CN101227518A - Adsl/vdsl分离器多模块自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，能在同一检测批次中实现多个ADSL/VDSL分离器模块多项参数的快速检测，其特征是：整个系统由上位机测试管理软件系统(M1)、下位机测试及控制系统(M2)和产品机械测试平台(M3)三部分组成，上位机测试管理软件系统(M1)由计算机接口与下位机测试及控制系统(M2)连接，下位机测试及控制系统(M2)连接产品机械测试平台(M3)，多个待测ADSL/VDSL分离器模块分批安装在产品机械测试平台(M3)上；上位机测试管理软件系统(M1)是一个用高级语言开发的运用软件系统，管理和控制下位机测试及控制系统(M2)，采集由下位机测试ADSL/VDSL模块所产生的各项测试数据，对所采集的数据进行分析处理。本发明测试的参数全面，使用方便，测试效率大为提升。

Description

ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统

技术领域

本发明涉及一种电子通信线路参数的检测系统，特别涉及对ADSL/VDSL分离器模块技术参数的检测系统。

背景技术

ADSL技术是指不对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Line简称ADSL)，VDSL技术是指甚高速数字用户线(Very high speed Digital Subscriber Line简称VDSL)，两种技术是接入网设备采用最广泛的。

从市场发展前景来看，宽带业务尤其是以IP化为核心的各种个性化宽带增值业务将是市场的新亮点，也将为运营商带来新的发展空间。xDSL技术是目前宽带市场最具应用前景和市场竞争力的技术，而ADSL和VDSL又是xDSL技术中两种最主流技术。支持运营商根据网络现状、线路资源、用户分布等因素合理灵活地运用两种技术，为飞速发展的通信市场开发更多具有市场竞争力的宽带业务。

专利申请号02212649.X，公开号CN2530409公开了一种发明名称为“ADSL线路测试仪”技术，该专利申请仅仅公开了其结构连接方式和电路原理，没有详细的测试技术解决方案。目前在国内尚无一次可测试多个模块的ADSL/VDSL分离器各项参数的技术和设备，以中国最大的电感器生产企业一常州市无线电元件六厂为例，该厂目前的ADSL模块日产量可达4-6万只，以往在检测分离器模块各项参数采用传统的人工流水线测试方法，测试完一只ADSL模块所有参数需要依次经过8-10人，而8-10人一组检测工人8小时内最多只能检测1.2万只左右。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供了一种在2分钟内一次可以检测1-40只ADSL/VDSL分离器模块多项技术参数，并能统计出所检测ADSL/VDSL分离器模块的各项参数，指示出不合格ADSL/VDSL分离器模块的计算机自动检测系统。

本发明采用的技术方案是：能在同一检测批次中实现多个ADSL/VDSL分离器模块多项参数的快速检测，整个系统由上位机测试管理软件系统(M1)、下位机测试及控制系统(M2)和产品机械测试平台(M3)三部分组成，上位机测试管理软件系统由计算机接口与下位机测试及控制系统连接，下位机测试及控制系统连接产品机械测试平台，多个待测ADSL/VDSL分离器模块分批安装在产品机械测试平台上；上位机测试管理软件系统是一个用高级语言开发的运用软件系统，管理和控制下位机测试及控制系统，采集由下位机测试ADSL/VDSL模块所产生的各项测试数据，对所采集的数据进行分析处理。

本发明一次可测试多个ADSL/VDSL分离器模块，测试的参数相对全面，测试速度较快，使用方便，检测只需要1套设备1-2人一组就可以在8小时内完成原来8-10人一组8小时检测的ADSL/VDSL模块数量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是ADSL/VDSL分离器模块的原理图；

