多芯多型線纜自動檢測器及檢測方法
2023-06-19 07:54:01
專利名稱：多芯多型線纜自動檢測器及檢測方法
技術領域：
本發明屬於線纜檢測技術領域，特別是對多芯數線纜和不同型號線纜進行自動檢測的多芯多型線纜自動檢測器及檢測方法。
背景技術：
線纜是電器設備之間進行信號傳輸的重要物理通道，線纜連接是正確與否和可靠，將直接關係到電器設備能否運行穩定、可靠、以及安全地工作。目前，對線纜的檢測方法多為採用萬用表進行通斷判定的人工檢測法。人工檢測法存在工作量大、效率低、可靠性差的缺點，當檢測線纜芯數很多的時候尤為明顯。例如，要測試一根100芯兩端一一對應線纜的通斷情況，就需要測試100次，然而，現實中線纜兩端未必是一一對應關係，這樣就成倍地增加了手工檢測的工作量；在繁瑣的檢測中，手工操作容易出錯，不能保證所檢測線纜的質量；另外，採用萬用表檢測，只能測試芯線的通斷，即只是對線纜質量的定性判斷，不能進行定量分析，無法在要求嚴格的條件下更好地判斷線纜是否合格。現在市面上有一些專用的線纜檢測設備，例如，網線檢測儀，只是針對具體的RJ45接口定製的，只能測試某一種型號的線纜，而且多為通斷檢測，所檢測線纜的芯數較少，還有一些線纜檢測設備可以對多芯線纜進行檢測，但是這些設備的自動化程度不高，雖然在一定程度上簡化了操作過程、減少了工作量，但是檢測的過程仍然繁瑣，沒有完全實現自動化測試。總之，當前線纜的檢測方法和檢測設備已不能滿足對多芯數、多型號線纜自動、高效、可靠地檢測的實際需求。
發明內容
本發明的目的是針對多芯數、多型號線纜檢測技術存在的工作量大、操作繁瑣、效率低、以及可靠性差等缺點和問題，提出一種針對多芯數、多型號線纜，提高線纜檢測效率，並且能夠保存被檢測線纜的相關信息，以便對檢測的結果進行分析的多芯多型線纜自動檢測器及檢測方法。為了實現上述發明目的，本發明的技術方案是:一種多芯多型線纜自動檢測器，其特徵在於:包括主機、線纜轉接箱、線纜短路箱及連接線纜；其中:所述主機包含主板、機箱體、顯示屏、鍵盤、電源插座、USB插座、連接線纜插座以及電源開關；所述的電源插座、USB插座、連接線插座與電源開關安裝在機箱體上；所述的主板安裝在機箱體的內部，顯示屏與鍵盤安裝在主機箱體的面板上；所述線纜轉接箱包括轉接箱體，若干個由不同芯線數的被測線纜插座，以及一個用於與主機相連的連接線纜插座；所述線纜短路箱包括轉接箱體和若干個由不同芯線數的被測線纜插座；所述的線纜轉接箱與線纜短路箱的被測線纜插座均裝在轉接箱體的面板上，連接線纜插座均裝在轉接箱體的側板上；所述主機的連接線纜插座與連接線纜的一端連接，連接線纜的另一端與線纜轉接箱的連接線纜插座連接；被測線纜的一端與線纜轉接箱上相應芯數線纜插座連接，另一端與線纜短路箱上相應芯數線纜插座連接或懸空；所述主板由DSP控制器、FLASH存儲器、SRAM存儲器、I/O接口、AD採集模塊和檢測電路組成，DSP控制器通過數據總線與FLASH存儲器和SRAM存儲器連接；DSP控制器通過LCD顯示接口與顯示屏連接，並通過IIC接口與鍵盤連接；FLASH存儲器存儲程序和數據；I/O接口和AD採集模塊均與DSP控制器和檢測電路連接；所述檢測電路由恆流源電源、恆壓源電源、繼電器、電子開關陣列以及線纜接口組成；所述恆流源電源和恆壓源電源分別連接一個繼電器，兩個繼電器與電子開關陣列的A端連接，電子開關陣列的另一端B端再分別連接兩個繼電器，其中一個繼電器直接接地，另一個與兩個電阻串聯後接地，在與恆流源電源和恆壓源電源連接的兩個繼電器與電子開關陣列A端之間及兩個電阻之間分別引出AD1端和AD2端，AD1端和AD2端與主板的AD採集模塊相連；其中:所述電子開關陣列由兩兩對應的電子開關對組成，電子開關對的數量與主機連接線纜插座的線纜芯數相同，並依次從每一個電子開關對中引出一條線路與線纜接口順序連接。