไกลมาก โดยใช LD เปนอปกรณก าเนดสญญาณแสง

3.2)มลตโหมดแบบสเตปอนเดกซ (Multimode Step - Index Fiber )หรอชนด สเตปอน-

เดกซ (Step-Index Fiber)

รปท 2.7 โครงสรางโดยทวไปของเสนใยแสงชนด Multi-Mode Step Index

15

เสนใยแสงชนดนอาจสรางจากแกวหลายๆชนดปนกนหรอแกวซลกากได โดยมเสนผาน ศนยกลาง และ NA ขนาดใหญเพอประสทธภาพในการคปปลงสญญาณกบแหลงกาเนดแสงแบบ IncoherentเชนLED คณลกษณะทางประสทธภาพของเสนใยแสงชนดนมคาเปลยนแปลงโดยขนอยกบ สารทใชสรางและกระบวนการในการเตรยมสาร ซงโครงสรางโดยทวไปของเสนใยแสงชนดนแสดงใหดดงรปท 2.7 ตารางท 2.2 แสดงคณลกษณะของเสนใยแสงชนด Multi-mode step index

โครงสราง

เสนผานศนยกลางของ core 50 ถง 400 µm เสนผานศนยกลางของ clad : 125 ถง 500 µm เสนผานศนยกลางของเปลอกหม

250 ถง 1000 µm

Numerical Aperture 0.16 ถง0. 5 คณลกษณะทางประสทธภาพ

การลดทอนสญญาณ 2.6 ถง 50 dBkm-1 ทความยาวคลน 850 nm ถกจ ากดโดยการดดกลนและการกระจาย สวนการลดทอนทความยาวคลนอน

แบนดวธ 6 ถง 50 MHz km การใชงาน เหมาะทสดส าหรบใชในโครงขายแบบ short-haul ทมแบนดวธ

จ ากด และใชกบงานทราคาไมสง

16

(a) เสนใยแสงทสรางจากแกวหลายชนด (b) เสนใยแสงทสรางจากแกวซลกา

รปท 2.8 สเปคตรมการลดทอนสญญาณของเสนใยแสงชนด Multi-mode step index

3.3) มลตโหมดแบบเกรดอนเดกซ (Multimode Graded-Index Fiber) หรอชนดเกรดอนเดกซ (Graded-Index Fiber)

รปท 2.9โครงสรางโดยทวไปของเสนใยแสงชนด Multi-modeGraded Index เสนใยแสงชนดนสรางจากแกวหลายชนดปนกนหรอแกวซลกากไดเชน เดยวกบเสนใย

แสงชนด Multi-mode step index แตแตกตางกนตรงทสารทน ามาใช ตองมความบรสทธมากกวาเพอลดการ สญเสยทเกดขน ดงนนจงท าใหเสนใยแสงชนดนมประสทธภาพดกวาเสนใยแสงชนดMulti-mode step index โครงสรางโดยทวไปของเสนใยแสงชนดนแสดงใหดดงรปท 2.9

17

ตารางท 2.3 แสดงคณลกษณะของเสนใยแสงชนด Multi-Mode Graded Index

โครงสราง เสนผานศนยกลางของ core 30 ถง100 µm เสนผานศนยกลางของ clad : 100 ถง 150 µm เสนผานศนยกลางของเปลอกหม

250 ถง 1000 µm

Numerical Aperture 0.2 ถง0. 3 คณลกษณะทางประสทธภาพ

การลดทอนสญญาณ 2 ถง 10 dBkm-1 ทความยาวคลน 850 nm ถกจ ากดโดยการดดกลนและการกระจาย สวนการลดทอนสญญาณโดยเฉลยทความยาวคลน 1300 nm มคาเทากบ 0.4 และ 0.25 dBkm-1 ตามล าดบ

แบนดวธ 300 MHz km ถง 3 MHz km การใชงาน เหมาะทสดส าหรบใชในโครงขายแบบ medium –

haul ทมแบนดวธปานกลางถงสง ซงใช LED หรอ LD เปนอปกรณก าเนดสญญาณแสง

เสนใยแสงชนดนสามารถทจดเปนกลมหลกๆไดตามขนาดของเสนผานศนยกลางของ

Core-Clad ดงน 1) เสนใยแสงทมเสนผานศนยกลางของ core-clad เทากบ 50 µm /125 µm ซงมคา

NA โดยปกต ระหวาง 0.20และ0.24เสนใยแสงชนดนพฒนาและก าหนดเปนมาตรฐาน โดย CCITT (Recommendation G.651) ใชส าหรบงานดานโทรคมนาคมทความยาวคลน 850 nm และ 1300 nm แตในปจจบนนยมน าไปใช ในงานดานการสอสารขอมลและระบบ LAN

2) เสนใยแสงทมเสนผานศนยกลางของ core – clad เทากบ 62.5 µm /125 µm ซงมคา NA โดยปกตระหวาง 0.26 และ 0.29 ถงแมวาเสนใยแสงชนดนพฒนามาเพอการใชงานใน subscriber loopทม ระยะทางไกลทความยาวคลน 850 nm แตในปจจบนการใชงานสวนใหญนาใชกบระบบ LAN

18

3) เสนใยแสงทมเสนผานศนยกลางของ core-clad เทากบ 85 µm ซงมคา NA โดยปกตระหวาง 0.26 และ 0.30 เสนใยแสงชนดนพฒนามาเพอการใชงานทความยาวคลน 850 nm 130 nm ในระบบ Short- Haul และ LAN

4) เสนใยแสงทมเสนผานศนยกลางของ core-clad เทากบ100µm/125µm ซงมคา NAโดยปกต ระหวาง 0.29 เสนใยแสงชนดนพฒนาใหมประสทธภาพในการคปปลงสญญาณกบ LED ทความยาวคลน 850 nm เพอการใชงานในระบบทมราคาถกและระยะทางสน

4)การเชอมตอสายใยแกวน าแสง การสงสญญาณแสงไปในสายใยแกวน าแสงตองท าการแปลงสญญาณไฟฟาจากอปกรณ

