CN107015076B - 用于缆线的测试帽 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“用于缆线的测试帽”。电子设备包括尺寸和形状被设定成紧密地适配在缆线端部处的连接器上的外壳，该连接器包含第一电触点。电子设备还包括在外壳内的第二电触点和测试电路系统。第二电触点被配置和定位成在外壳被适配在连接器上时与第一电触点配合。测试电路系统被包含在外壳内并且耦合到第二电触点，并且被配置成测试缆线的功能性。

Description

用于缆线的测试帽
技术领域
本发明整体涉及测试电缆，并且具体地涉及用于缆线的测试帽和适配器。
背景技术
电缆用于宽泛的电子应用。缆线有时经受功能性测试。以下提供了用于测试电缆的示例现有技术。
美国专利申请公布2011/0136396描述了用于密封和保护暴露缆线导体的端部同时允许金属测试探针反复进入缆线的可重用端帽，该专利申请公布的公开内容以引用方式并入本文。端帽具有外部管状外壳，该外部管状外壳在一端打开以接收缆线的端部并且在相对端部由刚性材料塞封闭。管状外壳可为尺寸可恢复的。塞具有包含可变形自密封材料的中空腔体。
美国专利3,906,477描述了用于高压交流电电路的插入式连接器，该插入式连接器包括与故障响应装置一起嵌入绝缘材料中的导体，绝缘材料带有与其电容关联的测试点端子，故障响应装置安装在连接器上并且具有在故障电流在导体中流动时转换成故障指示位置并且在恢复向导体通电压时从故障指示位置复位的目标，该专利的公开内容以引用方式并入本文。
以引用方式并入本专利申请的文献将被视为本专利申请的整体部分，不同的是如果这些并入的文献中的任何术语以与在本说明书中明确或隐含地做出的定义在某种程度上相冲突的方式定义，则应只考虑本说明书中的定义。
发明内容
本文所述的本发明的实施方案提供了包括外壳的电子设备，外壳的尺寸和形状被设定成紧密地适配在缆线端部处的包含第一电触点的连接器上。电子设备还包括在外壳内的第二电触点和测试电路系统。第二电触点被配置和定位成在外壳被适配在连接器上时与第一电触点配合。测试电路系统被包含在外壳内并且耦合到第二电触点，并且被配置成测试缆线的功能性。
在一些实施方案中，电子设备包括用于将外壳附接到连接器的机械接口。在其它实施方案中，电子设备被构建为连接器的一部分。在又一实施方案中，测试电路系统被配置成从内部电池接收电力。
在一个实施方案中，电子设备被配置成在外壳被适配在连接器上时经由缆线连接到在缆线的相对端部处的电子系统。在另一个实施方案中，测试电路系统被配置成经由缆线从电子系统接收电力。在又一实施方案中，电子设备被配置成测试电子系统的功能性。
在一些实施方案中，测试电路系统被配置成在电子系统的显示器上显示测试结果。在其它实施方案中，电子设备还包括显示器，其被配置成在电子设备处局部显示测试结果。在又一实施方案中，显示器包括一个或多个视觉指示器。在一个实施方案中，外壳被配置成覆盖连接器以便保护连接器不受机械损坏。在另一个实施方案中，电子设备被配置成杀菌的或高压消毒的以便用于医疗环境。
在一些实施方案中，电子设备附加包括第三电触点、一个或多个开关和控制电路系统。第三电触点被配置用于连接到附加的缆线。一个或多个开关被配置成在测试模式中将第二电触点连接到测试电路系统并且在通过模式中将第二电触点连接到第三电触点。控制电路系统被配置成控制开关。在其它实施方案中，控制电路系统被配置成被指示以在缆线上的测试模式与通过模式之间选择。
根据本发明的实施方案，另外提供了用于缆线测试的方法，该方法包括将电子设备适配在缆线端部处的连接器上，连接器包含第一电触点，使得电子设备的外壳紧密地适配在连接器上并且电子设备的在外壳内的第二电触点被定位成与第一电触点配合。使用电子设备的测试电路系统测试了缆线的功能性，测试电路系统被包含在外壳内并且耦合到第二电触点。
结合附图，根据以下对本公开的实施方案的详细说明，将更全面地理解本公开，其中：
附图说明
图1为根据本发明实施方案的电子系统的示意性图示说明；
图2为根据本发明实施方案的测试设备的示意性图示说明；
图3和图4为根据本发明实施方案的连接器和用于测试缆线的测试设备的示意性图示说明；
图5为示意性说明根据本发明实施方案的用于使用测试设备测试缆线的方法的流程图；并且