所述的線纜轉接箱中連接線纜插座的線芯，編號從I開始，依次與每一個被測線纜插座的線芯，編號從I開始，一一對應地連接，被測線纜插座端線芯全部與連接線纜插座的線芯連接後，連接線纜插座剩餘的線芯懸空。所述的線纜短路箱中每一個被測線纜插座的線芯均各自短路連接。所述檢測電路的恆流源電源用於在通路測試時提供電源，恆壓源電源用於在開路測試時提供電源，繼電器用來選擇通路測試電路和開路測試電路，電子開關陣列用於將被測的芯線與測試電路接通，線纜接口用於與連接線纜連接。多芯多型線纜自動檢測器的檢測方法如下:I)預先將已有型號線纜的連接關係數據存儲在主板的FLASH存儲器中；2)進行通路檢測:將被檢測線纜的另一端與線纜短路箱上相應芯數的被測線纜插座連接，打開電源開關，由鍵盤輸入線纜的型號，順序按下鍵盤上的「通路檢測」和「開始」按鈕進行線纜兩端芯線之間對應關係的檢測，檢測結束後結果顯示在顯示屏上，並存儲在主板的SRAM存儲器中；3)進行開路檢測:斷開線纜短路箱，將被測線纜的另一端懸空，順序按下鍵盤上的「開路檢測」和「開始」按鈕進行線纜芯線之間絕緣性的檢測，檢測結束後結果顯示在顯示屏上，並存儲在主板的SRAM存儲器中。所述的通路檢測和開路檢測時，該多芯多型線纜檢測器自動完成線纜自身的檢測，然後將檢測結果與FLASH存儲器中的保存的同型號線纜數據進行比較，來確定被檢測的線纜是否正確。對於預先未在主板的FLASH存儲器中存儲信息的線纜檢測，首次檢測後通過人工判斷，將正確的線纜連接關係表存儲在主機的FLASH存儲器中，實現下次檢測該型號線纜時的自動檢測。
本發明具有以下顯著優點:I)可一次對幾十甚至幾百芯的線纜進行自動檢測。2)可對多種類型的線纜進行檢測。3)在檢測之前只要輸入被檢測線纜的型號，整個檢測過程便可自動完成，檢測時間短、效率高、可靠性好。4)相比傳統的線纜檢測方法，本發明公開的方法不僅可以對線纜好壞進行定性檢測，還可以通過分析檢測結果，對線纜進行定量分析判斷。
圖1為本發明主機的三維圖外形示意圖；圖2為本發明主機的背面結構示意圖；圖3為本發明主機的主板組成原理圖；圖4為本發明檢測電路原理圖；圖5為本發明線纜轉接箱的示意圖；圖6為線纜轉接箱上128芯插座到60芯插座和90芯插座連接示意圖；圖7為本發明在通路檢測時被測線纜連接關係示意圖；圖8為本發明在開路檢測時被測線纜連接關係示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖介紹本發明詳細技術方案:本發明一種多芯多型線纜自動檢測器，包括主機、線纜轉接箱、線纜短路箱及連接線纜(本實施例能夠檢測128芯線纜)，所述的連接線纜是用於主機與線纜轉接箱之間相連接的。1、主機如圖1和2圖所示，主機包括主機箱體1、顯示屏2、鍵盤3、電源插座4、USB插座
5、連接線纜插座6、電源開關7、以及主板，所述的電源插座4、USB插座5、連接線纜插座6與電源開關7裝於主機箱體上(背部)，所述的主板裝於機箱體I的內部，顯示屏2與鍵盤3裝於主機箱體的面板上(上部)；其中:所述的顯示屏2用來顯示操作菜單和檢測結果，鍵盤3用來輸入參數和選擇操作步驟，連線插座6用來主機與線纜轉接箱連接，本實施例中的連線插座6為128芯線纜插座，也就是本實施例檢測線纜的芯線數最多為128線。 