CN103487340A - 电缆卷绕测试工装电路 - Google Patents

Abstract

一种电缆卷绕测试工装电路，用于控制电机带动电缆反复地卷绕和卸放，包括切换单元、触发单元、开关单元及计数器，其中，所述切换单元连接市电和所述电机，所述切换单元用于控制所述电机根据预设时长来回切换转动方向，所述触发单元的输入端和输出端的两端的电压大于或等于堵转阈值时触发所述开关单元控制所述受控触点断开，所述开关单元根据所述转动方向切换的次数控制所述计数器计数或所述切换单元根据所述转动方向切换的次数控制所述计数器计数。即记录了电缆反复的完全卷绕和完全卸放的次数，实现了电缆的高效率自动测试及过程记录，降低了实验人员的劳动强度。

Description

电缆卷绕测试工装电路

技术领域

本发明涉及电缆测试领域，特别是涉及一种电缆卷绕测试工装电路。

背景技术

在现代的工业产品里面经常使用到电缆，电缆在实际使用的过程中，会有摩擦、经常缠绕等动作，那么对电缆的可靠性就值得重视和研究。针对电缆性能，在实验室测试工作中，有时会做一些电缆卷绕寿命测试，考察电缆在实际使用中的缠绕的耐久性，用来满足不同环境下选择不同材料电缆的使用要求。在传统的测试方法中，用人工将电缆绕着一个转轴进行缠绕，找出电缆有可能出现的问题点比如出现裂纹、断裂等，然后对电缆进行改进。对此来回要做上万次的循环的重复动作，测试人员每做一个产品要几十小时才能完成，这样的反复测试，很是浪费人力物力，测试效率低下，实验人员的劳动强度很高。

发明内容

基于此，有必要针对电缆卷绕测试浪费人力物力、测试效率低下的问题，提供一种节省人力、测试效率高的电缆卷绕测试工装电路。

一种电缆卷绕测试工装电路，用于控制电机带动电缆反复地卷绕和卸放，包括切换单元、触发单元、开关单元及计数器；所述切换单元连接市电和所述电机，所述切换单元用于控制所述电机根据预设时长来回切换转动方向；所述触发单元包括输入端、输出端及控制端，所述开关单元包括输入端、输出端、受控端及设于所述电机与所述市电间的受控触点；所述触发单元的输入端通过所述切换单元与市电连接、所述触发单元的输出端与所述电机连接，所述开关单元的输入端与直流电源连接、所述开关单元的输出端接地，所述触发单元的控制端与所述开关单元的受控端连接，所述触发单元的输入端和输出端之间的电压大于或等于堵转阈值时触发所述开关单元控制所述受控触点断开，所述触发单元的输入端和输出端之间的电压小于堵转阈值时触发所述开关单元控制所述受控触点闭合；所述开关单元根据所述受控触点的断开次数控制所述计数器计数或所述切换单元根据所述转动方向切换的次数控制所述计数器计数。

在其中一个实施例中，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于带动所述电缆卷绕，所述第二电机用于带动所述电缆卸放；所述触发单元包括与所述第一电机连接的第一触发模块和与所述第二电机连接的第二触发模块，所述开关单元包括与所述第一触发模块的控制端连接的第一开关模块和与所述第二触发模块控制端连接的第二开关模块，所述第一触发模块触发所述第一开关模块控制所述第一电机与所述受控触点间的通断和触发所述第一开关模块控制所述计数器计数，所述第二触发模块触发所述第二开关模块控制所述第二电机与所述受控触点间的通断。

在其中一个实施例中，所述第一触发模块包括电阻R6、二极管D3及光电耦合器U1；所述电阻R6一端与所述市电连接、所述电阻R6另一端与所述第一电机连接，所述二极管D3的阳极与所述市电连接、所述二极管D3的阴极与所述光电耦合器U1的发光源的输入端连接，所述光电耦合器U1的发光源的输出端与所述电阻R6的另一端连接，所述光电耦合器U1的受光器的输入端与所述直流电源连接、所述光电耦合器U1的受光器的输出端为所述第一触发模块的控制端。

在其中一个实施例中，所述第二触发模块包括电阻R5、二极管D1及光电耦合器U2；所述电阻R5一端与所述市电连接、所述电阻R5另一端与所述第二电机连接，所述二极管D1的阳极与所述市电连接、所述二极管D1的阴极与所述光电耦合器U2的发光源的输入端连接，所述光电耦合器U2的发光源的输出端与所述电阻R5的另一端连接，所述光电耦合器U2的受光器的输入端与所述稳压直流电源连接、所述光电耦合器U2的受光器的输出端与所述第二开关模块的受控端连接。