ก าเนดสญญาณใหเปนสญญาณแสงกอนจงสามารถสงสญญาณผานไปในสายใยแกวน าแสงได ระบบสอสารใยแกวน าแสงโดยทวไปตองมการเชอมตอในสวนของใยแกวน าแสงเสมอ โดยการเชอมตอสายใยแกวน าแสงนอาจมการคลาดเคลอน ซงท าใหเกดการสญเสยสญญาณไดจากลกษณะตางๆ ของใยแกว เชน จากการทต าแหนงของแกนวางไมตรงกนหรอการมระยะหางระหวางแกนเปนตนจงไดมการคดคนวธการตางๆทน ามาใชเชอมตอเสนใยแกวน าแสงเพอใหมการสญเสยทนอยทสด

4.1) การเชอมตอเชงกล ( Mechanical Splice)การเชอมตอเชงกลหลกการทวๆ ไปของการเชอมตอเชงกลกคอ การวางเสนใยแกวน าแสงใหอยใแนวแกนเดยวกน โดยใชอปกรณทเหมาะสม และพยายามท าใหปลายทงสองของเสนใยแกวน าแสงอยชดกนมากทสด ซงการออกแบบอปกรณตางๆ ในการเชอมตอน ชวยลดสญเสยแสงเนองจากการตดตงจากการเบยงเบนในแนวตางๆ ลง ตวอยางเชน การทสงผานสญญาณแสงจากเสนใยแกวเสนหนงไปยงอกเสนหนง ใหมการสญเสยนอยทสด ตรงรอยตอระหวางเสนใยแกวทงสองอาจมการใชเจลเชอมตอดวย( Index Matching Gel) เปนของเหลวใสทมคาดชนหกเหใกลเคยงกบคาดชนหกเหของเสนใยแกวน าแสง การเชอมตอวธนอาจท าใหเกดการสญเสยอยในชวง 0.1-0.5 dB

19

รปท 2.10แสดงการเชอมตอเชงกล(Mechanical Splice)

4.2) การเชอมตอดวยวธการหลอมรวม (Fusion Splice) การเชอมตอดวยวธการหลอมรวมเปนวธการเชอมตอเสนใยแกวน าแสงสองเสนดวยการใชความรอนปลายเสนใยแกวจากนนปลายเสนใยแกวกถกดนมาเชอมตอกนการเชอมตอในลกษณะนเปนการเชอมตอแบบถาวร เสนใยแกวน าแสงทเชอมตอกนแลวดวาเปนเสนเดยวกน การสญเสยทเกดจากการเชอมตอดวยวธนมคาอยระหวาง 0.01-0.2 dB

รปท 2.11 แสดงการเชอมตอดวยวธการหลอมรวม (Fusion Splice)

20

2.2 เครองOTDR (Optical Time Domain Reflect meter)

เครองโอ ท ด อาร ใชวดคาพารามเตอรตาง ๆ ภายในโครงขายเสนใยน าแสงสมพนธกบความยาวโดยน าปลายหวตอดานหนงของเสนใยน าแสงทตองการวดตอเขากบเครองโอ ท ด อารโดยเครองโอ ท ด อารมลกษณะภายนอกดงรปท 2.12

รปท 2.12แสดงเครอง OTDR (Optical Time Domain Reflect meter)

1) หลกการท างานของเครองตรวจสอบเสนใยน าแสง โอ ท ด อาร ในกระบวนการผลตใยแกวน าแสงชนดแกวทท าจากทรายซลกาเครองโอ ท ด อารอาศย

หลกการการสะทอนของแสงทเดนทางในเสนใยน าแสงเทยบกบเวลาซงแสงเดนทางยอนกลบมายงดานตนทางทแสงเขาเนองมาจากสาเหต 2ประการคอการกระเจงกลบ( Back scat- tiring ) และการสะทอนแบบเฟรสเนส ( Fresnel Reflection )วธการดงกลาวไมสามรถตรวจวดเวลาจากพลสสงไปยงปลายสายไดโดยตรงแตพจารณาจากครงหนงของระยะเวลาระหวางระยะทตรวจวด ดงนนความยาวของสายอาจหาไดจากการค านวณ

ระยะทาง = ความเรว × เวลา

=ความเรว (ผลตางของเวลา)

2

เมอคลนแสงถกสงเขาสเสนใยน าแสงพลลของแสงเดนทางผานเสนใยน าแสงดวยความเรวทขนกบดชนหกเหแสงของเสนใยน าแสงทเปนสายสง ซงคาดชนหกแหของแสงเปนอตราสวนระหวางความเรวของแสงในสญญากาศกบความเรวแสงภายในเสนใยน าแสงเมอพลสของแสงทเดนทางภายในเสนใยน าแสงเคลอนทมาถงบรเวณปลายทางแสงบางสวนสะทอนกลบมายงตวรบสญญาณแสงทอยดานเดยวกบแหลงกาเนดแสงเครองมอทอาศยหลกการวดการสะทอนของแสงเชงเวลาสามารถตรวจวดพลสของแสงทสะทอนกลบและค านวณความยาวของเสนใยน าแสงโดย

21

พจารณาดชนหกเหแสงของเสนใยน าแสงและความแตกตางของเวลาระหวางพลสทสงเขาไปและพลสทสะทอนกลบมาคอ (Optical Time Domain Reflect meter:OTDR)

รปท 2.13แสดงหลกการของแสงทเดนทางไปและกลบภายในสายน าสญญาณ

2)การใชงานของเครอง โอ ท ด อาร

1) โอ ท ด อารพารามเตอร (OTDR Parameters)