如圖3所示，主板由DSP控制器、FLASH存儲器、SRAM存儲器、I/O接口、AD採集模塊和檢測電路組成，DSP控制器通過數據總線與FLASH存儲器和SRAM存儲器連接；FLASH存儲器實現程序和數據存儲，主機上電後將FLASH存儲器中的程序拷貝到SRAM存儲器中運行；DSP控制器通過IXD顯示接口與顯示屏2連接，實現系統顯示功能；通過IIC接口和鍵盤3連接，實現按鍵信息讀取；DSP控制器通過I/O接口與檢測電路連接，控制檢測電路中開關狀態，實現被檢測線纜不同芯線切換；DSP控制器通過SPI總線與AD採集晶片連接，AD採集晶片與檢測電路連接，從而實現DSP控制器根據讀取到的AD值判斷線纜芯線狀態。如圖4所示，檢測電路由恆流源電源、恆壓源電源、繼電器電子開關陣列以及線纜接口組成，恆流源電源和恆壓源電源分別連接繼電器J1和J2，兩個繼電器與電子開關陣列的A端連接，電子開關陣列由兩兩對應的電子開關對ApBi組成，電子開關對的數量與主機連接線纜插座的線纜芯數相同，依次從每一個電子開關對中引出一條線路與線纜接口順序連接；電子開關陣列的另一端B端再分別連接兩個繼電器夂和J4，其中繼電器J4直接接地，繼電器J3與兩個電阻串聯後接地，在繼電器1、J2與電子開關陣列A端之間及兩個電阻之間分別引出AD2端。通路檢測和開路檢測時連接方式如下:I)通路檢測(如檢測線纜的第i芯時)恆流源接入電路，繼電器J2和J4閉合，繼電器J1和J3斷開，電子開關Ai打開，電子開關A1, A2, , A^1, Ai+1,..., An (i=l, 2，…，N)關閉；電子開關Bi關閉，電子開關B1,B2, , Bh，Bi+1, ，Bn (i=l, 2，...，N)打開，AD1 端與 AD 採集晶片連接。2)開路檢測(如檢測線纜的第i芯時)恆壓源和分壓電路接入，繼電器J1和J3閉合，繼電器J2和J4斷開，電子開關Ai打開，電子開關A1, A2,..., A^1, Ai+1,..., An (i=l, 2,…，N)關閉打開電子開關Ai,依次打開Bj(j=l，2，…，1-1，i+1，i+2，…，N)，AD2端與AD採集晶片連接。通路檢測時，採集AD1端的電壓值，確定第i芯是否斷路，循環檢測每一芯是否有斷路，將檢測的結果和存儲在存儲器中的線纜連接關係表中的信息對照，從而判斷開路檢測是否正常；開路檢測時，採集AD2端的電壓值，確定第i芯線與其餘芯線之間是否有短路，循環檢測每一路與其餘芯線是否有短路，將檢測的結果和存儲在存儲器中的線纜連接關係表中的信息對照，從而判斷 開路檢測是否正常。2、線纜轉接箱如圖5所示，線纜轉接箱包括轉接箱體11，若干個不同芯線數的被測線纜插座12，以及主機與線纜轉接箱的連接插座6 ;所述的被測線纜插座12裝在轉接箱體的面板上，連接插座6裝在轉接箱體的側板上。其中:本實施例中轉接箱體的面板上所裝的被測線纜插座12的芯數最多為128芯，即128芯被測線纜插座12。被測線纜插座12用來檢測插接被測線纜，被測線纜的一端與線纜轉接箱上相應芯數線纜插座連接。連接插座6 (128芯)與被測線纜插座12之間連接方式，如圖6所示，以連接插座6 (128芯)轉60芯被測線纜插座12和90芯被測線纜插座12的示例，其具體為:60芯被測線纜插座12有線芯端1-60編號，90芯被測線纜插座12有線芯端1_90編號，128芯連接插座6有線芯端端1-128編號，其中:128芯連接插座6的線芯端1-60編號與60芯被測線纜插座12的線芯端1-60編號——對應相連；90芯被測線纜插座12的線芯端1-90編號，與128芯連接插座6的線芯端1-90編號——對應相連。即:連接插座6線芯端序列編號與每一個被測線纜插座12的線芯端序列編號對應地相連；當一個被測線纜插座12的線芯數大於另一個被測線纜插座12線芯數時，兩個被測線纜插座12的線芯端序列編號相同的與連接插座6線芯端並聯後，再與插座6線芯端序列編號相同線芯端連接，其大於餘的線芯端序列編號部分的與被測線纜插座的線芯端直接與連接插座6線芯端序列編號相同線芯端連接。將被測多芯線纜插入線纜轉接箱面板上相應多芯線纜的被測線纜插座12上，使用連接插座6 (128芯)就可實現與任意芯數線纜的被測線纜插座12的接口轉換。3、線纜短路箱
