一種可攜式光纖測試儀的製作方法

2024-02-09 02:34:15 2

本發明涉及一種新型的可攜式光纖測試儀。

背景技術：

伴隨智能化變電站的廣泛建成投運，維護人員對採用光纖通信技術的繼電保護裝置的維護工作量顯著增大。與二次迴路的正確可靠性對於常規變電站的重要性類似，智能站內光纖路回的運行穩定性直接影響保護裝置的性能。但由於目前工作人員對於光纖通信迴路運行質量的測試方法較為單一，所用工具較為簡陋，無法滿足繼電保護現場基建驗收、檢修預試以及常規消缺工作的需要。

目前情況下，在變電站發生繼電保護通道中斷或者智能化的保護裝置goose/sv斷鏈時，利用現有工具檢查處理缺陷往往需要花費工作人員大量的時間和精力，造成保護裝置長時間退出運行，嚴重影響電網設備的安全穩定運行。

近年來，保護通道類故障以及智能站goose/sv斷鏈類缺陷頻發，且缺陷性質皆為嚴重及以上，處理缺陷所需的工作時間長，處理難度大，嚴重影響工作效率。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種方便攜帶、使用方便的光纖測試儀。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下：

一種可攜式光纖測試儀，其關鍵技術在於：它包括處理器、光源模塊、光功率測量模塊、鍵盤模塊、液晶顯示模塊和光纖接口；所述處理器的第一輸出端接所述光源模塊的輸入端，所述光源模塊的輸出端接相應光纖接口的輸入端；另一光纖接口的輸出端接所述光功率測量模塊的輸入端，所述光功率測量費模塊的輸出端接處理器的第一輸入端；所述處理器的第二輸出端接液晶顯示模塊；所述鍵盤模塊的輸出端接所述處理器的第二輸入端；所述光纖接口與光纖相連接；

所述處理器由單片機u1及其外圍電路組成的最小系統組成；所述晶振y2、電容c2-c3組成晶振電路；電阻r7、電容c4和開關s8組成單片機的復位電路；電阻r8和發光二極體組成單片機的指示電路；所述排阻pr1接到單片機的p0口；

所述光源模塊由運算放大器op1、電阻r15-r16、三極體q3-q4以及光電特性二極體d2組成；所述運算放大器op1的正向輸入埠ui接一定功率的穩定電壓源，運算放大器op1的輸出端接三級管q3的基極；所述三極體q3的集電極與三極體q4的集電極均接光電特性二極體d2的陰極，所述三極體q3的發射極與三極體q4的基極相連並依次經電阻r15、電阻r16接地；所述光電特性二極體d2的型號為ld-g650a13，其陽極接電源vcc；所述三極體q4的發射極與電阻r15和電阻r16節點相連並接運算放大器op1的反向輸入端；

所述光功率測量模塊由光電二極體d1、三極體q1-q2、電路r1-r6、電容c1組成；所述pin光電二極體d1的型號為lxd23cv-g，其與電阻r1並聯後與電阻r2、電容c1依次串聯後接在三極體q1的基極與地之間；所述電阻r3接在三極體q1的基極與電源vcc之間，所述電阻r4接在三極體q1集電極與電源vcc之間，所述電阻r5接在三極體q1的發射極與地之間；所述三極體q2的基極接三極體q1的發射極，三極體q2的集電極接vcc，三極體q2的發射極經電阻r6接地；

所述液晶顯示模塊由顯示屏和滑動變阻器hr1組成；所述顯示屏的型號為lcd12864，其數據埠分別於單片機u1的埠p1.0至埠p1.7相連，其e埠接單片機u1的埠p2.4，其r/w埠接單片機u1的埠p2.5，其rs埠接單片機u1的埠p2.6；所述滑動變阻器hr1接在顯示屏的埠leda與+5v之間；

所述鍵盤模塊由電阻r9-r14、開關s1-s6組成；所述開關s1-s6的一端分別接所述單片機u1的埠p0.0至埠p0.5，另一端均接地；所述電阻r9-r14的一端分別接所述單片機u1的埠p0.0至埠p0.5，另一端均接+5v。

