CN116256562A - 一种多通道线缆测试系统 - Google Patents

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马骋骅
胡正兴
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Abstract

本发明属于电变量测量技术领域，公开了一种多通道线缆测试系统；控制模块解析通道切换指令和测试指令并输出切换信号、测试信号；控制模块将切换信号发送至继电器驱动模块，继电器驱动模块响应切换信号，并控制通道切换模块切换至相应测试通道；控制模块将测试信号发送至测试互锁模块，测试互锁模块响应测试信号使测试接口与数字万用表或绝缘电阻测试仪连通，由数字万用表或绝缘电阻测试仪对测试线缆进行测试；数字万用表或绝缘电阻测试仪将测得的参数上传至上位机；通过通道切换模块切换需要测试的线缆，由接入测试互锁模块的绝缘电阻测试仪或数字万用表对线缆进行检测并上传至上位机，提高了测试效率，无需人工读取测试数据。

Description

一种多通道线缆测试系统
技术领域
本发明属于电变量测量技术领域，涉及一种多通道线缆测试系统。
背景技术
在船舶、航空、汽车等相关工业领域中，线缆的主要作用是信号的传输，为保证信号能够准确的传输，其物理特性、电气性能都有一定的要求。在使用过程中需要定期对其进行检测，检测其性能是否满足正常使用的要求，包括：导通性、绝缘性、耐压性、衰减性、抗干扰性等。
目前，大多数的线缆检测仍是人工检测，利用万用表测量线缆的导通阻值、绝缘阻值，人工读取数据，误差较大，且测试效率低下。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种多通道线缆测试系统；通过通道切换模块切换需要测试的线缆，由接入测试互锁模块的绝缘电阻测试仪或数字万用表对线缆进行检测并上传至上位机，提高了测试效率，无需人工读取测试数据。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种多通道线缆测试系统，包括依次连接的RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块、通道切换模块和接口模块，接口模块连接多个线缆；通道切换模块与控制模块之间还设有测试互锁模块，测试互锁模块上设有用于接入数字万用表和绝缘电阻测试仪的测试接口；
RS232接口及转换模块将控制模块与上位机连接；上位机将通道切换指令和测试指令通过RS232接口及转换模块发送至控制模块；
控制模块接收RS232接口及转换模块发送的通道切换指令和测试指令，解析通道切换指令和测试指令并输出切换信号、测试信号；
控制模块将切换信号发送至继电器驱动模块，继电器驱动模块响应切换信号，并控制通道切换模块切换至相应测试通道；控制模块将测试信号发送至测试互锁模块，测试互锁模块响应测试信号使测试接口与数字万用表或绝缘电阻测试仪连通，由数字万用表或绝缘电阻测试仪对测试线缆进行测试；数字万用表或绝缘电阻测试仪将测得的参数上传至上位机。
进一步地，所述测试互锁模块包括正端互锁模块和负端互锁模块；
正端互锁模块包括正端收发电路、正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路、正端导通补偿电路和正端互锁电路；正端互锁电路位于正端绝缘电阻测试电路和正端导通测试电路之间；
正端收发电路的输入端与控制模块的输出端相连，并接收控制模块发送的测试信号；正端收发电路的输出端与正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路和正端导通补偿电路的输入端相连，正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路和正端导通补偿电路的输出端分别设有正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和正端补偿继电器；正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和正端补偿继电器的接触器分别接入通道切换模块；
负端互锁模块包括负端收发电路、负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路、负端导通补偿电路和负端互锁电路；负端互锁电路位于负端绝缘电阻测试电路和负端导通测试电路之间；
