專利名稱：線纜無線測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線纜測試系統(tǒng)，具體涉及一種線纜無線測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前在現(xiàn)代高科技環(huán)境下，功能強大、控制精確、運行可靠的控制裝備系統(tǒng)均由大量的電子部件通過密集的線纜、線束連接而成。這些線纜、線束連接的正確性和可靠性，在保障控制裝備系統(tǒng)可靠運行中起著重要的作用。對各種復(fù)雜線纜、線束的各項電氣指標(biāo)進(jìn)行高速、準(zhǔn)確、自動化的測試，是控制裝備的生產(chǎn)廠家及各級修理部門、生產(chǎn)、整機調(diào)試、出廠檢驗保養(yǎng)維護(hù)、檢修、過程中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)。
但是，據(jù)統(tǒng)計目前生產(chǎn)廠家及各級修理部門等許多單位仍然采用傳統(tǒng)、落后的手工檢測方式對各種復(fù)雜線纜、線束進(jìn)行檢測。具體例如如用萬用表、蜂鳴器檢測通斷；用兆歐表檢測絕緣性能；用抗電強度測試儀檢測耐壓。這些傳統(tǒng)、落后的手工檢測方法存在著測試效率低、測試精度差、數(shù)據(jù)無法存儲、不利于故障分析排除；平時保養(yǎng)維護(hù)、維修周期長等許多問題。鑒于以上原因，許多單位迫切需要一種高效、高可靠、智能化、多點多參數(shù)同時測試的便攜式線纜智能化測試儀器。
據(jù)了解，目前國內(nèi)外一些廠家己開發(fā)了相應(yīng)產(chǎn)品，有效的解決了以往傳統(tǒng)、落后的手工檢測方式存在的問題，但這些產(chǎn)品在測試長電纜(20米。500米電纜)時存在著需要連接很長的適配電纜，尤其是待測電纜數(shù)量大，每根電纜芯數(shù)多時必需連接大量、大長度的適配電纜，給測試工作帶來極大不便，(測試前連接大量、大長度的適配電纜，測試后拆卸并保管適配電纜)，甚至于對有些安裝在大型裝備上如艦船、潛艇、飛機、火車等中的電纜無法進(jìn)行測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種線纜無線測試系統(tǒng)，其解決了背景技術(shù)中測試長電纜時需要連接很長的適配電纜、測試不便的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種線纜無線測試系統(tǒng)，包括上位控制單元和下位測試單元，所述上位控制單元包括上位計算機和用于該上位計算機供電的電源，所述下位測試單元包括由嵌入式SOC微處理組成核心的下位計算機，與下位計算機分別連接的開關(guān)
控制單元，D/A控制單元，A/D采集單元，首端切換控制單元和交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元，還包括末端切換控制單元和末端處理器單元；所述D/A控制單元與交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元輸入端連接，所述開關(guān)控制單元以及交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元輸出端與首端切換控制單元輸入端連接，所述首端切換控制單元輸出端與末端切換控制單元輸入端均連接有適配電纜，
其特殊之處在于所述首端切換控制單元與末端處理器單元均設(shè)置有無線收發(fā)通信單元，所述上位計算機與下位計算機依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述首端切換控制單元與末端處理器單元依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述下位計算機通過無線收發(fā)通信單元發(fā)出指令給首端切換控制單元和接收末端處理器單元處理信號。
上述A/D采集單元包括微電流傳感器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、程控運算放大器、抗干擾濾波器、多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；該A/D采集單元通過微電流傳感器將微安級的電流信號取出，經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送入程控運算放大器放大后輸入給多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給下位計算機處理，抗干擾濾波器將干擾信號濾除，保證測試數(shù)據(jù)的精度。