線纜短路箱的外部結構與線纜轉接箱相同，線纜短路箱中每一個被測線纜插座的線芯均各自短路連接，從而每個插座實現了所有芯線之間的短路連接，。本發明一種多芯多型線纜自動檢測的方法:如圖7-8所示，使用本發明一種多芯多型線纜自動檢測器進行檢測線纜時，主機通過連接線纜(128芯)與線纜轉接箱的連接插座6連接。通路檢測時，被測線纜的一端與線纜轉接箱上相應芯數線纜插座連接，被測線纜的另一端與線纜短路箱連接；開路檢測時，被測線纜的一端與線纜轉接箱上相應芯數線纜插座連接，另一端懸空。檢測線纜時，採用以下步驟實現:I)預先將已有型號線纜的連接關係數據存儲在主板的FLASH存儲器中；2)進行通路檢測:將被檢測線纜的另一端與線纜短路箱上相應芯數線纜插座連接，打開電源開關，由鍵盤3輸入線纜的型號，順序按下鍵盤上的「通路檢測」和「開始」按鈕進行線纜兩端芯線之間對應關係的檢測，檢測結束後結果顯示在顯示屏2上，並存儲在主板的SRAM存儲器中；3)斷開短路箱，將被測線纜的另一端懸空，進行開路檢測:順序按下鍵盤3上的「開路檢測」和「開始」按鈕進行線纜芯線之間絕緣性的檢測，檢測結束後結果顯示在顯示屏2上，並存儲在主板的SRAM存儲器中。通路檢測和開路檢測時，多芯多型號線纜檢測器自動完成線纜自身的檢測，然後將檢測結果與FLASH存儲器中的保存的同型號線纜數據進行比較，來確定被檢測的線纜是否正確。如果被檢測的線纜有故障，可以通過查看記錄的檢測結果確認故障芯線，通過查看檢測結果，對比各芯線之間的結果數據，對被測線纜進行定量分析，發現該線纜存在的潛在的芯線故障。如果主機中沒有存儲被測線纜信息，可以在第一次測試後將該線纜的檢測結果確認後保存在王機FLASH存儲器中，以後便可以自動完成對該型號線纜的檢測。USB插座可以與外部存儲設備連接，實現對主機中保存的線纜連接關係信息的更新，也可以通過USB插座下載主機中保存的線纜檢測數據，用於對線纜數據進一步分析。
權利要求
1.一種多芯多型線纜自動檢測器，其特徵在於:包括主機、線纜轉接箱、線纜短路箱及連接線纜，其中: 所述主機包含主板、機箱體、顯示屏、鍵盤、電源插座、USB插座、連接線纜插座以及電源開關；所述的電源插座、USB插座、連接線插座與電源開關安裝在機箱體上；所述的主板安裝在機箱體的內部，顯示屏與鍵盤安裝在主機箱體的面板上； 所述線纜轉接箱包括轉接箱體，若干個由不同芯線數的被測線纜插座，以及一個用於與主機相連的連接線纜插座；所述線纜短路箱包括轉接箱體，若干個由不同芯線數的被測線纜插座；所述的線纜轉接箱與線纜短路箱的被測線纜插座均裝在轉接箱體的面板上，連接線纜插座均裝在轉接箱體的側板上； 所述主機的連接線纜插座與連接線纜的一端連接，連接線纜的另一端與線纜轉接箱的連接線纜插座連接；被測線纜的一端與線纜轉接箱上相應芯數線纜插座連接，另一端與線纜短路箱上相應芯數線纜插座連接或懸空； 所述主板由DSP控制器、FLASH存儲器、SRAM存儲器、I/O接口、AD採集模塊和檢測電路組成，DSP控制器通過數據總線與FLASH存儲器和SRAM存儲器連接；DSP控制器通過IXD顯示接口與顯示屏連接，並通過IIC接口與鍵盤連接；FLASH存儲器存儲程序和數據；1/0接口和AD採集模塊均與DSP控制器和檢測電路連接； 