图2是本发明的连接结构图；

图3是本发明检测各项参数的电路原理图；

图4是本发明中DDS信号发生及处理电路原理图；

图5是本发明中DDS信号滤波和调整电路图；

图6是POTS-ADSL和/或POTS-VDSL分离器端口终结电阻ZHP以及测试用输出端负载ZT图；

图7所示是ISDN-ADSL分离器端口终结电阻ZHP以及ISDN-ADSL分离器测试用输出端负载ZT定义图；

图8所示是ISDN-VDSL分离器端口终结电阻ZHP以及ISDN-VDSL分离器测试用输出端负载ZT定义图；

图9是小信号放大单元的电路原理图；

图10是小信号放大电路输出的信号滤波器电路滤除高频噪音信号原理及分析图；

图11是宽带全波精密整流电路原理及分析图；

图12是DDS信号发生系统产生的正弦波信号幅度检测用AD转换原理图；

图13是各项参数的AD转换接口原理图；

图14是绝缘电阻检测电路原理图；

图15是微电流检测电路系统设计图；

图16是过压检测电路；

图17是检测系统测控软件的控制操作程序主体工作流程图；

图18是CPLD多路复用器程序流程图；

图19是下位机检测系统流程图；

图20是机械测试平台的总装图。

具体实施方式

系统总体功能介绍如下：

本系统专门用于检测POTS-ADSL、ISDN-ADSL、POTS-VDSL和ISDN-VDSL分离器模块技术项参数；依据中华人民共和国通信行业标准《ADSL/VDSL分离器技术要求及测试方法》，编号YD/T1187-2006的部分要求进行设计。

如图1所示显示ADSL/VDSL分离器模块一般情况下的原理，其中在分离器的A线和B线上均有滤波器件，在对分离器的各项参数进行检测时，不允许所采用的检测设备把A线或B的输入输出短路。

如图2所示，系统采用比较法进行检测，可以在一个测试周期内完成1-40个ADSL/VDSL分离器模块的各项参数(待测参数项目可选)，系统由上位机测试管理软件系统M1、下位机测试及控制系统M2以及产品机械测试平台M3构成。上位机测试管理软件系统(M1)：是一个用高级语言(Delphi和/或Java)开发的运用软件系统。由计算机接口与下位机测试及控制系统项连接。其功能是管理和控制下位机，采集由下位机测试ADSL/VDSL模块所产生的各项测试数据，对所采集的数据进行分析处理。

M2下位机测试及控制系统(M2)：是一个软硬件结合的测试及控制系统。是整套设备完成ADSL/VDSL模块各项参数测试功能的核心部分。

M3产品机械测试平台(M3)：由分离器定位装置、气动动力头、电连接装置及其它配件组成。其功能是实现多个ADSL/VDSL模块的各测试点的物理连接以及自动标记不合格产品模块。

下位机测试及控制系统原理：由输入输出单元(U1)，高速高性能MCU(U2)，DDS信号发生器及输入匹配电路(U3)，多路分配器(U4)，放大器单元(U8)，模块直流电阻测试电路(U9)，模块绝缘性能检测单元(U10)，信号通道分配器(U7)，信号处理及采集电路(U11-U12)，隔离式多路系统电源(U13)，测试地线选择网络(U14)以及话音分离器模块接口(U5)等电路单元组成。

各功能模块的功能及实现方法如下：

输入输出单元(U1)：包括上位机与下位机进行通信的串行通信连接口，采用RS232和RS485协议进行通信。此部分包含两方面的功能：第一、上位机系统通过计算机通信接口对下位机系统进行参数设置，第二、下位机对话音分离器产品模块进行测试后所产生的数据通过计算机通信接口传送给上位机管理软件系统；显示及键盘输入接口主要是完成下位机测试数据的显示输出以及在下位机上设置某些参数的功能；控制信号输出口的作用是完成下位机对机械测试平台进行控制的信号输出功能，从该接口可以输出机械测试平台的汽缸控制信号以及测试结果编码等信号。

高速高性能MCU(U2)：采用51系列高速高性能微处理器，主要功能是实现检测系统中正弦波信号输出频率控制，多路分配器的控制，机械控制信号输出，信号分配器的控制，放大器放大倍数调整，测试数据的采集，与上位机建立数据通信通道等。

DDS信号发生器及输入匹配电路(U3)：采用AD5932，AD9833，AD9834等DDS芯片产生系统检测中所需要的各种频率段的正弦波信号。DDS信号发生器产生的信号经过相应的放大及匹配电路(如输入ZHP匹配，输入阻抗匹配等)后送给话音分离器测试电路。