负端收发电路的输入端与控制模块的输出端相连，并接收控制模块发送的测试信号；负端收发电路的输出端与负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路和负端导通补偿电路的输入端相连，负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路和负端导通补偿电路的输出端分别设有负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器；负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器分别接入通道切换模块。
进一步地，正端互锁电路包括场效应管Q16，场效应管Q16的第一引脚接电阻R32和R35的一端，电阻R32的一端接正端收发电路，电阻R35的另一端接地；场效应管Q16的第二引脚接地；场效应管Q16的第三引脚接正端绝缘电阻测试电路；还包括场效应管Q20，场效应管Q20的第一引脚接电阻R47和R49的一端，电阻R47的一端接正端收发电路，电阻R49的另一端接地；场效应管Q20的第二引脚接地；场效应管Q20的第三引脚接正端导通测试电路。
进一步地，负端互锁电路包括场效应管Q17，场效应管Q17的第一引脚接电阻R34和R37的一端，电阻R34的一端接负端收发电路，电阻R37的另一端接地；场效应管Q17的第二引脚接地；场效应管Q17的第三引脚接负端绝缘电阻测试电路；还包括场效应管Q21，场效应管Q21的第一引脚接电阻R48和R50的一端，电阻R48的一端接负端收发电路，电阻R50的另一端接地；场效应管Q21的第二引脚接地；场效应管Q21的第三引脚接负端导通测试电路。
进一步地，所述继电器驱动模块包括多个继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端用于连接通道切换模块，继电器驱动电路的输入端与控制模块的输出端相连；继电器驱动电路接收控制模块的切换信号，并输出控制通道切换模块的电平信号。
进一步地，RS232接口及转换模块内设有为通道切换模块供电的+12V电源端子，以及+5V电源端子；
还包括与+5V电源端子相连的+5V电源转换电路，+5V电源转换电路将+5V电源分别转换为+3.3V、+2.5V和+1.2V电源，为RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块和测试互锁模块提供电源。
进一步地，所述通道切换模块包括多个切换电路，切换电路包括高端继电器和低端继电器，高端继电器和低端继电器均为双刀双掷继电器；
高端继电器和低端继电器的电磁线圈一端均接+12V电源端子，高端继电器和低端继电器的电磁线圈另一端均接继电器驱动电路的输出端，用于接收继电器驱动电路输出的电平信号；高端继电器的接触器与低端继电器的接触器串接；切换电路内的高端继电器和低端继电器的接触器不同时闭合；高端继电器的接触器与低端继电器的接触器之间设有接口端子，接口端子与接口模块相连；
高端继电器的接触器远离接口端子的一端分别接正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器，低端继电器的接触器远离接口端子的一端分别接负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器。
进一步地，所述控制模块包括FPGA芯片，以及与其相连的JTAG接口、上电自动加载电路、基准时钟和复位电路。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
1、本发明提供的线缆测试系统，通过设置RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块和矩阵切换模块和测试互锁模块，再结合绝缘电阻测试仪和数字万用表对线缆的绝缘电阻和导通电阻进行测试；而且接口模块能够连接多个线缆，通过通道切换模块可以将测试通道切换至需要测试的线缆，使绝缘电阻测试仪或数字万用表与线缆连通，并对线缆进行绝缘电阻或导通电阻的测试，提高了线缆的测试效率；绝缘电阻测试仪和数字万用表将测得的绝缘电阻和导通电阻上传至上位机，避免了测试过程中人工读取测试数据产生的误差。
2、本发明提供的线缆测试系统，通过设置测试互锁模块以及用于接入数字万用表和绝缘电阻测试仪的测试接口，数字万用表和绝缘电阻测试仪通过测试接口接入测试互锁模块，在测试过程中，按需选择绝缘电阻测试或导通电阻测试，并由控制模块控制继电器驱动模块驱动相应的切换电路将线缆与绝缘电阻测试仪或数字万用表连通；通过测试互锁模块选择绝缘电阻测试或导通电阻测试。
附图说明
图1为多通道线缆测试测试系统的示意框图；
图2为RS232接口及转换模块的电路示意图；
图3为FPGA芯片的电路示意图；
图4为继电器驱动模块的电路示意图；
图5为通道切换模块的电路示意图；
图6为接口模块的电路示意图；
图7为正端互锁模块的电路示意图；
图8为负端互锁模块的电路示意图；
图9为测试接口的电路示意图；
图10为复位电路的电路示意图；
图11为时钟电路的电路示意图；