กอนทาการตรวจวดเสนใยน าแสงจ าเปนตองก าหนดการทางานของเครองกอน โดยการ

ก าหนดพารามเตอรตาง ๆ ของเครองซงตองเลอก หรอท าการปรบฟงกชนตาง ๆ ใหเหมาะสม

เพอใหการวดคาไดถกตองทสด ซงพารามเตอรตาง ๆ ขนอยกบรนของเครองโอ ท ด อาร ในสวน

ตอไปนแสดงพารามเตอรตาง ๆ ของโอ ท ด อาร รนทว ๆ ไป

1.1) ความยาวคลน ( Wavelength)เครองโอ ท ด อารสามารถเลอกความยาวคลนแสงทใช

สาหรบตรวจสอบเสนใยน าแสงได ปกตความยาวคลนแสงทนยมใชอยในชวง 1,300 และ 1,500 นา

โนเมตรขนกบชนดของเสนใยนาแสงทตองการตรวจสอบ

1.2) ดชนหกเหแสง (RefractiveIndex)เครองโอ ท ด อารใหระบคาดชนหกเหแสงของ

เสนใยแกวน าแสงทใชในการตรวจสอบดวย เนองจากความเทยงตรงของการวดระยะทางาของ

22

เครองโอ ท อ อาร ขนอยกบความเทยงตรงของการกาหนดคาดชนหกเหแสงาของเสนใยนาแสงท

ใช

1.3) ชวงกวางของพลส ( Pulse Width )เครองโอ ท ด อารสามารถเลอกชวงกวางของพลส

ของแสงทสงเขาไปในเสนใยน าแสงไดอยในชวงตงแต 1 –1,000เมตรขนกบความตองการใหคา

ความละเอยดในการวดหากเลอกชวงกวางของพลสกวางสงผลใหกาลงของแสงทสงเขาใน

เสนใยน าแสงเพมขนท าหยานการวดของเครองโอ ท ด อาร หรอระยะทางทสามารถวดไดยาวขน

อยางไรกดชวงกวางของพลสทเพมขนนสงผลใหระยะเดดโซนเพมขนดวย จงท าใหยากตอการ

ตรวจวดสงทอยภายในระยะเดดโซนหากเลอกชวงกวางของพลสแคบ ทาใหยานการวดของเครอง

โอ ท ด อาร หรอระยะทางทสามารถวดไดสนลงแตเพมความละเอยดของการวดมากขน ระยะทาง

ของการวดมความเทยงตรงมากขนเนองจากระยะเดดโซนอยในชวงแคบ

1.4) ระยะของเสนใยน าแสง ( Fiber Range ) ในการกาหนดคาการวดทอาศยหลกการของ

เวลานการกาหนดคาระยะของการวดนควรก าหนดใหมคาระยะมากกวาความยาวจรงทตองการวด

คานมความสาคญมากหากก าหนดระยะใหกบเครองสนเกนไปท าใหเครองเรมสงพลสใหมและรอบ

ของการตรวจวดการกระเจงกลบกอนทการสะทอนทปลายจากการตรวจสอบกอนหนานไดรบ เปน

สาเหตใหปลายทสะทอนผดพลาดไป หรอปรากฏบางสงทบรเวณตรงกลางของเสนใยน าแสงแต

หากกาหนดระยะใหกบเครองยาวเกนไปกท าใหการวดผดพลาดเชนกน ถาหากก าหนดระยะ

มากกวาเปน 2 เทาของความยาวของเคเบลจรง อาจเกดการสะทอนซา( Ghost Reflection)เกดขน

หลงจากการสะทอนทปลายของเคเบลแลวปรากฏบนหนาจอของเครองโอ ท ด อารอกได อกทงยง

ท าใหการวดชาลงอกดวยโดยทวไปควรก าหนดคาระยะสมพนธกบความยาวของเคเบลทท าการวด

1.5) คาเฉลย (Averaging)คาเฉลยของการวดเปนตวเลขทบอกถงวาในการตรวจวดแตละ

ครงทาการเฉลยกบคาททาการตรวจสอบครงทแลว การเลอกคาเฉลยทใชในการวดท าใหคาของการ

วดดขนลดสญญาณรบกวนลงได

1.6) สมประสทธการกระเจงกลบ( BackscatterCoefficient) คานถกก าหนดขนจาก

กระบวนการผลตเสนใยน าแสง โดยปกตเครองก าหนดเปน “Normal“ทความยาวคลนและชวงกวาง

ของพลสทก าหนดให ซงถกใชส าหรบค านวณความเทยงตรงของการสะทอน

23

1.7) หนวย ( Unit) เครองสามารถเลอกไดวาวดหนวยความยาวเป นเมตร กโลเมตรฟต

กโลฟต และไมล เปนตน

1.8) สเกล (Scale)การแสดงผลบนหนาจอ โอ ท ด อาร มาตราสวนในแนวแกน Y แสดง

คาก าลงของแสง หนวยเดซเบลตอชอง ซงอาจเปลยนใหมคามากขนหรอลดลงกได เชนสามารถ

ก าหนดมาตราสวน 10 เดซเบลตอชวงมาตราสวนในแนวแกน X ซงแสดงระยะทาง ปกตมหนวย

กโลเมตร (ไมล หรอ ฟต) ตอชองสามารถเปลยนใหมขนาดเพมขนหรอลดลงกไดเชนกน เชน

ก าหนดมาตราสวน 5 กโลเมตรตอชอง เปนตน

2) การประยกตใชเครองโอ ท ด อาร

2.1) การตรวจสอบมวนเคเบลเสนใยน าแสง บรษทดานการสอสารโทรคมนาคมหลาย

บรษทดานการสอสารโทรคมนาคมหลายบรษทไดน าเครองโอ ท ด อารใชตรวจสอบเสนใยน าแสง

กอนท าการวางสาย เนองจากเคยพบปญหาวาหลงท าการวางระบบไปแลวพบวาสายเคเบลกลบม

ปญหา

2.2) การประเมนคาเคเบลใหมกอนท าการตดตงหลงจากท าการวางสายเคเบลไปแลว กยง

ควรตองมการตรวจสอบอกครง เนองจากหลงท าการตดตงแลวซงยอมตองมการสญเสยเนองจาก

