CN117554857A - 线束或连接器瞬间断路检测方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线束或连接器瞬间断路检测方法、装置及存储介质，利用采样电路获取第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值，从而可以完成对电阻值求取公式，使得后续通过ADC单元获取的电压量化值可以被消除误差，并可以基于电阻值求取公式直接完成对被测品的检测阻值的确定，后续只需要通过对检测阻值和断路判定预设值进行比较判断，便可以快速的完成对是否出现断路完成确定，并且因为使用了电阻值求取公式进行了数据修正操作，从而可以保证断线检测的精度。此外，在确定断线时，还会同步完成对断线前后检测阻值数据的记录，以便后续进行故障溯源使用。

Description

线束或连接器瞬间断路检测方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及线路检测领域，尤其是涉及一种线束或连接器瞬间断路检测方法、装置及存储介质。

背景技术

在汽车、船舶、航空航天等领域，电路线束线缆及连接器的可靠性极为关键，在振动或者高低温情况下，有些线束或连接器可能存在瞬时断路的情况，这个断路发生的时间可能非常短，比如只有几个微秒，但是几个微秒的断路也可能造成致命的问题，比如中控台发出的紧急制动、安全气囊等紧急信号传输到执行单元过程中，发生了瞬时断路，可能导致信号无法准确传递而造成危险。因此线束或连接器的瞬时断路的检测变得尤为重要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种线束或连接器瞬间断路检测方法，解决了限速和连接器瞬时断路检测的问题。

本发明还提出了一种线束或连接器瞬间断路检测装置和计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法，应用于断路检测板卡，所述断路检测板卡包括采样电路、调理电路、ADC模块和数据处理系统；所述采样电路包括标准电阻、校准开关单元和电压源，所述标准电阻与被测品串联，所述标准电阻远离所述被测品的一端与所述电压源连接，所述标准电阻和所述被测品的公共连接端通过所述标准开关单元与地线连接；所述调理电路用于对所述标准电阻两端的压差进行调理以得到待测电压，所述ADC模块用于接收所述待测电压转化为电压量化值，并输出至所述数据处理系统；

所述线束或连接器瞬间断路检测方法包括：

获取所述电压量化值；

根据所述电压量化值和预先获取的电阻值求取公式得到所述被测品的检测阻值；

当所述检测阻值大于预设的断路判定阻值，生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间；

基于所述断路发生时间确定需分析时段，并记录所述需分析时段内获取的所述检测阻值；

其中，所述电阻值求取公式由以下步骤得到：

使所述被测品与所述标准电阻处于断开连接状态；

控制所述标准开关单元断开，获取所述电压量化值，记作第一电压修正标定量化值；

控制所述标准开关单元闭合，获取所述电压量化值，记作第二电压修正标定量化值；

基于所述ADC模块输入和输出之间线性相关的特点确定比例系统与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第一相关关系式，确定偏移系数与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第二相关关系式；

基于所述标准电阻与所述被测品构成的串联电路，根据所述第一相关关系式、所述第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到所述电阻值求取公式，所述电阻值求取公式表征所述被测品的检测阻值与所述电压量化值之间的相关关系。

根据本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法，至少具有如下有益效果：

利用采样电路获取第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值，从而可以完成对电阻值求取公式，使得后续通过ADC单元获取的电压量化值可以被消除误差，并可以基于电阻值求取公式直接完成对被测品的检测阻值的确定，后续只需要通过对检测阻值和断路判定预设值进行比较判断，便可以快速的完成对是否出现断路完成确定，并且因为使用了电阻值求取公式进行了数据修正操作，从而可以保证断线检测的精度。此外，在确定断线时，还会同步完成对断线前后检测阻值数据的记录，以便后续进行故障溯源使用。

根据本发明的一些实施例，所述第一相关关系式和所述第二相关关系式由以下步骤得到：

确定AD线性相关基础公式，所述AD线性相关基础公式包括所述比例系数和所述偏移系数；其中，所述AD线性相关基础公式表征所述ADC模块输入的待测电压和所述ADC模块转转后的电压量化值之间的线性相关关系；