图6为根据本发明另一个实施方案的测试设备的示意性图示说明。
具体实施方式
综述
本文所述的本发明的实施方案提供了用于例如在电子系统的建立或常规操作期间测试电缆的电子设备和方法。缆线的功能性测试可涉及缆线部件(例如，导线和连接器引脚)的导通性测试、包括在缆线中的导线的阻抗和电阻、导线间特性或其它合适的测试。
在一些公开的实施方案中，测试设备使用机械接口附接到在缆线端部处的连接器。测试设备包括附接到机械接口的外壳并且包括电触点，诸如连接引脚，电触点被配置成与包括在连接器中的电触点配合，以便在连接器与设备之间传导电信号。设备还包括被配置成测试缆线的功能性的测试电路系统。例如，测试电路系统可将电信号发送到电触点并且从电触点接收电信号、分析信号并且提供缆线的功能性状态。
在一个实施方案中，测试电路系统可包括显示缆线的功能性测试结果的显示器。显示器可包括一个或多个视觉指示器以在测试完成时以及可能地在测试期间指示缆线的功能性状态。
在另一个实施方案中，在测试期间，测试设备连接到缆线的一个端部，并且缆线在另一个端部连接到电子模块，诸如操作控制台。控制台经由缆线以及包括在连接器中和测试设备中的电触点将测试信号发送到测试设备。在又一实施方案中，测试电路系统可不包括显示器并且功能性测试结果可被显示在操作控制台上的屏幕上。在一些实施方案中，操作控制台也提供用于操作测试设备的电力。在又一实施方案中，测试设备由耐用材料制成并且被配置成耐受杀菌或高压消毒过程以便有资格用于医疗环境中。
本公开中的术语“模块”和“子系统”可互换使用并且是指包括在电子系统中通过电缆互连的部件。
在一些实施方案中，测试设备在电子系统的建立期间使用，用于在缆线在一个端部处连接到操作控制台并且在缆线的另一个端部(例如，远侧端部)处保持未连接的情况下测试缆线的功能性，缆线的未连接的另一个端部用于将控制台连接到子系统，诸如医疗导管。
在操作电子系统时发生失效的情况下，缆线的远侧端部可与子系统断开连接并且连接到测试设备的外壳以便测试缆线的功能性。在测试期间，缆线的远侧端部通常与导管断开连接以便避免干涉医疗过程。
通常，电子模块诸如操作控制台具有内部测试能力。在一个实施方案中，除测试缆线本身的功能性之外，测试设备可用于通过对于从控制台发射的信号闭合回路、分析信号以检测控制台中的潜在故障并且将分析信号发送回控制台来测试前端电路和控制台的插座的功能性。
在一些实施方案中，所公开的设备使用机械接口机械地连接到缆线的连接器。在测试了第一缆线之后，设备可与第一缆线的连接器分离并且转换到第二缆线的第二连接器以便测试第二缆线。由于单个设备可用于测试多个缆线，因此该技术节约了成本。在另选的实施方案中，连接器可包括内置式设备以便节约将设备从一个测试缆线转换到另一个测试缆线所需的时间。在又一实施方案中，设备被实现为在两个缆线部分之间或在缆线与电子模块之间串联连接的适配器。
所公开的技术可用于任何电子系统以缩短隔离和确定故障所需的时间，同时节约由错误地替换功能缆线或错误地替换连接到缆线远侧端部的功能终端设备诸如导管导致的成本。
系统说明
图1为根据本发明实施方案的电子系统20的示意性图示说明。系统20包括操作控制台22和电子模块23，两者分别通过电子缆线30和电子缆线52互连。
控制台22包括输入设备28、显示器26和电子电路系统24，电子电路系统24包括若干电路(未示出)，诸如到模块23的接口、处理器、前端电路和系统控制台的插座。参考插图27，连接器32附接到缆线30的远侧端部并且被配置成使用电触点42连接到配合连接器34。
测试设备33包括机械接口38，在本实施例中为带，机械接口38附接到尺寸和形状被设定成紧密地适配在连接器32上的外壳33。设备33还包括被配置成连接到连接器32的电触点的电触点40。外壳33和触点40的附加实施方案更详细地描述于图2至图4。
缆线52在其远侧端部处附接到的连接器34，并且在其近侧端部处被插入模块23中。另选地，连接器34可为模块23的整体部分而无需缆线52。模块23可为任何电子模块，诸如用于医疗过程的导管、合适的通信设备或其它模块。
在一些实施方案中，设备33由耐用材料(例如，塑料)制成并且被配置成杀菌的或高压消毒的以便用于医疗环境。