การเชอมตอแบบตางๆในแตละจดการสะทอนการโคงงอของเสนใยน าแสงคาการลดทอนตางๆและ

คาอนเกดจากการวางระบบในแตละครงอนๆจ าเปนตองบนทกคาเรมตนไวทกครงเพอเปน

มาตรฐานในการตดตงครงตอไปตลอดจนทราบคาการลดทอนในระบบนนๆเพอเปรยบเทยบกบ

การซอมแซมอนตองเกดขนในอนาคตวาการลดทอนรวมตองอยในคาทยงยอมรบไดกอนรอระบบ

ทงไปและเปลยนเคเบลเสนใหมมาแทน

2.3) การตรวจสอบการท างานของเสนใยน าแสง เปนการตรวจสอบวาเคเบลในแตละจด

ยงคงมประสทธภาพในการคปปลงสญญาณแสงไดดเชนเดมหรอไม เพราะมบางครงสามารถ

ตรวจวดไดกอนแตเนนๆกอนเกดปญหาท าใหระบบเสยหายไมสามรถท างานไดซงสรางความ

สญเสยเปนอยางมาก ตวอยางเชนถาพบวาคาการสญเสยทจดหนงหากมความชนมากสงเกตไดบน

24

หนาจอ หรอปรากฏการเชอมตอแบบหลอมรวมขนทงๆทบรเวณนนไมมการเชอมตอเลยนนยอม

แสดงวาบรเวณดงกลาวเกดปญหา

2.4) การประเมนคาเสนทางทสงสยวาเกดปญหา ถาการสงผานสญญาณเกดการผดพลาด

ในบรเวณหนง ๆ เครองโอ ท ด อารสามารถยนยนไดวาเสนใยน าแสงเสนนนก าลงท างานถกตอง

หรอผดพลาด

2.5) ต าแหนงทเกดการผดพลาด เครองโอ ท ด อารสามารถระบต าแหนงทเกดการผพลาดไดอยางถกตอง

2.3 OPM (Optical Power Meter)

เครองมอวดแสง (Optical Power Meter)เปนเครองมอท ใชในตรวจสอบปญหาตางๆใน

สายใยแกวน าแสง

รปท2.14แสดงOptical Power Meter และฟงกชนการท างาน

25

1) การใชงานเครอง OPM (Optical Power Meter)

ตารางท 2.4 แสดงการเปรยบเทยบคาPower(mW)และPower(dB)

OPTICAL TRANSMITTER POWER

Power (mW) Power (dB) 4 6.02 6 7.78 8 9.03

10 10.00 12 10.79 14 11.46 16 12.04 18 12.55 20 13.01 22 13.42 23 13.62 24 13.80

ตวอยาง เชน ตวสงขนาด 20mW สามารถเชคไดวาตวสงเสยหรอไมโดยใช เครองมอวด

แสงวดสญญาณหากสญญาณแสง วดออกมาไดคา 13.01dBm แสดงวาปกตหากต ากวาแสดงวาตว

สงนนขวตอสกปรกหรอเสย

ทกครงทมการตอขวตอกลาง( Optical Adapter) เกดคา Loss=0.35dB ทกครง หาก ตวสง

ดงกลาวตองตอผานขวตอกลาง 1 จดท าใหสญญาณลดลงไป 0.35dB ตววดแสงวดได 12.66dBm

หากวดไดต ากวานแสดงวาขวตอกลางนนสกปรกหรอเสยในกรณทตอตวสงขนาด 20mWดงกลาว

ผานตวแยกแสง (Optical Splitter) สามารถใชเครองวดแสงเชคไดวาตวแยกแสงนนเสยหรอไม เชน

ตอผานตวแยกแสง 2 ทาง คา [30:70] พอรต [30] Loss ไป 5.47dB ท าใหวดได 7.54dBm, พอรต

26

[70] Loss ไป 1.75dB ท าใหวดได 11.26dBm หากวดไดต ากวานแสดงวาขวตอของตวแยกแสงนน

สกปรกหรอเสย

ตารางท 2.5 แสดงการเปรยบเทยบคาสญญาณทสญไป

SPLITER OR LOSS

RATIO (%) LOSS (dB) (50:50) 3.20/3.20 (45:55) 3.69/2.81 (40:60) 4.20/2.42 (35:65) 4.79/2.07 (30:70) 5.47/1.75 (25:75) 6.28/1.45 (20:80) 7.27/1.17 (15:85) 8.56/0.90 (10:90) 10.32/0.65 (05:95) 13.40/0.42

โดยปกตแลวคา Loss ในสายไฟเบอรออฟตก Loss 0.35dB/km และทกครงทมการ

เชอมตอ (Splice) รอยตอทกจด Loss ไมเกน 0.1dB เชน ตอสายไฟเบอรออฟตกจากตวสง 20mW

(13.01dBm) ไปหาโนดโดยตรงระยะทาง 10km มรอยตอทงหมด 10 จด ท าให มคา Loss 3.5dB จาก

สายไฟเบอรออฟตกและคา Loss 1dB จากรอยตอทง 10 จด รวมเปน 4.5dB หากวดแสงทโนดตอง

ไดสญญาณ 8.51dBm หากวดไดต ากวานแสดงวาขวตอตางๆ อาจสกปรกใหท าความสะอาดกใช

งานไดปกตหากท าความสะอาดแลวยงใชไมไดแสดงวาเปนทการเชอมตอ ( Splice) ไมดหรอสายไฟ

เบอรออฟตกเกดการเสยหายจดใดจดหนงซงไมสามารถแกไขดวยตวเองได จ าเปนตองใหชาง

ภายนอกมาชวยเชคเปนตน

ส าหรบเคเบลแตละ section คา splice loss ตอจดใหค านวณดงตวอยางตอไปน

27

ณ จด splicing จดท 1 - ใช OPMทดสอบจาก station A ไปยง station B, คา splicing loss = x dB - ใช OPMทดสอบจาก station B ไปยง station A, คา splicing loss = y dB

- คา splicing loss จดท 1 =(x+y)

2 (ตองไมเกน 0.15 dB)

