【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电缆测量，特别涉及一种同轴电缆终端状态检测装置。
技术介绍
1、目前，同轴电缆广泛应用于通讯、电子电力等行业，具体使用在传输线(如通讯线路和架空线)，还可以测量井深、建筑物高度、距离等。然而，当同轴电缆安装使用时，受制于场地、环境、工况的影响，其终端负载往往不便于直接测量。目前常采用lcr测试仪或频域反射法或时域反射法进行精确测量以便检测终端负载情况。
2、但是，采用lcr测试仪的方法成本较高且不能实时检测，而.频域反射法的测量精度不仅依赖于反射信号的频率、相位、幅值，还依赖分析算法实现，对系统电路设计和数据分析要求很高，必须借助于频谱分析仪和矢量分析仪等工具，高精度对应的复杂算法不利于实现低沉本，也不利于实现微型化；而时域反射法虽然测量技术简单，但是仅关注同轴电缆的长度测量，忽略了使用时的终端负载状态的检测需求，例如终端负载的电容值和电阻值等。
3、因此提供一种同轴电缆终端负载状态检测装置，既可以实现对同轴电缆终端负载的简易测量，又可以实时检测终端负载的电容值和电阻值以及同轴电缆的长度，从而有效减低测量成本，提高测量效率。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种同轴电缆终端状态检测装置，用以实现对同轴电缆终端负载的简易测量，即在可以实时检测终端负载的电容值和电阻值以及同轴电缆的长度的前提下，有效减低了测量成本，提高了测量效率。
2、本专利技术提供一种同轴电缆终端状态检测装置，包括：方波产生模块、比较器模块、计数模块、整流滤波模块、a
3、方波产生模块的输出端通过一个三通接头分别与待测同轴电缆的始端、整流滤波模块的输入端、比较器模块的输入端连接；
4、整流滤波模块的输出端与adc采集模块连接；
5、比较器模块的输出端与计数模块连接；
6、计数模块、adc采集模块和用户界面模块均与单片机连接；
7、方波产生模块用于向待测同轴电缆的始端输入脉冲信号，并将输入的脉冲信号当作入射信号；
8、整流滤波模块用于将入射信号和反射信号的叠加信号进行整流和滤波，获得直流信号；
9、adc采集模块用于采集直流信号，并确定出直流信号电压有效值；
10、比较器模块用于基于实时检测到的入射信号的幅值和反射信号的幅值以及设定阈值，生成触发脉冲；
11、计数模块基于比较器模块生成的触发脉冲进行开启与停止计数，获得计数值；
12、单片机用于基于计数值确定出从方波产生模块发出入射信号至接收到反射信号为止的时间差，并基于信号传播速度和时间差确定出待测同轴电缆的长度，并基于时间差、adc采集模块采集获得的直流信号电压有效值以及待测同轴电缆的长度，确定出待测同轴电缆的负载参数。
13、优选的，比较器模块，包括：
14、第一比较器子模块，用于当实时检测到的入射信号的幅值超出第一设定阈值时，则生成第一触发脉冲；
15、第二比较器子模块，用于当实时检测到的反射信号的幅值超出第二设定阈值时，则生成第二触发脉冲；
16、其中，触发脉冲包括第一触发脉冲和第二触发脉冲；
17、设定阈值包括第一设定阈值和第二设定阈值。
18、优选的，单片机，包括：
19、时间差计算子模块，用于基于计数值确定出从发出入射信号至接收到反射信号为止的时间差；
20、长度计算子模块，用于将信号传播速度和时间差的乘积的二分之一倍数值当作待测同轴电缆的长度；
21、负载参数确定子模块，用于基于电阻与直流信号电压有效值之间的依赖关系、时间差、adc采集模块采集获得的直流信号电压有效值以及待测同轴电缆的长度，确定出待测同轴电缆的负载参数。
22、优选的，负载参数确定子模块，包括：
23、电容确定单元，用于基于时间差和电容值与时间差之间的依赖关系，计算出待测同轴电缆的电容值；
24、电阻确定单元，用于基于adc采集模块采集获得的直流信号电压有效值与电阻值与直流信号电压有效值之间的依赖关系，计算出待测同轴电缆的电阻值；
25、负载参数确定单元，用于将待测同轴电缆的电容值或电阻值以及长度当作待测同轴电缆的负载参数。
26、优选的，电容确定单元，包括：
27、第一关系拟合子单元，用于基于预设获取的同等条件下的多组电容值和对应的时间差，拟合出电容值和时间差之间的依赖关系；
28、电容值确定子单元，用于将时间差代入至电容值和时间差之间的依赖关系，确定出待测同轴电缆的电容值。
29、优选的，第一关系拟合子单元基于预设获取的同等条件下的多组电容值和对应的时间差，拟合出电容值和时间差之间的依赖关系的方法，包括：
30、将预设获取的同等条件下的多组电容值和对应的时间差中的电容值当作纵坐标值，同时将对应的时间差当作横坐标值，确定出多个二维坐标点；
31、基于当前确定出的所有二维坐标点进行直线拟合，并将拟合出的直线的表示函数当作电容值和时间差之间的依赖关系。
32、优选的，电阻确定单元，包括：
33、第二关系拟合子单元，用于基于预设获取的同等条件下的多组电阻值和对应的直流信号电压有效值，拟合出电阻值和直流信号电压有效值之间的依赖关系；
34、电阻值确定子单元，用于将adc采集模块采集获得的直流信号电压有效值代入至adc采集模块采集获得的直流信号电压有效值，确定出待测同轴电缆的电容值。
