CN202066473U - 电缆长度测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的是电缆长度测试仪。测试仪箱体前面板的左下角安装有电缆连接输入A端和电缆连接输入B端，中间部位安装有数据显示器，右下角位置安装电源开关，在中部分别安装有：输入介质常数按键，测量按键、清除按键、退格按键、确定按键，数字按键。在测试仪箱体的背板上安装有电源插座。在测试仪箱体内装有测试电路板，在测试电路板上装有单片机。测试电路板电路分别与面板上所安装的输入输出部件相连接。本实用新型适用于各种类型电缆长度和等效高度电缆箱的长度测量问题。具有成本低、体积小、实用性强、测量速度快、测量精度高、操作简单、使用灵活的特点。适宜在各种电缆长度测量中应用。

Description

电缆长度测试仪

技术领域

本实用新型提出的是测量领域的测量仪器，具体地说是电缆长度测试仪。

背景技术

 伴随着我军武器装备建设的快速发展，各导弹部队装备了不同弹型的等效高度电缆箱，它以电波在电缆中传播的时间来模拟导弹飞行的高度，对于弹上的无线电高度表全套设备来说，在不拆卸高度表和天线的情况下，检查无线电高度表的工作状态和主要技术参数是否正常是至关重要的。通常情况下，导弹出厂检验、技术阵地测试及使用部队的情况，设置专用电缆箱，对导弹上无线电高度表进行检测，其性能指标的准确与否直接影响着导弹的命中率，在战略战术上具有重要的意义，是我军生命力、战斗力的重要组成部分。

针对上述问题目前多采用的方式是:

传统的方法是利用函数发生器和示波器进行测量。函数发生器通过三通分别与等效高度电缆箱和数字示波器连接后，再与计算机相互连接。

将函数发生器频率置于3～4MHz的三角波信号，通过三通，其中一路经被测电缆箱传输到示波器CH1通道，另一路直接传输到示波器的CH2通道，两路信号会相差Δt时间，在示波器上可以看到相应的波形，通过波形判断测量电缆的长度。

存在缺点是：成本高，操作繁琐，测量误差大，不满足现场测试小型化、便携化要求，不适用其它各种电缆长度的测量和故障定位。

发明内容

为了解决电缆长度的测量、故障定位和等效高度电缆箱的长度测量问题，本实用新型提供了电缆长度测试仪。该测试仪在测试仪箱体上安装测试元件，利用电缆长度-频率变换原理，解决电缆长度测试的技术问题。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：

测试仪箱体前面板的左下角安装有电缆连接输入A端和电缆连接输入B端，中间部位安装有数据显示器，右下角位置安装电源开关，在中部分别安装有：输入介质常数按键，测量按键、清除按键、退格按键、确定按键，数字按键。在测试仪箱体的背板上安装有电源插座。在测试仪箱体内装有测试电路板，在测试电路板上装有单片机。测试电路板电路分别与面板上所安装的输入输出部件相连接。

对电缆测试根据介电常数导体的长度-频率变换原理。

积极效果，本实用新型适用于各种类型电缆长度和等效高度电缆箱的长度测量问题。具有成本低、体积小、实用性强、测量速度快、测量精度高、操作简单、使用灵活的特点。适宜在各种电缆长度测量中应用。

附图说明

图1为本实用新型测试仪面板部件安装状态图

图2为本实用新型测试仪背板结构图

图3为本实用新型测试电路板图

图中，1.测试仪箱体，1.1.背板，2.电缆连接输入A端，3.电缆连接输入B端，4.测量按键，5.输入介电常数按键，6.清除按键，7.退格按键，8.电源开关，9.确定按键，10.数字按键，11.数据显示器，12.电源插座，13.测试电路板，13.1.单片机。

具体实施方式

据图1表示，1为测试仪箱体，前面板的左下角安装有电缆连接输入A端2和电缆连接输入B端3，中间部位安装有数据显示器11，右下角位置安装电源开关8，在中部分别安装有：输入介质常数按键5，测量按键4、清除按键6、退格按键7、确定按键9，数字按键10。