图12为上电自动加载电路的电路示意图；
图13为+5V电源转换电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1至图13；本发明公开了一种多通道线缆测试系统，包括依次连接的RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块、通道切换模块和接口模块，接口模块连接多个线缆；通道切换模块与控制模块之间还设有测试互锁模块，测试互锁模块上设有用于接入数字万用表和绝缘电阻测试仪的测试接口。
RS232接口及转换模块将控制模块与上位机连接；上位机将通道切换指令和测试指令通过RS232接口及转换模块发送至控制模块；控制模块接收RS232接口及转换模块发送的通道切换指令和测试指令，解析通道切换指令和测试指令并输出切换信号、测试信号；控制模块将切换信号发送至继电器驱动模块，继电器驱动模块响应切换信号，并控制通道切换模块切换至相应测试通道；控制模块将测试信号发送至测试互锁模块，测试互锁模块响应测试信号使测试接口与数字万用表或绝缘电阻测试仪连通，由数字万用表或绝缘电阻测试仪对测试线缆进行测试；数字万用表或绝缘电阻测试仪将测得的参数上传至上位机。
所述控制模块包括FPGA芯片，以及与其相连的JTAG接口、上电自动加载电路、基准时钟和复位电路。
具体的，FPGA芯片U4的型号为XC3S400-4PQ208I；上电自动加载电路包括配制芯片U8，配置芯片U8的型号为XCF04S。配置芯片U8的第三、第六、第五、第十七、第一、第八、第七和第十引脚分别与FPGA芯片U4的第一百零四、第一百五十九、第一百六、第二百零八、第九十二、第八十三、第二百零七、第一百零三引脚相连；JTAG接口的第五引脚接FPGA芯片U4的第一百五十九引脚，JTAG接口的第四引脚接FPGA芯片U4的第一百六引脚；JTAG接口的第三引脚接配置芯片U8的第四引脚；JTAG接口的第二引脚接FPGA芯片U4的第一百五十八引脚。配置芯片U8的第十八、第十九和第二十引脚接电容C58的一端和+3.3V电源，电容C58的另一端接地；配置芯片U8的第十一引脚接地；配置芯片U8的第八引脚与+3.3V电源之间通过电阻R22相连；配置芯片U8的第七和第十引脚之间串接电阻R20和R21，电阻R20和R21之间接+2.5V电源。
RS232接口及转换模块内设有为通道切换模块供电的+12V电源端子，以及+5V电源端子；还包括与+5V电源端子相连的+5V电源转换电路，+5V电源转换电路将+5V电源分别转换为+3.3V、+2.5V和+1.2V电源，为RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块和测试互锁模块提供电源。
复位电路包括复位芯片U5，复位芯片U5的型号为IMP811TEUS-T；复位芯片U5的第二引脚接电阻R12和R13的一端，电阻R13的另一端接FPGA芯片U4的第一百八十四引脚；电阻R12的另一端接复位芯片U5的第四引脚、电容C50的一端以及+3.3V电源；电容C50的另一端接地；复位芯片U5的第一引脚接地；复位芯片U5的第三引脚接复位开关RST1和电阻R11的一端，复位开关RST1的另一端接地，电阻R11的另一端接+3.3V电源。
基准时钟包括时钟芯片U7，时钟芯片U7的型号为SMD75_20MHz；时钟芯片U7的第三引脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接FPGA芯片U4的第一百八十三引脚；时钟芯片U7的第二和第四引脚之间串接并联的电容C56和C57；电容C56一端接地，电容C56另一端接+3.3V电源。
具体的，RS232接口及转换模块为包括RS232接口及转换电路，RS232接口及转换电路包括RS232接口J6和串口芯片U1；串口芯片U1的型号为MAX3232ESE；RS232接口J6的第一和第六引脚相连且连有为通道切换模块供电的+12V电源端子，RS232接口J6的第一引脚上还接电容C91和C92的一端，电容C91和C92的另一端接地；RS232接口J6的第四引脚接+5V电源端子；+5V电源转换电路通过3.3V电压转换芯片U2将+5V电压转换为+3.3V电源，3.3V电压转换芯片U2的型号为LM1117-3.3；+5V电源转换电路通过2.5V电压转换芯片U3将+5V电压转换为+2.5V电源，2.5V电压转换芯片U3的型号为LM1117-2.5；+5V电源转换电路通过1.2V电压转换芯片U6将+5V电压转换为+1.2V电源，1.2V电压转换芯片U6的型号为TPS73701DCQ。RS232接口J6的第五和第九引脚接地。
串口芯片U1的第八和第十三引脚之间串接有电阻R6和R8，电阻R6和R8之间接RS232接口J6的第二引脚；串口芯片U1的第七和第十四引脚之间串接有电阻R2和R4，电阻R2和R4之间接RS232接口J6的第三引脚。