将所述第一电压修正标定量化值代入所述AD线性相关基础公式，得到所述比例系数和所述偏移系数的第一相关中间算式；

将所述第二电压修正标定量化值代入所述AD线性相关基础公式，得到所述比例系数和所述偏移系数的第二相关中间算式；

对所述第一相关中间算式和所述第二相关中间算式求解，得到所述第一相关关系式和所述第二相关关系式。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述第一相关关系式、所述第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到所述电阻值求取公式，包括：

将所述第一相关关系式和所述第二相关关系式代入所述AD线性相关基础公式，得到标准电阻电压表达式；

根据所述标准电阻的电阻值和所述标准电阻电压表达式确定串联电流表达式；

基于欧姆定律，根据所述电压源的测试电压值、所述串联电流表达式和所述标准电阻电压表达式得到所述电阻值求取公式。

根据本发明的一些实施例，所述电阻值求取公式为：

Rx＝R1*(AD2-AD(x))/(AD(x)-AD1)；

式中，Rx为所述检测阻值，R1为所述标准电阻的电阻值，AD1为所述第一电压修正标定量化值，AD2为所述第二电压修正标定量化值，AD(x)为所述电压量化值。

根据本发明的一些实施例，所述线束或连接器瞬间断路检测方法，还包括：

将所述需分析时段内获取的所述检测阻值上传至上位机，以使得所述上位机根据所述需分析时段内获取的所述检测阻值绘制电阻变化曲线并显示所述电阻变化曲线。

根据本发明的一些实施例，所述线束或连接器瞬间断路检测方法，还包括：

响应于所述断路标志信息，更新断路次数记录数据。

根据本发明的一些实施例，所述采样电路和所述调理电路有两组，所述ADC模块采用双通道采集ADC，所述双通道采集ADC的两个通道分别与两个所述调理电路连接。

根据本发明的一些实施例，所述ADC模块的采样率大于等于20Msps，所述数据处理系统包括MCU、FPGA以及内存，所述FPGA分别与所述MCU、所述内存和所述ADC模块连接，所述内存采用2Gb的DDR2内存。

根据本发明的第二方面实施例的线束或连接器瞬间断路检测装置，应用于断路检测板卡，所述断路检测板卡包括采样电路、调理电路、ADC模块和数据处理系统；所述采样电路包括标准电阻、校准开关单元和电压源，所述标准电阻与被测品串联，所述标准电阻远离所述被测品的一端与所述电压源连接，所述标准电阻和所述被测品的公共连接端通过所述标准开关单元与地线连接；所述调理电路用于对所述标准电阻两端的压差进行调理以得到待测电压，所述ADC模块用于接收所述待测电压转化为电压量化值，并输出至所述数据处理系统；

所述线束或连接器瞬间断路检测装置包括：

数据获取单元，用于获取所述电压量化值；

阻值计算单元，用于根据所述电压量化值和预先获取的电阻值求取公式得到所述被测品的检测阻值；

状态确定单元，用于当所述检测阻值大于预设的断路判定阻值，生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间；

数据记录单元，用于基于所述断路发生时间确定需分析时段，并记录所述需分析时段内获取的所述检测阻值；

其中，所述电阻值求取公式由以下步骤得到：

使所述被测品与所述标准电阻处于断开连接状态；

控制所述标准开关单元断开，获取所述电压量化值，记作第一电压修正标定量化值；

控制所述标准开关单元闭合，获取所述电压量化值，记作第二电压修正标定量化值；

基于所述ADC模块输入和输出之间线性相关的特点确定比例系统与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第一相关关系式，确定偏移系数与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第二相关关系式；

基于所述标准电阻与所述被测品构成的串联电路，根据所述第一相关关系式、所述第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到所述电阻值求取公式，所述电阻值求取公式表征所述被测品的检测阻值与所述电压量化值之间的相关关系。

根据本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测装置，至少具有如下有益效果：

利用采样电路获取第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值，从而可以完成对电阻值求取公式，使得后续通过ADC单元获取的电压量化值可以被消除误差，并可以基于电阻值求取公式直接完成对被测品的检测阻值的确定，后续只需要通过对检测阻值和断路判定预设值进行比较判断，便可以快速的完成对是否出现断路完成确定，并且因为使用了电阻值求取公式进行了数据修正操作，从而可以保证断线检测的精度。此外，在确定断线时，还会同步完成对断线前后检测阻值数据的记录，以便后续进行故障溯源使用。

