CN103207347A - 多芯多型线缆自动检测器及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多芯多型线缆自动检测器及检测方法，该方法采用多芯多型号线缆检测器实现多芯线缆的自动检测，该检测器包括主机、线缆转接箱、线缆短路箱及连接线缆。预先将已有型号线缆的连接关系数据存储在主机主板的FLASH存储器中，选择多芯多型号线缆检测器中相应的检测按钮，对线缆进行检测，线缆是否正确的检测结果显示在主机的显示屏上。本发明可一次对几十甚至几百芯的多种型号线缆进行自动检测，具有检测时间短、效率高、可靠性好等优点。

Description

多芯多型线缆自动检测器及检测方法

技术领域

本发明属于线缆检测技术领域，特别是对多芯数线缆和不同型号线缆进行自动检测的多芯多型线缆自动检测器及检测方法。

背景技术

线缆是电器设备之间进行信号传输的重要物理通道，线缆连接是正确与否和可靠，将直接关系到电器设备能否运行稳定、可靠、以及安全地工作。

目前，对线缆的检测方法多为采用万用表进行通断判定的人工检测法。人工检测法存在工作量大、效率低、可靠性差的缺点，当检测线缆芯数很多的时候尤为明显。例如，要测试一根100芯两端一一对应线缆的通断情况，就需要测试100次，然而，现实中线缆两端未必是一一对应关系，这样就成倍地增加了手工检测的工作量；在繁琐的检测中，手工操作容易出错，不能保证所检测线缆的质量；另外，采用万用表检测，只能测试芯线的通断，即只是对线缆质量的定性判断，不能进行定量分析，无法在要求严格的条件下更好地判断线缆是否合格。

现在市面上有一些专用的线缆检测设备，例如，网线检测仪，只是针对具体的RJ45接口定制的，只能测试某一种型号的线缆，而且多为通断检测，所检测线缆的芯数较少，还有一些线缆检测设备可以对多芯线缆进行检测，但是这些设备的自动化程度不高，虽然在一定程度上简化了操作过程、减少了工作量，但是检测的过程仍然繁琐，没有完全实现自动化测试。

总之，当前线缆的检测方法和检测设备已不能满足对多芯数、多型号线缆自动、高效、可靠地检测的实际需求。

发明内容

本发明的目的是针对多芯数、多型号线缆检测技术存在的工作量大、操作繁琐、效率低、以及可靠性差等缺点和问题，提出一种针对多芯数、多型号线缆，提高线缆检测效率，并且能够保存被检测线缆的相关信息，以便对检测的结果进行分析的多芯多型线缆自动检测器及检测方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种多芯多型线缆自动检测器，其特征在于：包括主机、线缆转接箱、线缆短路箱及连接线缆；其中：

所述主机包含主板、机箱体、显示屏、键盘、电源插座、USB插座、连接线缆插座以及电源开关；所述的电源插座、USB插座、连接线插座与电源开关安装在机箱体上；所述的主板安装在机箱体的内部，显示屏与键盘安装在主机箱体的面板上；

所述线缆转接箱包括转接箱体，若干个由不同芯线数的被测线缆插座，以及一个用于与主机相连的连接线缆插座；所述线缆短路箱包括转接箱体和若干个由不同芯线数的被测线缆插座；所述的线缆转接箱与线缆短路箱的被测线缆插座均装在转接箱体的面板上，连接线缆插座均装在转接箱体的侧板上；

所述主机的连接线缆插座与连接线缆的一端连接，连接线缆的另一端与线缆转接箱的连接线缆插座连接；被测线缆的一端与线缆转接箱上相应芯数线缆插座连接，另一端与线缆短路箱上相应芯数线缆插座连接或悬空；

所述主板由DSP控制器、FLASH存储器、SRAM存储器、I/O接口、AD采集模块和检测电路组成，DSP控制器通过数据总线与FLASH存储器和SRAM存储器连接；DSP控制器通过LCD显示接口与显示屏连接，并通过IIC接口与键盘连接；FLASH存储器存储程序和数据；I/O接口和AD采集模块均与DSP控制器和检测电路连接；