串口芯片U1的第一和第三引脚之间串接有电容C27；串口芯片U1的第四和第五引脚之间串接有电容C28；串口芯片U1的第二引脚接电容C26的一端，电容C26的另一端接地；串口芯片U1的第十六引脚接+3.3V电源和电容C25的一端，电容C25的另一端接地；串口芯片U1的第六引脚接电容C41的一端，电容C41的另一端接地；串口芯片U1的第十五引脚接地。
串口芯片U1的第九和第十二引脚之间串接电阻R7和R9，电阻R7和R9接FPGA芯片的第三十九引脚；串口芯片U1的第十和第十一引脚之间串接电阻R3和R5，电阻R3和R5接FPGA芯片的第四十引脚。
所述测试互锁模块包括正端互锁模块和负端互锁模块。
正端互锁模块包括正端收发电路、正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路、正端导通补偿电路和正端互锁电路；正端互锁电路位于正端绝缘电阻测试电路和正端导通测试电路之间；正端收发电路的输入端与控制模块的输出端相连，并接收控制模块发送的测试信号；正端收发电路的输出端与正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路和正端导通补偿电路的输入端相连，正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路和正端导通补偿电路的输出端分别设有正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和正端补偿继电器；正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和正端补偿继电器的接触器分别接入通道切换模块。
具体的，正端收发电路包括正端收发器U35，正端收发器U35的型号为SN74HCT08DR。正端收发器U35的第一和第四引脚之间串接电阻R29和R31，电阻R29和R31之间接FPGA芯片U4的第九十六引脚；正端收发器U35的第九和第十二引脚之间串接电阻R36和R39，电阻R36和R39之间接FPGA芯片U4的第九十五引脚；正端收发器U35的第二、第五、第十和第十三引脚接电阻R43和电容C87的一端，电阻R43的另一端接+3.3V电源，电容C87的另一端接地；正端收发器U35的第七和第十四引脚之间串接电容C85，正端收发器U35的第七引脚接地，正端收发器U35的第十四引脚接+3.3V电源。
正端绝缘电阻测试电路包括场效应管Q14，场效应管Q14的第一引脚接电阻R25和R27的一端，电阻R25的另一端接正端收发器U35的第六引脚，电阻R27的另一端接地；场效应管Q14的第二引脚接地；场效应管Q14的第三引脚接正端绝缘测试继电器K001的电磁线圈的一端，正端绝缘测试继电器K001的电磁线圈的另一端接+12V电源端子；正端绝缘测试继电器K001的接触器的一端接高端继电器的其中一个接触器，正端绝缘测试继电器K001的接触器的另一端连接于接口模块J1的第一引脚。
正端导通测试电路包括场效应管Q18，场效应管Q18的第一引脚接电阻R41和R45的一端，电阻R41的另一端接正端收发器U35的第八引脚，电阻R45的另一端接地；场效应管Q18的第二引脚接地；场效应管Q18的第三引脚接正端导通测试继电器K002的电磁线圈的一端，正端导通测试继电器K002的电磁线圈的另一端接+12V电源端子；正端导通测试继电器K002的第一接触器和第二接触器的一端分别接高端继电器的两个接触器，正端导通测试继电器K002的第一接触器的另一端连接于接口模块J1的第五引脚；正端导通测试继电器K002的第二接触器的另一端连接于接口模块J1的第七引脚。
正端导通补偿电路包括场效应管Q22，场效应管Q22的第一引脚接电阻R51、R53和电容C89的一端，电阻R51的另一端接正端收发器U35的第十一引脚，电阻R53和电容C89的另一端接地；场效应管Q22的第二引脚接地；场效应管Q22的第三引脚接正端导通补偿继电器K003的电磁线圈的一端，正端导通补偿继电器K003的电磁线圈的另一端接+12V电源端子；正端导通补偿继电器K003的第一接触器位于正端导通测试继电器K002的第一接触器与高端继电器的其中一个接触器之间；正端导通补偿继电器K003的第二接触器位于正端导通测试继电器K002的第二接触器与高端继电器的另一个接触器之间。
正端互锁电路包括场效应管Q16，场效应管Q16的第一引脚接电阻R32和R35的一端，电阻R32的一端接正端收发电路，具体的，电阻R32的一端接正端收发器U35的第八引脚，电阻R35的另一端接地；场效应管Q16的第二引脚接地；场效应管Q16的第三引脚接正端绝缘电阻测试电路，具体的，场效应管Q16的第三引脚接场效应管Q14的第一引脚；还包括场效应管Q20，场效应管Q20的第一引脚接电阻R47和R49的一端，电阻R47的一端接正端收发电路，具体的，电阻R47的一端接正端收发器U35的第六引脚，电阻R49的另一端接地；场效应管Q20的第二引脚接地；场效应管Q20的第三引脚接正端导通测试电路，具体的，场效应管Q20的第三引脚接场效应管Q18的第一引脚。