在其中一个实施例中，所述第一开关模块包括开关管Q3、继电器K1及第一分压模块，所述继电器K1包括线圈、第一常开触点、第二常开触点、第一常闭触点及第二常闭触点，所述开关管Q3包括输入端、输出端及控制端；所述开关管Q3的控制端是所述第一开关模块的受控端，所述开关管Q3的输入端经所述继电器K1的线圈与所述直流电源连接，所述开关管Q3的输出端接地，所述第一分压模块一端与所述开关管Q3的控制端连接、所述第一分压模块另一端接地；所述继电器K1的第一常开触点的一端与所述开关管Q3的输入端连接、所述继电器K1的第一常开触点的另一端接地，所述继电器K1的第二常开触点接于所述计数器的输入端与电压输出端之间，所述继电器K1的第一常闭触点和第二常闭触点分别连接在与所述第一电机连接的火线和零线上；所述第二开关模块包括开关管Q2、继电器K2及第二分压模块，所述继电器K2包括线圈、第一常开触点、第二常闭触点及第三常闭触点；所述开关管Q2的控制端作为所述第二开关模块的受控端与所述光电耦合器U2的受光器的输出端连接，所述开关管Q2的输入端经所述继电器K2的线圈与所述稳压直流电源连接，所述开关管Q2的输出端接地，所述第二分压模块一端与所述开关管Q3的控制端连接、所述第二分压模块另一端接地；所述继电器K2的第一常开触点的一端与所述开关管Q2的输入端连接、所述继电器K2的第一常开触点的另一端接地，所述继电器K2的第二常闭触点和第三常闭触点分别连接在与所述第二电机连接的火线L和零线N上；所述受控触点包括继电器K1的第一常闭触点、第二常闭触点和继电器K2的第二常闭触点及第三常闭触点。

在其中一个实施例中，所述继电器K1还包括第三常闭触点，所述继电器K2还包括第一常闭触点；所述继电器K1的第一常开触点的另一端经所述继电器K2的第一常闭触点接地，所述继电器K2的第一常开触点的另一端经所述继电器K1的第三常闭触点接地。

在其中一个实施例中，所述切换单元包括时间继电器和继电器K3，所述继电器K3包括线圈、触点开关；所述时间继电器的第一引脚与第四引脚连接，第二引脚与所述市电的零线连接，第七引脚和第八引脚同时与所述市电的火线连接，所述第八引脚、第五引脚、第六引脚分别是所述时间继电器的转换触点、常闭触点、常开触点；所述继电器K3的线圈的一端与所述市电的零线连接、所述继电器K3的线圈的另一端与所述时间继电器的第六引脚连接，所述时间继电器用于设置所述预设时长并根据所述预设时长触发所述继电器K3的触点开关的通断。

在其中一个实施例中，还包括继电器K4，所述继电器K4包括线圈、两个常开触点；所述继电器K4的线圈与所述计数器的工作触发端连接，所述继电器K4的两个常开触点连接在所述切换单元与所述市电之间，所述计数器完成预设次数的计数后所述继电器K4的线圈失电，所述继电器K4的两个常开触点断开。

在其中一个实施例中，所述直流电源是电压变换模块，所述电压变换模块包括变压器、整流桥，三端稳压器、滤波电容C1及滤波电容C2；所述变压器初级绕组与市电连接，所述变压器次级绕组与所述整流桥输入端连接，所述整流桥的正极输出端与所述滤波电容C1一端连接，所述整流桥的负极输出端与滤波电容C1另一端连接并接地；所述三端稳压器的输入端与所述整流桥的正极输出端连接，所述三端稳压器的输出端与所述滤波电容C2一端连接，所述滤波电容C2另一端接地，所述三端稳压器的输出端作为所述电压变换模块的输出端输出稳压直流电。

上述电缆卷绕测试工装电路通过切换单元设置适合的预设时长以控制电机带动电缆反复的完全卷绕和完全卸放，开关单元控制计数器记录电机的转动方向切换的次数，或切换单元根据电机转动方向切换的次数控制计数器计数，即相当于记录了电缆反复的完全卷绕和完全卸放的次数，实现了电缆的高效率自动测试及过程记录，降低了实验人员的劳动强度。

附图说明

图1为一优选实施例中的电缆卷绕测试工装电路模块结构图；

图2为一优选实施例中的电缆卷绕测试工装电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种电缆卷绕测试工装电路，用于控制电机100带动电缆反复地卷绕和卸放。电缆卷绕测试工装电路包括切换单元200、触发单元300、开关单元400及计数器500。