所述檢測電路由恆流源電源、恆壓源電源、繼電器、電子開關陣列以及線纜接口組成；所述恆流源電源和恆壓源電源分別連接一個繼電器，兩個繼電器與電子開關陣列一端A端連接，電子開關陣列的另一端B端再分別連接兩個繼電器，一個繼電器直接接地，另一個與兩個電阻串聯後接地；在與恆流源電源和恆壓源電源連接的兩個繼電器與電子開關陣列A端之間及兩個電阻之間分別引出AD1端和AD2端，AD1端和AD2端與主板的AD採集模塊相連； 其中:所述電子開關陣列由兩兩對應的電子開關對組成，電子開關對的數量與主機連接線纜插座的線纜芯數相同，並依次從每一個電子開關對中引出一條線路與線纜接口順序連接。
2.根權利要求1所述的多芯多型線纜自動檢測器，其特徵在於:所述的線纜轉接箱中連接線纜插座的線芯，編號從I開始，依次與每一個被測線纜插座的線芯，編號從I開始，——對應地連接，被測線纜插座端線芯全部與連接線纜插座的線芯連接後，連接線纜插座剩餘的線芯懸空。
3.根權利要求1所述的多芯多型線纜自動檢測器，其特徵在於:所述的線纜短路箱中每一個被測線纜插座的線芯均各自短路連接。
4.根權利要求1所述的多芯多型線纜自動檢測器，其特徵在於:所述檢測電路的恆流源電源用於在通路測試時提供電源，恆壓源電源用於在開路測試時提供電源，繼電器用來選擇通路測試電路和開路測試電路，電子開關陣列用於將被測的芯線與測試電路接通，線纜接口用於與連接線纜連接。
5.根權利要求1所述的多芯多型線纜自動檢測器的檢測方法，其特徵在於: 1)預先將已有型號線纜的連接關係數據存儲在主板的FLASH存儲器中； 2)進行通路檢測:將被檢測線纜的另一端與線纜短路箱上相應芯數的被測線纜插座連接，打開電源開關，由鍵盤輸入線纜的型號，順序按下鍵盤上的「通路檢測」和「開始」按鈕進行線纜兩端芯線之間對應關係的檢測，檢測結束後結果顯示在顯示屏上，並存儲在主板的SRAM存儲器中； 3)進行開路檢測:斷開線纜短路箱，將被測線纜的另一端懸空，順序按下鍵盤上的「開路檢測」和「開始」按鈕進行線纜芯線之間絕緣性的檢測，檢測結束後結果顯示在顯示屏上，並存儲在主板的SRAM存儲器中。
6.根據權利要求5所述的多芯多型線纜自動檢測器的檢測方法，其特徵在於:所述的通路檢測和開路檢測時，該多芯多型線纜檢測器自動完成線纜自身的檢測，然後將檢測結果與FLASH存儲器中的保存的同型號線纜數據進行比較，來確定被檢測的線纜是否正確。
7.根據權利要求5所述的多芯多型線纜自動檢測器的檢測方法，其特徵在於:對於預先未在主板的FLASH存儲器中存儲信息的線纜檢測，首次檢測後通過人工判斷，將正確的線纜連接關係表存儲在主機的 FLASH存儲器中，實現下次檢測該型號線纜時的自動檢測。
全文摘要
本發明公開了多芯多型線纜自動檢測器及檢測方法，該方法採用多芯多型號線纜檢測器實現多芯線纜的自動檢測，該檢測器包括主機、線纜轉接箱、線纜短路箱及連接線纜。預先將已有型號線纜的連接關係數據存儲在主機主板的FLASH存儲器中，選擇多芯多型號線纜檢測器中相應的檢測按鈕，對線纜進行檢測，線纜是否正確的檢測結果顯示在主機的顯示屏上。本發明可一次對幾十甚至幾百芯的多種型號線纜進行自動檢測，具有檢測時間短、效率高、可靠性好等優點。
文檔編號G01R31/02GK103207347SQ201310088118
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者李貴生, 陳彥斌 申請人:太原市華洋吉祿電子控制技術有限公司