负端互锁模块包括负端收发电路、负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路、负端导通补偿电路和负端互锁电路；负端互锁电路位于负端绝缘电阻测试电路和负端导通测试电路之间；负端收发电路的输入端与控制模块的输出端相连，并接收控制模块发送的测试信号；负端收发电路的输出端与负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路和负端导通补偿电路的输入端相连，负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路和负端导通补偿电路的输出端分别设有负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器；负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器分别接入通道切换模块。
具体的，负端收发电路包括负端收发器U36，负端收发器U36的型号为SN74HCT08DR。负端收发器U36的第一和第四引脚之间串接电阻R30和R33，电阻R30和R33之间接FPGA芯片U4的第九十四引脚；负端收发器U36的第九和第十二引脚之间串接电阻R38和R40，电阻R38和R40之间接FPGA芯片U4的第九十三引脚；负端收发器U36的第二、第五、第十和第十三引脚接电阻R44和电容C88的一端，电阻R44的另一端接+3.3V电源，电容C88的另一端接地；负端收发器U36的第七和第十四引脚之间串接电容C86，负端收发器U36的第七引脚接地，负端收发器U36的第十四引脚接+3.3V电源。
负端绝缘电阻测试电路包括场效应管Q15，场效应管Q15的第一引脚接电阻R26和R28的一端，电阻R26的另一端接负端收发器U36的第六引脚，电阻R28的另一端接地；场效应管Q15的第二引脚接地；场效应管Q15的第三引脚接负端绝缘测试继电器K004的电磁线圈的一端，负端绝缘测试继电器K004的电磁线圈的另一端接+12V电源端子；负端绝缘测试继电器K004的接触器的一端接低端继电器的其中一个接触器，负端绝缘测试继电器K004的接触器的另一端连接于接口模块J1的第三引脚。
负端导通测试电路包括场效应管Q19，场效应管Q19的第一引脚接电阻R42和R46的一端，电阻R42的另一端接负端收发器U36的第八引脚，电阻R46的另一端接地；场效应管Q19的第二引脚接地；场效应管Q19的第三引脚接负端导通测试继电器K005的电磁线圈的一端，负端导通测试继电器K005的电磁线圈的另一端接+12V电源端子；负端导通测试继电器K005的第一接触器和第二接触器的一端分别接低端继电器的两个接触器，负端导通测试继电器K005的第一接触器的另一端连接于接口模块J1的第六引脚；负端导通测试继电器K005的第二接触器的另一端连接于接口模块J1的第八引脚。
负端导通补偿电路包括场效应管Q23，场效应管Q23的第一引脚接电阻R52、R54和电容C90的一端，电阻R52的另一端接负端收发器U36的第十一引脚，电阻R54和电容C90的另一端接地；场效应管Q23的第二引脚接地；场效应管Q23的第三引脚接负端导通补偿继电器K006的电磁线圈的一端，负端导通补偿继电器K006的电磁线圈的另一端接+12V电源端子；负端导通补偿继电器K006的第一接触器位于负端导通测试继电器K005的第一接触器与低端继电器的其中一个接触器之间；负端导通补偿继电器K006的第二接触器位于负端导通测试继电器K005的第二接触器与低端继电器的另一个接触器之间。
负端互锁电路包括场效应管Q17，场效应管Q17的第一引脚接电阻R34和R37的一端，电阻R34的一端接负端收发电路，具体的，电阻R34的一端接负端收发器U36的第八引脚，电阻R37的另一端接地；场效应管Q17的第二引脚接地；场效应管Q17的第三引脚接负端绝缘电阻测试电路，具体的，场效应管Q17的第三引脚接场效应管Q15的第一引脚；还包括场效应管Q21，场效应管Q21的第一引脚接电阻R48和R50的一端，电阻R48的一端接负端收发电路，具体的，电阻R48的一端接负端收发器U36的第六引脚，电阻R50的另一端接地；场效应管Q21的第二引脚接地；场效应管Q21的第三引脚接负端导通测试电路，具体的，场效应管Q21的第三引脚接场效应管Q19的第一引脚。
正端绝缘测试继电器K001、正端导通测试继电器K002、正端导通补偿继电器K003、负端绝缘测试继电器K004、负端导通测试继电器K005和负端导通补偿继电器K006均为双刀双掷的继电器。
