CN105785211B - 线束导通测试装置及测试方法 - Google Patents

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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors

Abstract

本发明公开了一种线束导通测试装置及测试方法，包括n块单片机，分别与每块单片机对应的n组比较器，震动机，设于震动机上的温湿度试验箱和设于温湿度试验箱中的n条线束，n≥1；每组比较器均为8个，每个比较器均包括2个比较电路，每组比较器的m个比较电路的输入端分别与1条线束的m条芯线的一端电连接；每块单片机均与其对应的各个比较器的输出端电连接，各个单片机均与计算机数据连接，计算机分别与温湿度试验箱和震动机电连接。本发明具有适用性好、响应速度快，测试精度高、测试一致性好、测试效率高的特点。

Description

线束导通测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及技术领域，尤其是涉及一种测试精度高、测试一致性好、测试效率高的线束导通测试装置及测试方法。
背景技术
为了使在车辆中使用的线束能够满足车辆长时间运行的质量要求，在线束出厂时均需要对线束进行导通测试，只有满足测试要求的线束才能出厂。
传统的导线通断监测通过监控其导通电阻来实现，需要利用模数(A/D)转换模块，如果线束包含16根芯线，则需16个模数(A/D)转换模块，由于A/D转换过程的时间较长，对于us级的间歇性断路，容易出现监测信号丢失的情况，导致测试精度低下。
中国专利授权公开号：CN202770947U，授权公开日2013年3月6日，公开了一种发动机工件工艺线束导通检测装置，包括检测装置本体，所述监测装置本体与微机控制系统连接，可通过电脑显示器直接显示工艺线束导通与否和故障定位，所述检测装置本体一端用于放置并固定待检测工件，所述待检测工件的工艺线束接头设置有用于与线束对接用公头探针对接的母头插座，所述检测装置另一端设置有汽缸及设置于汽缸上的线束对接用公头探针，与线束对接用公头探针对接的线束对接用母头插座，所述线束对接用公头探针在汽缸推动下，与所述线束对接用母头插座对接。该实用新型的不足之处是，容易导致测试失误。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中的线束导通检测装置容易导致测试失误的不足，提供了一种测试精度高、测试一致性好、测试效率高的线束导通测试装置及测试方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种线束导通测试装置，包括n块单片机，分别与每块单片机对应的n组比较器，震动机，设于震动机上的温湿度试验箱和设于温湿度试验箱中的n条线束，n≥1；每组比较器均为8个，每个比较器均包括2个比较电路，每组比较器的m个比较电路的输入端分别与1条线束的m条芯线的一端电连接；每块单片机均与其对应的各个比较器的输出端电连接，各个单片机均与计算机数据连接，计算机分别与温湿度试验箱和震动机电连接。
本发明利用比较器对通断信号进行测试，单片机将通过信号传给计算机，通断信号测试的响应速度快，可同时对多条线束进行测试，测试精度高、测试一致性好、测试效率高。
作为优选，每个比较电路均包括电位器、放大器、若干个工作电阻和采样电阻；电位器一个固定触点端与VCC连接，电位器另一个固定触点端接地，电位器的动触点端与放大器的反相输入端电连接，放大器的同相输入端分别与电芯和采样电阻一端电连接，采样电阻另一端与VCC连接，电芯另一端接地，放大器的输出端分别与各个工作电阻和对应的单片机电连接。
作为优选，所述放大器为LM393放大器，工作电阻为2个，2个工作电阻分别为电阻R461和电阻R437，电阻R461两端分别与LM393放大器的第1管脚和第8引脚电连接，电阻R437与LM393放大器的第1管脚电连接。
作为优选，各个单片机通过CAN总线与计算机电连接。
作为优选，m为4至16。
一种线束导通测试装置的测试方法，包括如下步骤：
(6-1)计算机中设有由以震动频率为横坐标、震动功率谱值为纵坐标的震动曲线，以测试时间为横坐标、温度为纵坐标的温度调节曲线，以测试时间为横坐标、湿度为纵坐标的湿度调节曲线和测试时间长度T；
计算机给各个单片机、温湿度试验箱和震动机发送启动指令，在测试时间长度T内，温湿度试验箱按照温度调节曲线和湿度调节曲线进行温度和湿度的调节，控制震动机按照震动曲线震动；
每个单片机均将接收到启动指令的时刻定义为0时刻，然后启动定时累加器，每增加1ms将累加器计数一次；
(6-2)在震动机和温湿度试验箱工作的过程中，每个单片机每隔时间T1依次查询n个线束的m条芯线的反馈状态值，默认所有芯线导通时的状态值均为“0”；
当任意芯线出现连续5个“1”，或者连续5个“1”后进入“0”状态时，所述单片机将该状态值传给计算机，并将累加器的累加时间发送给计算机，当达到时间T时，计算机控制温湿度试验箱和振动机停止工作，计算机画出每条芯线的状态变化曲线；