所述检测电路由恒流源电源、恒压源电源、继电器、电子开关阵列以及线缆接口组成；所述恒流源电源和恒压源电源分别连接一个继电器，两个继电器与电子开关阵列的A端连接，电子开关阵列的另一端B端再分别连接两个继电器，其中一个继电器直接接地，另一个与两个电阻串联后接地，在与恒流源电源和恒压源电源连接的两个继电器与电子开关阵列A端之间及两个电阻之间分别引出AD₁端和AD₂端，AD₁端和AD₂端与主板的AD采集模块相连；

其中：所述电子开关阵列由两两对应的电子开关对组成，电子开关对的数量与主机连接线缆插座的线缆芯数相同，并依次从每一个电子开关对中引出一条线路与线缆接口顺序连接。

所述的线缆转接箱中连接线缆插座的线芯，编号从1开始，依次与每一个被测线缆插座的线芯，编号从1开始，一一对应地连接，被测线缆插座端线芯全部与连接线缆插座的线芯连接后，连接线缆插座剩余的线芯悬空。

所述的线缆短路箱中每一个被测线缆插座的线芯均各自短路连接。

所述检测电路的恒流源电源用于在通路测试时提供电源，恒压源电源用于在开路测试时提供电源，继电器用来选择通路测试电路和开路测试电路，电子开关阵列用于将被测的芯线与测试电路接通，线缆接口用于与连接线缆连接。

多芯多型线缆自动检测器的检测方法如下：

1）预先将已有型号线缆的连接关系数据存储在主板的FLASH存储器中；

2）进行通路检测：将被检测线缆的另一端与线缆短路箱上相应芯数的被测线缆插座连接，打开电源开关，由键盘输入线缆的型号，顺序按下键盘上的“通路检测”和“开始”按钮进行线缆两端芯线之间对应关系的检测，检测结束后结果显示在显示屏上，并存储在主板的SRAM存储器中；

3）进行开路检测：断开线缆短路箱，将被测线缆的另一端悬空，顺序按下键盘上的“开路检测”和“开始”按钮进行线缆芯线之间绝缘性的检测，检测结束后结果显示在显示屏上，并存储在主板的SRAM存储器中。

所述的通路检测和开路检测时，该多芯多型线缆检测器自动完成线缆自身的检测，然后将检测结果与FLASH存储器中的保存的同型号线缆数据进行比较，来确定被检测的线缆是否正确。

对于预先未在主板的FLASH存储器中存储信息的线缆检测，首次检测后通过人工判断，将正确的线缆连接关系表存储在主机的FLASH存储器中，实现下次检测该型号线缆时的自动检测。

本发明具有以下显著优点：

1)可一次对几十甚至几百芯的线缆进行自动检测。

2)可对多种类型的线缆进行检测。

3)在检测之前只要输入被检测线缆的型号，整个检测过程便可自动完成，检测时间短、效率高、可靠性好。

4)相比传统的线缆检测方法，本发明公开的方法不仅可以对线缆好坏进行定性检测，还可以通过分析检测结果，对线缆进行定量分析判断。

附图说明

图1为本发明主机的三维图外形示意图；

图2为本发明主机的背面结构示意图；

图3为本发明主机的主板组成原理图；

图4为本发明检测电路原理图；

图5为本发明线缆转接箱的示意图；

图6为线缆转接箱上128芯插座到60芯插座和90芯插座连接示意图；

图7为本发明在通路检测时被测线缆连接关系示意图；

图8为本发明在开路检测时被测线缆连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图介绍本发明详细技术方案：