通过切换单元200连接市电和电机100，切换单元200用于控制电机100根据预设时长T来回切换转动方向；触发单元300包括输入端、输出端及控制端，开关单元400包括输入端、输出端、受控端及设于电机100与市电间的受控触点（图1未示）。

触发单元300的输入端与市电连接，触发单元300的输出端与电机100连接，开关单元400的输入端与稳压直流电源连接、开关单元400的输出端接地，触发单元300的控制端与开关单元400的受控端连接，触发单元300的输入端和输出端的两端的电压大于或等于堵转阈值时触发开关单元400控制受控触点断开，开关单元400根据受控触点的断开次数控制计数器500计数。

具体地，预设时长T包括电机100正转（即电缆卷绕）的第一预设时长T1和电机100反转（即电缆卸放）的第二预设时长T2，T1、T2的时长分别略大于电缆完成完全卷绕和完全卸放所需的时间。预设时长当电缆卷绕完全时（此时第一预设时长T1尚未耗尽），电机100出现堵转，电机100的工作电流会增大，触发单元300在其控制端输出控制信号至开关单元400的受控端，使得开关单元400控制受控触点断开，同时开关单元400控制计数器500记录受控触点的断开次数。待第一预设时长T1耗尽后，第二预设时长T2到来，切换单元200控制电机100反转。按照实际情况，第一预设时长T1和第二预设时长T2应该相等。在另一个实施例中，也可以是切换单元200根据电机100转动方向切换的次数来控制计数器500的计数。

上述电缆卷绕测试工装电路通过切换单元200设置适合的预设时长T以控制电机100带动电缆反复的完全卷绕和完全卸放，开关单元400控制计数器500记录电机的转动方向切换的次数或切换单元200根据电机100转动方向切换的次数控制计数器500计数，即相当于记录了电缆反复的完全卷绕和完全卸放的次数，实现了电缆的高效率自动测试及过程记录，降低了实验人员的劳动强度。

如图2所示，切换单元200包括时间继电器220和继电器K3，时间继电器220的电源输入端与市电连接，继电器K3的线圈一端与时间继电器220的输出端连接、另一端与市电的零线N连接，继电器K3的触点开关（图未标）连接于电机100与市电间。时间继电器220设置预设时长T触发继电器K3工作以改变电机100的转动状态。本实施例中，时间继电器220的型号为DH48S-S。在其他实施例中，时间继电器220可以为其他型号的时间继电器。

具体地，若电机100为一个可以实现正反转的电机100，那么第一预设时长T1内电机100在一个方向转动，第一预设时长T1完成后，时间继电器220触发继电器K3的线圈工作，控制继电器K3的触点开关改变电机100的供电电流方向，使得电机100在第二预设时长T2内的转动方向变为与第一预设时长T1转动的相反方向。

若电机100为分别设置为正转的第一电机M1和设置为与第一电机M1相对反转的第二电机M2。其中，第一电机M1用于带动电缆卷绕，第二电机M2用于带动电缆卸放，或反之。则第一预设时长T1内，第一电机M1正转，第一预设时长T1完成后进入第二预设时长T2，时间继电器220触发继电器K3的线圈工作，控制继电器K3的触点开关关断正转的第一电机M1的供电，接通相对反转的第二电机M2的供电，使得第二电机M2在第二预设时长T2内实行与第一电机M1相对反转的转动。

第二预设时长T2完成后，电机100的转动状态回复到第一预设时长T1的转动方向，如此反复循环。可以看出，上述两种优选的实施方式均可以实现利用切换单元200控制改变电机100的转动状态以带动电缆在完全卷绕和完全卸放间反复切换。

优选地，继电器K3为交流继电器，继电器K3的触点开关包括两个常开触点K31及两个常闭触点K32。

时间继电器220的第一引脚与第四引脚连接，第二引脚与市电的零线N连接，第七引脚和第八引脚同时与市电的火线L连接，第八引脚、第五引脚、第六引脚分别是时间继电器220的转换触点a、常闭触点b、常开触点c。继电器K3的线圈的一端与市电的零线N连接、另一端与时间继电器220的第六引脚连接，时间继电器220用于设置预设时长T并根据预设时长T触发继电器K3的触点开关的通断。第二电机M2分别通过继电器K3的两个常开触点K31连接市电的火线L和零线N，第一电机M1分别通过继电器K3的两个常闭触点K32连接市电的火线L和零线N。

具体地，当时间继电器220的第一预设时长T1完成，常闭触点b会断开，常开触点c闭合与转换触点a连接，则与时间继电器220的第六引脚（常开触点c）连接的继电器K3的线圈通过第八引脚得电工作，使得：两个常闭触点K32断开，第一电机M1停止工作，两个常开触点K31闭合，第二电机M2工作。在其他实施例中，可以是两个常闭触点K32断开，第二电机M2工作，两个常开触点K31闭合，第一电机M1停止工作。