多路分配器(U4)：此部分包含MCU端口扩展电路，多路开关及其驱动电路。每个分话音离器模块具有四个引脚(测试点)，在完成话音分离器的频率幅特性、直流电阻以及绝缘等级等参数的检测过程中，在所需要测试的1-40个分离器模块中，实现测试通道开关控制、和切换等功能。系统中所用到的开关器件选用反应速度比相对较快的固态继电器，低阻MOSFET光电继电器(AQV201A，AQW212A等)和/或干簧继电器。

如图3所示，频幅特性测试时，由MCU发出相应信号给多路分配器。由多路分配器控制KS1、KS2、Kfv1、Kfv2闭合，此时KR1和KR2断开，KI开路。并使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，其它话音分离器模块上的开关均开路，由此建立第一个话音分离器模块的频幅特性测试通道。

当检测直流电阻时，开关KS1、KS2、Kfv1、Kfv2开路，KR1、KR2、KI闭合。并使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，使话音分离器模块内部的两组滤波电感串联，从而测试分离器模块的总直流电阻。

当检测绝缘等级时，开关KS1、KS2、Kfv1、Kfv2和KI开路，KR1、KR2闭合。并使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，使话音分离器模块内部的两组线A，B开路，此时在分离器的两个通道上加直流96V高压进行检测。

群时延测试时，由MCU控制DDS系统产生500～2800Hz的正弦波信号送第一模块的测试通道，由信号检测电路分别检测分离器模块输入输出端的信号送CPLD进行群时延检测，检测数据送MCU处理。

同样，在实现其它参数的测试时，各个模块的测试通道如上所描述建立。

按照第一个模块的检测通道建立方式，依次对第2，3......40个模块进行测试通道的建立和测试。同时，应当保证在同一时间段内，多个模块中只有一个模块是被建立了测试通道的，测试电路此时不与其它模块发生关系。

放大器单元(U8)：这一单元包含了宽频仪表放大器和低频放大器两部分。其中，宽频仪表放大器部分必修兼顾ADSL和VDSL模块的频率参数，用于检测模块频幅特性的放大器必须在30KHz～12MHz宽带范围内求具有高输入阻抗，噪音小，高增益，高共模抑制比CMMR，高电源抑制比(PSRR)，且放大器的非线性失真小。

第一级小信号放大电路：选用TI公司的OPA691(或OPA3691)宽频放大器(可以+-2.5V～+-6V电源供电，G＝10的带宽可达到200MHz)在+-5V电源供电下，构成第一级高输入阻抗前级差分放大器，把弱小的信号(峰-峰值0.4mV～1.8mV)放大15～20倍(增益设计为G＝15～20)；

第二级小信号放大电路：选择宽带差分放大器AD8139/8132(可以+-6V电源，G＝10可达到26/20MHz带宽，80dB的直流CMRR)在+-5V电源供电下，增益设计为G＝10；

第三级小信号放大电路：选择用差分输入-单端输出视频放大器AD8129/8130(电源电压范围+4.5V～+-12V，增益G＝10的带宽可达到200MHz，2MHz时可达到CMRR＝84dB，10MHz时可达到CMRR＝70dB)，在+-12V电源下，增益设计为G＝10～30。

整个小信号放大系统的总增益可以达到G总＝1500～6000。保证经过精密整流后的信号有效值能满足ADC的输入电压采集范围。

按照行业标准及具体的用户需求。分离器的频带衰减特性检测(在大于等于30KHz)时系统选通宽频仪表放大器对衰减后的信号进行放大(放大器总增益计为G)，则对应频率点的信号频带衰减计算公式为：

$20\×\log \frac{\mathrm{Vout}}{G\×\mathrm{Vin}}$ (其中Vin是加到分离器模块输入端的信号电压，Vout是分离器模块输出端经过宽频仪表放大器放大后的信号输出电压，G为宽频仪表放大器的总增益)。