根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面实施例所述的线束或连接器瞬间断路检测方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法的流程图；

图2为本发明一种实施例的断路检测板卡的系统图；

图3为本发明一种实施例的采样电路的原理图。

附图标号：

采样电路100、调理电路200、ADC模块300、数据处理系统400、被测品500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

参见图1所示，图1是本发明一个实施例提供的线束或连接器瞬间断路检测方法的流程图，该线束或连接器瞬间断路检测方法包括但不限于以下步骤：

获取电压量化值；

根据电压量化值和预先获取的电阻值求取公式得到被测品500(线束或连接器)的检测阻值；

当检测阻值大于预设的断路判定阻值，生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间；

基于断路发生时间确定需分析时段，并记录需分析时段内获取的检测阻值；

其中，电阻值求取公式由以下步骤得到：

使被测品500与标准电阻处于断开连接状态；

控制标准开关单元断开，获取电压量化值，记作第一电压修正标定量化值；

控制标准开关单元闭合，获取电压量化值，记作第二电压修正标定量化值；

基于ADC模块输入和输出之间线性相关的特点确定比例系统与第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值的第一相关关系式，确定偏移系数与第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值的第二相关关系式；

基于标准电阻与被测品500构成的串联电路，根据第一相关关系式、第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到电阻值求取公式，电阻值求取公式表征被测品500的检测阻值与电压量化值之间的相关关系。

参考图2、图3，本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法基于断路检测板卡实现，为了更好的描述本发明的实施例，这里对断路检测板卡先进行简要描述。断路检测板卡包括采样电路100、调理电路200、ADC模块300和数据处理系统400；采样电路100包括标准电阻、校准开关单元和电压源，标准电阻与被测品500串联，标准电阻远离被测品500的一端与电压源连接，标准电阻和被测品500的公共连接端通过标准开关单元与地线连接；调理电路200用于对标准电阻两端的压差进行调理以得到待测电压，ADC模块300用于接收待测电压转化为电压量化值，并输出至数据处理系统400。而被测品500主要基于导线构成，因此可以等效为一个电阻，而当出现断线时，等效电阻的阻值必然变大，因此，当被测品500出现断线时，则可以直接利用阻值变化来进行确定。

在描述本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法前，这里需要对电阻值求取公式进行解释，以便后续理解。首先说明的是，当板卡搭建完成后，便可以对标准电阻两端的压差值进行采集，但是此时直接采集的压差值可能会因为ADC模块自身结构和材料以及环境因素的影响存在偏差，而这种偏差在线束和连接器等效阻值确定中，会造成较大的影响，容易引起误判断，因此，需要利用对ADC模块300采集的数据完成修正，而本实施例中直接使用电阻值求取公式完成了修正和检测阻值的确定。而本实施例中确定电阻值求取公式是利用采样电路100完成，过程如下，参考图2、图3，首先需要断开标准电阻和被测品500之间的连接，并且关闭标准开关单元，此时因为标准电阻没有接入完整的回路，因此，没有电流产生，标准电阻两端电压为零，ADC模块300采集得到第一电压修正标定量化值，之后，再接通标准开关单元，此时，标准电阻经过标准开关单元构成回路，产生电流，两端具备压差，ADC模块300采集得到第二电压修正标定量化值；而ADC模块300将电压转换为AD值本身具备线性特点，既可以使用AD线性相关基础公式来进行表征，进而需要确定比例系数和偏移系数，而将第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值代入AD线性相关基础公式后，便可以通过运算得到比例系数和偏移系数与第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值之间的相关关系式，即得到第一相关关系式、第二相关关系式。而标准电阻和被测品500是串联电路，而串联电路本身即是分压电路，从而可以利用分压原理和电流相同的原理，使用第一相关关系式、第二相关关系式作为代数式确定处最终的电阻值求取公式，该电阻值求取公式直接利用第一电压修正标定量化值、第二电压修正标定量化值、电压量化值和标准电压来直接表示检测阻值。