คา splice loss ตอจดเฉลยทง section = splicing loss ณ จดท [(1)+(2)+(3)+…….+(N)] / N dB/จด (ตองไมเกน 0.05 dB)

2) การวดคณสมบตตาง ๆ ในการสง

ในระบบการสอสารดวยเสนใยแสงนน นอกเหนอจากความตองการสารทใชท าเสนใยแสงเปนแกวซงไมมความน าไฟฟา สญญาณทท าการสงซงเปนแสงทมความยาวคลนสนมาก และอปกรณทใชเปลยนไฟฟาเปนแสงหรอเปลยนแสงเปนไฟฟาแลว การประเมนคณสมบตการสงยงแตกตางไปจากระบบการสอสารทใชเคเบลทท าดวยโลหะ ในทนกลาวเกยวกบวธการวดการสญเสยแสง เพอประเมนคณสมบตการสงของสวนประกอบแตละอน ทประกอบกนเปนระบบการสอสารดวยเสนใยแสงการวดคณสมบต Base Band Frequency, การวดคณสมบตของอปกรณก าเนดแสง, อปกรณรบแสง และวธการวดคณสมบตตลอดทงระบบ

2.1) การวดการสญเสยแสง การสญเสยแสงเปนการแสดงปรมาณการลดลง เมอสญญาณแสงเดนทางในเสนใยแสงและเปนการแสดงคา LOGARITHM ของอตราสวนก าลงของแสงทปอนเขาไปในเสนใยแสง กบก าลงของแสงทออกมาจากปลายอกดานหนงของเสนใยแสง ดงแสดงดวยสมการตอไปน

𝑂𝑝𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝐿𝑜𝑠𝑠 = − 10 log 10 𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟

𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑤𝑒𝑟

ส าหรบเสนใยแสงแบบ GI-Type นนเนองจากม Propagation Mode อยจ านวนมากเกดการเปลยน Mode Conversion) และมคาทวดไดแตกตางกน ตามสภาพการปอนแสง ดงนนจงมความตองการทท าใหเงอนไขการปอนแสงคงท เพอไมใหการกระจายก าลงของแสงของ Propagation Mode แตละอนเปลยนแปลงแมวาเดนทางในเสนใยแสงกตาม เพอใหไดเงอนไขดงกลาวทใชเสนใย

28

แสงทมลกษณะพเศษ ซงมจดประสงคทท าให Propagation Mode ไมเปลยนแปลง ดงแสดงในรป 2.28เสนใยแสงพเศษนเรยกวา Exciter หรอเสนใยแสงทใชกระตนเสนใยแสงแบบ SM-Type นนคอ Propagation Mode หนงอนเทานนนอกจากนแมวาทดานปอนแสงเขาของเสนใยแสงแบบ SM-Type เกด Propagation Mode ทมล าดบสงขน ( High Order) กตาม มนลดลงในเวลาอนรวดเรว สามารถทตดทงไปไดวาไมม Propagation Mode ล าดบสงเมอมนเคลอนทไปไดประมาณ 1 เมตร ดวยเหตนในการวดการสญเสยเสนใยแสงแบบ SM-Type เนองจากสภาพการปอนแสงเขาไมมปญหาเทาใดนกจงใชเสนใยแสงแบบ SM-Type ยาวประมาณ 1 ถง 2 เมตรเปน Exciter

รปท2.15แสดงระบบการวดการสญเสยแสงทใชเสนใยแสงเปน Exciter

2.2) การวดคณสมบต Base Band Frequency

เสนใยแสงแบบ SM-Type เนองจากตามทฤษฏแลวไมม Mode Dispersion จงม Band

Width กวางมาก ดงนนในการใชงานขดจ ากดของ Band Width จงไมคอยมปญหา เพราะฉะนนการ

วดคณสมบต Base Band Frequency จงใชกบเสนใยแสงแบบ GI-Type เทานน วธการวดสวนใหญ

ใชวธ Frequency Sweep Method กลาวคอ ปอนสญญาณแสงทถกผสมทางดานความเขมแสง

(Intensity Modulation) ดวยคลนรป Sine Wave ใหแกเสนใยแสงทท าการวดและน าขนาดของ

สญญาณ Sine Wave ของสญญาณแสงนนกบขนาดของสญญาณ Sine Wave ของสญญาณแสงท

29

ออกมาหลงจากเดนทางในเสนใยแสงไปเปลยนเปนความถพรอมทงท าการวดไปดวย จาก

อตราสวนของความถของสญญาณ Sine Wave ทงสองน าไปหาคณสมบต Base Band ได (หรอเรยก

อกอยางหนงวาเปนการวดยานความถ : Frequency Region) วธการวดคณสมบต Base Band

Frequency ดวย Frequency Sweep Method แสดงดงรป 2.16

รปท2.16การวดคณสมบต Base Band ดวย Frequency Sweep Method

6 dB Band Width ทเปนมาตฐานในการออกแบบเสนใยแสงแบบ GI-Type นน มคาประมาณหลายรอย MHz.Kmแตทวาเนองจากเปนททราบกนแลววาทชวงความถน ปรมาณการลดทอง (Attenuation) เปนสดสวนกบความถยกก าลง 2 ดงนนโดยการท าการวดความถ 3 จด กสามารถประเมนคา 6 dB Band Width ได

2.3) การวดคณสมบตของอปกรณก าเนดแสง

คณสมบตของอปกรณก าเนดแสงทเกยวของกบการวดระยะหางของ Repeaterของระบบการสอสารดวยเสนใยแสงและการวดเกรดการสญเสยของเสนใยแสงทใชไดแกคณสมบตทส าคญ 3 อยางคอ Optical Output Power, Optical Wave Length และ Optical Spectrumการวดก าลงแสง (Optical Power) เปนเทคนคการวดพนฐานทสดในกระบวนการวดแสงทกชนด แสงเอาทพททปลอยออกมาโดยตรงจากอปกรณก าเนดแสง ซงเปนสงทถกวดนนปอนใหแกเครองวด Optical Output Power Meter และแสงนถกอปกรณทท าหนาทเปลยนแสง เปนไฟฟา ซงจดเตรยมเอาไวในตวเครองวดท าการเปลยนใหเปนสญญาณไฟฟา จากนนจงท าการวดคาของปรมาณไฟฟานนดวย

