長距離多芯電纜測試方法及其測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種長距離多芯電纜測試方法和實(shí)現(xiàn)該方法的測試系統(tǒng)。纜測試方法包括如下步驟：在多芯電纜遠(yuǎn)端的各個(gè)芯線之間，串聯(lián)連接已知阻值的電阻器；在所述多芯電纜近端分別測量各芯線之間的導(dǎo)通電阻；去除多芯電纜遠(yuǎn)端所述已知阻值的電阻器，在所述多芯電纜近端分別測量各芯線之間的高壓絕緣電阻。實(shí)現(xiàn)該方法的測試系統(tǒng)包括：電纜測試儀和端接裝置。采用本發(fā)明測試方法和測試系統(tǒng)對長距離多芯電纜進(jìn)行測試時(shí)，由于電纜測試儀能夠在近端對多芯電纜的每根芯線進(jìn)行測試，并且端接裝置的結(jié)構(gòu)簡單只是在各插孔之間串接固定阻值的電阻，因此該測試裝置操作簡便，結(jié)構(gòu)簡單而又能夠測試工藝狀態(tài)不可改變的長距離多芯電纜。
【專利說明】長距離多芯電纜測試方法及其測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜測試方法，特別涉及一種長距離多芯電纜測試方法。
[0002]本發(fā)明還涉及一種電纜測試系統(tǒng)，特別涉及一種長距離多芯電纜測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]為了保證系統(tǒng)的可靠性，在多芯電纜焊接完畢后，需要檢測電纜芯線之間是否導(dǎo)通和絕緣?，F(xiàn)有技術(shù)中的電纜測試儀，都是手動(dòng)對電纜每根芯線進(jìn)行測試，隨著電纜芯線數(shù)量的增加將消耗工作人員大量的時(shí)間和精力，工作效率低下。雖然現(xiàn)在也有了一些自動(dòng)測試裝置，但對于被測電纜已經(jīng)固定在工作場所，即工藝狀態(tài)不可改變且電纜兩端又相距較遠(yuǎn)時(shí)，例如預(yù)埋電纜、艦船電纜、飛機(jī)電纜，就需要通過轉(zhuǎn)接電纜將待測電纜遠(yuǎn)端連接到電纜測試儀上，隨著待測電纜的型號和長度的不同，需要配備大量的轉(zhuǎn)接電纜，使得測試效率和可靠性大大降低并且增加了測試裝置的成本。
[0004]中國專利201320015776.1公開了一種電纜測試儀，包括電源電路模塊、絕緣測試電路模塊、Α/D采集模塊、導(dǎo)通測量電路模塊、人機(jī)接口模塊、CPU主控器和數(shù)碼顯示模塊；其中，CPU主控模塊與數(shù)碼顯示模塊連接，實(shí)現(xiàn)測試結(jié)果的顯示；Α/D采集模塊包括Α/D采集電路和通道切換電路，Α/D采集模塊分別與導(dǎo)通測量電路模塊和絕緣測試電路模塊連接，實(shí)現(xiàn)被測信號導(dǎo)通或絕緣測試的通道切換、信號程控放大和信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換；導(dǎo)通測量電路模塊用來實(shí)現(xiàn)被測電纜的導(dǎo)通測試，將導(dǎo)通測試所需的恒流源或標(biāo)準(zhǔn)電阻通過通道切換電路切換到相應(yīng)的測量電路中；絕緣測試電路模塊用來實(shí)現(xiàn)被測電纜的絕緣測試，將絕緣測試所需的恒壓源通過通道切換電路切換到相應(yīng)的測量電路中；A/D采集模塊同時(shí)與電源電路模塊連接，電源電路模塊由電源模塊及配套電路組成。該測試儀測試時(shí)需將待測電纜的兩端同時(shí)連接到測試儀上，測試儀自動(dòng)對電纜進(jìn)行測試，但對于工藝狀態(tài)不可改變的長距離電纜，就需要通過轉(zhuǎn)接電纜才能將待測電纜遠(yuǎn)端連接到測試儀上，進(jìn)而對其進(jìn)行測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述長距離多芯電纜的測試方法和測試系統(tǒng)所存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡便、結(jié)構(gòu)簡單的能夠測試工藝狀態(tài)不可改變的多芯電纜的測試方法。