在优选的实施例中，触发单元300包括与第一电机M1连接的第一触发模块320和与第二电机M2连接的第二触发模块340。开关单元400包括与第一触发模块320的控制端连接的第一开关模块440和与第二触发模块340控制端连接的第二开关模块460。第一触发模块320触发第一开关模块440控制第一电机M1与受控触点420间的通断和触发第一开关模块440控制计数器500计数，即记录该受控触点420的断开次数；第二触发模块340触发第二开关模块460控制第二电机M2与受控触点420间的通断。计数器500的计数，即记录了第一电机M1与受控触点420间的通断，因第一电机M1的转动与电缆卷绕的工作关联，那么此时的计数器500计数相当于记录了电缆的卷绕次数。

第一触发模块320包括电阻R6、二极管D3及光电耦合器U1。

电阻R6一端与市电连接、电阻R6另一端与第一电机M1连接，二极管D3的阳极与市电连接、二极管D3的阴极与光电耦合器U1的发光源的输入端连接，光电耦合器U1的发光源的输出端与电阻R6的另一端连接，光电耦合器U1的受光器的输入端与稳压直流电源连接、光电耦合器U1的受光器的输出端与第一开关模块440的受控端连接。优选地，第一触发模块320还包括二极管D4和电阻R4，二极管D4的阳极与二极管D3的阴极连接，二极管D4的阴极通过电阻R4与光电耦合器U1的发光源的输入端连接。

第一电机M1出现堵转时，第一电机M1的工作电流会增大，电阻R6上的分压变大致使二极管D3、二极管D4及光电耦合器U1导通，在光电耦合器U1的受光器输出端输出电流到第一开关模块440的受控端，使第一开关模块440工作。因此，电阻R6的阻值需要进行计算选用，使得第一电机M1正常工作时，电阻R6两端的压降不足以使二极管D3、二极管D4及光电耦合器U1导通；而第一电机M1堵转时，电阻R6两端的压降使得二极管D3、二极管D4及光电耦合器U1能够导通。

第二触发模块340包括电阻R5、二极管D1及光电耦合器U2。

电阻R5一端与市电连接、电阻R5另一端与第二电机M2连接，二极管D1的阳极与市电连接、二极管D1的阴极与光电耦合器U2的发光源的输入端连接，光电耦合器U2的发光源的输出端与电阻R5的另一端连接，光电耦合器U2的受光器的输入端与稳压直流电源连接、光电耦合器U2的受光器的输出端与第二开关模块460的受控端连接。优选地，第二触发模块340还包括二极管D2和电阻R3，二极管D2的阳极与二极管D1的阴极连接，二极管D2的阴极通过电阻R3与光电耦合器U2的发光源的输入端连接。

第二电机M2出现堵转时，第二电机M2的工作电流会增大，电阻R5上的分压变大致使二极管D1、二极管D2及光电耦合器U2导通，在光电耦合器U2的受光器输出端输出电流到第二开关模块460的受控端，使第二开关模块460工作。

开关单元300包括继电器K1、继电器K2、开关管Q2、开关管Q3、第一分压模块442和第二分压模块462。继电器K1包括线圈、第一常开触点K11、第二常开触点K12、第一常闭触点K13、第二常闭触点K14、第三常闭触点K15。继电器K2包括线圈、第一常闭触点K21、第一常开触点K22、第二常闭触点K23及第三常闭触点K24，开关管Q3包括输入端、输出端及控制端。优选地，继电器K1和继电器K2为直流继电器。

第一开关模块440包括开关管Q3、继电器K1及第一分压模块442。

上述的受控触点420包括继电器K1的第一常闭触点K13、第二常闭触点K14和继电器K2的第二常闭触点K23及第三常闭触点K24，具体连接方式如下描述。

开关管Q3的控制端是第一开关模块440的受控端与光电耦合器U1的受光器的输出端连接，开关管Q3的输入端经继电器K1的线圈与稳压直流电源连接，开关管Q3的输出端接地，第一分压模块442一端与开关管Q3的控制端连接、第一分压模块442另一端接地。第一分压模块442包括分压电阻R2和滤波电容C4，分压电阻R2一端与开关管Q3的控制端连接、另一端接地，滤波电容C4与分压电阻R2并联，第一分压模块442对光电耦合器U1的输出信号进行分压滤波。

继电器K1的第一常开触点K11的一端与开关管Q3的输入端连接、继电器K1的第一常开触点K11的另一端经继电器K2的第一常闭触点K21接地，继电器K1的第二常开触点K12接于计数器500的输入端1与电压输出端4之间，继电器K1的第一常闭触点K13和第二常闭触点K14分别设于与第一电机M1连接的火线和零线上。