上述D/A控制單元包括多路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和抗干擾濾波器，經(jīng)過多路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出穩(wěn)定的電壓信號，對交/直流高壓、恒流源產(chǎn)生進(jìn)行程序控制，抗干擾濾波器將干擾信號濾除，保證電壓信號的穩(wěn)定。
上述開關(guān)控制單元包括矩陣組合電路和驅(qū)動隔離電路，該單元接受下位計算機控制切換指令，通過矩陣組合電路選擇相應(yīng)的被測通路，經(jīng)驅(qū)動隔離電路增大驅(qū)動能力并隔離干擾，輸入給首端、并經(jīng)無線收發(fā)通信單元送至末端切換控制單元，提供完成多種測量功能時的通道轉(zhuǎn)換。
上述首端切換控制單元和末端切換控制單元均為繼電器，該單元接受開關(guān)控制單元的驅(qū)動信號，接通或斷開相應(yīng)的通路，提供各測試點的通路。
上述上位計算機為帶觸摸屏的計算機，該上位計算機對下位計算機發(fā)出指令
實現(xiàn)對其控制，完成各種測試功能；并對測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)分析、
數(shù)據(jù)保存記錄、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)報表及曲線形成；該上位計算機支持對原始參
數(shù)設(shè)定、幫助信息的查詢、不同測試功能選擇。
上述下位計算機接收上位計算機的指令，分析并按照指令執(zhí)行工作；控制開
關(guān)控制單元切換不同的輸出、控制D/A控制單元輸出不同的測試電壓、控制
A/D采集單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并處理后傳送給上位計算機。 上述電源為AC/DC或DC/DC模塊式輔助電源。
上述上位控制單元還包括輸入EMI濾波、軟啟動延時單元，該單元設(shè)置在 電源之前，該輸入EMI濾波、軟啟動延時單元包括一級EMI濾波器及軟啟動 延時控制電路，用于隔離輸入電源與電源系統(tǒng)之間的髙頻雜波。
上述下位測試單元還包括報警保護(hù)單元，該報警保護(hù)單元由交、直流高壓 電源的短路、過壓、過熱、報警電路組成，實時監(jiān)測交、直流高壓電源的輸 出電壓、電流，當(dāng)輸出電壓超出設(shè)定值時，監(jiān)測電路發(fā)出保護(hù)信號，瞬時切 斷交、直流高壓電源輸入。 本發(fā)明具有以下優(yōu)點.-
1) 本線纜無線測試系統(tǒng)不需要長的適配電纜，只需要在測試端配備相應(yīng)的 適配電纜即可。
2) 本線纜無線測試系統(tǒng)應(yīng)用更廣泛。本發(fā)明在測試不同的線纜、線束時， 只需要更換相應(yīng)適配電纜，測試應(yīng)用的應(yīng)用更廣泛。
3) 本線纜無線測試系統(tǒng)成本低。適配電纜的用量大大降低，即降低了成本。
4) 本線纜無線測試系統(tǒng)測試的值更準(zhǔn)確。本發(fā)明自動化程度高，減少了許 多人工操作的環(huán)節(jié)，即減少了產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)，使測試的值更準(zhǔn)確。


圖1為本發(fā)明原理框圖。
具體實施例方式
參見圖l, 一種線纜無線測試系統(tǒng)，包括上位控制單元和下位測試單元，上
6位控制單元包括上位計算機和用于該上位計算機供電的電源，下位測試單元包
括由嵌入式soc微處理組成核心的下位計算機，與下位計算機分別連接的開關(guān)控制單元，D/A控制單元，A/D采集單元，首端切換控制單元和交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元，還包括末端切換控制單元和末端處理器單元；D/A控制單元與交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元輸入端連接，開關(guān)控制單元以及交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元輸出端與首端切換控制單元輸入端連接，首端切換控制單元輸出端與末端切換控制單元輸入端均連接有適配電纜，首端切換控制單元與末端處理器單元均設(shè)置有無線收發(fā)通信單元，所述上位計算機與下位計算機依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述首端切換控制單元與末端處理器單元依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述下位計算機通過
無線收發(fā)通信單元發(fā)出指令給首端切換控制單元和接收末端處理器單元處理信號。
首端上位計算機與由嵌入式S0C微處理組成核心的下位計算機依靠無線收發(fā)通信單元連接。 ，
本發(fā)明就是因為這種無線收發(fā)信號在測試長距離電纜、線束時不需要配備長距離的適配電纜，節(jié)省了成本。