[0006]與此相應(yīng)，本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡便、結(jié)構(gòu)簡單的能夠測試工藝狀態(tài)不可改變的多芯電纜的測試系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供一種長距離多芯電纜的測試方法，該方法包括如下步驟:
[0008]在多芯電纜遠(yuǎn)端的各個(gè)芯線之間，串聯(lián)連接已知阻值的電阻器；
[0009]分別測量各芯線之間的導(dǎo)通電阻；
[0010]去除多芯電纜遠(yuǎn)端所述已知阻值的電阻器，分別測量各芯線之間的高壓絕緣電阻。[0011]本方法操作簡便，通過在多芯電纜的遠(yuǎn)端連接器插頭各個(gè)芯線之間串接固定值的電阻器，可以快速進(jìn)行導(dǎo)通電阻測量，去掉電阻器后能進(jìn)行高壓絕緣電阻的測量，該測試方法能夠測試工藝狀態(tài)不可改變的多芯電纜，且測試步驟簡單，顯著提升工作效率。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，在多芯電纜的遠(yuǎn)端各個(gè)芯線之間，串聯(lián)連接已知阻值的電阻器是通過在遠(yuǎn)端插接一端接裝置實(shí)現(xiàn)的，該端接裝置包括多個(gè)芯線插孔和將各插孔串聯(lián)連接的多個(gè)已知電阻值的電阻器；去除多芯電纜遠(yuǎn)端所述已知阻值的電阻器是通過將在多芯電纜遠(yuǎn)端上插接的端接裝置拔除實(shí)現(xiàn)的。采用這種技術(shù)方案后，本測試方法將更加方便快捷。
[0013]一種用于長距離多芯電纜的測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)包括電纜測試儀和端接裝置，所述端接裝置包括多個(gè)芯線插孔和多個(gè)已知電阻值的電阻器，所述電阻器將所述多個(gè)芯線插孔串聯(lián)連接。
[0014]一種電纜測試儀，所述電纜測試儀包括多芯電纜單端輸入端口、包括恒壓產(chǎn)生電路和恒流產(chǎn)生電路的電源模塊、芯線選通模塊、電阻測量模塊、分別與所述電源模塊和所述輸入端口連接的導(dǎo)通模塊和絕緣模塊；芯線選通模塊用于選通所述多芯電纜單端的多根芯線中的兩根直至任意兩根芯線的組合均被選通；電阻測量模塊包括模式切換電路和信號采集電路，所述模式切換電路對于每兩根選通的芯線，分別將所述信號采集電路與導(dǎo)通模塊和絕緣模塊連接，以獲取該兩根芯線的導(dǎo)通電阻和絕緣電阻。
[0015]所述導(dǎo)通模塊將所述恒流產(chǎn)生電路與所述待測芯線串聯(lián)連接，所述信號采集電路采集所述待測芯線上的電壓。
[0016]所述絕緣模塊將所述恒壓產(chǎn)生電路與串聯(lián)連接的待測芯線、第一電阻器和第二電阻器并聯(lián)連接，所述信號采集電路采集所述第一電阻器或第二電阻器上的分壓，所述恒壓產(chǎn)生電路能夠產(chǎn)生多種絕緣電阻測量時(shí)所需的電壓。
[0017]所述第一電阻器的電阻值大于第二電阻器的電阻值，測量第二電阻器上的電壓，優(yōu)選地，所述第一電阻器的電阻值是第二電阻器的電阻值的100-500倍。
[0018]所述第二電阻器是精度為1%。的高精度電阻器。
[0019]一種電纜芯線端接裝置，包括多個(gè)芯線插孔和多個(gè)已知電阻值的電阻器，其特征在于:所述電阻器將所述多個(gè)芯線插孔串聯(lián)連接起來。
[0020]所述多個(gè)已知電阻值的電阻器的阻值相等，優(yōu)選地，其阻值在100?1000 Ω內(nèi)。
[0021]采用上述結(jié)構(gòu)的測試裝置，由于電纜測試儀能夠在近端對多芯電纜的每根芯線進(jìn)行測試，并且端接裝置的結(jié)構(gòu)簡單只是在各插孔之間串接固定阻值的電阻，因此可以節(jié)省大量的轉(zhuǎn)接電纜，同時(shí)該測試裝置操作簡便，結(jié)構(gòu)簡單而又能夠測試工藝狀態(tài)不可改變的長距尚多芯電纜。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為電纜測試儀功能模塊框圖。