在优选的实施例中，开关管Q3为场效应管，开关管Q3的控制端、输入端、输出端分别为场效应管的栅极、源极、漏极。在其他实施例中，开关管Q3可以为三极管、光电耦合器、继电器等开关型器件。电缆卷绕（或卸放）完成，第一电机M1出现堵转时，开关管Q3的控制端接收到电流导通，则继电器K1的线圈上电，其继电器K1的第一常闭触点K13和第二常闭触点K14断开，则第一电机M1的供电被断开，与此同时，继电器K1的第二常开触点K12接通触发计数器500计数一次。因第一电机M1的转动与电缆卷绕的工作关联，那么此时计数器500的计数相当于记录了电缆的卷绕次数。

上述的计数器500的型号优选为TCN-P61B。在其他实施例中，在满足本技术方案需求下，配合其他元器件的参数变化，计数器500可以为其他型号的计数器。

优选的，计数器500为TCN-P61B时，计数器500用交流电源供电，其火线输入端15、零线输入端13用于市电电压为220伏时分别连接市电火线L、零线N；其火线输入端14、零线输入端13用于市电电压为110伏时分别连接市电火线L、零线N。

计数器500的计数触发端包括计数器500的输出12伏电压的第四引脚（电压输出端4）与第一引脚（输入端1），继电器K1的第二常开触点K12连接在电压输出端4与输入端1之间，用于将计数器500自身的电压输出端4输出的电压作为计数工作电压输入到输入端1使计数器500进入工作状态。当继电器K1的第二常开触点K12闭合，电压输出端4向输入端1输入电压，计数器500计数一次。在其他实施例中，可以利用外部的电源电压向计数器500的输入端1输入电压以触发计数器500计数记录。

在本技术方案中，并非只有在电机100堵转的时候才能驱动计数器500计数。基于切换模块200用于控制电机100来回切换转动方向以带动转动轴使电缆反复地卷绕和卸放。因此，切换模块200中，继电器K3的两个常开触点K31、两个常闭触点K32动作一次，相当于的电机100的转动方向改变一次。那么在其他实施例中，可以将切换模块200与计数器500的计数触发端连接，使得计数触发端能够感知切换模块200与电机100之间的导通情况。例如将继电器K3的一个触点连接在计数器500的输入端1与电压输出端4之间，切换模块200中预设时长T从第一预设时长T1向第二预设时长T2跳转，即使得电机100转动方向切换时，计数器500计数一次，即可以记录电缆的卷绕和卸放次数的。

第二开关模块460包括开关管Q2、继电器K2及第二分压模块462。

开关管Q2的控制端作为第二开关模块460的受控端与光电耦合器U2的输出端连接，开关管Q2的输入端经继电器K2的线圈与稳压直流电源连接，开关管Q2的输出端接地，第二分压模块462一端与开关管Q2的控制端连接、另一端接地。第二分压模块462包括分压电阻R1和滤波电容C3，分压电阻R1一端与开关管Q2的控制端连接、另一端接地，滤波电容C3与分压电阻R1并联，第一分压模块3442对光电耦合器U2的输出信号进行分压滤波。

继电器K2的第一常开触点K22的一端与开关管Q2的输入端连接、另一端经继电器K1的第三常闭触点K15接地，继电器K2的第二常闭触点K23和第三常闭触点K24分别连接在与第二电机M2连接的火线L和零线N上。

在优选的实施例中，开关管Q2为场效应管，开关管Q2的控制端、输入端、输出端分别为场效应管的栅极、源极、漏极。在其他实施例中，开关管Q2可以为三极管、光电耦合器、继电器等开关型器件。例如，电缆卸放（或卷绕）完成时，第二电机M2出现堵转时，开关管Q2的控制端接收到电流导通，则继电器K2的线圈上电，其继电器K2的第一常闭触点K23和第二常闭触点K24断开，则第一电机M1的供电被断开。

在优选的实施例中，电缆卷绕测试工装电路还包括继电器K4，继电器K4包括线圈、两个常开触点K41。优选地，继电器K4为大电流继电器。

继电器K4的线圈与计时器400的工作触发端连接，继电器K4的两个常开触点K41连接在切换单元200与市电之间，计数器500的计数未达到预设次数时继电器K4的线圈得电，通过两个常开触点K41的闭合使得切换单元200及电机100得电工作，在触发计数器500完成预设次数的计数后继电器K4的线圈失电，继电器K4的两个常开触点K41断开。

