Chương này chủ yếu tóm tắt các kỹ thuật đo lường dựa trên nguyên tắc phản xạ miền thời gian (TDR), các ứng dụng chính hiện nay như sau: ① Công nghệ đo chiều dài cáp; b) Đất chứa nước; Công nghệ của nguyên tắc phản xạ miền thời gian, bản chất là mẫu để kích thích phản ứng của xung điện áp bước của nó để lấy các thông số điện môi, về cơ bản là một phương pháp tạm thời, có thể được chia thành phản ứng chậm và phản ứng nhanh hai loại: 1) công nghệ phản ứng chậm là phương pháp sạc điện dung, lấy mẫu được đo làm điện dung, nhanh chóng thêm hoặc di chuyển điện áp DC, ghi lại các đặc tính thời gian của dòng điện sạc hoặc dòng xả, sử dụng biến đổi Fourier để chuyển đổi dữ liệu miền thời gian sang miền tần số, bạn có thể nhận được phổ tần số của công suất phục hồi, có thể được áp dụng ở tần số rất thấp, tần số siêu thấp và tần số thấp để nghiên cứu quá trình thư giãn môi trường hiệu quả (10-7HH7 với tần số 10 MHz); 2) Phản ứng nhanh thường cần một máy phát tín hiệu xung tốc độ cao làm nguồn tín hiệu, và một máy hiện sóng lấy mẫu làm thiết bị tiếp nhận và màn hình, thường được sử dụng để truyền điện áp bước trong cùng trục với tổn thất thấp, miễn là đặc tính truyền tải của cùng trục không liên quan đến vị trí và tần số, hình dạng điện áp bước vẫn không thay đổi, khi có một phần đặc tính truyền tải khác nhau của vật liệu truyền thông trên đường truyền, điện áp bước được phản xạ một phần và truyền một phần ở giao diện, sau đó những thông tin phản xạ và truyền tải này bao gồm phổ điện dung kép (phổ điện môi) của mẫu, do đó có thể lấy phổ tần số của điện dung phục hồi từ dữ liệu đo miền thời gian thông qua biến đổi Fourier. Phạm vi độ phân giải thời gian đo được cho phép bởi công nghệ phản ứng nhanh hiện nay là khoảng 10us~6ps, dải tần số tương ứng là 10kHz~16GHz.

Hiện nay tồn tại một số vấn đề kỹ thuật sau: 1) Thuật toán nhận dạng dạng sóng, tương tự như trong đất đối với việc xác định thời điểm sóng phản xạ đến trước, tín hiệu xung chứa nhiều thành phần tần số, tốc độ truyền và tình trạng suy giảm khác nhau trong các tần số khác nhau, sẽ dẫn đến biến dạng dạng sóng, sẽ tạo ra lỗi nhận dạng thời điểm, thường cần xử lý tín hiệu và nhận dạng bằng phương pháp toán học. Phương diện này chủ yếu là một số nhà nghiên cứu khoa học dựa trên máy chủ TDR nước ngoài tiến hành nghiên cứu nhận dạng thuật toán; 2) TDR phát triển phần cứng máy chủ (không bao gồm thuật toán) trong TDR sử dụng tín hiệu kích thích bước chỉ khoảng 300ps tăng thời gian, tần số trần tín hiệu lớn hơn 1,2GHz, được biết bởi định lý lấy mẫu, tần số lấy mẫu hệ thống ít nhất phải đạt 2,4GHz, rõ ràng trong công nghệ hiện có để đạt được tốc độ lấy mẫu cao như vậy là không thực tế, đây là vấn đề chính của TDR ứng dụng rộng rãi. Nếu có phương pháp nhận dạng dạng sóng tốt, thì chủ yếu là do thiếu chip tạo xung tần số cao và chip chuyển đổi thời gian có chất lượng tốt hơn trong nước, cũng như thiếu thiết bị và công nghệ để xác minh đo lường tần số cao để phân tích tín hiệu trên. 3) Về hiện tượng phân rã và phân tán tín hiệu trong môi trường sau khi chèn đất, dẫn đến các hiệu ứng phi tuyến và nhiệt độ giữa các phép đo khoảng thời gian và hằng số điện môi đều thiếu nghiên cứu định lượng nghiêm trọng. 4) Khi áp dụng cho đất có độ dẫn điện cao (ví dụ: đất mặn), do độ dẫn cao của đất, tín hiệu phân rã rất nhanh, điểm phản xạ cuối của đầu dò biến mất, phương pháp phân tích hằng số điện môi truyền thống sẽ trở nên rất khó khăn. 5) Thiếu nghiên cứu lý thuyết về cấu trúc đầu dò và tính phù hợp của vật liệu dựa trên nguyên tắc TDR.