本发明一种多芯多型线缆自动检测器，包括主机、线缆转接箱、线缆短路箱及连接线缆（本实施例能够检测128芯线缆），所述的连接线缆是用于主机与线缆转接箱之间相连接的。

1、主机

如图1和2图所示，主机包括主机箱体1、显示屏2、键盘3、电源插座4、USB插座5、连接线缆插座6、电源开关7、以及主板，所述的电源插座4、USB插座5、连接线缆插座6与电源开关7装于主机箱体上（背部），所述的主板装于机箱体1的内部，显示屏2与键盘3装于主机箱体的面板上（上部）；其中：所述的显示屏2用来显示操作菜单和检测结果，键盘3用来输入参数和选择操作步骤，连线插座6用来主机与线缆转接箱连接，本实施例中的连线插座6为128芯线缆插座，也就是本实施例检测线缆的芯线数最多为128线。

如图3所示，主板由DSP控制器、FLASH存储器、SRAM存储器、I/O接口、AD采集模块和检测电路组成，DSP控制器通过数据总线与FLASH存储器和SRAM存储器连接；FLASH存储器实现程序和数据存储，主机上电后将FLASH存储器中的程序拷贝到SRAM存储器中运行；DSP控制器通过LCD显示接口与显示屏2连接，实现系统显示功能；通过IIC接口和键盘3连接，实现按键信息读取；DSP控制器通过I/O接口与检测电路连接，控制检测电路中开关状态，实现被检测线缆不同芯线切换；DSP控制器通过SPI总线与AD采集芯片连接，AD采集芯片与检测电路连接，从而实现DSP控制器根据读取到的AD值判断线缆芯线状态。

如图4所示，检测电路由恒流源电源、恒压源电源、继电器电子开关阵列以及线缆接口组成，恒流源电源和恒压源电源分别连接继电器J₁和J₂，两个继电器与电子开关阵列的A端连接，电子开关阵列由两两对应的电子开关对A_i、B_i组成，电子开关对的数量与主机连接线缆插座的线缆芯数相同，依次从每一个电子开关对中引出一条线路与线缆接口顺序连接；电子开关阵列的另一端B端再分别连接两个继电器J₃和J₄，其中继电器J₄直接接地，继电器J₃与两个电阻串联后接地，在继电器J₁、J₂与电子开关阵列A端之间及两个电阻之间分别引出AD₁端和AD₂端。

通路检测和开路检测时连接方式如下：

1）通路检测（如检测线缆的第i芯时）

恒流源接入电路，继电器J₂和J₄闭合，继电器J₁和J₃断开，电子开关A_i打开，电子开关A₁，A₂，...，A_i-1，A_i+1，...，A_N（i=1,2,…,N）关闭；电子开关B_i关闭，电子开关B₁，B₂，...，B_i-1，B_i+1，...，B_N（i=1,2,…,N）打开，AD₁端与AD采集芯片连接。

2）开路检测（如检测线缆的第i芯时）

恒压源和分压电路接入，继电器J₁和J₃闭合，继电器J₂和J₄断开，电子开关A_i打开，电子开关A₁，A₂，...，A_i-1，A_i+1，...，A_N（i=1,2,…,N）关闭打开电子开关A_i，依次打开B_j（j=1，2，…，i-1，i+1，i+2，…，N），AD₂端与AD采集芯片连接。

通路检测时，采集AD₁端的电压值，确定第i芯是否断路，循环检测每一芯是否有断路，将检测的结果和存储在存储器中的线缆连接关系表中的信息对照，从而判断开路检测是否正常；开路检测时，采集AD₂端的电压值，确定第i芯线与其余芯线之间是否有短路，循环检测每一路与其余芯线是否有短路，将检测的结果和存储在存储器中的线缆连接关系表中的信息对照，从而判断开路检测是否正常。

2、线缆转接箱

如图5所示，线缆转接箱包括转接箱体11，若干个不同芯线数的被测线缆插座12，以及主机与线缆转接箱的连接插座6；所述的被测线缆插座12装在转接箱体的面板上，连接插座6装在转接箱体的侧板上。其中：本实施例中转接箱体的面板上所装的被测线缆插座12的芯数最多为128芯，即128芯被测线缆插座12。被测线缆插座12用来检测插接被测线缆，被测线缆的一端与线缆转接箱上相应芯数线缆插座连接。