图2为根据本发明实施方案的设备33的示意性图示说明。外壳36包括被配置和定位成在外壳适配在连接器32上时与触点42配合的电触点40。通常，控制台22被配置成测试缆线30的功能性，并且测试设备33在缆线30的远侧端部与缆线52或与模块23断开连接并且相反连接到测试设备33的情况下通过控制台实现测试。
在一些实施方案中，外壳36包括测试电路系统44，测试电路系统44经由导线50耦合到触点40并且被配置成测试包括了缆线导线和触点42两者的缆线30的功能性。功能性测试可包括测试导线的各种特性，诸如部分或所有缆线导线以及连接器引脚的导通性、包括在缆线30中的导线的阻抗、电阻和其它特性以及导线间特性。
在各种实施方案中，测试电路系统44可包括任何合适类型的电子电路系统。在本上下文中，此类将触点40中的两个或更多个短路在一起的短路连接或环回连接的电导体也被认为是测试电路系统。除此之外或另选地，测试电路系统44可包括例如无源净电阻器或生成测试信号的有源集成电路或甚至由内部电池操作或者通过缆线30具有来自控制台24的供电的微控制器。
在一个实施方案中，功能性测试的结果可通过控制台22分析并且在控制台22的显示器26上呈现给用户。在另一个实施方案中，测试电路系统44可包括显示器46，显示器46被配置成以如针对显示器26所述的完整格式或以任何其它适合的格式显示测试结果。在又一实施方案中，显示器46可包括视觉指示器，诸如发光二极管(LED)，其被配置成使用所选的指示器显示布置显示缆线的功能性状态(例如，红色LED可指示故障状态并且绿色LED可指示已经通过测试)。
在一些实施方案中，控制台22可识别测试设备33到缆线30的连接并且可自动发起缆线30的测试。另选地，设备33可包括合适的输入设备(例如，DIP开关或者(一个或多个)按钮)用于由用户配置或开始测试。
对于缆线的功能性测试可在系统操作之前和/或在系统操作期间执行。例如，在医疗过程期间，包括在用于该过程的医疗系统中的一个或多个电子模块中存在故障状况对于用户可变得明显。在一些不清楚医疗系统中哪个部分失灵的故障类型中，典型的调试情形为顺序地替换系统的不同部件直到纠正故障为止。通常，系统的电子模块使用电缆互连。由于缆线通常比电子模块成本低并且易于替换，用户可尝试通过错误地替换一个或多个完全功能的缆线来确定故障状况，因此浪费了时间和金钱而没有解决故障。
在一些实施方案中，设备33可使用机械接口38(或任何其它合适的接口)附接到包括在系统中的所选缆线的连接器，以便为用户提供内置式测试能力同时建立医疗过程或者同时在执行医疗过程期间识别故障。所述技术可适用于附加的应用，诸如用于在建立通信系统时或在多个通信子系统之间通信会话期间测试缆线。
图3为根据本发明实施方案的处于分离位置的设备33的示意性图示说明。为了测试缆线30，用户可通过使连接器32与连接器34之间(示于图1)分开使缆线30与缆线52断开连接。
图4为根据本发明实施方案的连接到连接器32的设备33的示意性图示说明。在该位置，外壳36适配在连接器32上使得触点40被定位以与触点42配合。用户可使用输入设备28和电子电路系统24测试缆线30的功能性，电子电路系统24被配置成经由缆线30以及电触点42和电触点40将测试信号发送到测试电路系统44。在一个实施方案中，测试电路系统44被配置成分析测试信号并且生成可显示在显示器46和/或显示器26上的缆线的功能性测试状态。在一个实施方案中，测试电路系统44可用于测试前端电路和包括在控制台中的插座的功能性。
图5为示意性说明根据本发明实施方案的用于使用测试设备33测试缆线30的方法的流程图。在设备连接步骤100，方法开始于经由连接器32将测试设备33连接到缆线30。在一个实施方案中，可在建立系统期间进行将测试设备33连接到缆线30以便在操作系统20之前验证缆线30为功能的。例如，在将缆线30连接到电路系统24之后并且在将缆线30连接到模块23之前执行测试。在另选的实施方案中，响应于系统20中的失效，缆线30可与缆线52(或直接与模块23)断开连接并且连接到设备33以便识别缆线30是否为失效的源头。