[0024]圖3為端接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為導(dǎo)通電阻測量時(shí)的測試原理示意圖。
[0026]圖5為絕緣電阻測量時(shí)的測試原理示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0028]本發(fā)明長距離多芯電纜測試方法主要包括如下步驟:
[0029]在多芯電纜的遠(yuǎn)端連接器插頭各個(gè)芯線之間，串接有固定阻值的電阻器，將近端連接器連接到電纜測試儀上；
[0030]在多芯電纜的近端電纜測試儀進(jìn)行導(dǎo)通電阻測量；
[0031]將多芯電纜遠(yuǎn)端的各芯線之間的電阻器去掉，在多芯電纜近端進(jìn)行高壓絕緣測量。
[0032]如圖1、2所示，用于長距離多芯電纜測試方法的測試系統(tǒng)，包括電纜測試儀I和端接裝置2。待測電纜的近端設(shè)有近端連接器4，在待測電纜的遠(yuǎn)端設(shè)有遠(yuǎn)端連接器3。電纜測試儀I包括多芯電纜單端輸入端口、包括恒壓產(chǎn)生電路和恒流產(chǎn)生電路的電源模塊、上位機(jī)、CPU主控器模塊、芯線選通模塊、電阻測量模塊、人機(jī)接口模塊和分別與電源模塊和多芯電纜單端輸入端口連接的導(dǎo)通模塊和絕緣模塊。上位機(jī)通過人機(jī)接口模塊與CPU主控器模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口命令交互，并顯示和保存測試結(jié)果，本實(shí)施例中上位機(jī)通過USB轉(zhuǎn)RS-232協(xié)議與CPU主控器模塊連接。芯線選通模塊包括繼電器陣列和控制電路，用于選通所述多芯電纜單端的多根芯線中的兩根直至任意兩根芯線的組合均被選通；導(dǎo)通模塊用來實(shí)現(xiàn)被測電纜的導(dǎo)通電阻測試。絕緣模塊用來實(shí)現(xiàn)被測電纜的絕緣電阻測試。恒流產(chǎn)生電路產(chǎn)生導(dǎo)通電阻測量時(shí)所需的恒流源。恒壓產(chǎn)生電路包括控制電路和高壓DC-DC電路，高壓DC-DC電路可以產(chǎn)生+500V、+250V、125V和+50V四種高壓，額定電流小于10mA，恒壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生絕緣測試所需的恒壓源，當(dāng)進(jìn)行絕緣測試時(shí)可以進(jìn)行500V/250V/125V/50V電壓絕緣測試。電阻測量模塊包括模式切換電路和A/D信號采集電路，模式切換電路對于每兩根選通的芯線，分別將A/D信號采集電路與導(dǎo)通模塊和絕緣模塊連接，以獲取該兩根芯線的導(dǎo)通電阻和絕緣電阻。導(dǎo)通電阻測量時(shí)，電阻測量模塊通過模式切換電路將恒流產(chǎn)生電路與待測的兩根芯線串聯(lián)連接，A/D信號采集電路采集待測的兩根芯線上的電壓；絕緣電阻測量時(shí)，電阻測量模塊通過模式切換電路將恒壓產(chǎn)生電路與串聯(lián)連接的被測電纜中的兩根芯線、第一電阻器Rl和第二電阻器R2并聯(lián)連接，A/D信號采集電路采集第二電阻器R2上的電壓。
[0033]本發(fā)明的端接裝置具有多個(gè)芯線插孔，各芯線插孔間串聯(lián)連接有電阻值已知的多個(gè)電阻器。圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于測試具有四根芯線LI，L2，L3和L4的四芯電纜的端接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。在實(shí)際使用中本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)待測試電纜的芯數(shù)進(jìn)行端接裝置2的選取，在多芯電纜遠(yuǎn)端連接器上的各芯線之間串接已知阻值的電阻器，電阻器的阻值在100?1000Q范圍內(nèi)，在本實(shí)施例中串接的電阻器的阻值均為100歐。通過多芯電纜遠(yuǎn)端的端接裝置2連接，可以在多芯電纜的近端進(jìn)行導(dǎo)通電阻和絕緣電阻的測量。
