專利名稱：通信電纜故障綜合測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種可精確測定通信電纜故障的智能化測試儀器。
目前，國內(nèi)通信系統(tǒng)施工和電纜生產(chǎn)常遇到通信電纜蕊線對地、線間的絕緣不良，斷線等問題，現(xiàn)已投入使用的測試這類故障的儀器，其測試精度低，測試的故障距離短，測量方法煩瑣，更重要的是不能精確測量高壓下活動性絕緣故障。
本實用新型的目的是提供一種智能化，可測試電纜各類故障并查找故障距離的實用儀器。
本實用新型可以進(jìn)行電纜的絕緣不良，導(dǎo)線環(huán)阻、環(huán)長、電容和斷線故障測距定點(diǎn)的測量。它利用電橋原理實現(xiàn)測量，將被測電纜做為橋臂的一部分，利用已知參數(shù)求取被測對象的參量。儀器主要由精密電橋電路(1)，高精度測試電路(2)、電容、電壓轉(zhuǎn)換測量電路(3)，測量放大器(4)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)，接口(6)，單片機(jī)處理電路(7)，自動量程切換(10)，液晶顯示器(11)，電源(16)、(17)、(18)等部分組成。
儀器投入使用時，根據(jù)測量參數(shù)的選擇鍵入命令，測量芯線絕緣不良，混線時，將被測電纜接精密電橋電路(1)的A、B端，測量信號經(jīng)(1)、測量放大器(4)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)、接口(6)、送至單片機(jī)處理電路(7)，測量結(jié)果由液晶顯示器(11)顯示。在本儀器的核心部件精密電橋電路(1)中，其主要的結(jié)構(gòu)方式為本儀器的專用電感線卷(20)的a端，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(21)接通電阻R2、R1、C1、R3，由五部分組成一個電橋橋臂，(20)的另一個繞組的b端接C2、R4，由三部分組成一個橋臂。另兩個橋臂分別為R5和R6。電橋平衡檢測信號經(jīng)V＋、V－輸出，為保證測量精度，防干擾，輸出V＋、V－之間接入兩個極性相反的二極管D和兩個串聯(lián)電容C3，輸出信號經(jīng)運(yùn)算放大器(22)兩級放大后，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)。經(jīng)計算后的電橋平衡信號由液晶顯示器顯示，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)可調(diào)整電位器R1和R2，直到電橋達(dá)到平衡。測量故障電纜芯線至故障點(diǎn)的環(huán)阻值Rx，通過鍵入命令，儀器的自動切換電路自動接通用于測量電阻的高精度測試電路(2)，經(jīng)計算后由儀器的液晶顯示器(11)顯示結(jié)果。
電纜環(huán)阻，環(huán)長、電容、斷線故障的測量與測試計算故障點(diǎn)的距離方法近似，只是不需要平衡橋的操作，直接鍵入測環(huán)阻，環(huán)長等的命令，根據(jù)測試命令，儀器內(nèi)部自動切換信號路徑，如測環(huán)阻、環(huán)長、信號經(jīng)A、B端至高精度測試電路(2)，測電容、斷線，信號經(jīng)A、B端至電容、電壓轉(zhuǎn)換測量電路(3)。
為了滿足本儀器測量的要求，本儀器設(shè)有專用的電感線卷并裝入磁罐內(nèi)，專用電感線卷采用4線并繞，經(jīng)徑φ為0.12mm，匝數(shù)為270匝，L1＝L2＝L3＝L4＝1.55H，磁罐的直徑φ為26mm。
本儀器中采用的主要電子器件有單片機(jī)MCS－51采用80C31，接口采用82C55，運(yùn)算放大器采用7650，A／D轉(zhuǎn)換器采用7135，儀器的其它部件均采用常規(guī)的電子器件來實現(xiàn)。


圖1是測試儀的原理框圖。
圖2是測量放大器接線圖。
圖3是精密電橋電路接線圖。
圖4是專用電感線卷。
圖5是專用電感卷接線圖。
圖中(1)是精密電橋電路，(2)高精度測試電路，(3)電容、電壓轉(zhuǎn)換測量電路，(4)測量放大器，(5)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，(6)接口，(7)單片機(jī)處理電路，(8)電阻、電壓轉(zhuǎn)換器，(9)比例放大器，(10)自動量程切換，(11)液晶顯示器，(12)定時電路，(13)D觸發(fā)器，(14)光電耦合器，(15)低通濾波器，(16)＋5V±6V＋9V電源，(17)交直流變換器，(18)橋路高壓電源1200V，(19)被測電纜，(20)專用電感線卷，(21)轉(zhuǎn)換開關(guān)，(22)運(yùn)算放在器7650，(23)磁罐，(24)電感線卷。
權(quán)利要求1.一種檢測通信電纜芯線故障的綜合測試儀，由精密電橋電路(1)，高精度測試電路(2)，電容、電壓轉(zhuǎn)換測量電路(3)，接口(6)，單片機(jī)處理電路(7)等構(gòu)成，其特征在于測量電纜芯線絕緣不良，混線，精密電橋電路(1)的A、B端接被測電纜，測量信號經(jīng)(1)、測量放大器(4)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)、接口(6)送至單片機(jī)處理電路(7)；在精密電橋電路(1)中，專用電感線卷(20)的a端經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(21)接電阻R2、R1、C1、R3，由五部分組成一個電橋橋臂，(20)另一個繞組的b端接C2、R4，由三部分組成一個電橋橋臂，另兩個橋臂分別為R5和R6，電橋平衡檢測信號經(jīng)V+、V_輸出，V+、V_之間有并聯(lián)接入極性相反的兩個二極管D和兩個串聯(lián)電容C3，輸出分別送入運(yùn)算放大器(22)的5輸入端，(22)的輸出經(jīng)阻容耦合再接下一級運(yùn)算放大器(22)的4、5端，其輸出送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合測試儀，其特征在于測試儀專用電感線卷(20)，采用4線并繞，線徑φ為0.12mm，匝數(shù)為270匝，L1＝L2＝L3＝L4＝1.55H，磁罐直徑φ為26mm。
專利摘要通信電纜故障綜合測試儀，用于測量通信電纜芯線之間或芯線對地的絕緣參數(shù)，斷線故障點(diǎn)至測量點(diǎn)的距離等，特別是解決高壓下活動性低絕緣故障點(diǎn)測距定點(diǎn)，本儀器提供了有效的測量手段。本實用新型在結(jié)構(gòu)、組合方式、測試方法、參量處理、軟硬件資源處理方面采用了綜合利用、分別處理的方式。
文檔編號G01R31/08GK2166463SQ93219349
公開日1994年5月25日 申請日期1993年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月24日
發(fā)明者沈鋼, 劉進(jìn)義 申請人:中國通信建設(shè)第一工程局科研所