30

เหตนคณสมบตของอปกรณรบแสงทใชอปกรณเปลยนแสง เปนไฟฟา (O/E Convertor) จงเปนสงทส าคญทสดตองใชอปกรณรบแสงทมความไวในการรบแสงตรงตามจดประสงคการใชงาน ส าหรบเครองวดก าลงแสง Optical Output Power Meter มหลายชนดตามจดประสงคการใชงานส าหรบเครองวดก าลงแสง ทนยมใชกนทวไปและมความไวในการรบแสงไดถง -60 dBmแสดงดงรป 2.17

รปท2.17แสดงลกษณะภายนอกของเครองวดก าลงแสง

ความยาวคลนแสงและ spectrum ของแสงท าการวดดวยเครองมอวด optical spectrum วธการวด

แสดงดงรป 2.18

รปท2.18วธการวดความยาวคลนแสงและ Spectrum ของแสงและอปกรณสงแสงแตละชนด

31

นนคอ แสงเอาทพททออกจากอปกรณก าเนดแสงทถกวดนน ไมผานตวกรองความยาวคลนซงเลอกคาได ( Wave Length Selection Filter ท าไดโดยการหมนแทงแกวปรซมไป จากมมทเหมาะสมนความยาวคลนแสงใกลเคยงไมใหมากวนกน ดงแสดงในรป 2.32) จากนนท าการวดก าลงแสงของความยาวคลนแสงทตองการ แลวแสดงคาทวดไดออกมาเปนตวเลข

รปท2.19หลกการของ Filterเลอกความยาวคลนแสง

ในกรณทตองการวดเฉพาะความยาวคลนแสง ใชเครองวดความยาวคลนแสง ( Optical Wave Length Meter) ทสามารถแสดงคาความยาวคลนแสงทมก าลงแสงสง ๆ ได ลกษณะภายนอกของเครองวดความยาวคลนแสงแสดงดงรป 2.19

32

รปท2.20 ลกษณะภายนอกของเครองวดความยาวคลนแสง

2.4) การวดคณสมบตของอปกรณรบแสง

คณสมบตของอปกรณรบแสงในการกอสรางระบบการสอสารดวยเสนใยแสง และการบ ารงรกษาระบบไดแก การวดความไวการรบแสงซงเปนองคประกอบส าคญในการก าหนดระยะหางของ Repeater การวดความไวการรบแสงนถอเปนสงส าคญทสด นนคอความไวการรบแสงหมายถงวา ก าลงของสญญาณแสงทเขามายงอปกรณรบแสงคอย ๆ ลดทอนต าลง โดยทวไปแลวท าการประเมนผลจากคาก าลงสญญาณแสงทเขามาในตอนทไดอตราการผดพลาดของโคด (Code Error Rate) ทคาทคาหนง (หรอ Transmission Quality นนเอง) วธการวดคณสมบตของอปกรณรบแสงแสดงดงรป 2.21

รปท 2.21วธการวดคณสมบตของอปกรณรบแสง

จากรปเหนวาอนดบแรก Electric pulseทผลตขนจาก Pulse Generator ถกเปลยนใหเปน optical pulseดวยอปกรณเปลยนไฟฟาเปนแสง หลงจากนนถกลดปรมาณแสงลงจนไดคาทตองการดวย Optical Variable Attenuator ตอจากนนจงปอนใหแกอปกรณรบแสงทตองการวดคณสมบต

33

อนดบตอไปหาคาก าลงแสงอนพททท าใหไดคาอตราการผดพลาดของโคดทตองการ (เชน 10-11 ) จากสญญาณไฟฟาทออกจากอปกรณรบแสงทท าการวดคณสมบตอย โดยใชเครองวด Code Error Rate Meter ส าหรบคาก าลงแสงอนพทหาไดจากผลรวมของก าลงเอาทพทของอปกรณเปลยนไฟฟา เปนแสงของทางดานสงกบจ านวนแสงทถกลดลงดวย Optical Variable Attenuator

2.5) การวดคณสมบตตลอดทงระบบสอสารดวยเสนใยแสง

เทาทกลาวมาตงแตตนจนถงหวขอทแลวของบทน เปนเรองทเกยวกบวธการวดคณสมบตตาง ๆ ของเสนใยแสง อปกรณก าเนดแสงและอปกรณรบแสง ซงเปนอปกรณส าคญทประกอบกนเปนระบบการสอสารดวยเสนใยแสง อนดบสดทายนนตองเปนการวดคณสมบตตลอดทงระบบการสอสาร (ในการกอสรางและการบ ารงรกษาจรง ๆ นนท าการวดหวขอนมาก)

ในการททราบคณสมบตตลอดทงระบบนน โดยทวไปเปนการประเมนผลจากคณสมบตการผดพลาดของโคด วธการวดเหมอนกนกบการวดคณสมบตของอปกรณรบแสง ส าหรบรายละเอยดวธการวดแสดงดงรป 2.21จากรปท าการปอนสญญาณไฟฟาทเปน Pulse เขาทปลายดานหนงของระบบ (ทางดานซายมอของรป) แลวใชเครองวดความผดพลาดของโคดวดสญญาณไฟฟาทออกมาจากปลายอกดานหนง (ทางดานขวามอของรป) ทตวเครองวดความผดพลาดของโคดนม Pulse Pattern อยในตวทมรปรางเหมอนกนกบ Pattern ของสญญาณอนพททสงมาในระบบการสอสารดวยเสนใยแสง สามารถหาความผดพลาดของโคดได