在上述断路检测板卡和电阻值求取公式的基础上，再实施本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法，此时，则只需要通过ADC模块300采集标准电阻两端的压差对应的电压量化值，然后直接将该电压量化值代入电阻值求取公式运算，从而可以直接得到高精度的检测阻值，之后，只需要利用该检测阻值和断路判定阻值便可以确定是否出现断路，出现断路后，只需要生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间，后续便可以基于断路发生时间完成对该断路发生的一段时间内所有检测阻值的数据存储，便于后续进行故障溯源分析，也可以基于断路标志信息来进行报警触发或进行断路次数记录，并且基于记录断路发生时间的基础上，还可以进行断线频率分析等等操作。

本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测方法利用采样电路100获取第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值，从而可以完成对电阻值求取公式，使得后续通过ADC单元获取的电压量化值可以被消除误差，并可以基于电阻值求取公式直接完成对被测品500的检测阻值的确定，后续只需要通过对检测阻值和断路判定预设值进行比较判断，便可以快速的完成对是否出现断路完成确定，并且因为使用了电阻值求取公式进行了数据修正操作，从而可以保证断线检测的精度。此外，在确定断线时，还会同步完成对断线前后检测阻值数据的记录，以便后续进行故障溯源使用。

在一些实施例中，第一相关关系式和第二相关关系式由以下步骤得到：

确定AD线性相关基础公式，AD线性相关基础公式包括比例系数和偏移系数；其中，AD线性相关基础公式表征ADC模块输入的待测电压和ADC模块转转后的电压量化值之间的线性相关关系；

将第一电压修正标定量化值代入AD线性相关基础公式，得到比例系数和偏移系数的第一相关中间算式；

将第二电压修正标定量化值代入AD线性相关基础公式，得到比例系数和偏移系数的第二相关中间算式；

对第一相关中间算式和第二相关中间算式求解，得到第一相关关系式和第二相关关系式。

ADC模块300将模拟电压转化的AD值具备线性特点，因此，ADC模块300正常工作时采集的数据可以理解为线性关系，即可以得到一个待测电压和电压量化值之间的一次函数关系式，即AD线性相关基础公式，该AD线性相关基础公式的偏差受到比例系数和偏移系数的影响，通过将第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值代入AD线性相关基础公式，可以得到第一相关中间算式和第二相关中间算式，进而可以联立第一相关中间算式和第二相关中间算式得到第一相关关系式和第二相关关系式。

在一些实施例中，根据第一相关关系式、第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到电阻值求取公式，包括：

将第一相关关系式和第二相关关系式代入AD线性相关基础公式，得到标准电阻电压表达式；

根据标准电阻的电阻值和标准电阻电压表达式确定串联电流表达式；

基于欧姆定律，根据电压源的测试电压值、串联电流表达式和标准电阻电压表达式得到电阻值求取公式。

参考图2，由图2可以看出标准电阻和被测品500串联之后构成了分压电路，即可以理解为，标准电阻和被测品500会对电压源的电压进行分压，由因为串联电路电流相等的特性，因此，只需要确定出串联电路的电流以及被测品500两端的电压便可以完成对被测品500的检测阻值的确定，即可以推导出最终的电阻值求取公式。

在一些实施例中，电阻值求取公式为：

Rx＝R1*(AD2-AD(x))/(AD(x)-AD1)；

式中，Rx为检测阻值，R1为标准电阻的电阻值，AD1为第一电压修正标定量化值，AD2为第二电压修正标定量化值，AD(x)为电压量化值。

为了更好理解的上述公式的推导过程，这里在上述描述的基础上，以具体实施例的方式做进一步描述。本具体实施例中，为了保证最终得到的电阻值求取公式的准确性，对标准电阻的阻值精度和电压源的电压值精度进行了限定，标准电阻的阻值精度选择0.1％，电压源选择5V、0.1％精度的电压源。图2中RX为待测品的等效电阻。

设标准电阻R1两端的电压为VR1(x)，则其与ADC模块300转换后的AD值(本实施例中即电压量化值)成线性关系:

VR1(x)＝k*AD(x)+b (1)

其中，k为比例系数，b值为偏移系数。式(1)即AD线性相关基础公式。

利用采样电路100在每次上电时可通过自校准过程把比例系数k值和b值算出来，具体过程如下。先不接入被测品500，且标准开关单元S1保持断开，读取一次AD值，即第一电压修正标定量化值AD1，然后将标准开关单元S1闭合，再采一次AD值，即第二电压修正标定量化值AD2，为了减小干扰，实际每种状态采样多次(例如1000次)，然后取平均得到AD1和AD2。由于开路时，R1两端的电压差为0V，而S1闭合时，R1两端电压为5V，由此可以得到如下两个等式：

0＝k*AD1+b (2)

5＝k*AD2+b (3)

其中，AD1和AD2两个为ADC模块300读取到的数，是个已知量，因此，对(2)和(3)进行变化，可得k＝5/(AD2-AD1),b＝-5*AD1/(AD2-AD1)，即得到第一相关关系式和第二相关关系式，将k、b两个因子变成代回式(1)，则得到某一时候R1的电压VR1(x)，设此时对应的AD值为AD(x)，则

VR1(x)＝5/(AD2-AD1)*AD(x)-5*AD1/(AD2-AD1)，整理得：

VR1(x)＝5*(AD(x)-AD1)/(AD2-AD1) (4)

其中，AD(x)为对应时候的AD值。自校准过程由数据处理系统400中嵌入式软件完成，校准过程会把AD2和AD1保存下来，以便后续校准使用。

在经过自校准后，接入被测品500，根据欧姆定理，被测电阻等于其上的电压VRx除以电流IRx，由于Rx和R1是串联关系，流过Rx的电流等于流过R1的电流，即：

Rx＝VRx/IRx＝(5-VR1(x))/(VR1(x)/R1),整理即得：

Rx＝5*R1/VR1(x)-R1 (5)

将式(4)代入式(5)即有：Rx＝5*R1/(5*(AD(x)-AD1)/(AD2-AD1))-R1,整理得到电阻值求取公式：

Rx＝R1*(AD2-AD(x))/(AD(x)-AD1) (6)

R1、AD1、AD2都为已知量，所以任何接入的待测品的等效电阻Rx都可以通过对应的AD值换算出来，从而实现了被测线束电阻的测量。并且由于得到该电阻值求取公式后，后续采集到电压量化值后，不需要先对电压量化值进行修正，然后再基于欧姆定律进行检测计算，而是可以直接将电压量化值代入电阻值求取公式求得检测阻值，从而极大的降低了计算量。

在一些实施例中，线束或连接器瞬间断路检测方法，还包括：

将需分析时段内获取的检测阻值上传至上位机，以使得上位机根据需分析时段内获取的检测阻值绘制电阻变化曲线并显示电阻变化曲线。

采集的检测阻值传输至上位机后，可以由上位机基于需分析时段内获取的检测阻值完成电阻变化曲线的绘制，从而可以便于后续完成对故障发生过程的溯源，便于故障定位分析使用。需要说明的是，在没有出现断路时，同样可以将检测阻值的数据上传，不过可以采用慢速上传的方式，旨在完成记录的即可。

在一些实施例中，线束或连接器瞬间断路检测方法，还包括：

响应于断路标志信息，更新断路次数记录数据。

记录断路次数记录数据，并且因为同时记录了断路发生时的断路发生时间，从而可以便于后续快速确定断路发生的频率。

在一些实施例中，采样电路100和调理电路200有两组，ADC模块300采用双通道采集ADC，双通道采集ADC的两个通道分别与两个调理电路200连接。双通道采集的结构可以同时实现对两个被测品500的检测，可以提高检测的效率。需要说明的是，断路检测板卡同样可以设置多个，此时可以增设插卡式机箱设备，插卡式机箱设备内设置有多个插卡槽，在需要增加断路检测板卡时，只需要在空闲的插卡槽中插入断路检测板卡即可完成拓展。