连接插座6（128芯）与被测线缆插座12之间连接方式，如图6所示，以连接插座6（128芯）转60芯被测线缆插座12和90芯被测线缆插座12的示例，其具体为：

60芯被测线缆插座12有线芯端1-60编号，90芯被测线缆插座12有线芯端1-90编号，128芯连接插座6有线芯端端1-128编号，其中：128芯连接插座6的线芯端1-60编号与60芯被测线缆插座12的线芯端1-60编号一一对应相连；90芯被测线缆插座12的线芯端1-90编号，与128芯连接插座6的线芯端1-90编号一一对应相连。

即：连接插座6线芯端序列编号与每一个被测线缆插座12的线芯端序列编号一一对应地相连；当一个被测线缆插座12的线芯数大于另一个被测线缆插座12线芯数时，两个被测线缆插座12的线芯端序列编号相同的与连接插座6线芯端并联后，再与插座6线芯端序列编号相同线芯端连接，其大于余的线芯端序列编号部分的与被测线缆插座的线芯端直接与连接插座6线芯端序列编号相同线芯端连接。

将被测多芯线缆插入线缆转接箱面板上相应多芯线缆的被测线缆插座12上，使用连接插座6（128芯）就可实现与任意芯数线缆的被测线缆插座12的接口转换。

3、线缆短路箱

线缆短路箱的外部结构与线缆转接箱相同，线缆短路箱中每一个被测线缆插座的线芯均各自短路连接，从而每个插座实现了所有芯线之间的短路连接，。

本发明一种多芯多型线缆自动检测的方法：

如图7-8所示，使用本发明一种多芯多型线缆自动检测器进行检测线缆时，主机通过连接线缆（128芯）与线缆转接箱的连接插座6连接。通路检测时，被测线缆的一端与线缆转接箱上相应芯数线缆插座连接，被测线缆的另一端与线缆短路箱连接；开路检测时，被测线缆的一端与线缆转接箱上相应芯数线缆插座连接，另一端悬空。

检测线缆时，采用以下步骤实现：

1）预先将已有型号线缆的连接关系数据存储在主板的FLASH存储器中；

2）进行通路检测：将被检测线缆的另一端与线缆短路箱上相应芯数线缆插座连接，打开电源开关，由键盘3输入线缆的型号，顺序按下键盘上的“通路检测”和“开始”按钮进行线缆两端芯线之间对应关系的检测，检测结束后结果显示在显示屏2上，并存储在主板的SRAM存储器中；

3）断开短路箱，将被测线缆的另一端悬空，进行开路检测：顺序按下键盘3上的“开路检测”和“开始”按钮进行线缆芯线之间绝缘性的检测，检测结束后结果显示在显示屏2上，并存储在主板的SRAM存储器中。

通路检测和开路检测时，多芯多型号线缆检测器自动完成线缆自身的检测，然后将检测结果与FLASH存储器中的保存的同型号线缆数据进行比较，来确定被检测的线缆是否正确。如果被检测的线缆有故障，可以通过查看记录的检测结果确认故障芯线，通过查看检测结果，对比各芯线之间的结果数据，对被测线缆进行定量分析，发现该线缆存在的潜在的芯线故障。

如果主机中没有存储被测线缆信息，可以在第一次测试后将该线缆的检测结果确认后保存在主机FLASH存储器中，以后便可以自动完成对该型号线缆的检测。

USB插座可以与外部存储设备连接，实现对主机中保存的线缆连接关系信息的更新，也可以通过USB插座下载主机中保存的线缆检测数据，用于对线缆数据进一步分析。

Claims (7)

1.一种多芯多型线缆自动检测器，其特征在于：包括主机、线缆转接箱、线缆短路箱及连接线缆，其中：

所述主机包含主板、机箱体、显示屏、键盘、电源插座、USB插座、连接线缆插座以及电源开关；所述的电源插座、USB插座、连接线插座与电源开关安装在机箱体上；所述的主板安装在机箱体的内部，显示屏与键盘安装在主机箱体的面板上；