(6-3)计算机中设有故障阈值T2，计算机将每条芯线的状态变化曲线中“1”出现的时间长度大于T2处定义为故障点，将故障点个数≥1的芯线均定义为故障芯线；
对于每条线束，若其中任一条芯线为故障芯线，则在计算机中显示所述线束不合格；否则在计算机中显示所述线束合格。
作为优选，所述震动频率的取值范围为100Hz至1600Hz，所述震动曲线的震动功率谱值从90(m/s2)2/Hz随着震动频率的增加先呈正弦形状上升至190(m/s2)2/Hz，然后沿斜线下降至80(m/s2)2/Hz，其后稳定在80(m/s2)2/Hz。
作为优选，温度的取值范围为-40℃至120℃，随着测试时间的增加，温度从20℃先沿斜线下降至-40℃，然后沿斜线上升，其后呈正弦状上升至120℃，再从120℃下降至20℃。
作为优选，湿度的取值范围为20％至95％，随着测试时间的增加，湿度从20％先呈斜线状上升至45％，然后沿斜线下降至30％，其后呈正弦状上升至95％，再从95％沿斜线下降至20％。
作为优选，T1为1us，T2为10s。
因此，本发明具有如下有益效果：适用性好、响应速度快，测试精度高、测试一致性好、测试效率高。
附图说明
图1是本发明的一种原理框图；
图2是本发明的一种比较电路的电路图；
图3是本发明的一种芯线状态变化曲线；
图4是本发明的实施例的一种流程图。
图中：单片机1、震动机2、温湿度试验箱3、线束4、比较电路5、芯线6、计算机7、CAN总线8、采样电阻RL。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示的实施例是一种线束导通测试装置，包括4块单片机1，分别与每块单片机对应的4组比较器，震动机2，设于震动机上的温湿度试验箱3和设于温湿度试验箱中的4条线束4，每组比较器均为8个，每个比较器均包括2个比较电路5，每组比较器的16个比较电路的输入端分别与1条线束的16条芯线6的一端电连接；每块单片机均与其对应的各个比较器的输出端电连接，各个单片机均与计算机7数据连接。各个单片机通过CAN总线8与计算机电连接，计算机分别与温湿度试验箱和震动机电连接。
如图2所示，每个比较电路均包括电位器、放大器、2个工作电阻和采样电阻RL；电位器一个固定触点端与VCC连接，电位器另一个固定触点端接地，电位器的动触点端与放大器的反相输入端电连接，放大器的同相输入端分别与电芯和采样电阻一端电连接，采样电阻另一端与VCC连接，电芯另一端接地，放大器的输出端分别与各个工作电阻和对应的单片机电连接。
放大器为LM393放大器，工作电阻为2个，2个工作电阻分别为电阻R461和电阻R437，电阻R461两端分别与LM393放大器的第1管脚和第8引脚电连接，电阻R437与LM393放大器的第1管脚电连接。
根据U＝I*R，每条线束一端接地，另一端接100Ω电阻RL，100Ω电阻RL另一端接5V电源(VCC)。采样点在电阻RL与线束之间。线束正常导通时，电阻RL的电流≈50Ma(线束导通电阻不计)，电阻RL上的电压为5V(U＝I*R＝0.05A*100Ω)，采样点的电压为0V。如果瞬间开路(电阻值大于7Ω)的情况下，根据电阻串联分压，采样电压高于
采样点连接到LM393放大器的正向输入端CH13A，反向输入端通过电位器进行分压，将其参考电压调节到0.37V。因此，在正常导通的时候，LM393放大器的输出端输出为低电平“0”，在断路的时候输出高电平“1”。
如图4所示，一种线束导通测试装置的测试方法，包括如下步骤：
步骤100，检测
计算机中设有由以震动频率为横坐标、震动功率谱值为纵坐标的震动曲线，以测试时间为横坐标、温度为纵坐标的温度调节曲线，以测试时间为横坐标、湿度为纵坐标的湿度调节曲线和测试时间长度T；
计算机给各个单片机、温湿度试验箱和震动机发送启动指令，在测试时间长度T内，温湿度试验箱按照温度调节曲线和湿度调节曲线进行温度和湿度的调节，控制震动机按照震动曲线震动；
每个单片机均将接收到启动指令的时刻定义为0时刻，然后启动定时累加器，每增加1ms将累加器计数一次；
步骤200，画出每条芯线的状态变化曲线
在震动机和温湿度试验箱工作的过程中，每个单片机每隔时间T1依次查询n个线束的m条芯线的反馈状态值，默认所有芯线导通时的状态值均为“0”；
当任意芯线出现连续5个“1”，或者连续5个“1”后进入“0”状态时，所述单片机将该状态值传给计算机，并将累加器的累加时间发送给计算机，当达到时间T时，计算机控制温湿度试验箱和振动机停止工作，计算机画出每条芯线的状态变化曲线；
步骤300，做出线束是否合格的判断
计算机中设有故障阈值T2，如图3所示，计算机将每条芯线的状态变化曲线中“1”出现的时间长度大于T2处定义为故障点，将故障点个数≥1的芯线均定义为故障芯线；
对于每条线束，若其中任一条芯线为故障芯线，则在计算机中显示所述线束不合格；否则在计算机中显示所述线束合格。
其中，震动频率的取值范围为100Hz至1600Hz，震动曲线的震动功率谱值从90(m/s2)2/Hz随着震动频率的增加先呈正弦形状上升至190(m/s2)2/Hz然后沿斜线下降至80(m/s2)2/Hz，其后稳定在80(m/s2)2/Hz。