据图2所示，在测试仪箱体的背板1.1上安装有电源插座12。

据图3所示，在测试仪箱体内装有测试电路板13，在测试电路板上装有单片机13.1。

在测试箱体内装有测试电路板，测试电路分别与面板上所安装的输入输出部件相连接。

各按键、输入端和开关作用说明

测试仪箱体为六面体壳状结构。

电缆连接输入A端2、B端3：是BNC型连接端，用于将被测电缆一端接A端，而电缆另一端接B端。

输入介质常数4：按此键后可以输入被测电缆的介电常数。利用键盘输入数值时，其输入的数值可以在数据显示屏11中看到。

测量按键5：按此键后开始进行电缆长度测量。

清除按键6：此键用于清除在先输入的介电常数。

退格按键7：此键用于清除在先输入的介电常数的最后一位数字。

电源开关8：用于接通或关闭AC220V供电电源，并通过开关上的指示灯显示通断状态，灯亮时为接通状态，灯不亮时为断开状态。

确定按键9：按此键后确定在先输入的介电常数，数值有效。

小数点和0-9数字键10:分别按相应的键，可以输入相应的值。

数据显示屏11：用于显示输入的介电常数和测量的电缆长度值。

电源插座：用于接入外接电源。

测试仪使用说明

首先按电源开关，接通AC220V供电电源，按“输入介质常数”键后，利用数字键盘，输入被测电缆的介电常数值，如果在输入过程中出现错误，可利用“清除”、“退格”重新输入，输入完成后按“确定”键，此后输入的值生效，在输入过程在“数据显示器”会显示输入的值。然后接入被测电缆，被测电缆一端接A端，而电缆另一接B端，按“测量”键，测量得到的数值会显示在数据显示器上，即为电缆长度测量值。

电缆长度测试仪工作过程与原理

在电缆长度测量仪壳体内装有测试电路，包括振荡电路、放大整形电路、键盘、单片机、数据显示器、电源模块组成。

其工作过程是：接入被测电缆后与振荡器电路形成振荡回路，产生与电缆长度成反比的振荡波形，经放大整形电路放大整形后，单片机测量振荡信号的频率，然后根据频率计算电缆长度。

在测量领域中，对时间频率的测量最为准确。所以一般都将其它物理量的测量，转变为对时间频率的测量，进而提高测量的准确程度。在电缆长度测量电路实际是一个“长度-频率”变换器，在这个变换器中，将电缆长度变换成与长度成比例的频率信号。测量这个频率就能得到相应电缆的长度。“长度-频率”变换器实际上是一个快速振荡器，

其工作原理是：利用长度-频率变换原理，被测量电缆两端的芯线分别接J1-1、J1-2电缆输入端，电缆的屏蔽接电子线路地线。电缆接在输入端上后，当Q1集电极为高电平时，高电平信号由外接电缆经历时间传送到Q1的基极，使Q1快速导通，Q1的集电极变为低电平，这个低电平由电缆经过时间传送到Q1的基极，晶体管Q1快速截止，就这样在晶体管Q1电路中产生脉冲宽度为的方波，电缆的长度越长，方波的周期越长，并且电缆长度与方波的周期成正比，这样只要测量电路输出的频率或周期就能得到相应电缆的长度。

电缆的长度是电信号在电缆中传播的速度与传播所经历时间的乘积。由于同轴电缆绝缘介质的介电常数和磁导率的不同，电信号在电缆中的传播速度也不同，它和在真空中传播速度有相应关系。

该仪器利用“电缆长度-频率”变换的原理与单片机结合构成。具有测量不确定度低、性能稳定、工作可靠、使用方便的特点。该仪器适用于各种电缆长度测量、电缆故障定位及等效高度电缆箱模拟高度的测量。其主要技术达到：测量电缆长度：1m～500m  ±0.1%±10cm。

该电缆长度测试仪能够适应现场电缆长度测试小型化、便携化的技术要求。

Claims (1)

1.电缆长度测试仪，其特征是： 在测试仪箱体（1）的前面板的左下角安装有电缆连接输入A端（2）和电缆连接输入B端（3），中间部位安装有数据显示器（11），右下角位置安装电源开关（8），在中部分别安装有：输入介质常数按键（5），测量按键（4）、清除按键（6）、退格按键（7）、确定按键（9），数字按键（10）；

在测试仪箱体的背板（1.1）上安装有电源插座（12）；

在测试仪箱体内装有测试电路板（13），在测试电路板上装有单片机（13.1）；

在测试箱体内所装的测试电路板的测试电路分别与前面板上所安装的输入输出部件相连接。

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