手持式电缆测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种手持式电缆测试系统，包括：低功耗主控板，用于接收矩阵切换通道板输出的模拟信号，通过MCU控制实现待测电缆的测试；矩阵切换通道板，用于接收所述低功耗主控板输出的数字控制信号，实现待测电缆的通道切换；总线板，用于实现所述低功耗主控板和所述矩阵切换通道板的信号传输；锂电池，用于为所述电缆测试系统供电；以及液晶屏，与所述低功耗主控板连接，用于显示测试结果并自动生成测试报告。本发明专利技术可以提高硬件设备多个测试功能的集成度，缩小设备体积，并内置电池供电，避免系统测试能力受测试环境约束。系统测试能力受测试环境约束。系统测试能力受测试环境约束。

【技术实现步骤摘要】
手持式电缆测试系统


[0001]本专利技术涉及电缆测试
，尤其涉及一种手持式电缆测试系统。

技术介绍

[0002]国内的军工场所线缆装配状况的检测依旧沿用人工检测方法。传统的电缆性能测试方法一般采用人工检测法，所用设备为便携式万用表(检测导通特性)、绝缘摇表(检测绝缘特性)和耐压测试仪(检测耐压特性)等。在检测大批量的电缆时，由于存在多人操作、读数、抄数等过程，导致检测劳动强度大、检测速度慢、人为因素干扰多、精度低、成本高，并且绝缘和耐压测试存在高压危险等安全生产风险。对于复杂线缆网的检测，不得不投入大量的人工进行实施，这使得人员间的相互配合难度甚高、工作强度极大、工作效率很低，造成差错的几率增高。
[0003]实际工业电缆线束检测场景并非全部在生产、装配车间或者是实验室，绝大多数还是在外场进行测试，如：火箭卫星发射场、飞机试飞院等，一般都是在环境相对恶劣的外场进行发射、试飞前的测试。现有的台柜式电缆测试系统适用于实验室、车间厂房等固定位置，体积大、重量沉，不适宜军工型号单位外场测试使用。因测试设备的形态较大，台柜式电缆测试系统的测试环境极度受限，如发射塔架等，也无法为常规台柜式电缆测试系统提供有效供电并进行测试。对于特殊场景的测试，如沟壑、坑道、塔架等狭小空间，大型测试设备无法进入、搬运进行测试。因此需要研发手持式电缆测试系统满足需求。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种便携式的手持式电缆测试系统，提高硬件设备多个测试功能的集成度，缩小设备体积，并内置电池供电，保证电缆线束可以在受限的环境状态下完成测试。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种手持式电缆测试系统，包括：
[0007]低功耗主控板，用于接收矩阵切换通道板输出的模拟信号，通过MCU控制实现待测电缆的测试；
[0008]矩阵切换通道板，用于接收所述低功耗主控板输出的数字控制信号，实现待测电缆的通道切换；
[0009]总线板，用于实现所述低功耗主控板和所述矩阵切换通道板的信号传输；
[0010]锂电池，用于为所述电缆测试系统供电；以及
[0011]液晶屏，与所述低功耗主控板连接，用于显示测试结果并自动生成测试报告。
[0012]根据本专利技术的一个方面，所述低功耗主控板和所述矩阵切换通道板采用相同的尺寸和接口进行设计。
[0013]根据本专利技术的一个方面，所述低功耗主控板包括MCU控制模块、AD信号采集模块、恒流源模块、高压源模块、量程切换模块、继电器控制模块、逻辑转换控制模块、电池电量监
测模块和电源切换电路，
[0014]所述MCU控制模块包括：单板电脑CPU和FPGA，
[0015]所述FPGA，用于对所述恒流源模块、高压源模块、量程切换模块、AD信号采集模块、继电器控制模块、逻辑转换控制模块和电池电量监测模块进行控制；
[0016]所述单板电脑CPU和所述FPGA通过USB进行数据交换，实现上位机和下位机的交互控制；
[0017]所述AD信号采集模块，用于利用模数转换芯片实现FPGA下传控制指令的接收和矩阵切换通道板上传模拟电压信号的采集；
[0018]所述恒流源模块，用于为测试导通电阻时提供电流激励；
[0019]所述高压源模块，用于为测试绝缘电阻和耐压漏电流时提供高电压；
[0020]所述量程切换模块，由不同阻值的电阻矩阵组成，用于根据测试需要调整限流电阻；
[0021]所述继电器控制模块，用于实现电阻矩阵的量程切换；
[0022]所述逻辑转换控制模块，用于实现数字控制信号的锁存和转换；
[0023]所述电池电量监测模块，用于监测所述锂电池的剩余电量；
[0024]所述电源切换电路，用于实现所述低功耗主控板不同供电电压的输出。
[0025]根据本专利技术的一个方面，所述单板电脑CPU运行windows系统，并集成上位机信息数值解算算法进行人机交互；
[0026]所述单板电脑CPU的对外接口为网口、USB和HDMI。