具体地，继电器K4的线圈与计数器500的第十九引脚工作触发端19连接。预设次数指的是根据电缆卷绕和卸放的测试经验，给将要测试电缆预估的一个反复卷绕和卸放测试次数；或者，预设次数可以理解为电缆反复的卷绕和卸放次数的测试愿望值。

计数器500的第十八引脚为公共端18与稳压直流电源的输出端连接，计数器500的公共端18与工作触发端19形成计数器500完成预设次数的计数的触发开关。当触发开关闭合，继电器K4的线圈工作，继电器K4的常开触点K41闭合，切换模块100、电机100等开始工作，则计数器500开始计数工作。在计数器500中，做电缆反复的卷绕和卸放测试前，计数器500设置相应的预设次数的计数，开始测试则触发开关闭合计数器500计数开始，到达预设计数的次数后，触发开关断开，计数器500计数结束，测试实验完成。

本实施例中，上述直流电源是电压变换模块600，可输出直流稳压电，电压变换模块600为控制模块300、计数器500等供电。在其它实施例中，电源可以用电池或直流稳压源提供。电压变换模块600包括变压器T1、整流桥B1、滤波电容C1、三端稳压器Q1和滤波电容C2。

变压器T1初级绕组与市电连接，变压器T1次级绕组与整流桥B1输入端连接，整流桥B1的正极输出端与滤波电容C1一端连接，整流桥B1的负极输出端与滤波电容C1另一端连接并接地。交流电经过变压器T1降压，整流桥B1整流，滤波电容C1滤波后得到稳定的直流电压输出，为后续的电路提供电源。

三端稳压器Q1的输入端与整流桥B1的正极输出端连接，三端稳压器Q1的输出端与滤波电容C2一端连接，滤波电容C2另一端接地，三端稳压器Q1的输出端作为电压变换模块600的输出端输出稳压直流电，三端稳压器Q1是一种固定输出三端稳压器，比如型号为7812的芯片，当然也可以采用可调输出三端稳压器。

在优选的实施例中，电缆卷绕测试工装电路还包括发声器件SP1，发声器件SP1与计数器500的第十七引脚悬空端17连接，悬空端17与公共端18、工作触发端19形成一个单刀双掷开关（图未标）；当单刀双掷开关置于工作触发端19时，计数器500开始预设次数的计数工作；当计数器500完成预设次数的计数工作时，单刀双掷开关置于悬空端17，发声器件SP1工作发出警报声音同时实验人员，因此实验人员不需要时刻守着记录电缆反复的卷绕和卸放次数。发声器件SP1优选为蜂鸣器。

在本实施例中，TCN-P61B计数器中，除上述提到的端脚按照上述的连接关系连接外，剩余其他的引脚接地或者悬空。

电缆卷绕测试工装电路还包括开关SW1，开关SW1一端与继电器K4的两个常开触点K41、变压器T1的初级绕组连接，开关SW1另一端与市电连接。

下面就一个优选的实施例对本电缆卷绕测试工装电路进行说明。

在做实验之前，设置时间继电器220（DH48S-S）参数，即延时时间：设置第一预设时长T1、第二预设时长T2，也就是第一电机M1正转和第二电机M2反转的时间，略大于电缆完成一次卷绕所用的时间和完成一次卸放所用时间，这样在卷绕和的过程中就会使电缆完全卷绕和完全卸放。此外，设置计数器500（TCN-P61B）的预设次数。

前期准备工作做好后：按上开关SW1开始通上电源，计数器500开始工作，同时电压经变压器T1变压，然后经过整流桥B1整流，滤波电容C1进行滤波，经过三端稳压器Q1（7812）输出稳定的12V直流电压，再经滤波电容C2滤波。此后电流到继电器K1和继电器K2的线圈，由于开关管Q2、开关管Q3的控制端没有电压，所以不导通。继电器K1、继电器K2各个常闭常开触点不动作。

同时电流也到达计数器500的第十八引脚公共端18、第十九引脚工作触发端19脚，继电器K4线圈通电，继电器K4的两个常开触点K41闭合。那么交流电流过继电器K4的两个常开触点K41到时间继电器220并开始工作，第一预设时长T1开始延时，同时电流也经过继电器K1的第一常闭触点K13和第二常闭触点K14，第一电机M1开始转动起来。

此时有两种情况：第一种情况是，在第一电机M1上带动的转动轴的电缆已经卷绕完了（在开始放置时第一电机M1这端电缆就没有剩余）；第二种情况是，第一电机M1还有电缆可以卷绕。