所述线缆转接箱包括转接箱体，若干个由不同芯线数的被测线缆插座，以及一个用于与主机相连的连接线缆插座；所述线缆短路箱包括转接箱体，若干个由不同芯线数的被测线缆插座；所述的线缆转接箱与线缆短路箱的被测线缆插座均装在转接箱体的面板上，连接线缆插座均装在转接箱体的侧板上；

所述主机的连接线缆插座与连接线缆的一端连接，连接线缆的另一端与线缆转接箱的连接线缆插座连接；被测线缆的一端与线缆转接箱上相应芯数线缆插座连接，另一端与线缆短路箱上相应芯数线缆插座连接或悬空；

所述主板由DSP控制器、FLASH存储器、SRAM存储器、I/O接口、AD采集模块和检测电路组成，DSP控制器通过数据总线与FLASH存储器和SRAM存储器连接；DSP控制器通过LCD显示接口与显示屏连接，并通过IIC接口与键盘连接；FLASH存储器存储程序和数据；I/O接口和AD采集模块均与DSP控制器和检测电路连接；

所述检测电路由恒流源电源、恒压源电源、继电器、电子开关阵列以及线缆接口组成；所述恒流源电源和恒压源电源分别连接一个继电器，两个继电器与电子开关阵列一端A端连接，电子开关阵列的另一端B端再分别连接两个继电器，一个继电器直接接地，另一个与两个电阻串联后接地；在与恒流源电源和恒压源电源连接的两个继电器与电子开关阵列A端之间及两个电阻之间分别引出AD₁端和AD₂端，AD₁端和AD₂端与主板的AD采集模块相连；

其中：所述电子开关阵列由两两对应的电子开关对组成，电子开关对的数量与主机连接线缆插座的线缆芯数相同，并依次从每一个电子开关对中引出一条线路与线缆接口顺序连接。

2.根权利要求1所述的多芯多型线缆自动检测器，其特征在于：所述的线缆转接箱中连接线缆插座的线芯，编号从1开始，依次与每一个被测线缆插座的线芯，编号从1开始，一一对应地连接，被测线缆插座端线芯全部与连接线缆插座的线芯连接后，连接线缆插座剩余的线芯悬空。

3.根权利要求1所述的多芯多型线缆自动检测器，其特征在于：所述的线缆短路箱中每一个被测线缆插座的线芯均各自短路连接。

4.根权利要求1所述的多芯多型线缆自动检测器，其特征在于：所述检测电路的恒流源电源用于在通路测试时提供电源，恒压源电源用于在开路测试时提供电源，继电器用来选择通路测试电路和开路测试电路，电子开关阵列用于将被测的芯线与测试电路接通，线缆接口用于与连接线缆连接。

5.根权利要求1所述的多芯多型线缆自动检测器的检测方法，其特征在于：

1）预先将已有型号线缆的连接关系数据存储在主板的FLASH存储器中；

2）进行通路检测：将被检测线缆的另一端与线缆短路箱上相应芯数的被测线缆插座连接，打开电源开关，由键盘输入线缆的型号，顺序按下键盘上的“通路检测”和“开始”按钮进行线缆两端芯线之间对应关系的检测，检测结束后结果显示在显示屏上，并存储在主板的SRAM存储器中；

3）进行开路检测：断开线缆短路箱，将被测线缆的另一端悬空，顺序按下键盘上的“开路检测”和“开始”按钮进行线缆芯线之间绝缘性的检测，检测结束后结果显示在显示屏上，并存储在主板的SRAM存储器中。

6.根据权利要求5所述的多芯多型线缆自动检测器的检测方法，其特征在于：所述的通路检测和开路检测时，该多芯多型线缆检测器自动完成线缆自身的检测，然后将检测结果与FLASH存储器中的保存的同型号线缆数据进行比较，来确定被检测的线缆是否正确。

7.根据权利要求5所述的多芯多型线缆自动检测器的检测方法，其特征在于：对于预先未在主板的FLASH存储器中存储信息的线缆检测，首次检测后通过人工判断，将正确的线缆连接关系表存储在主机的FLASH存储器中，实现下次检测该型号线缆时的自动检测。

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