採用上述技術方案所產生的有益效果為：

本發明採用的光源模塊與光功率測量模塊的工作相互獨立，處理器同時處理光源模塊輸出光源以及光功率測量模塊測量輸入光功率，並同時顯示在液晶面板上，本發明方便實用，便於攜帶，解決了光纖通信測試領域故障排查不方便的問題。

附圖說明

圖1為本發明的原理框圖；

圖2為本發明的處理器及液晶顯示模塊的電路原理圖；

圖3為本發明的光源模塊電路原理圖；

圖4為本發明的光功率測量模塊的電路原理圖；

圖5為本發明的鍵盤模塊的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的說明。

參見附圖1-附圖5，本發明包括處理器、光源模塊、光功率測量模塊、鍵盤模塊和液晶顯示模塊；所述處理器的第一輸出端接所述光源模塊的輸入端，所述光源模塊的輸出端接相應光纖接口的輸入端；另一光纖接口的輸出端接所述光功率測量模塊的輸入端，所述光功率測量模塊的輸出端接處理器的第一輸入端；所述處理器的第二輸出端接液晶顯示模塊；所述鍵盤模塊的輸出端接所述處理器的第二輸入端；所述光纖接口與光纖相連接；

所述處理器由單片機u1及其外圍電路組成的最小系統組成；所述晶振y2、電容c2-c3組成晶振電路；電阻r7、電容c4和開關s8組成單片機的復位電路；電阻r8和發光二極體組成單片機的指示電路；所述排阻pr1接到單片機的p0口；

所述光源模塊由運算放大器op1、電阻r15-r16、三極體q3-q4以及光電特性二極體d2組成；所述運算放大器op1的正向輸入埠ui接一定功率的穩定電壓源，運算放大器op1的輸出端接三級管q3的基極；所述三極體q3的集電極與三極體q4的集電極均接光電特性二極體d2的陰極，所述三極體q3的發射極與三極體q4的基極相連並依次經電阻r15、電阻r16接地；所述光電特性二極體d2的型號為ld-g650a13，其陽極接電源vcc；所述三極體q4的發射極與電阻r15和電阻r16節點相連並接運算放大器op1的反向輸入端；

從圖3可以看出，ui接功率穩定的電壓源，運算放大器op1的輸出端輸出端輸出固定的功率的電流信號經三極體q3、三極體q4放大後，使流過光電特性二極體的電路恆定，故而光電特性二極體可以發出一定頻率的光源。

所述光功率測量模塊由pin光電二極體、三極體q1-q2、電路r1-r6、電容c1組成；所述pin光電二極體d1的型號為lxd23cv-g，其與電阻r1並聯後與電阻r2、電容c1依次串聯後接在三極體q1的基極與地之間；所述電阻r3接在三極體q1的基極與電源vcc之間，所述電阻r4接在三極體q1集電極與電源vcc之間，所述電阻r5接在三極體q1的發射極與地之間；所述三極體q2的基極接三極體q1的發射極，三極體q2的集電極接vcc，三極體q2的發射極經電阻r6接地；

所述液晶顯示模塊由顯示屏和滑動變阻器hr1組成；所述顯示屏的型號為lcd12864，其數據埠分別於單片機u1的埠p1.0至埠p1.7相連，其e埠接單片機u1的埠p2.4，其r/w埠接單片機u1的埠p2.5，其rs埠接單片機u1的埠p2.6；所述滑動變阻器hr1接在顯示屏的埠leda與+5v之間；

所述鍵盤模塊由電阻r9-r14、開關s1-s6組成；所述開關s1-s6的一端分別接所述單片機u1的埠p0.0至埠p0.5，另一端均接地；所述電阻r9-r14的一端分別接所述單片機u1的埠p0.0至埠p0.5，另一端均接+5v。

本實施例的光纖接口共有輸入、輸出兩個接口，一個為輸出穩定光源的輸出端，另一個為接收光源的接收端，光纖接口可採用通用接口，適應各種類型的光纖。

本實施例採用3節5號電池提供電源，可供儀器連續工作10個小時以上，本實施例的鍵盤電路負責查詢用戶的按鍵輸入，當接收到用戶指令後，將相應指令傳遞給處理器進行處理。