但这两种情况都不影响分析，当还有剩余的电缆时，第一电机M1转动，使电缆继续卷绕测试，由于在正常运转时，第一电机M1的工作电流为正常电流，在电阻R6上的电压比二极管D3、二极管D4、光电耦合器U1的发光器的压降小，所以不导通，开关管Q3控制端无电压，继电器K1的线圈不带电，继电器K1的各个常闭常开触点不动作。当电缆卷到没有剩余的时候（跟第一种情况一致了），第一电机M1出现堵转，第一电机M1工作电流会增大1至2倍，电阻R6上面的分得的电压增大，大于二极管D3、二极管D4和光电耦合器U1的发光器的压降使其均导通，开关管Q3导通，继电器K1的线圈上电，继电器的K1的各个常闭触点断开、常开触点闭合，第一电机M1停止转动。待第一预设时长T1结束时，第一常开触点K11（此时闭合）和继电器K2的第一常闭触点K21组成了一个通路，则继电器K1线圈一直有电；同时，继电器K1的第二常开触点K12闭合，触发计数器500计数一次。

当第一预设时长T1时间结束后，时间继电器220的第五引脚断开，第六引脚导通，同时开始第二预设时长T2的计时。

此时，继电器K3的线圈导通，其常开常闭触点动作，第二电机M2上电开始转动（继电器K2的线圈不带电，继电器K2的各个常闭触点闭合），同时带动转动轴使电缆卸放。当电缆卸放完的时候，第二电机M2堵转（堵转电路与第一电机M1工作时分析一样），开关管Q2导通，继电器K2的线圈带电，常开常闭触点动作。第一电机M1堵转时，继电器K1的线圈和第一常开触点K11和继电器K2的第一常闭触点K21这条支路导通；第二电机M2堵转时，继电器K2的线圈带电，继电器K2的第一常闭触点K21断开，使得继电器K1的线圈断电，继电器K1的第三常闭触点K15闭合，继电器K2的线圈和其第一常开触点K22以及继电器K1的第三常闭触点K15这条支路导通，继电器K2的各个常开常闭触点动作，断开了第二电机M2的供电。待第二预设时长T2结束后，下一个第一预设时长T1到来，后面的过程与上述分析的一样，一直循环下去。

当达到测试所需要的循环次数后（计数器500设置的预设次数），计数器500的第十八、十九引脚之间断开，继电器K4的线圈断电，其两个常开触点K41断开，完成测试；同时计数器第十七、十八引脚之间导通，蜂鸣器发出报警声音通知实验员。

通过电缆卷绕测试工装电路，自动带动电缆转动，自动记录循环测试，测试完后发出报警声音通知实验员，实验员不用自己动手测试，也不用时刻守着记录电缆卷绕和卸放循环次数，有简单、可靠等优点，解决了测试效率不高问题，降低了实验员的疲劳强度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电缆卷绕测试工装电路，用于控制电机带动电缆反复地卷绕和卸放，其特征在于，包括切换单元、触发单元、开关单元及计数器；

所述切换单元连接市电和所述电机，所述切换单元用于控制所述电机根据预设时长来回切换转动方向；

所述触发单元包括输入端、输出端及控制端，所述开关单元包括输入端、输出端、受控端及设于所述电机与所述市电间的受控触点；

所述触发单元的输入端通过所述切换单元与所述市电连接、所述触发单元的输出端与所述电机连接，所述开关单元的输入端与直流电源连接、所述开关单元的输出端接地，所述触发单元的控制端与所述开关单元的受控端连接，所述触发单元的输入端和输出端之间的电压大于或等于堵转阈值时触发所述开关单元控制所述受控触点断开，所述触发单元的输入端和输出端之间的电压小于堵转阈值时触发所述开关单元控制所述受控触点闭合；

所述开关单元根据所述受控触点的断开次数控制所述计数器计数，或所述切换单元根据所述转动方向切换的次数控制所述计数器计数。

2.根据权利要求1所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机用于带动所述电缆卷绕，所述第二电机用于带动所述电缆卸放；

所述触发单元包括与所述第一电机连接的第一触发模块和与所述第二电机连接的第二触发模块，所述开关单元包括与所述第一触发模块的控制端连接的第一开关模块和与所述第二触发模块控制端连接的第二开关模块，所述第一触发模块触发所述第一开关模块控制所述第一电机与所述受控触点间的通断和触发所述第一开关模块控制所述计数器计数，所述第二触发模块触发所述第二开关模块控制所述第二电机与所述受控触点间的通断。

3.根据权利要求2所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述第一触发模块包括电阻R6、二极管D3及光电耦合器U1；

所述电阻R6一端与所述市电连接、所述电阻R6另一端与所述第一电机连接，所述二极管D3的阳极与所述市电连接、所述二极管D3的阴极与所述光电耦合器U1的发光源的输入端连接，所述光电耦合器U1的发光源的输出端与所述电阻R6的另一端连接，所述光电耦合器U1的受光器的输入端与所述直流电源连接、所述光电耦合器U1的受光器的输出端为所述第一触发模块的控制端。