低频放大器是专门为测试模块在1020Hz正弦波信号下的插入损耗(频幅特性)而设计的，由于在该频率下，正常模块的插入损耗非常小。则检测端的放大器不需要具备太大的放大倍数和带宽，所以该部分电路采用一般的放大器(如NE5532)设计一个固定增益的仪表放大器即可。

插入损耗计算公式如下：

$20\×\log \frac{\mathrm{Vout}}{\mathrm{Vin}}$ (其中Vin是加到分离器模块输入端的信号电压，Vout是分离器模块输出端经过低频放大器放大及调整后的信号输出电压)。

下位机的MCU只采集Vin和Vout，衰减dB数由上位机处理，宽频仪表放大器的总增益G由硬件和软件结合各频率点进行校准。

信号通道分配器(U9)：其功能是完成不同待检测参数信号(直流电阻参数、模块的低频频幅特性和模块的高频频幅特性参数等)按照一定规律送给数据转换和采集单元。在检测模块的绝缘等级和直流电阻时，分配器选通电阻测试通道，模块的其它参数测试通道断路；在低频1020Hz正弦波信号检测时，信号通道分配器选通低频测试通道，其它通道切断；在检测模块的30kHz～12MHz范围的高频信号频幅特性时间，分配器选通小信号检测，信号经过小信号放大电路系统后切换到滤波电路、精密整流和ADC采样电路，此时其它测试功能的检测通道断路。

高速高精度ADC(U12)：由于分离器在测试过程中采用的是双极性正弦波信号，且一般分离器的两个通道上都有相应的滤波元件。这就要求要求输入端的信号地线与输出测试端的地线必须隔离。为此，采用了两种方式实现MCU数据采集：方式一、采用14-16bit隔离式ADC(如AD7400，AD7401等)实现MCU数据采集；方式二、采用高速光电隔离器件(A2510或6N137等)实现14-16bit非隔离式ADC(如AD7894，AD7740等)与MCU的隔离式数据采集电路。考虑到一般隔离放大器的带宽都在1MHz以下，满足不了12MHz测试用高频信号检测，在分离器输入端采用隔离式AD7401跟踪输入信号的幅度；采用输入电压范围可以达到10V的AD7894-10用作除了输入信号幅度跟踪外的其它数据的转换器件。

隔离式多路精密电源(U13)：由于待检测模块的物理特性以及测试系统的抗干扰设计等问题，测试系统本身要求采用多路隔离式电源系统。系统的电源基本分为三类地线相互隔离的电源系统。第一类为信号源产生电路单元中所需要的电源；第二类为信号检测放大及数据转换电路单元中所需要的电源；第三类输出为模块绝缘检测中所需要提供的可调高压检测电源。

地线选择网络(U14)：地线选择网络的作用是解决的是以下矛盾，电源设计中必须采用多路隔离式电源，而在完成模块的所有参数测试过程中有时又需要把以上所提到的三类电源中的某两个电源的地线连接在一起。

多路复用器：包括逻辑开关系统和CPLD系统。逻辑开关系统由数字逻辑芯片和开关阵列组成；CPLD系统通过与MCU的I/O口的连接，实现检测仪器的部分逻辑控制状态口线的扩展、测试逻辑状态编码和部分数据测试等功能。

MCU向CPLD系统和/或数字逻辑芯片发送相应的功能控制字，CPLD或数字芯片根据所接受到的控制字状态产生测试所需要的逻辑控制输出状态。

在模块的测试开关状态控制上，由MCU发送相应的控制数据给5片串入并出移位寄存器74HC164实现1-40个模块循环测试的控制电路，开关阵列由专用4芯铜电缆视频接口S端子和/或100MBPS的六类双绞线铜电缆及RJ45接口与待检测的模块的接口夹具进行物理连接。

在分离器模块的各项参数测试通道选择上，由MCU发送相应的控制字给CPLD系统，由CPLD产生对应参数测试的通道状态开关变量，再通过该开关变量驱动对应的开关阵列形成对应的测试通道。