在一些实施例中，ADC模块300的采样率大于等于20Msps，数据处理系统400包括MCU、FPGA以及内存，FPGA分别与MCU、内存和ADC模块300连接，内存采用2Gb的DDR2内存。采用高精度、高采样速率的ADC，可以提高采样精度和速率，同时，使用MCU+FPGA的组合数据处理结构来进行控制和数据运算，从而实现对被测品电阻值的快速采样和计算，进而实现对瞬间断路的检测识别并记录。总而言之，无论是采样速度慢、采样精度低，还是运算速度慢都可能会造成无法检测到瞬时断路的情况，因此，基于上述结构本发明实施例才可以在极大程度上提高检测的精度和采样的频率，从而保证最终检测结果的准确性。

在一些实施例中，调理电路200主要由高速的运放以及配套的电阻电容构成，用于将标准电阻两端的压差转换成后级高速ADC能接受的+-1V的差分电压。

在一些实施例中，本实施例断路检测板卡的供电系统采用12V直流输入，通过升降压DC-DC，转换成+-15V，再通过LDO降压稳压成+-12V，用于给模拟电路部分的运放、模拟开关等供电，另外采用线性调整生成一组0.1％精度+5V电压，用作电压源，还有一组3.3V，用于给数字部分供电。

本发明实施例还提供了一种线束或连接器瞬间断路检测装置，该线束或连接器瞬间断路检测装置包括：数据获取单元、状态确定单元和数据记录单元；

数据获取单元，用于获取电压量化值；

阻值计算单元，用于根据电压量化值和预先获取的电阻值求取公式得到被测品500的检测阻值；

状态确定单元，用于当检测阻值大于预设的断路判定阻值，生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间；

数据记录单元，用于基于断路发生时间确定需分析时段，并记录需分析时段内获取的检测阻值；

其中，电阻值求取公式由以下步骤得到：

使被测品500与标准电阻处于断开连接状态；

控制标准开关单元断开，获取电压量化值，记作第一电压修正标定量化值；

控制标准开关单元闭合，获取电压量化值，记作第二电压修正标定量化值；

基于ADC模块输入和输出之间线性相关的特点确定比例系统与第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值的第一相关关系式，确定偏移系数与第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值的第二相关关系式；

基于标准电阻与被测品500构成的串联电路，根据第一相关关系式、第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到电阻值求取公式，电阻值求取公式表征被测品500的检测阻值与电压量化值之间的相关关系。

本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测装置基于断路检测板卡实现，为了更好的描述本发明的实施例，这里对断路检测板卡先进行简要描述。断路检测板卡包括采样电路100、调理电路200、ADC模块300和数据处理系统400；采样电路100包括标准电阻、校准开关单元和电压源，标准电阻与被测品500串联，标准电阻远离被测品500的一端与电压源连接，标准电阻和被测品500的公共连接端通过标准开关单元与地线连接；调理电路200用于对标准电阻两端的压差进行调理以得到待测电压，ADC模块300用于接收待测电压转化为电压量化值，并输出至数据处理系统400。而被测品500主要基于导线构成，因此可以等效为一个电阻，而当出现断线时，等效电阻的阻值必然变大，因此，当被测品500出现断线时，则可以直接利用阻值变化来进行确定。

在描述本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测装置前，这里需要对电阻值求取公式进行解释，以便后续理解。首先说明的是，当板卡搭建完成后，便可以对标准电阻两端的压差值进行采集，但是此时直接采集的压差值可能会因为ADC模块自身结构和材料以及环境因素的影响存在偏差，而这种偏差在线束和连接器等效阻值确定中，会造成较大的影响，容易引起误判断，因此，需要利用对ADC模块300采集的数据完成修正，而本实施例中直接使用电阻值求取公式完成了修正和检测阻值的确定。本实施例中确定电阻值求取公式是利用采样电路100完成，过程如下，参考图1、图2，首先需要断开标准电阻和被测品500之间的连接，并且关闭标准开关单元，此时因为标准电阻没有接入完整的回路，因此，没有电流产生，标准电阻两端电压为零，ADC模块300采集得到第一电压修正标定量化值，之后，再接通标准开关单元，此时，标准电阻经过标准开关单元构成回路，产生电流，两端具备压差，ADC模块300采集得到第二电压修正标定量化值；而ADC模块300转换AD值本身具备线性特点，既可以使用AD线性相关基础公式来进行表征，进而需要确定比例系数和偏移系数，而将第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值代入AD线性相关基础公式后，便可以通过运算得到比例系数和偏移系数与第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值之间的相关关系式，即得到第一相关关系式、第二相关关系式。而标准电阻和被测品500是串联电路，而串联电路本身即是分压电路，从而可以利用分压原理和电流相同的原理，使用第一相关关系式、第二相关关系式作为代数式确定处最终的电阻值求取公式，该电阻值求取公式直接利用第一电压修正标定量化值、第二电压修正标定量化值、电压量化值和标准电压来直接表示检测阻值。