在一些实施方案中，电路系统24检查电触点40与电触点42之间的电连通性，并且用户可使用输入设备28发起缆线的功能性测试。在测试步骤102，电路系统44经由缆线30以及触点40和触点42从电路系统24接收测试信号、分析信号并且显示器22和/或显示器46显示功能性测试的结果。在决定步骤104，在一些实施方案中，响应于测试结果(例如，缆线30中所有导线(未示出)的导通性、触点42的导通性、导线以及导线间的阻抗和电阻)，用户可决定缆线是否为功能的。在其它实施方案中，显示器22和/或显示器46可例如通过点亮绿色LED以显示功能性或点亮红色LED以显示非功能性来自动显示测试的功能/非功能结果。
如果缆线成功地通过测试，那么在连接到导管步骤106，外壳36从连接器32拔出并且连接器32经由连接器34连接到电子模块23(例如，用于医疗过程的插入导管)。另一方面，如果缆线未通过测试，那么在缆线替换步骤108，缆线被认为非功能的并且可被替换为另一个基本上类似的缆线。在一些实施方案中，在替换缆线之后，方法可环回到设备连接步骤100以便测试替换缆线的功能性。
图6为根据本发明另一个实施方案的测试设备的示意性图示说明。在该实施例中的测试设备被实现为测试适配器60，该测试适配器60电连接到如图1所述的连接器32和连接器34。在一个实施方案中，适配器60可包括将适配器机械地连接到连接器32的任选的机械接口54。在另一个实施方案中，适配器60可包括将适配器60连接到任选的保护盖58的机械接口56，该保护盖58被配置成(在连接器34与适配器60断开连接时)紧密地适配在适配器60上以便机械地保护适配器。测试适配器包括被配置和定位成在适配器适配在连接器32上时与触点42配合的电触点41。适配器60还包括类似地被配置和定位成与连接器34的电触点71配合电触点70。
参考插图61，适配器36包括基本上类似于如图2所述的测试电路系统44的测试电路系统64。测试电路系统64被配置成如图1至图5所述对所考虑的缆线执行功能测试。继电器66包括一个或多个开关，诸如由控制器62控制的开关66A和开关66B。通常控制器同时改变所有开关的状态。在另选的实施方案中，每个开关可单独控制。
开关66A经由导线78连接到触点41A、经由导线84连接到触点70A并且经由导线80连接到测试电路系统64。开关66A被配置成在测试模式中将触点41A连接到测试电路系统64或在通过模式中连接到触点70A之间切换。类似地，开关66B经由导线72连接到触点41中的另一个触点、经由导线76连接到触点70中的另一个触点并且经由导线74连接到测试电路系统64。开关66B被配置成在测试模式中将其相应触点41切换到测试电路系统64或在通过模式中切换到其相应触点70。
在测试模式中，测试电路系统64执行如上所述的缆线30的测试。在通过模式中，开关66A和开关66B使测试电路系统64断开连接并且将触点41连接到触点70以便允许系统20的正常操作。开关66A和开关66B还经由导线86连接到被配置成控制开关的控制器62。在一些实施方案中，控制台22可使用触点41C和导线82经由缆线30将切换命令发送到控制器62。在另选的实施方案中，可使用内部定时器(未示出)控制控制器。
应当理解，以上所述实施方案以举例的方式引用，并且本发明不限于上文具体示出并描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合，以及本领域技术人员在阅读上述描述时会想到且未在现有技术中公开的各种特征的变型和修改。

Claims (26)

1.一种电子设备，包括：
外壳，所述外壳的尺寸和形状被设定成紧密地适配在缆线的端部处的连接器上，所述连接器包含第一电触点；
在所述外壳内的第二电触点，所述第二电触点被配置和定位成在所述外壳被适配在所述连接器上时与所述第一电触点配合；
测试电路系统，所述测试电路系统被包含在所述外壳内并且耦合到所述第二电触点，并且被配置成测试所述缆线的功能性；
用于连接到附加的缆线的第三电触点；
一个或多个开关，所述一个或多个开关被配置成在测试模式中将所述第二电触点连接到所述测试电路系统并且在通过模式中将所述第二电触点连接到所述第三电触点；以及
