電纜故障測試系統(tǒng)[電纜故障測試儀]的設(shè)計

摘要：介紹一種以8051電纜故障測試儀單片機為核心的電纜故障測試電纜故障測試儀系統(tǒng)的測試原理及組成。此系統(tǒng)能檢測長距離、多芯電纜的多種常見故障，可用于通信、軍事、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等多種領(lǐng)域。　電纜故障測試儀

關(guān)鍵詞：電纜　單片機　斷路　短路　故障　電纜故障測試儀

測試電纜故障測試儀系統(tǒng)多芯電纜是被廣泛應(yīng)用的信號傳輸或能量傳輸?shù)闹匾d電纜故障測試儀體。與其應(yīng)用的電纜故障測試儀廣泛性相比，它的測試方法是落后電纜故障測試儀日益受到廣大技術(shù)人員的關(guān)注。長期以來，人們常用人工測試電纜，但該電纜故障測試儀方法既費時又電纜故障測試儀費力，準(zhǔn)確性也電纜故障測試儀比較差。針對以電纜故障測試儀上問題，本文提出一種新型的電纜故障測試系統(tǒng)，以實現(xiàn)對多芯電纜的斷路、短路、斷路點、短路點的測試。

1　測試功能電纜故障測試儀在多芯電纜實際應(yīng)電纜故障測試儀用中，常見問題為電纜某芯線斷路和電纜中某兩根芯線之間短路。本系統(tǒng)電纜故障測試儀針對上述問題具有以下測試功能：（1）短路測試——測電纜故障測試儀得電纜芯線之間是否有不必要的連接及電纜故障測試儀路點的具體位置。電纜故障測試儀（2）斷路測試——能測得電纜電纜故障測試儀中某芯線是否連通及斷路點的具體位置。（3）統(tǒng)計及顯示——統(tǒng)計并顯示一次測量中開路電纜故障測試儀及短路的芯線數(shù)及芯線號。（4）適用于芯線數(shù)目較多電纜故障測試儀和長距離的電纜測試場合。（5）測試準(zhǔn)確、方便、快速，具有自動測試的特點。


　　2　測試原理2.1　斷路、短路測試以8051單片機組成的Z小系統(tǒng)為核心，配以多選二開關(guān)陣列（模擬開關(guān)組合實現(xiàn)）。該開關(guān)陣列連接在電纜的某一端，原理框圖如圖1.采取單端測量法來完成整個測量過程，該方案在測量斷中與短路時，具有不同的操作過程。（1）測試芯線斷路首先將多芯電纜一端所有芯線連到一起，然后將芯線另一端連接開關(guān)陣列，由單片機8051控制開關(guān)陣列從某一條芯線輸入電信號，再由除此芯線以及的其余芯線掃描讀取此信號。如果讀不到此信號，說明此芯線斷路，或除芯線以外的其余芯線都斷路。


　　（2）測試芯線短路首先將電纜中的所有芯線的一端全部斷開（即互不相連），然后由單片機8051控制與芯線另一端相連的開關(guān)陣列，使得從某一條芯線輸入電信號，從除此以外的其余芯線掃描讀取該信號，若能讀得該信號，則說明芯線與被掃描芯線之間有短路情況，并記錄相互短路的芯線號。2.2　斷路點、短路點測試前文敘述了電纜有短路及斷路等故障檢測方法。如果檢測出某一電纜有斷路故障，某兩根電纜有短路故障，故障點在何睡呢？如果判斷呢？下面分別做簡要說明。（1）斷路故障點檢測電路原理圖如圖2。IC1及周期元件組成典型文氏橋式正弦波振蕩電路，如圖2設(shè)計的參數(shù)，振蕩頻率f約為1.6kHz。圖2中IC2作跟隨呂，起隔離作用，提高電路帶負載的能力；兩個二極管利用其非線性以達到自動穩(wěn)幅的效果。后加的輸出變壓器是為檢測短路故障點需要，檢測斷路故障點時可以不用。將有斷路故障的電纜芯線一端接入A點，將一個盒式錄音機的放音磁頭靠近此電纜線，打開錄音機，將其沿著電纜線移動，錄音機中可以聽到音頻信號。到斷路點以后，音頻信號無法傳來，錄音機中聽不到音頻信號，這樣就可以判斷出斷路點的位置，需注意的是：當(dāng)檢測多芯線纜某一根斷路故障時，其余芯線接地，以減小分布電容的影響，樣檢測的效果較好。


　　（2）短路點檢測將有短路故障的兩根電纜芯線分別接入B、C處，仍用錄音機磁頭靠近故障電纜線，并沿著電纜線移動，錄音機中可以聽到音頻信號。到短路點以后，則聽不到音頻信號，這樣可以判斷出短路點的位置（以錄音機原理可生產(chǎn)一種便攜式控測器）。2.3　測試功能轉(zhuǎn)換此系統(tǒng)測試功能的轉(zhuǎn)換，是通過單片機控制上文所提及的模擬開關(guān)實現(xiàn)的，簡圖如圖3.其中8051單片機通過向模擬開關(guān)K1的1IN、2IN管腳輸入電信號，以控制各功能。當(dāng)1IN為高電平，2IN為高電平時，K1的開關(guān)1、2導(dǎo)通（A管腳接較2的A點，此信號通過開關(guān)1輸入，OUT腳接放大整形電路再輸出給CPU），由兩條不同芯線（圖3中LIN通過芯線接口單元接電纜盡能多的芯線）進行斷路或短路掃描檢測；當(dāng)1IN為高電平，2IN為任意電時，K1的開關(guān)1導(dǎo)通（圖2的A點信號通過開關(guān)1輸入），由CPU通過外圍電路提供芯片線選通信號2，以選通一開路芯線，進行開路點檢測；當(dāng)（B、C管腳信號接入電路，B、C管腳分別與圖2的B、C點相連），由CPU通過外圍電路提供芯線選通信號1、2，分別選通兩條短路芯線，進行短路點檢測。

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