在上述断路检测板卡和电阻值求取公式的基础上，再实施本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测装置，此时，则只需要通过ADC模块300采集标准电阻两端的压差对应的电压量化值，然后直接将该电压量化值代入电阻值求取公式运算，从而可以直接得到高精度的检测阻值，之后，只需要利用该检测阻值和断路判定阻值便可以确定是否出现断路，出现断路后，只需要生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间，后续便可以基于断路发生时间完成对该断路发生的一段时间内所有检测阻值的数据存储，便于后续进行故障溯源分析，也可以基于断路标志信息来进行报警触发或进行断路次数记录，并且基于记录断路发生时间的基础上，还可以进行断线频率分析等等操作。

根据本发明实施例的线束或连接器瞬间断路检测装置，至少具有如下有益效果：

利用采样电路100获取第一电压修正标定量化值和第二电压修正标定量化值，从而可以完成对电阻值求取公式，使得后续通过ADC单元获取的电压量化值可以被消除误差，并可以基于电阻值求取公式直接完成对被测品500的检测阻值的确定，后续只需要通过对检测阻值和断路判定预设值进行比较判断，便可以快速的完成对是否出现断路完成确定，并且因为使用了电阻值求取公式进行了数据修正操作，从而可以保证断线检测的精度。此外，在确定断线时，还会同步完成对断线前后检测阻值数据的记录，以便后续进行故障溯源使用。

此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制模块执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的线束或连接器瞬间断路检测方法，例如，执行以上描述的方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，应用于断路检测板卡，所述断路检测板卡包括采样电路、调理电路、ADC模块和数据处理系统；所述采样电路包括标准电阻、校准开关单元和电压源，所述标准电阻与被测品串联，所述标准电阻远离所述被测品的一端与所述电压源连接，所述标准电阻和所述被测品的公共连接端通过所述标准开关单元与地线连接；所述调理电路用于对所述标准电阻两端的压差进行调理以得到待测电压，所述ADC模块用于接收所述待测电压转化为电压量化值，并输出至所述数据处理系统；

所述线束或连接器瞬间断路检测方法包括：

获取所述电压量化值；

根据所述电压量化值和预先获取的电阻值求取公式得到所述被测品的检测阻值；

当所述检测阻值大于预设的断路判定阻值，生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间；

基于所述断路发生时间确定需分析时段，并记录所述需分析时段内获取的所述检测阻值；

其中，所述电阻值求取公式由以下步骤得到：

使所述被测品与所述标准电阻处于断开连接状态；

控制所述标准开关单元断开，获取所述电压量化值，记作第一电压修正标定量化值；

控制所述标准开关单元闭合，获取所述电压量化值，记作第二电压修正标定量化值；

基于所述ADC模块输入和输出之间线性相关的特点确定比例系统与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第一相关关系式，确定偏移系数与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第二相关关系式；

基于所述标准电阻与所述被测品构成的串联电路，根据所述第一相关关系式、所述第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到所述电阻值求取公式，所述电阻值求取公式表征所述被测品的检测阻值与所述电压量化值之间的相关关系。

2.根据权利要求1所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述第一相关关系式和所述第二相关关系式由以下步骤得到：

确定AD线性相关基础公式，所述AD线性相关基础公式包括所述比例系数和所述偏移系数；其中，所述AD线性相关基础公式表征所述ADC模块输入的待测电压和所述ADC模块转转后的电压量化值之间的线性相关关系；