CPLD系统的另一个功能是检测分离器模块500～2800Hz的群时延特性。由MCU控制DDS系统发送500～2800Hz正弦波信号通过分离器模块。CPLD系统控制信号采样电路检测分离器的信号输入输出端信号，信号经过电压比较器后再送回CPLD系统进行位相比较。在500～2800Hz正弦波信号区域内，系统测试分离器群时延的频率间隔为50～200Hz，CPLD采集并测试分离器各频率点的信号群时延数据送给MCU进行处理。

如图4所示，DDS信号发生及处理电路(1V有效值输出，产生-10dBm测试信号)：采用直接数字信号合成(DDS)芯片AD9833产生正弦波信号，再经过滤波器和宽带运算放大器OPA2691处理后产生系统测试过程中所需要的正弦波信号。

为保证信号地与数字地隔离，采用US3高速光耦A2531作为DDS芯片的信号和时钟信号传输，用US4普通光耦P521隔离DDS的启动信号。MCU的控制和数据信号经过光耦US3，US4和为数据缓冲器US2后送DDS芯片US1合成所需要的正弦波信号。

AD9833具有28bit频率寄存器，当采用其最大的参考时钟频率为25MHz时，可以产生0～12.5MHz，步进为0.1Hz的正弦波信号。其输出频率按照以下公式计算：

f＝Δphase×f_MCLK/2²⁸  0≤Δphase≤2/²⁸-1

Aphase为相位控制字，MCLK为DDS系统时钟。系统采用25MHz有源晶振CRY作为时钟，MCU的端口通过光电隔离电路US3，US4以SPI接口协议向DDS芯片发送正弦波信号的相位控制字Δphase，控制DDS产生所需要的正弦波信号频率。

如图5所示，其中滤波器系统由LS1～LS3，CS7～CS13构成7阶逆切比雪夫低通滤波器，滤波器截止频率设计为15MHz，有效滤除DDS发生器产生的高次协波。经过滤波器滤波的正弦波信号送后级幅度调整和电压跟随电路后产生测试所需要的正弦波信号源。

测试输入输出端负载匹配电路：按照YD/T 1187-2006标准定义测试输入输出负载。POTS-ADSL和/或POTS-VDSL分离器端口终结电阻ZHP(包括局端ZHP，用户端ZHP)以及POTS-ADSL和/或POTS-VDSL分离器口终结电阻ZHP和测试用输出端负载ZT定义如图6所示，在实际测试过程中，可以选用ZT1，也可选用ZT2、ZT3，在本系统设计中选用ZT1。

如图7所示是ISDN-ADSL分离器端口终结电阻ZHP以及ISDN-ADSL分离器测试用输出端负载ZT定义。

如图8所示是ISDN-VDSL分离器端口终结电阻ZHP以及ISDN-VDSL分离器测试用输出端负载ZT定义。

在检测过程中，系统可以根据实际测试的ADSL/VDSL模块的具体参数要求完成对应ZHP和ZT匹配选择功能。

小信号放大器单元：小信号放大单元的电路原理如图9所示，第一级由高频率放大器OPA691组成的轨道-轨道高输入阻抗仪表放大器，小信号由JIN1和JIN1.输入；第二级由高速差分视频放大器AD8132/AD8139组成的轨道-轨道增益放大器，放大倍数设计为10倍；第三级由视频放大器AD8129/8130构成的差分输入-单端输出增益放大器，其放大倍数为10～30倍。

低通有源滤波器：

如图10所示，小信号放大电路输出的信号送后级滤波器电路滤除高频噪音信号，滤波电路采用二阶低通(巴特沃斯)有源滤波器滤除高频波。前一级为电压跟随器，后一级为滤波器。

各个元件的参数按照以下公式进行设计：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\ω}}_c=2\mathrm{\π}{f}_c\\ {\mathrm{\ω}}_c^2=\frac{1}{R1\·R2\·C\·C1}\\ \frac{{\mathrm{\ω}}_c}{Q}=\frac{1}{R1\·C}+\frac{1}{R2\·C}+(1-G)\frac{1}{R2\·C1}\\ G=1+\frac{R4}{R3}\end{array}\right.$