所述继电器驱动模块包括多个继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端用于连接通道切换模块，继电器驱动电路的输入端与控制模块的输出端相连；继电器驱动电路接收控制模块的切换信号，并输出控制通道切换模块的电平信号。
具体的，继电器驱动电路包括线路驱动器U9和达林顿晶体管驱动器阵列U11；线路驱动器U9的型号为SN74HCT541NSR，达林顿晶体管驱动器阵列U11的型号为MC1413BD。
线路驱动器U9的第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八和第九引脚为继电器驱动电路的输入端，其分别与FPGA芯片U4的第三十七、第三十六、第三十五、第三十四、第三十三、第三十一、第二十九和第二十八引脚相连；线路驱动器U9的第一和第十九引脚接地；线路驱动器U9的第十和第二十引脚之间串接电容C59，电容C59的一端接地，电容C59的另一端接+5V电源端子；线路驱动器U9的第十八、第十七、第十六、第十五、第十四、第十三和第十二引脚分别与达林顿晶体管驱动器阵列U11的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八引脚相连；线路驱动器U9的第十一引脚接电阻RW1的一端，电阻RW1的另一端接场效应管Q1的第一引脚和电阻RW3的一端，电阻RW3的另一端接场效应管Q1的第二引脚，场效应管Q1的第二引脚接地；场效应管Q1的第三引脚以及达林顿晶体管驱动器阵列U11的第十六、第十五、第十四、第十三、第十二第十一和第十引脚作为继电器驱动电路的输出端与通道切换模块相连。
所述通道切换模块包括多个切换电路，切换电路包括高端继电器和低端继电器，高端继电器和低端继电器均为双刀双掷继电器；高端继电器和低端继电器的电磁线圈一端均接+12V电源端子，高端继电器和低端继电器的电磁线圈另一端均接继电器驱动电路的输出端，用于接收继电器驱动电路输出的电平信号；高端继电器的接触器与低端继电器的接触器串接；切换电路内的高端继电器和低端继电器的接触器不同时闭合；高端继电器的接触器与低端继电器的接触器之间设有接口端子，接口端子与接口模块相连；高端继电器的接触器远离接口端子的一端分别接正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器，低端继电器的接触器远离接口端子的一端分别接负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器。
具体的，如图5所示，接口端子TS1和TP1组成一个测试点，测试点两端的高端继电器和低端继电器不同时导通。接口模块通过转接线缆连接多个线缆；若多个线缆之间存在连接关系，通过两个相应的测试点可形成测试回路，在此时对线缆进行导通电阻测试；若多个线缆之间不存在连接关系，则可在任意两测试点间进行绝缘电阻测试。
以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多通道线缆测试系统，其特征在于，包括依次连接的RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块、通道切换模块和接口模块，接口模块连接多个线缆；通道切换模块与控制模块之间还设有测试互锁模块，测试互锁模块上设有用于接入数字万用表和绝缘电阻测试仪的测试接口；
RS232接口及转换模块将控制模块与上位机连接；上位机将通道切换指令和测试指令通过RS232接口及转换模块发送至控制模块；
控制模块接收RS232接口及转换模块发送的通道切换指令和测试指令，解析通道切换指令和测试指令并输出切换信号、测试信号；
控制模块将切换信号发送至继电器驱动模块，继电器驱动模块响应切换信号，并控制通道切换模块切换至相应测试通道；控制模块将测试信号发送至测试互锁模块，测试互锁模块响应测试信号使测试接口与数字万用表或绝缘电阻测试仪连通，由数字万用表或绝缘电阻测试仪对测试线缆进行测试；数字万用表或绝缘电阻测试仪将测得的参数上传至上位机。
2.根据权利要求1所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，所述测试互锁模块包括正端互锁模块和负端互锁模块；
正端互锁模块包括正端收发电路、正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路、正端导通补偿电路和正端互锁电路；正端互锁电路位于正端绝缘电阻测试电路和正端导通测试电路之间；