ในตอนท าการกอสรางระบบ ตองค านงถงการเสอมลงของคณสมบตในอนาคต โดยทวไปหาความสมพนธของก าลงแสงทรบกบอตราความผดพลาดของโคด ซงถอเปนคณสมบตความทนทานของตลอดทงระบบโดยการใช Optical Variable Attenuator ทแสดงในรป 2.22ท าการลดก าลงแสงทออกจากอปกรณ Terminal Repeater

34

รปท 2.22วธการวดคณสมบตของระบบการสอสารดวยเสนใยแสง

รปท 2.23 ตวอยางความสมพนธระหวางก าลงแสงทรบกบอตราความผดพลาดของโคด

2.4 กราวดมเตอร (Ground Meter)

กราวดมเตอรเปนเครองอกอยางหนงทน ามาใชวดคากร าวดทงหมดในระบบการตดตง และ

กราวดแยก การวดคากราวดท าเพอปองกนไมเกด Noiseในระบบการสอสารขอมลระบบกราวด

(Grounding) หรอระบบดน (Earth System)ของระบบงานมความส าคญอยางมาก ตอการสงเสรมให

ระบบงานสามารถท างานไดอยางเตมศกยภาพ เปาหมายหลกในการท าระบบกราวนด มกมงไปท

ความปลอดภยของมนษยเปนหลก แตแทจรงแลว ระบบกราวดหรอระบบดน เปนกลไกส าคญ ใน

เคเบลเสนใยแสง

Terminal

Trunk

Equipment

Intermediate

Repeater

Intermediate

Repeater

Intermediate

Repeater

Code error

detector

Variable

Attenuater

Pluse

Generator

35

การรกษาความสมดลยของระบบงานทงระบบ เพราะระบบกราวนด คอจดรวม ( Common Point )

ของระบบงานทงระบบระบบกราวนดหรอระบบดนเปรยบประหนงดงแหลงทใชส าหรบทงขยะ

ทางไฟฟา เชน สญญาณรบกวน ( Noise ) ตลอดถงก าลงไฟฟาเกนชวขณะทไมพงประสงค

ศกยภาพในการท างานของระบบดน กขนอยกบคาความตานทานหรอคาอมพแดนซของระบบดน

เอง ยงระบบดนมคาความตานทานหรอคาอมพแดนซสงเทาไหร ยอมสงผลรายตอระบบงาน

โดยตรงดงรปท 2.24

รปท 2.24 เครองกราวดมเตอร (Ground Meter)

1) หลกการท างานของกราวด

รปท 2.25โครงสรางของเครองมอวดคาความตานทานดน

แหลงจายกระแสไฟฟา แอมมเตอร

โวลทมเตอร

C1+P1 P2 C22

R

36

โครงสรางของเครองมอวดคาความตานทานของระบบดนประกอบดวยแหลงจาย

กระแสไฟฟา เครองวดกระแสไฟฟา(Ammeter) เครองวดแรงดนไฟฟา ( Voltmeter) ส าหรบ R กคอ

คาความตานทานของจดทตองการตรวจวด

2) การวางต าแหนงหลกเพอวดคาความตานทาน พฤตกรรมปกตของระบบดนมคาความตานทานหรออมพแดนซอยคาหนงแตเมอได

ด าเนนการฝงแทงตวน า (อาจเปนแทงทองแดงหรอแทงเหลกเคลอบดวยทองแดง ) ลงไปสงผลใหคาความตานทานหรออมพแดเนซของระบบดนในบรเวญนนมคาลดลงเปนผลมาจากความเปนตวน าทางไฟฟาของแทงตวน านนๆหากพจารณาในรปท 2.11เสนปะทแสดงอยรอบแทงตวน าหมายถงอทธพลของแทงตวน าทท าใหคาความตานทานดนหรออมพแดนซในบรเวญรอบๆแทงตวน ามคาลดลง

รปท 2.26อทธพลการลดลงของคาความตานทานดนอนเนองมาจากแทงตวน าทถกฝง

แทงตวน าทถกฝงลงไปในดน สามารถสงผลใหการวดคาความตานทานดนมความผดพลาด

ได ถาหากการวางต าแหนงหลกทดสอบ P2 (สายยาวกลาง) และหลกทดสอบ C2 (สายยาวสด) ไมม

ความเหมาะสมใหพจารณารปท 2.12 โดยจดรวม ( Common หรอ G) หมายถงต าแหนงหรอจดท

ตองการตรวจวดคาความตานทานดน จากรปเหนไดวา มเสนปะลอมรอบแทงตวน า ซงแสดงให

เหนถงผลของคาความตานทานของดนในบรเวณทลดลง สวนจด C2 (หลกทดสอบ) กเปนไปใน

ลกษณะเดยวกน แตส าหรบหลกหรอจด P2 ไมมผลทางอทธพลของคาความตานทานดนมารบกวน

สายกราวนด

กราวนดอเลกโตรด

ผวสมผสดน

อทธพลคาความตานทาน

จดเชอม

37

การวด เพราะจด P2 เปนจดทใชในการวดคาแรงดนไฟฟาเทานน ซงไมม กระแสไฟฟาไหลเขาหรอ

ออกจากหลกทดสอบน

หากการวดคาความตานทานดน ด าเนนการวางต าแหนงหรอหลก C2 อยใกลจดวดหรอจด

ทดสอบมากเกนไป กเปนผลใหอทธพลของคาความตานทานหรอจดทดสอบกบจด C2 เกดตดกน

ซงท าใหคาความตานทานดนทวดได ไมมความนาเชอถอ (มคาทต าเกนจรง) โดยสามารถตรวจเชค

ความถกตองของคาความตานทานดนทวดไดวาถกตองหรอไม โดยสามารถด าเนนการยายหลก

ทดสอบ P2 ไปท P2’ และ P2’’ แลวน าผลการวดทงสามมาเปรยบเทยบกน หากคาความตานทานท

วดไดทงสามมความแตกตางกนมาก แสดงวาการวางหลกทดสอบ C2 กบ P2 ไมถกตองทางออก

เดยวในการวดคาความตานทานดนทถกตองทสดนนกคอตองยดความยาวของหลก C2 ใหไกล

ออกไปอก ใหพจารณารปท 2.13 จากรปเหนไดอยางชดเจนวา อทธพลของคาความตานทานดน

ระหวางจดทดสอบกบหลก C2 ไมมการตดกนอกแลว (No Overlapping) หากน าเสนอเพยงเทาน คง

ไมสามารถหยงรไดวา แลวทางปฏบตจรงตองมาวดกนทกระยะหรอใหพจารณารปท 2.13 อกครง

ซงผลของคาความตานทานทวดไดในต าแหนง P2’ P2 P2’’ มคาทใกลเคยงกนมาก และถาพจารณา

G(P1+C1) P2 C2 P2’ P2”