A/D采集單元包括微電流傳感器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、程控運算放大器、抗干擾濾波器、多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；該A/D采集單元通過微電流傳感器將微安級的電流信號取出，經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送入程控運算放大器放大后輸入給多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給下位計算機處理，抗干擾濾波器將干擾信號濾除，保證測試數(shù)據(jù)的精度。
D/A控制單元包括多路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和抗干擾濾波器，經(jīng)過多路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出穩(wěn)定的電壓信號，對交/直流高壓、恒流源產(chǎn)生進(jìn)行程序控制，抗干擾濾波器將干擾信號濾除，保證電壓信號的穩(wěn)定。
開關(guān)控制單元包括矩陣組合電路和驅(qū)動隔離電路，該單元接受下位計算機控制切換指令，通過矩陣組合電路選擇相應(yīng)的被測通路，經(jīng)驅(qū)動隔離電路增大驅(qū)動能力并隔離干擾，輸入給首端并經(jīng)無線收發(fā)通信單元送至末端切換控制單元，提供完成多種測量功能時的通道轉(zhuǎn)換。均為繼電器，該單元接受開關(guān)控制單元的驅(qū)動信號，接通或斷開相應(yīng)的通路，提供各測試點的通路。
上位計算機為帶觸摸屏的計算機，該上位計算機對下位計算機發(fā)出指令實現(xiàn)對其控制，完成各種測試功能；并對測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)保存記錄、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)報表及曲線形成；該上位計算機支持對原始參數(shù)設(shè)
定、幫助信息的查詢、不同測試功能選擇。上述下位計算機包括微處理器及微處理器測控軟件，該下位計算機接收上位
計算機的指令，分析并按照指令執(zhí)行工作；控制開關(guān)控制單元切換不同的輸出、控制D/A控制單元輸出不同的測試電壓、控制A/D采集單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并處理后傳送給上位計算機。
電源為AC/DC或DC/DC模塊式輔助電源。
上位控制單元還包括輸入EMI濾波、軟啟動延時單元，該單元設(shè)置在電源之前，該輸入EMI濾波、軟啟動延時單元包括一級EMI濾波器及軟啟動延時控制電路，用于隔離輸入電源與電源系統(tǒng)之間的高頻雜波。 一方面濾除從輸入電源引入的噪聲干擾，另一方面阻止"系統(tǒng)"內(nèi)產(chǎn)生的高頻干擾信號污染輸入電源。軟啟動延時控制電路為瞬態(tài)電壓抑制器，可以有效地避免由于瞬態(tài)浪涌對"系統(tǒng)"造成的損壞。
下位測試單元還包括報警保護(hù)單元，該報警保護(hù)單元由交、直流高壓電源的短路、過壓、過熱、報警電路組成，實時監(jiān)測交、直流高壓電源的輸出電壓、電流，當(dāng)輸出電壓超出設(shè)定值時，監(jiān)測電路發(fā)出保護(hù)信號，瞬時切斷交、直流高壓電源輸入。當(dāng)輸出電流超出(被測線纜短路)設(shè)定值時，監(jiān)測電路發(fā)出保護(hù)信號，瞬時切斷交、直流高壓電源輸入，達(dá)到保護(hù)"系統(tǒng)"的目的。過熱保護(hù)主要通過溫度傳感器監(jiān)測"系統(tǒng)"內(nèi)主要發(fā)熱器件，當(dāng)發(fā)熱器件溫度超限時"系統(tǒng)"強制制冷。報警電路在短路、過壓、過熱的任一情況出現(xiàn)時，均給出聲光報警信號。
該線纜無線測試系統(tǒng)總測試點數(shù)64點，可擴展到5000點，可以完成的主要功能包括
1導(dǎo)通測試一測試線纜中漏接、開路、多接、短路、錯接等錯誤位置。
82線路阻值測量(兩線制) 一測試連接線與兩端連接器連接阻值。
3絕緣性能測試一單端測試任意不通兩線間的絕緣阻值，任意線與殼體間的絕
緣阻值。
4耐壓性能測試一單端測試任意不通兩線間的漏電流值，任意線與殼體間的漏電流值。
5輔助裝配測試——通過快速通斷掃描，能迅速找出探針?biāo)佑|的測試點，并顯示該線位置，給出提示信號，提高了生產(chǎn)、檢驗、測試及檢修的效率和正確性。
該線纜無線測試系統(tǒng)輔助功能包括1溫濕度測試及超限報警功能。
2耐壓，絕緣測試時的過壓，過流，短路，保護(hù)功能。3硬件自檢及參數(shù)校準(zhǔn)功能。該線纜無線測試系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)1導(dǎo)通測試速度2電阻測試