系统设计为低通截止频率为15Mz，放大倍数为2，取Q值为0.707。

精密整流及信号数据采集电路：

如图11所示，在通常采用运算放大器设计的精密整流电路中，其高频(大于1MHz)都不能很好的工作。在此，采用高速差分视频放大器AD8132/8139设计如图11所示的全波精密整流电路。电路中采用高频表贴肖特基二极管HP2835全波整流管，精密电位器CR1产生一个与HP2835正向压降一致的用于克服其正向导通压降的补偿电压，加载到差分输出波形中。测试用正弦波信号通过ADSL/VDSL模块，衰减后的信号经过放大和滤波后送精密整流电路把交流信号转变为直流信号，然后通过数据转换电路(高速ADC)和MCU把信号强度采集并处理。

ADC数据采集电路：由于分离器的输入端信号不能与输出端信号的共地(共地时，分离器的B线被短路)，高速ADC数据采集电路包括了分离器模块输入端信号幅度跟踪和分离器模块输出端信号检测及分离器电阻检测两部分。

如图12所示，分离器模块输入端信号幅度跟踪部分的ADC数据采集器件选用隔离式数据转换器AD7401，DDS信号发生系统产生的检测用正弦波信号经过差分视频放大器AD8132/8139构成的精密整流电路后送AD7401进行转换，AD7401的串行接口与CPLD对接，由MCU对CPLD发送信号幅度采集控制字，CPLD产生读取AD7401数据的串行接口时钟信号，并接收来自AD7401的转换数据。数据转换结束后送MCU处理。

如图13所示，分离器模块输出端信号检测及分离器电阻检测部分的数据采集方案为：分离器模块频率幅度特性检测时，把分离器输出端的信号经过放大整形后送差分视频放大器AD8132/8139构成的精密整流电路变为直流信号，再通过频幅特性检测通道送具有10V输入范围的AD7894数据采集器；进行分离器的电阻(包括直流电阻和绝缘电阻)检测时，电阻检测电路产生的信号通过电阻检测通道送AD7894数据采集器。数据采集器AD7894由MCU通过SPI接口启动数据转换，并读取数据转换结果。

如图14所示，绝缘电阻检测电路：在YD/T 1187-2006标准中，要求当测试电压为DC96V时，ADSL/VDSL分离器模块的A、B线间的绝缘电阻不小于5MΩ，分离器模块A、B线对地直流电阻不小于20MΩ。A、B线间绝缘电阻测试配置如下图，从微安表读出电流值，利用公式——绝缘电阻等于96/电流值，可以算出A、B线间绝缘电阻。

在本系统设计中，测试电流设计为DC100V，微电流检测电路系统设计如图15所示。系统采用放大器OPA111作前级差分放大器，采用隔离式电源系统，其工作电源为+115V和-85V，电源地线为DC100V)；后级采用具有+-200V高共模电压输入范围的差分放大器INA117(改进型号为AD629)将漏电流信号转换为与ADC共地的信号输出。其工作原理描述如下，系统开始工作时，开关iSW1和iSW2闭合10mS，DC100V通过iSW1对分离器模块内部的滤波电容充电，10mS后开关iSW1断开。此时，系统的地线选择网络根据检测要求，分别选通分离器模块的A(或B)线对地绝缘电阻检测通道或选通分离器模块的A线和B线间的绝缘电阻检测通道。如果检测绝缘电阻很小，则DC100V主要从iR1、iD2和iR2通过，并在iRI上形成比较大的电压压降，同时iD1和iD2也有效的防止了前级放大器输入端送入过大的信号；如果A、B线绝缘电阻很大，则DC100V主要降落在分离器模块上，此时iD1和iD2由于势垒作用，其内部基本无电流流过。分离器的漏电流主要从iRI通过，并在iRI上形成电压降落。且分离器模块的绝缘电阻越大则iRI上形成的电压越小，反之iRI上形成较大的电压。iRI上的压降OPA111放大后再送后级高共模输入电压放大器INA117转换后送ADC进行采集。