35、优选的，第二关系拟合子单元基于预设获取的同等条件下的多组电阻值和对应的直流信号电压有效值，拟合出电阻值和直流信号电压有效值之间的依赖关系，包括：
36、将预设获取的同等条件下的多组电阻值和对应的直流信号电压有效值中的电阻值当作纵坐标值，同时将对应的直流信号电压有效值当作横坐标值，确定出多个二维坐标点；
37、对确定出的所有二维坐标点进行光滑拟合，获得拟合曲线，确定出拟合曲线在拟合曲线中每个点处的切线斜率，并判断出拟合曲线中的所有切线斜率是否都随直流信号电压有效值的增大而增大，若是，则将拟合曲线表示的电阻值和直流信号电压有效值之间的数值关系，当作电阻值和直流信号电压有效值之间的依赖关系；
38、否则，在拟合曲线中确定出切线斜率发生降低的点，当作待校正点；
39、在所有二维坐标点中确定出拟合出待校正点的两个二维坐标点，作为待判断坐标点；
40、基于拟合曲线的表示函数在待判断坐标点中确定出待删除坐标点；
41、对所有二维坐标点中除待删除坐标点以外剩余的所有二维坐标点重新进行光滑拟合，获得新的拟合曲线，并对新的拟合曲线继续进行判断，直至最新获得的拟合曲线中的所有切线斜率是否都随直流信号电压有效值的增大而增大时，则将拟合曲线表示的电阻值和直流信号电压有效值之间的数值关系，当作电阻值和直流信号电压有效值之间的依赖关系。
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1.一种同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，包括：方波产生模块、比较器模块、计数模块、整流滤波模块、ADC采集模块、单片机；
2.根据权利要求1所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，比较器模块，包括：
3.根据权利要求1所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，单片机，包括：
4.根据权利要求3所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，负载参数确定子模块，包括：
5.根据权利要求4所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，电容确定单元，包括：
6.根据权利要求5所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，第一关系拟合子单元基于预设获取的同等条件下的多组电容值和对应的时间差，拟合出电容值和时间差之间的依赖关系的方法，包括：
7.根据权利要求4所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，电阻确定单元，包括：
8.根据权利要求7所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，第二关系拟合子单元基于预设获取的同等条件下的多组电阻值和对应的直流信号电压有效值，拟合出电阻值和直流信号电压有效值之间的
9.根据权利要求8所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，基于拟合曲线的表示函数在待判断坐标点中确定出待删除坐标点，包括：
10.根据权利要求1所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，还包括：用户界面模块，用于将待测同轴电缆的负载参数进行实时显示。
...【技术特征摘要】
1.一种同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，包括：方波产生模块、比较器模块、计数模块、整流滤波模块、adc采集模块、单片机；
2.根据权利要求1所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，比较器模块，包括：
3.根据权利要求1所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，单片机，包括：
4.根据权利要求3所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，负载参数确定子模块，包括：
5.根据权利要求4所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，电容确定单元，包括：
6.根据权利要求5所述的同轴电缆终端状态检测装置，其特征在于，第一关系拟合子单元基于预设获取的同等条件下的多组电容值和对应的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘博通，谢晨杰，冷天哲，徐晨，陈传杰，周锋，王如刚，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：
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