像測試電阻量程
*測試電阻精度
參測試電壓幅度
*測試工作方式3絕緣電阻測試*測試電壓范圍*測試電壓精度*測試通過電流*測試電阻范圍參測試電阻精度參測試時間范圍魯測試工作方式
9
300次/分
2Q， 20 Q，200 Q額定值±1%±0. 05 Q《5V DC10次/分
自動方式/手動方式
50V 1000V DC程控調(diào)節(jié)(2V遞增/遞減)
額定值±1.0% ±5V
0. 01mA l. 99mA
20MQ 1GQ
額定值±10%
(5 255) S，出廠設(shè)定5S
自動方式/手動方式4耐壓測試
參測試電壓范圍50V 1000V AC程控調(diào)節(jié)(2V遞增/遞減) *測試電壓精度 額定值土1.0。/。士5V 參測試漏電流值0. 01mA l. 99mA 參測試漏電精度額定值±2.0%±20uA *測試電壓波形50HZ正弦波 *測試時間范圍(5 255) S，出廠設(shè)定5S *測試工作方式 自動方式/手動方式 5輸入?yún)?shù)
交流電壓(220±20%) V，頻率50Hz，功率100VA; 6環(huán)境要求
參工作溫度一20 + 55。C;
參存儲溫度一40 + 85。C;
*相對濕度小于85% RH (35。C時)； 操作人員是否能夠用"系統(tǒng)"對線纜進(jìn)行高效、方便的測試，不僅與"系統(tǒng)" 自身性能有關(guān)，也與適配器的設(shè)計有很大的關(guān)系。為此，對現(xiàn)有國產(chǎn)及進(jìn)口裝 備所用的各型號線纜進(jìn)行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有各型號裝備上所用線纜連接器種 類繁多，規(guī)格不一，如給每種線纜配備適配器，將造成適配器數(shù)量大，使用時 査找及用后存放困難，成本提高，性價比下降，但各種連接器的針、孔規(guī)格(直
徑)卻并非很多，因此，將適配器設(shè)計成兩種形式對種類少數(shù)量大的被測線 纜采用與之配套的連接器作適配器；對種類多但每種數(shù)量少的被測線纜采用與 之配套的鍍金針、孔作適配器，這樣既解決了適配器數(shù)量大，使用時査找及用 后存放困難的問題，提高了性價比，"系統(tǒng)"高效、方便的特點顯現(xiàn)出來。
權(quán)利要求
1. 一種線纜無線測試系統(tǒng)，包括上位控制單元和下位測試單元，所述上位控制單元包括上位計算機和用于該上位計算機供電的電源，所述下位測試單元包括由嵌入式SOC微處理組成核心的下位計算機，與下位計算機分別連接的開關(guān)控制單元，D/A控制單元，A/D采集單元，首端切換控制單元和交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元，還包括末端切換控制單元和末端處理器單元；所述D/A控制單元與交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元輸入端連接，所述開關(guān)控制單元以及交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元輸出端與首端切換控制單元輸入端連接，所述首端切換控制單元輸出端與末端切換控制單元輸入端均連接有適配電纜，其特征在于所述首端切換控制單元與末端處理器單元均設(shè)置有無線收發(fā)通信單元，所述上位計算機與下位計算機依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述首端切換控制單元與末端處理器單元依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述下位計算機通過無線收發(fā)通信單元發(fā)出指令給首端切換控制單元和接收末端處理器單元處理信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述A/D采集單元 包括微電流傳感器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、程控運算放大器、抗干擾濾波器、多路 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；該A/D采集單元通過微電流傳感器將微安級的電流信號取出， 經(jīng)電流/電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓信號，再送入程控運算放大器放大后輸入給多路 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)多路模/數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給下位計算機處理，抗 