ผลการตดกน

คาความคลาดเคลอน

ระยะ 100% ระหวาง C1+P1 กบ C2

รปท 2.27การวางต าแหนงหลก P2 และ C2 ทไมเหมาะสม

คาความตานท

าน

38

คาความตานทานตลอดทงระยะ พบวา ทศทางในการเปลยนแปลงของคาความตานทาน ออกมาใน

ลกษณะตวอกษร Sและนจงกลายเปนทมาของค าวา S-Curve (เสนสแดง)

3) การวดคาความตานทานดนโดยหลกการ 62 %

หลกการ 62% ถอวาเปน Subset ของการวดคาความตานทานดนโดยอาศยหลกการ Fall of

Potential ถาหากพจารณาหลกการวดคาความตานทานดนโดยหลกการ Fall of Potential ตามทได

กลาวมา คงไมสามารถตดสนใจไดวา จด P2 ทเหมาะสมนนควรมระยะหางจากจดทดสอบ ( G)

เทาไหร ซงหลกการวดคาความตานทานดนโดยอาศยหลกการ 62% เขามาใหค าตอบในปญหานให

พจารณารปท 2.14 ซงเปนไดอะแกรมแสดงการวดคาความตานทานดน ระบบดนทด าเนนการวดใน

รปน เปนระบบดนในลกษณะการฝงแทงตวน า ( Deep Ground หรอ Rod Ground)โดยการวดคา

ความตานทานดนตามหลกการ 62% กหมายความวาระยะหางระหวางจดทดสอบ ( G) มระยะหาง

กบจด P2 เทากบ 62%ของระยะหางระหวางจดทดสอบ (G) กบจด C2 และเพอความถกตองของการ

วด ตองด าเนนการถอยจด P2 กลบมา 10% ( P2’)และเดนหนา 10% ( P2’’) คาความตานทานดนท

G(C1+P1) P2 P2’ P2”

C2

ระยะ 100% ระหวาง C1+P1 กบ C2

คาความตานท

าน

คาความคลาดเคลอน

รปท 2.42 การวางต าแหนงหลก P1 และ C1 ทเหมาะสม

39

ตรวจวดไดทงสามครง โดยต าแหนงของหลก P2 ท 52% , 62% และ 72% ตองมคาเทากนหรอ

ใกลเคยงกนแตถาหากผลการวดทงสามครง ใหผลทมความแตกตางกนมาก หรอมทศทางทคาความ

ตานทานเพมขนเรอยๆ นนกแสดงวา ณ หลก P2 ซงเปนจดท 62% ไมใชจดทเหมาะสมส าหรบการ

วดทางแก ตองเพมระยะใหหลกทดสอบ C2 ยาวออกไปอก แลวด าเนนการวดตามหลกการ 62% อก

ครง

ความยาวของสายทใชในการตรวจวดซงใหมากบตวเครองวดนน ไมใชความยาวมาตรฐาน

ทสามารถครอบคลมการวดระบบดนไดทกประเภท ส าหรบการวดคาความตานทานโดยอาศย

หลกการFall of Potential สามารถใชไดดกบระบบดนแบบฝงแทงตวน าเพยงแทงเดยวเทานน

(Single Ground Rod) หากระบบดนมการฝงแทงตวน าหลายแทง ( Multiple Ground Rods) การวด

คาความตานทานดนโดยอาศยหลกการ Fall of Potential ใหผลทมผดพลาดสง ซงทางแกทถกตอง

ทสด ควรน าเนนการวดคาความตานทานทกๆ ระยะ เพอน าคาความตานทานมาเขยน S-Curve ซง

ใหผลทถกตองทสด

รปท 2.28แสดงไดอะแกรมแสดงการวดโดยอาศยหลกการ 62%

G(C1+P1) P2 52% 72%

C2

62%

ระยะ 100% ระหวาง C1+P1 กบ C2

คาความตานท

าน

คาความคลาดเคลอน

40

4) การตดตงระบบสายดนในสายใยแกวน าแสง

การตดตงระบบสายดน ( Grounding system) ใหใชสาย Strand Wire ขนาดพนทหนาตด

อยางนอย 25 Sq.mm. ตอเชอมกบสาย Strand Wire หรอ Suspension Wire และแทง Ground Rod

ดวย Ground Clamp แทง Ground Rod เปนชนดเคลอบกลวาไนท หรอ ทองแดงหมทงแทง เสนผาน

ศนยกลางอยางนอย ½ นว ความยาวไมนอยกวา 1.5 เมตร การตอก Ground Rod ลงดนตองใหม

ความแนนหนามนคง บรเวณใดเปนพนคอนกรตหรอทางเทาใหเทปนทบบรเวณทฝง Ground Rod

ดวยก าหนดใหคาความตานทานของสายดนแตละจด ( Individual Ground) กอนตอเชอมกบ Strand

Wire วดทบลายสายดนดานบนตองไมมากกวา 30 โอหม และ/ หรอคาความตานทานของระบบ

Ground โดยรวม (System Ground) วด ณ จดใดจดหนงของสาย Strand Wire ตองไมมากกวา 10

โอหม หากคาความตานทานมากกวาทก าหนดใหเพมแทง Ground Rod หางจากจดเดมใน

แนวขนานกบเคเบลประมาณ 3 เมตร

รปท 2.29การตรวจเชคกราวดทถกตองและตองแกไข

Ground Level