控制电路系统，所述控制电路系统被配置成控制所述开关。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备包括用于将所述外壳附接到所述连接器的机械接口。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备被构建为所述连接器的一部分。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述测试电路系统被配置成从内部电池接收电力。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备被配置成在所述外壳被适配在所述连接器上时，经由所述缆线连接到在所述缆线的相对端部处的电子系统。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述测试电路系统被配置成经由所述缆线从所述电子系统接收电力。
7.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述电子设备被配置成测试所述电子系统的功能性。
8.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述测试电路系统被配置成在所述电子系统的显示器上显示测试结果。
9.根据权利要求1所述的电子设备，包括显示器，所述显示器被配置成在所述电子设备处局部显示测试结果。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述显示器包括一个或多个视觉指示器。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述外壳被配置成覆盖所述连接器以便保护所述连接器不受机械损坏。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备被配置成杀菌的或高压消毒的以便用于医疗环境。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述控制电路系统被配置成被指示以在所述缆线上的所述测试模式与所述通过模式之间选择。
14.一种用于缆线测试的方法，包括：
将电子设备适配在缆线的端部处的连接器上，所述连接器包含第一电触点，使得所述电子设备的外壳紧密地适配在所述连接器上并且在所述电子设备的所述外壳内的第二电触点被定位成与所述第一电触点配合；
使用所述电子设备的测试电路系统测试所述缆线的功能性，所述测试电路系统被包含在所述外壳内并且耦合到所述第二电触点；
经由第三电触点将所述电子设备连接到附加的缆线；
使用一个或多个开关，在测试模式中将所述第二电触点连接到所述测试电路系统；以及
在通过模式中将所述第二电触点连接到所述第三电触点。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述外壳使用机械接口附接到所述连接器。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述电子设备被构建为所述连接器的一部分。
17.根据权利要求14所述的方法，并且包括从内部电池接收通向所述电子设备的电力。
18.根据权利要求14所述的方法，并且包括经由所述缆线将所述电子设备连接到在所述缆线的相对端部处的电子系统。
19.根据权利要求18所述的方法，并且包括经由所述缆线从所述电子系统接收电力。
20.根据权利要求18所述的方法，并且包括测试所述电子系统的功能性。
21.根据权利要求18所述的方法，其中测试所述功能性包括在所述电子系统的显示器上显示测试结果。
22.根据权利要求14所述的方法，其中测试所述功能性包括在所述电子设备的显示器上显示测试结果。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述显示器包括一个或多个视觉指示器。
24.根据权利要求14所述的方法，并且包括使用所述外壳覆盖所述连接器，以便保护所述连接器不受机械损坏。
25.根据权利要求14所述的方法，并且包括将所述电子设备杀菌或高压消毒以便在医疗环境中使用。
26.根据权利要求14所述的方法，并且包括接收指令以在所述缆线上的所述测试模式与所述通过模式之间选择。
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