温度的取值范围为-40℃至120℃，随着测试时间的增加，温度从20℃先沿斜线下降至-40℃，然后沿斜线上升，其后呈正弦状上升至120℃，再从120℃下降至20℃。
湿度的取值范围为20％至95％，随着测试时间的增加，湿度从20％先呈斜线状上升至45％，然后沿斜线下降至30％，其后呈正弦状上升至95％，再从95％沿斜线下降至20％。T1为1us，T2为10s。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种用于线束导通测试装置的测试方法，用于线束导通测试装置包括n块单片机(1)，分别与每块单片机对应的n组比较器，震动机(2)，设于震动机上的温湿度试验箱(3)和设于温湿度试验箱中的n条线束(4)，n≥1；每组比较器均为8个，每个比较器均包括2个比较电路(5)，每组比较器的m个比较电路的输入端分别与1条线束的m条芯线(6)的一端电连接；每块单片机均与其对应的各个比较器的输出端电连接，各个单片机均与计算机(7)数据连接，计算机分别与温湿度试验箱和震动机电连接；其特征是，包括如下步骤：
(1-1)计算机中设有由以震动频率为横坐标、震动功率谱值为纵坐标的震动曲线，以测试时间为横坐标、温度为纵坐标的温度调节曲线，以测试时间为横坐标、湿度为纵坐标的湿度调节曲线和测试时间长度T；
计算机给各个单片机、温湿度试验箱和震动机发送启动指令，在测试时间长度T内，温湿度试验箱按照温度调节曲线和湿度调节曲线进行温度和湿度的调节，控制震动机按照震动曲线震动；
每个单片机均将接收到启动指令的时刻定义为0时刻，然后启动定时累加器，每增加1ms将累加器计数一次；
(1-2)在震动机和温湿度试验箱工作的过程中，每个单片机每隔时间T1依次查询n个线束的m条芯线的反馈状态值，默认所有芯线导通时的状态值均为“0”；
当任意芯线出现连续5个“1”，或者连续5个“1”后进入“0”状态时，所述单片机将该状态值传给计算机，并将累加器的累加时间发送给计算机，当达到时间T时，计算机控制温湿度试验箱和振动机停止工作，计算机画出每条芯线的状态变化曲线；
(1-3)计算机中设有故障阈值T2，计算机将每条芯线的状态变化曲线中“1”出现的时间长度大于T2处定义为故障点，将故障点个数≥1的芯线均定义为故障芯线；
对于每条线束，若其中任一条芯线为故障芯线，则在计算机中显示所述线束不合格；否则在计算机中显示所述线束合格。
2.根据权利要求1所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，每个比较电路均包括电位器、放大器、若干个工作电阻和采样电阻(RL)；电位器一个固定触点端与VCC连接，电位器另一个固定触点端接地，电位器的动触点端与放大器的反相输入端电连接，放大器的同相输入端分别与电芯和采样电阻一端电连接，采样电阻另一端与VCC连接，电芯另一端接地，放大器的输出端分别与各个工作电阻和对应的单片机电连接。
3.根据权利要求2所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，所述放大器为LM393放大器，工作电阻为2个，2个工作电阻分别为电阻R461和电阻R437，电阻R461两端分别与LM393放大器的第1管脚和第8引脚电连接，电阻R437与LM393放大器的第1管脚电连接。
4.根据权利要求1所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，各个单片机通过CAN总线(8)与计算机电连接。
5.根据权利要求1所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，m为4至16。
6.根据权利要求1所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，所述震动频率的取值范围为100Hz至1600Hz，所述震动曲线的震动功率谱值从90(m/s2)2/Hz随着震动频率的增加先呈正弦形状上升至190(m/s2)2/Hz然后沿斜线下降至80(m/s2)2/Hz，其后稳定在80(m/s2)2/Hz。
7.根据权利要求1所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，温度的取值范围为-40℃至120℃，随着测试时间的增加，温度从20℃先沿斜线下降至-40℃，然后沿斜线上升，其后呈正弦状上升至120℃，再从120℃下降至20℃。
8.根据权利要求1所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，湿度的取值范围为20％至95％，随着测试时间的增加，湿度从20％先呈斜线状上升至45％，然后沿斜线下降至30％，其后呈正弦状上升至95％，再从95％沿斜线下降至20％。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的用于线束导通测试装置的测试方法，其特征是，T1为lus，T2为10s。
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