Как работает тестер сетевого кабеля?

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик кабельных тестеров в Украине: 
https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/iskateli-skrytoi-provodki-kabelnye-testery-kabelnye-trekery

В обширном мире сетевых технологий обеспечение бесперебойного и надёжного соединения имеет первостепенное значение. Тестеры сетевых кабелей играют в этом процессе важнейшую роль, являясь незаменимыми инструментами для технических специалистов и ИТ-специалистов. В этой статье мы подробно рассмотрим работу этих устройств и рассмотрим ключевые механизмы, которые делают их незаменимыми для поддержания надёжной сетевой инфраструктуры.

Понимание основ

По сути, тестер сетевого кабеля предназначен для проверки целостности сетевых кабелей. К ним относятся кабели Ethernet, обычно используемые в локальных сетях (LAN) и других системах передачи данных. Тестер оценивает различные аспекты работы кабеля, выявляя такие проблемы, как целостность, неправильное подключение и даже длина кабеля.

Принцип работы

CD4017 — широко используемый десятичный счётчик/распределитель импульсов с универсальными приложениями. Его временные диаграммы и схемы расположения выводов показаны на рисунке 2 и нижнем правом рисунке соответственно. Из диаграммы формы сигнала видно, что он имеет два входа тактовых импульсов, а именно CP и INH, которые срабатывают по переднему и заднему фронтам входных импульсов соответственно. CR служит в качестве асинхронного вывода разрешения сброса; когда CR установлен в 1, Y0 находится на высоком логическом уровне, а Y1-Y9 — на низком логическом уровне. Когда CR установлен в 0, выводы Y представляют собой декодированные выходы. Одна микросхема CD4017 может представлять собой последовательный генератор импульсов с 10 тактами. Если выход YN (N≥2) напрямую подключен к CR, последовательные выходные импульсы для N тактов могут быть получены в сегментах Y0-Y(N-1).

В большинстве локальных сетей в качестве среды передачи данных используется неэкранированная витая пара (UTP). Кабель состоит из витой пары определённой длины и двух разъёмов RJ45. Витая пара состоит из 8 проводов разных цветов, сгруппированных в 4 пары. Для проверки целостности и последовательности каждого провода, как показано на прилагаемой схеме, цепь можно разделить на две части: основную цепь и вторичную цепь. Клеммы 1-8 основной цепи и клеммы 1-8 вторичной цепи соответствуют точкам подключения двух разъёмов RJ45 тестируемого сетевого кабеля (9-й и 10-й клеммы обеих цепей соответствуют 9-му и 10-му клеммам двух разъёмов BNC тестируемого сетевого кабеля). Схема включает в себя светодиоды (LED10-LED17 и обычные диоды VD10-VD17), соединённые вместе. Это в первую очередь дополняет работу основной цепи.

После включения питания NE555 начинает работать, генерируя прямоугольный сигнал, а светодиод LED0 мигает. Его передний фронт активирует вывод CP микросхемы CD4017, и, поскольку вывод CR заземлён, на выводах Y отображаются декодированные выходные сигналы. Через выходные выводы (Y0-Y9) проходит только один сигнал высокого уровня, в то время как остальные остаются на низком уровне. Согласно схеме, образуется следующий контур: светодиод LED1 → первый провод тестируемого сетевого кабеля → светодиод LED10 во вторичной цепи → один из VD11-VD17 → другой провод тестируемого сетевого кабеля → светодиод LED2-LED8 в основной цепи. Если светодиод LED1 в основной цепи горит, а светодиод LED10 во вторичной цепи также горит, это означает, что первый провод тестируемого сетевого кабеля «подключён», и та же логика применима к остальным проводам. Во время тестирования сетевого кабеля любой не светящийся светодиод LED1-LED8 означает неисправный участок. Если светодиоды LED10–LED17 не горят последовательно, это указывает на ошибку в последовательности подключения. Кроме того, с опытом качество сетевого кабеля можно оценить по интенсивности свечения светодиодов. 

Аналогичный пример с обнаружением коаксиального кабеля BNC. Когда тестер остаётся включённым, он непрерывно и автоматически повторяет тестирование сетевого кабеля.

Как создать инструмент тестирования сети с помощью CD4017:

В этой схеме микросхема IC1 выбрана как NE555, а микросхема IC2 — как CD4017. В качестве LED0 используется красный светодиод диаметром 5 мм, а в качестве LED1–LED18 — зелёные светодиоды диаметром 3 мм. Кроме того, для удобства подключения к тестовому сетевому кабелю следует подготовить два разъёма RJ45. Источник питания — 9-вольтовая батарея. Особых требований к другим компонентам нет.

После отладки схемы просверлите 10 отверстий на передней панели корпуса разъема RJ45 основного блока в соответствии с диаметром светодиодов. На передней панели корпуса разъема RJ45 вспомогательного блока просверлите 9 отверстий в соответствии с диаметром светодиодов. Сначала вставьте светодиоды в отверстия, затем припаяйте каждый компонент в соответствии со схемой цепи с помощью проводов. Наконец, следуя двум стандартам электропроводки (568A и 568B), указанным в стандартах электропроводки EIA/TIA, выберите один стандарт и припаяйте соответствующие номера 8 контактов разъема RJ45 к клеммам 1-8 основного блока и вспомогательного блока. Эта последовательность имеет решающее значение при тестировании кабеля и не должна быть перепутана. Поскольку максимальная дальность передачи данных по витой паре обычно составляет 100 м, во время онлайн-отладки для тестирования можно использовать сетевой кабель длиной около 100 м.