4.根据权利要求2所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述第二触发模块包括电阻R5、二极管D1及光电耦合器U2；

所述电阻R5一端与所述市电连接、所述电阻R5另一端与所述第二电机连接，所述二极管D1的阳极与所述市电连接、所述二极管D1的阴极与所述光电耦合器U2的发光源的输入端连接，所述光电耦合器U2的发光源的输出端与所述电阻R5的另一端连接，所述光电耦合器U2的受光器的输入端与所述稳压直流电源连接、所述光电耦合器U2的受光器的输出端与所述第二开关模块的受控端连接。

5.根据权利要求3或4所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述第一开关模块包括开关管Q3、继电器K1及第一分压模块，所述继电器K1包括线圈、第一常开触点、第二常开触点、第一常闭触点及第二常闭触点，所述开关管Q3包括输入端、输出端及控制端；

所述开关管Q3的控制端是所述第一开关模块的受控端，所述开关管Q3的输入端经所述继电器K1的线圈与所述直流电源连接，所述开关管Q3的输出端接地，所述第一分压模块一端与所述开关管Q3的控制端连接、所述第一分压模块另一端接地；

所述继电器K1的第一常开触点的一端与所述开关管Q3的输入端连接、所述继电器K1的第一常开触点的另一端接地，所述继电器K1的第二常开触点接于所述计数器的输入端与电压输出端之间，所述继电器K1的第一常闭触点和第二常闭触点分别连接在与所述第一电机连接的火线和零线上；

所述第二开关模块包括开关管Q2、继电器K2及第二分压模块，所述继电器K2包括线圈、第一常开触点、第二常闭触点及第三常闭触点；

所述开关管Q2的控制端作为所述第二开关模块的受控端与所述光电耦合器U2的受光器的输出端连接，所述开关管Q2的输入端经所述继电器K2的线圈与所述稳压直流电源连接，所述开关管Q2的输出端接地，所述第二分压模块一端与所述开关管Q3的控制端连接、所述第二分压模块另一端接地；

所述继电器K2的第一常开触点的一端与所述开关管Q2的输入端连接、所述继电器K2的第一常开触点的另一端接地，所述继电器K2的第二常闭触点和第三常闭触点分别连接在与所述第二电机连接的火线L和零线N上；

所述受控触点包括继电器K1的第一常闭触点、第二常闭触点和继电器K2的第二常闭触点及第三常闭触点。

6.根据权利要求5所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述继电器K1还包括第三常闭触点，所述继电器K2还包括第一常闭触点；所述继电器K1的第一常开触点的另一端经所述继电器K2的第一常闭触点接地，所述继电器K2的第一常开触点的另一端经所述继电器K1的第三常闭触点接地。

7.根据权利要求1所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述切换单元包括时间继电器和继电器K3，所述继电器K3包括线圈、触点开关；

所述时间继电器的第一引脚与第四引脚连接，第二引脚与所述市电的零线连接，第七引脚和第八引脚同时与所述市电的火线连接，所述第八引脚、第五引脚、第六引脚分别是所述时间继电器的转换触点、常闭触点、常开触点；

所述继电器K3的线圈的一端与所述市电的零线连接、所述继电器K3的线圈的另一端与所述时间继电器的第六引脚连接，所述时间继电器用于设置所述预设时长并根据所述预设时长触发所述继电器K3的触点开关的通断。

8.根据权利要求1或7所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，还包括继电器K4，所述继电器K4包括线圈、两个常开触点；

所述继电器K4的线圈与所述计数器的工作触发端连接，所述继电器K4的两个常开触点连接在所述切换单元与所述市电之间，所述计数器完成预设次数的计数后所述继电器K4的线圈失电，所述继电器K4的两个常开触点断开。

9.根据权利要求1所述的电缆卷绕测试工装电路，其特征在于，所述直流电源是电压变换模块，所述电压变换模块包括变压器、整流桥，三端稳压器、滤波电容C1及滤波电容C2；

所述变压器初级绕组与市电连接，所述变压器次级绕组与所述整流桥输入端连接，所述整流桥的正极输出端与所述滤波电容C1一端连接，所述整流桥的负极输出端与滤波电容C1另一端连接并接地；

所述三端稳压器的输入端与所述整流桥的正极输出端连接，所述三端稳压器的输出端与所述滤波电容C2一端连接，所述滤波电容C2另一端接地，所述三端稳压器的输出端作为所述电压变换模块的输出端输出稳压直流电。

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