正端收发电路的输入端与控制模块的输出端相连，并接收控制模块发送的测试信号；正端收发电路的输出端与正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路和正端导通补偿电路的输入端相连，正端绝缘电阻测试电路、正端导通测试电路和正端导通补偿电路的输出端分别设有正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和正端补偿继电器；正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和正端补偿继电器的接触器分别接入通道切换模块；
负端互锁模块包括负端收发电路、负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路、负端导通补偿电路和负端互锁电路；负端互锁电路位于负端绝缘电阻测试电路和负端导通测试电路之间；
负端收发电路的输入端与控制模块的输出端相连，并接收控制模块发送的测试信号；负端收发电路的输出端与负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路和负端导通补偿电路的输入端相连，负端绝缘电阻测试电路、负端导通测试电路和负端导通补偿电路的输出端分别设有负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器；负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器分别接入通道切换模块。
3.根据权利要求2所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，正端互锁电路包括场效应管Q16，场效应管Q16的第一引脚接电阻R32和R35的一端，电阻R32的一端接正端收发电路，电阻R35的另一端接地；场效应管Q16的第二引脚接地；场效应管Q16的第三引脚接正端绝缘电阻测试电路；还包括场效应管Q20，场效应管Q20的第一引脚接电阻R47和R49的一端，电阻R47的一端接正端收发电路，电阻R49的另一端接地；场效应管Q20的第二引脚接地；场效应管Q20的第三引脚接正端导通测试电路。
4.根据权利要求2所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，负端互锁电路包括场效应管Q17，场效应管Q17的第一引脚接电阻R34和R37的一端，电阻R34的一端接负端收发电路，电阻R37的另一端接地；场效应管Q17的第二引脚接地；场效应管Q17的第三引脚接负端绝缘电阻测试电路；还包括场效应管Q21，场效应管Q21的第一引脚接电阻R48和R50的一端，电阻R48的一端接负端收发电路，电阻R50的另一端接地；场效应管Q21的第二引脚接地；场效应管Q21的第三引脚接负端导通测试电路。
5.根据权利要求1所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，所述继电器驱动模块包括多个继电器驱动电路，继电器驱动电路的输出端用于连接通道切换模块，继电器驱动电路的输入端与控制模块的输出端相连；继电器驱动电路接收控制模块的切换信号，并输出控制通道切换模块的电平信号。
6.根据权利要求5所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，RS232接口及转换模块内设有为通道切换模块供电的+12V电源端子，以及+5V电源端子；
还包括与+5V电源端子相连的+5V电源转换电路，+5V电源转换电路将+5V电源分别转换为+3.3V、+2.5V和+1.2V电源，为RS232接口及转换模块、控制模块、继电器驱动模块和测试互锁模块提供电源。
7.根据权利要求6所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，所述通道切换模块包括多个切换电路，切换电路包括高端继电器和低端继电器，高端继电器和低端继电器均为双刀双掷继电器；
高端继电器和低端继电器的电磁线圈一端均接+12V电源端子，高端继电器和低端继电器的电磁线圈另一端均接继电器驱动电路的输出端，用于接收继电器驱动电路输出的电平信号；高端继电器的接触器与低端继电器的接触器串接；切换电路内的高端继电器和低端继电器的接触器不同时闭合；高端继电器的接触器与低端继电器的接触器之间设有接口端子，接口端子与接口模块相连；
高端继电器的接触器远离接口端子的一端分别接正端绝缘测试继电器、正端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器，低端继电器的接触器远离接口端子的一端分别接负端绝缘测试继电器、负端导通测试继电器和负端补偿继电器的接触器。
8.根据权利要求1所述的一种多通道线缆测试系统，其特征在于，所述控制模块包括FPGA芯片，以及与其相连的JTAG接口、上电自动加载电路、基准时钟和复位电路。
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