[0027]根据本专利技术的一个方面，所述矩阵切换通道板包括：
[0028]逻辑控制锁存模块，用于对所述数字控制信号进行逻辑分析和整合；
[0029]继电器驱动模块，用于实现继电器的驱动和安全防护；
[0030]继电器，构成矩阵开关，用于根据所述数字控制信号控制某通道的待测电缆芯线是否接入测量回路并通过开关闭合切换待测电缆芯线通道；
[0031]电连接器，设置于所述矩阵切换通道板的一端，用于连接所述矩阵切换通道板和待测电缆；以及
[0032]总线连接器，设置于所述矩阵切换通道板、所述低功耗主控板的另一端，用于连接所述矩阵切换通道板、所述低功耗主控板和所述总线板。
[0033]根据本专利技术的一个方面，所述两个继电器对应待测电缆的一个测试点。
[0034]根据本专利技术的一个方面，所述继电器驱动模块采用继电器驱动芯片。
[0035]根据本专利技术的一个方面，所述总线板上设置DC/DC模块和电源转换芯片，
[0036]所述电源转换芯片用于输出不同电压的电源转换信号；
[0037]所述DC/DC模块用于根据所述电源转换信号为所述低功耗主控板供电。
[0038]根据本专利技术的一个方面，所述总线板传输的信号包括控制信号和电源信号。
[0039]根据本专利技术的一个方面，对所述待测电缆测试的内容包括：导通测试、绝缘测试、耐压测试、万用表功能测试和辅助功能测试。
[0040]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0041]根据本专利技术的方案，该手持式电缆测试系统的硬件设备通过多种低功耗测试模块并搭配内置电池，体积和重量小，内部结构紧凑，在保证低频电缆各项测试功能指标的状态
下可同时完全实现手持式操作，满足沟壑、坑道等特殊测试环境的使用。
[0042]根据本专利技术的一个方案，该手持式电缆测试系统内嵌单板电脑，形成MCU+单板电脑的控制架构，使得测试设备可独立使用。低功耗主控板、矩阵切换通道板、总线板三种功能电路板卡的设计，可实现导通、绝缘和耐压等各种电缆故障的测试，可完全替代由多台设备组成的复杂测试系统。
[0043]根据本专利技术的一个方案，该手持式电缆测试系统的供电方式为锂电池和市电两种模式，可实现野外等未提供电源的情况下使用。
附图说明
[0044]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1示意性表示本专利技术实施例提供的一种手持式电缆测试系统的外部整体结构；
[0046]图2示意性表示本专利技术实施例提供的一种手持式电缆测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手持式电缆测试系统，其特征在于，包括：低功耗主控板，用于接收矩阵切换通道板输出的模拟信号，通过MCU控制实现待测电缆的测试；矩阵切换通道板，用于接收所述低功耗主控板输出的数字控制信号，实现待测电缆的通道切换；总线板，用于实现所述低功耗主控板和所述矩阵切换通道板的信号传输；锂电池，用于为所述电缆测试系统供电；以及液晶屏，与所述低功耗主控板连接，用于显示测试结果并自动生成测试报告。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低功耗主控板和所述矩阵切换通道板采用相同的尺寸和接口进行设计。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低功耗主控板包括MCU控制模块、AD信号采集模块、恒流源模块、高压源模块、量程切换模块、继电器控制模块、逻辑转换控制模块、电池电量监测模块和电源切换电路，所述MCU控制模块包括：单板电脑CPU和FPGA，所述FPGA，用于对所述恒流源模块、高压源模块、量程切换模块、AD信号采集模块、继电器控制模块、逻辑转换控制模块和电池电量监测模块进行控制；所述单板电脑CPU和所述FPGA通过USB进行数据交换，实现上位机和下位机的交互控制；所述AD信号采集模块，用于利用模数转换芯片实现FPGA下传控制指令的接收和矩阵切换通道板上传模拟电压信号的采集；所述恒流源模块，用于为测试导通电阻时提供电流激励；所述高压源模块，用于为测试绝缘电阻和耐压漏电流时提供高电压；所述量程切换模块，由不同阻值的电阻矩阵组成，用于根据测试需要调整限流电阻；所述继电器控制模块，用于实现电阻矩阵的量程切换；所述逻辑转换控制模块，用于实现数字控制信号的锁存和转换；所述电池电量监测模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，李峥，王贺迎，邓星亮，王逸舟，程文煜，刘玉梅，
申请(专利权)人：北京东方计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：