绝缘电阻测试电路系统中的相关计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}G=\frac{\mathrm{iRF}}{\mathrm{iR}1}+\frac{\mathrm{iRF}}{\mathrm{iR}2}\\ \mathrm{Vin}=I\·\mathrm{iRI}\\ \mathrm{Vout}=\mathrm{GVin}=(\frac{\mathrm{iRF}}{\mathrm{iR}1}+\frac{\mathrm{iRF}}{\mathrm{iR}2}).I\·\mathrm{iRI}\end{array}\right.$

$I=\frac{\mathrm{Vout}}{(\frac{\mathrm{iRF}}{\mathrm{iR}1}+\frac{\mathrm{iRF}}{\mathrm{iR}2}).\mathrm{iRI}}$

上两式中I为分离器的漏电流，Ri为分离器模块的绝缘电阻，Vout为绝缘检测放大电路的输出电压。

如图16所示是过压检测电路(防雷击检测)：所示的电路对分离器模块进行过压检测，在VH端加450V高压，工作原理为(以第一个模块为例进行介绍)，开始测试时VH通过01Ri1和200V稳压二极管对40只模块加高压，0.5S后如果模块未损坏，则光藕01Pho输出低电平，否则为高电平。把40个分离器模块的光藕输出状态送并入串出移位积存器74HC166，MUC通过多路分配器采集74HC166的输出编码，并对40个分离器模块的耐压检测结果进行识别。测试结束后，开关Si接高压检测电源VH的地线对分离器模块进行放电。

以下是部分程序流程图：

检测控制软件的主体流程：如图17所示是检测系统测控软件的控制操作程序主体工作流程图，完成对待测模块的性能参数测试、数据发送等功能。

CPLD多路复用器程序流程：如图18所示，CPLD接收到MCU发送的控制字后，分别执行对应的控制功能，例如，检测到群时延控制字时，启动内部相位检测控制功能，完成分离器模块输入输出端500～2800Hz信号的时延检测功能。

下位机检测系统流程：如图19所示是测试子程序的流程图，其中对各类性能参数的测试过程相似，这里仅举其中测试频带衰减性能参数为例画出具体测试过程的程序流程图。

以下是机械测试平台：

机械测试平台总图：如图20所示是检测系统的机械测试平台总装图，ADSL/VDSL分离器自动检测系统的机械测试平台是一个按计算机指令，将检测仪与被测ADSL/VDSL分离器检测端子完成电气连接的接入和断开装置。该装置主要由气动动力头、滑块、导柱、弹性电连接装置、分离器定位装置等组成，在底板12上面安装台面板11，台面板11上固定分离器定位装置2，导柱7自分离器定位装置2向上穿过弹性电连接装置3和滑块10由上端的顶板9固定，最上面的气动动力头13的下端接触滑块10，弹性电连接装置3与滑块10连接在一起。

在工作时，上位机发送控制指令给下位机，下位机测试及控制系统M2发出控制信号，启动机械测试平台的气路开关，压缩空气通过气路开关进入气动动力头13内，气动动力头13的驱动轴开始伸出，并驱动滑块10以及安装在滑块10上的弹性电连接装置3，沿着导柱7以一定速度向下移动，并在最后使弹性电连接装置3的弹性触针和放入分离器定位装置2的被测分离器检测端子接触，完成检测仪与被检测分离器电气上的良好连接。当仪器对被测分离器各参数自动测试完成后。下位机测试及控制系统M2发出指令，控制气路开关关断，受压缩空气驱动，气动动力驱动轴缩回，弹性电连接装置的弹性触针和被检测分离器的测试端子分开。此时，将检测过的分离器模块从机械测试平台内取出，并装入新的待检测的分离器模块，再一次启动检测仪器对下一批分离器模块进行各项参数测试。

Claims (10)