将所述第一电压修正标定量化值代入所述AD线性相关基础公式，得到所述比例系数和所述偏移系数的第一相关中间算式；

将所述第二电压修正标定量化值代入所述AD线性相关基础公式，得到所述比例系数和所述偏移系数的第二相关中间算式；

对所述第一相关中间算式和所述第二相关中间算式求解，得到所述第一相关关系式和所述第二相关关系式。

3.根据权利要求2所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述根据所述第一相关关系式、所述第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到所述电阻值求取公式，包括：

将所述第一相关关系式和所述第二相关关系式代入所述AD线性相关基础公式，得到标准电阻电压表达式；

根据所述标准电阻的电阻值和所述标准电阻电压表达式确定串联电流表达式；

基于欧姆定律，根据所述电压源的测试电压值、所述串联电流表达式和所述标准电阻电压表达式得到所述电阻值求取公式。

4.根据权利要求3所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述电阻值求取公式为：

Rx＝R1*(AD2-AD(x))/(AD(x)-AD1)；

式中，Rx为所述检测阻值，R1为所述标准电阻的电阻值，AD1为所述第一电压修正标定量化值，AD2为所述第二电压修正标定量化值，AD(x)为所述电压量化值。

5.根据权利要求4所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述线束或连接器瞬间断路检测方法，还包括：

将所述需分析时段内获取的所述检测阻值上传至上位机，以使得所述上位机根据所述需分析时段内获取的所述检测阻值绘制电阻变化曲线并显示所述电阻变化曲线。

6.根据权利要求1所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述线束或连接器瞬间断路检测方法，还包括：

响应于所述断路标志信息，更新断路次数记录数据。

7.根据权利要求1所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述采样电路和所述调理电路有两组，所述ADC模块采用双通道采集ADC，所述双通道采集ADC的两个通道分别与两个所述调理电路连接。

8.根据权利要求1所述的线束或连接器瞬间断路检测方法，其特征在于，所述ADC模块的采样率大于等于20Msps，所述数据处理系统包括MCU、FPGA以及内存，所述FPGA分别与所述MCU、所述内存和所述ADC模块连接，所述内存采用2Gb的DDR2内存。

9.一种线束或连接器瞬间断路检测装置，其特征在于，应用于断路检测板卡，所述断路检测板卡包括采样电路、调理电路、ADC模块和数据处理系统；所述采样电路包括标准电阻、校准开关单元和电压源，所述标准电阻与被测品串联，所述标准电阻远离所述被测品的一端与所述电压源连接，所述标准电阻和所述被测品的公共连接端通过所述标准开关单元与地线连接；所述调理电路用于对所述标准电阻两端的压差进行调理以得到待测电压，所述ADC模块用于接收所述待测电压转化为电压量化值，并输出至所述数据处理系统；

所述线束或连接器瞬间断路检测装置包括：

数据获取单元，用于获取所述电压量化值；

阻值计算单元，用于根据所述电压量化值和预先获取的电阻值求取公式得到所述被测品的检测阻值；

状态确定单元，用于当所述检测阻值大于预设的断路判定阻值，生成断路标志信息，并得到对应的断路发生时间；

数据记录单元，用于基于所述断路发生时间确定需分析时段，并记录所述需分析时段内获取的所述检测阻值；

其中，所述电阻值求取公式由以下步骤得到：

使所述被测品与所述标准电阻处于断开连接状态；

控制所述标准开关单元断开，获取所述电压量化值，记作第一电压修正标定量化值；

控制所述标准开关单元闭合，获取所述电压量化值，记作第二电压修正标定量化值；

基于所述ADC模块输入和输出之间线性相关的特点确定比例系统与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第一相关关系式，确定偏移系数与所述第一电压修正标定量化值和所述第二电压修正标定量化值的第二相关关系式；

基于所述标准电阻与所述被测品构成的串联电路，根据所述第一相关关系式、所述第二相关关系式和串联电路中电流相同的特性，得到所述电阻值求取公式，所述电阻值求取公式表征所述被测品的检测阻值与所述电压量化值之间的相关关系。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至8任一所述的线束或连接器瞬间断路检测方法。