[0034]當(dāng)對電纜進(jìn)行測試時(shí)，首先根據(jù)所測試的多芯電纜的芯數(shù)選用相對應(yīng)的端接裝置2，然后將端接裝置2與遠(yuǎn)端連接器3進(jìn)行連接，以使多芯電纜芯線之間串聯(lián)連接阻值為100Q的電阻器。隨后，將近端連接器4連接到電纜測試儀I上的多芯電纜單端輸入端口上。[0035]電纜測試儀I具有導(dǎo)通電阻測量功能和絕緣電阻測量功能。通過在電纜遠(yuǎn)端的各個(gè)芯線之間串聯(lián)連接已知阻值的電阻器，可以在電纜近端測量電纜任意兩芯線之間導(dǎo)通電阻和絕緣電阻的測量。導(dǎo)通和絕緣測量方案采取V-1模式，即采用R=U/I的方式。工作原理都是把電阻轉(zhuǎn)化為電壓信號，使得電阻的測量歸結(jié)為電壓的測量。電阻測量包括導(dǎo)通電阻測量和絕緣電阻測量。
[0036]如圖4所示，本發(fā)明導(dǎo)通電阻測試時(shí)，通過芯線選通模塊將被測電纜芯線例如芯線LI和L2 (圖中體現(xiàn)為負(fù)載Rx12)和端接裝置串聯(lián)連接起來。電阻測量模塊通過模式切換電路將恒流源與端接裝置、負(fù)載Rx12串聯(lián)連接起來，A/D采集電路對負(fù)載Rx12上的電壓進(jìn)行測量。導(dǎo)通電阻測量采用比例法測量原理，實(shí)現(xiàn)電阻、電壓轉(zhuǎn)換，即測量出負(fù)載Rx12上的電壓，根據(jù)安培定律得出負(fù)載Rx12的阻值大小。
[0037]電纜測試儀I進(jìn)行導(dǎo)通電阻測量。導(dǎo)通電阻測量時(shí)，借助端接裝置2各芯線之間已知的電阻值，可以進(jìn)行很精確的導(dǎo)通測量。測得負(fù)載Rx12上的電壓是0.2V，恒流源采用的是2.5mA，根據(jù)安培定律，可以得出負(fù)載電阻Rx12=0.2/0.0025=80 Q ,因?yàn)槎嘈倦娎|芯線之間串聯(lián)連接的電阻器的阻值是100Q，所以端接裝置2上芯線LI和L2之間的電阻值為I/(1/100+1/(100+100+100) )=75 0,這樣芯線 LI 和 L2 串聯(lián)的電阻值為 80 Q -75 Q =5 Q。當(dāng)所測得的阻值在0?IOQ范圍內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)為芯線是導(dǎo)通的。測量完一對芯線后，芯線選通模塊將選通下一對芯線進(jìn)行測量，直到全部芯線兩兩組合都測量過后導(dǎo)通電阻測試結(jié)束。
[0038]如圖5所示，本發(fā)明絕緣電阻測試時(shí)，不用在多芯電纜遠(yuǎn)端上連接端接裝置2，芯線選通模塊將選擇被測電纜中的兩根芯線；電阻測量模塊通過模式切換電路將恒壓源與串聯(lián)連接的被測電纜中的兩根芯線例如芯線L3和L4(圖中體現(xiàn)為負(fù)載Ry34)、阻值為IOMQ的第一電阻器Rl和阻值為100KQ的第二電阻器R2并聯(lián)連接，其中第二電阻器R2是待測高精度電阻器，其精度為1%。，第一電阻器Rl的阻值是第二電阻器R2阻值的100?500倍。電阻測量模塊中的A/D采集電路對串接的第二電阻器R2上的電壓進(jìn)行測量，根據(jù)分壓比例，可以得到負(fù)載Ry34和第一電阻器Rl上電壓；同時(shí)根據(jù)安培定律，算出通過第二電阻器R2上的電流。通過第二電阻器R2上的電流等于通過負(fù)載Ry34I的電流，這樣就可以算出負(fù)載Ry34的電阻。
[0039]恒壓產(chǎn)生電路可以產(chǎn)生500V/250V/125V/50V的電壓，在本實(shí)施例中恒壓源采用的是500V，測得第二電阻器R2上的電壓是0.5V，根據(jù)安培定律，可以得出第二電阻器R2上所流過的電流1=0.5V/100000Q=5uA ;由于第一電阻器Rl和第二電阻器R2是串聯(lián)關(guān)系，電流相等，然后計(jì)算出第一電阻器Rl上的電壓是等于5uAX10MQ=50V;這樣可以得出負(fù)載Ry34上的電壓是500-50-0.5=449.5V，負(fù)載Ry34電阻等于449.5V/5uA=89.9MQ，當(dāng)測量出的電阻值大于0.5MQ時(shí)，可以認(rèn)為芯線L3和L4之間是絕緣的。測量完一對芯線后，芯線選通模塊將選通下一組芯線進(jìn)行測量，直到全部芯線兩兩組合都測量過后絕緣電阻測試結(jié)束。