1.一种ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，能在同一检测批次中实现多个ADSL/VDSL分离器模块多项参数的快速检测，其特征是：整个系统由上位机测试管理软件系统(M1)、下位机测试及控制系统(M2)和产品机械测试平台(M3)三部分组成，上位机测试管理软件系统(M1)由计算机接口与下位机测试及控制系统(M2)连接，下位机测试及控制系统(M2)连接产品机械测试平台(M3)，多个待测ADSL/VDSL分离器模块分批安装在产品机械测试平台(M3)上；上位机测试管理软件系统(M1)是一个用高级语言开发的运用软件系统，管理和控制下位机测试及控制系统(M2)，采集由下位机测试ADSL/VDSL模块所产生的各项测试数据，对所采集的数据进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：所述下位机测试及控制系统(M2)包括：输入输出单元(U1)输出端分别连接上位机测试管理软件系统(M1)和产品机械测试平台(M3)、输入端连接微处理器MCU(U2)和上位机；微处理器MCU(U2)分别连接DDS信号发生器输入匹配及检测电路(U3)、多路分配器(U4)和高速ADC数据采集器(U12)；话音分离器模块接口(U5)分别与多路分配器(U4)和产品机械测试平台(M3)连接；放大器单元(U8)通过信号通道分配器(U7)与信号处理及采集电路(U11-U12)连接，模块直流电阻测试电路(U9)与模块绝缘性能检测单元(U10)连接多路分配器(U4)和信号通道分配器(U7)。

3.根据权利要求2所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：由微处理器MCU(U2)发出相应信号给多路分配器(U7)，控制KS1、KS2、Kfv1、Kfv2闭合，此时KR1和KR2断开，KI开路，并使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，其它话音分离器模块(U5)上的开关均开路，建立第一个话音分离器模块的频幅特性测试通道。

4.根据权利要求2所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：由微处理器MCU(U2)发出相应信号给多路分配器(U7)，控制了开关KS1、KS2、Kfv1、Kfv2开路，KR1、KR2、KI闭合，并使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，测试分离器模块的总直流电阻。

5.根据权利要求2所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：由微处理器MCU(U2)发出相应信号给多路分配器(U7)，控制开关KS1、KS2、Kfv1、Kfv2和KI开路，KR1、KR2闭合，使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，在分离器的两个通道上加高压进行模块的绝缘性能检测。

6.根据权利要求2所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：由微处理器MCU(U2)发出相应信号给多路分配器(U7)和DDS扫频信号发生器输入匹配及检测单元(U3)，控制KS1、KS2、Kfv1、Kfv2闭合，此时KR1和KR2断开，KI开路，并使第一个模块单元的测试通道开关1K1、1K2、1K3、1K4闭合，其它话音分离器模块(U5)上的开关均开路，建立第一个话音分离器模块的时延特性测试通道。

7.根据权利要求2所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：所述多路分配器(U4)包括逻辑开关系统和数字逻辑芯片CPLD系统，微处理器MCU(U2)发送相应的控制字给CPLD系统，由CPLD产生对应参数测试的通道状态开关变量并完成部分的数据采集功能，再通过该开关变量驱动对应的开关阵列形成对应的测试通道，把所采集的数据传MCU。

8.根据权利要求2所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：DDS信号发生器U3产生滤波和放大器产生系统测试中所需的正弦波信号，信号放大单元具有12MHz的高增益带宽，具有低通信号滤波，高频信号整流及幅度检测功能。

9.根据权利要求5所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：绝缘性能检测采用了高共摸电压输入放大器，数据采集使用了隔离方式，系统电源采用了多路隔离方式，具有对应参数测试地线选择网络。

10.根据权利要求1所述的ADSL/VDSL分离器多模块自动检测系统，其特征是：导柱(7)自分离器定位装置(2)向上穿过弹性电连接装置(3)和滑块(10)由上端的顶板(9)固定，最上面的气动动力头(13)的下端接触滑块(10)，弹性电连接装置(3)与滑块(10)连接在一起，上位机发送控制指令给下位机，下位机测试及控制系统(M2)发出控制信号，启动机械测试平台的气路开关，压缩空气通过气路开关进入气动动力头(13)内，气动动力头(13)的驱动轴开始伸出，并驱动滑块(10)以及安装在滑块(10)上的弹性电连接装置(3)，沿着导柱(7)以一定速度向下移动，并在最后使弹性电连接装置(3)的弹性触针和放入分离器定位装置2的被测分离器检测端子接触。

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