干擾濾波器將干擾信號濾除，保證測試數(shù)據(jù)的精度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述D/A控制單元 包括多路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和抗干擾濾波器，經(jīng)過多路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器輸出穩(wěn)定的電壓 信號，對交/直流高壓、恒流源產(chǎn)生進(jìn)行程序控制，抗干擾濾波器將干擾信號濾 除，保證電壓信號的穩(wěn)定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)控制單元 包括矩陣組合電路和驅(qū)動隔離電路，該單元接受下位計算機控制切換指令，通 過矩陣組合電路選擇相應(yīng)的被測通路，經(jīng)驅(qū)動隔離電路增大驅(qū)動能力并隔離干 擾，輸入給首端并經(jīng)無線收發(fā)通信單元送至末端切換控制單元，提供完成多種測量功能時的通道轉(zhuǎn)換。切換控制單元，提供完成多種測量功能時的通道轉(zhuǎn)換。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述首端切換控制 單元和末端切換控制單元均為繼電器，該單元接受開關(guān)控制單元的驅(qū)動信號， 接通或斷開相應(yīng)的通路，提供各測試點的通路。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述上位計算機為 帶觸摸屏的計算機，該上位計算機對下位計算機發(fā)出指令實現(xiàn)對其控制，完成 各種測試功能；并對測試結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)保存記錄、數(shù)據(jù) 檢索、數(shù)據(jù)報表及曲線形成；該上位計算機支持對原始參數(shù)設(shè)定、幫助信息的 査詢、不同測試功能選擇。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述下位計算機接 收上位計算機的指令，分析并按照指令執(zhí)行工作；控制開關(guān)控制單元切換不同 的輸出、控制D/A控制單元輸出不同的測試電壓、控制A/D采集單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集并處理后傳送給上位計算機。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述電源為AC/DC 或DC/DC模塊式輔助電源。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8任一所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述上位 控制單元還包括輸入EMI濾波、軟啟動延時單元，該單元設(shè)置在電源之前， 該輸入EMI濾波、軟啟動延時單元包括一級EMI濾波器及軟啟動延時控制電 路，用于隔離輸入電源與電源系統(tǒng)之間的高頻雜波。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的線纜無線測試系統(tǒng)，其特征在于所述下位測試單 元還包括報警保護(hù)單元，該報警保護(hù)單元由交、直流高壓電源的短路、過壓、 過熱、報警電路組成，實時監(jiān)測交、直流高壓電源的輸出電壓、電流，當(dāng)輸 出電壓超出設(shè)定值時，監(jiān)測電路發(fā)出保護(hù)信號，瞬時切斷交、直流高壓電源輸入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種線纜無線測試系統(tǒng)。包括上位控制單元和下位測試單元，所述下位測試單元包括由嵌入式SOC微處理組成核心的下位計算機，與下位計算機分別連接的開關(guān)控制單元，D/A控制單元，A/D采集單元，首端切換控制單元和交流高壓、直流高壓、恒流源產(chǎn)生單元，所述上位計算機與下位計算機依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述首端切換控制單元與末端處理器單元依靠無線收發(fā)通信單元連接；所述下位計算機通過無線收發(fā)通信單元發(fā)出指令給首端切換控制單元和接收末端處理器單元處理信號。本發(fā)明在測試不同的線纜、線束時，只需要更換相應(yīng)適配電纜，測試應(yīng)用的應(yīng)用更廣泛。
文檔編號G08C17/00GK101488276SQ20081001734
公開日2009年7月22日 申請日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者張向陽, 裴永剛 申請人:陜西永輝測控技術(shù)有限公司