[0040]本發(fā)明測試流程為，首先接通電源開機(jī)按下自檢按鈕，完成自檢后，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置包括被測電纜芯數(shù)和端接裝置芯線間電阻值，然后將端接裝置連接到被測電纜的遠(yuǎn)端，接著按下導(dǎo)通測量按鈕進(jìn)行導(dǎo)通測試，測量完成后，將被測電纜遠(yuǎn)端連接的端接裝置移除，然后選擇絕緣測試所需的電壓，按下絕緣測量按鈕，完成被測電纜的絕緣測試，最后測試結(jié)果顯示在上位機(jī)上，并記錄下測試數(shù)據(jù)，從而完成多芯電纜的測試。
[0041]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種長距離多芯電纜測試方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 在多芯電纜遠(yuǎn)端的各個(gè)芯線之間，串聯(lián)連接已知阻值的電阻器； 在所述多芯電纜近端分別測量各芯線之間的導(dǎo)通電阻； 去除多芯電纜遠(yuǎn)端所述已知阻值的電阻器，在所述多芯電纜近端分別測量各芯線之間的高壓絕緣電阻。
2.如權(quán)利要求1所述的長距離多芯電纜測試方法，其特征在于:在多芯電纜的遠(yuǎn)端各個(gè)芯線之間，串聯(lián)連接已知阻值的電阻器是通過在遠(yuǎn)端插接一端接裝置實(shí)現(xiàn)的，該端接裝置包括多個(gè)芯線插孔和將各插孔串聯(lián)連接的多個(gè)已知電阻值的電阻器； 去除多芯電纜遠(yuǎn)端所述已知阻值的電阻器是通過將在多芯電纜遠(yuǎn)端上插接的端接裝置拔除實(shí)現(xiàn)的。
3.一種用于長距離多芯電纜的測試系統(tǒng)，其特征在于:該測試系統(tǒng)包括電纜測試儀和端接裝置，所述端接裝置包括多個(gè)芯線插孔和多個(gè)已知電阻值的電阻器，所述電阻器將所述多個(gè)芯線插孔串聯(lián)連接。
4.一種電纜測試儀，其特征在于:所述電纜測試儀包括多芯電纜單端輸入端口、包括恒壓產(chǎn)生電路和恒流產(chǎn)生電路的電源模塊、芯線選通模塊、電阻測量模塊、分別與所述電源模塊和所述多芯電纜單端輸入端口連接的導(dǎo)通模塊和絕緣模塊；芯線選通模塊用于選通所述多芯電纜單端的多根芯線中的兩根直至任意兩根芯線的組合均被選通；電阻測量模塊包括模式切換電路和信號采集電路，所述模式切換電路對于每兩根選通的芯線，分別將所述信號采集電路與導(dǎo)通模塊和絕緣模塊連接，以獲取該兩根芯線的導(dǎo)通電阻和絕緣電阻。
5.如權(quán)利要求4所述的電纜測試儀，其特征在于:所述導(dǎo)通模塊將所述恒流產(chǎn)生電路與所述待測芯線串聯(lián)連接，所述信號采集電路采集所述待測芯線上的電壓。
6.如權(quán)利要求4所述的電纜測試儀，其特征在于:所述絕緣模塊將所述恒壓產(chǎn)生電路與串聯(lián)連接的待測芯線、第一電阻器和第二電阻器并聯(lián)連接，所述信號采集電路采集所述第一電阻器或第二電阻器上的分壓。
7.如權(quán)利要求6所述的電纜測試儀，其特征在于:所述第一電阻器的電阻值大于第二電阻器的電阻值，測量第二電阻器上的電壓；優(yōu)選地，所述第一電阻器的電阻值是第二電阻器的電阻值的100-500倍。
8.如權(quán)利要求7所述的電纜測試儀，其特征在于:所述第二電阻器是精度為1%。的高精度電阻器。
9.一種電纜芯線端接裝置，包括多個(gè)芯線插孔和多個(gè)已知電阻值的電阻器，其特征在于:所述電阻器將所述多個(gè)芯線插孔串聯(lián)連接起來。
10.如權(quán)利要求9所述一種電纜芯線端接裝置，其特征在于:所述多個(gè)已知電阻值的電阻器的阻值相等，優(yōu)選地，所述電阻器的阻值范圍在100?1000 Ω內(nèi)。
【文檔編號】G01R31/02GK103675586SQ201310445651
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】李景須, 陳會(huì)強(qiáng), 許姣, 艾山 申請人:北京電子工程總體研究所