CN204145492U - 通信电缆故障检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种通信电缆故障检测装置，该装置包括：FPGA控制芯片；用于输出与通信电缆在正常工作条件下所传输通信信号频率一致的数字频率信号的DDS芯片，该DDS芯片连接FPGA控制芯片，且该DDS芯片的频率输出端口通过第一检测线接入通信电缆的第一末端；与FPGA控制芯片的其中一个数据采样端口相连的信号采集电路，该信号采集电路通过第二检测线连接通信电缆的第二末端。本实用新型完全模拟通信电缆在正常工作条件下进行故障检测，能够对电缆故障的在线检测，故障检测准确性高，还具有电路结构简单、实现成本低等诸多优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测设备，尤其是涉及一种通信电缆故障检测装置。
背景技术
通信电缆在通信网领域广泛应用，例如：传输电话、计算机数据防盗保安系统、智能楼宇信息网、有线电视、宽带网专用电缆、电话配线网、计算机数据线、无线通讯、广播、监控系统工程，列车和飞机等重要交通运输的控制电缆。
传统的通信电缆故障检测技术主要是基于电桥法或脉冲反射法实现，利用放音法进行精确定位故障点。现有技术不仅浪费时间人力、工作效率不高，不能检测出高阻故障，且只能离线检测，存在检测准确性有待提高等诸多缺陷。
实用新型内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种电路结构简单、实现成本较低的通信电缆故障检测装置，能够对电缆故障的在线检测，且故障检测准确性高。
本实用新型采用如下技术方案实现：一种通信电缆故障检测装置，该装置包括：FPGA控制芯片；用于输出与通信电缆在正常工作条件下所传输通信信号频率一致的数字频率信号的DDS芯片，该DDS芯片连接FPGA控制芯片，且该DDS芯片的频率输出端口通过第一检测线接入通信电缆的第一末端；与FPGA控制芯片的其中一个数据采样端口相连的信号采集电路，该信号采集电路通过第二检测线连接通信电缆的第二末端。
其中，该信号采集电路包括相连的放大处理电路及A/D转换电路，该A/D转换电路的输出端连接FPGA控制芯片的其中一个数据采样端口。
其中，该放大处理电路包括：差分放大器U1，该差分放大器U1的采样输入端INHI串接第一RC滤波电路后通过第二检测线连接通信电缆，且该差分放大器U1的两个差分输出端OPLO及OPHI分别串接第二RC滤波电路及第三RC滤波电路，在第二RC滤波电路与第三RC滤波电路之间连接电阻R37以及与电阻R37并联的电容C4。
其中，该A/D转换电路包括A/D转换芯片，该A/D转换芯片的VN+引脚及VN-引脚分别与差分放大器的两个差分输出引脚OPLO及OPHI相耦接，该A/D转换芯片的其中一组数据端口连接FPGA控制芯片。
其中，第一检测线为屏蔽双绞线。
其中，第二检测线为屏蔽双绞线。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型通过FPGA控制芯片控制DDS芯片产生与通信电缆在正常工作条件下所传输通信信号频率一致的数字频率信号，该数字频率信号送至通信电缆传输后由信号采集电路进行采样，由FPGA控制芯片根据采样结果对通信电缆进行故障检测。因此，本实用新型完全模拟通信电缆在正常工作条件下进行故障检测，能够对电缆故障的在线检测，且故障检测准确性高，还具有电路结构简单、实现成本低等诸多优点。
附图说明
图1是本实用新型提出的故障检测装置的电路模块结构示意图；
图2是一个实施例中信号采集电路的电路示意图。
具体实施方式
本实用新型提出一种电路结构简单、实现成本较低的通信电缆故障检测装置，能够对电缆故障的在线检测，故障检测准确性高。
如图1所示，本实用新型提出的通信电缆故障检测装置包括：FPGA控制芯片31，分别与FPGA控制芯片31相连的存储器32及DDS芯片33，该DDS芯片33的频率输出端口通过第一检测线21接入通信电缆10的第一末端，而通信电缆10的第二末端通过第二检测线22连接信号采集电路34，该信号采集电路34的输出端连接FPGA控制芯片31的其中一个数据采样端口。
其中，DDS芯片33是指使用直接数字频率合成技术(DDS，Direct DigitalSynthesis)的集成芯片，目前市场上可以见到很多集成的、多功能的专用DDS芯片，比如ADI公司生产型号为AD9835、AD9954、AD9959等芯片。基于FPGA控制DDS芯片实现数字频率合成的技术乃本领域技术人员所熟知的现有技术，具体参见“基于FPGA的DDS波形发生器的设计与实现”(《合肥学院学报(自然科学版)》2007年02期)，以及“直接数字频率合成器(DDS)及其FPGA实现”(2002年南开大学硕士学位论文，作者：金学哲)，在此不再详细描述。也就是说，在FPGA控制芯片31的控制下，DDS芯片33的频率输出端口可以输出频率可调、幅度可调的数字频率信号，该数字频率信号的频率预调为与通信电缆10在正常工作条件下所传输的通信信号频率一致。
DDS芯片33的频率输出端口输出的数字频率信号通过第一检测线21接入通信电缆10的第一末端，该第一检测线21采用屏蔽双绞线。因此，由于DDS芯片33的输出的数字频率信号与通信电缆10在正常工作条件下所传输的通信信号频率一致，故模拟通信电缆10在正常工作条件下信号传输来检测通信电缆10的传输性能。
另外，第二检测线22也优选采用屏蔽双绞线，以减少信号采集电路34采样检测信号的干扰信号。
结合图2所示信号采集电路34一个实施例的电路示意图。信号采集电路34包括放大处理电路及A/D转换电路，该A/D转换电路的输出端连接FPGA控制芯片31的其中一个数据采样端口。放大处理电路采用差分放大电路实现，其包括：ADI公司生产型号为AD8351的差分放大器U1；串接在该差分放大器U1的采样输入端INHI的第一RC滤波电路，该第一RC滤波电路包括串接的电阻R32和电容C19，由电容C19的一端通过第二检测线22连接通信电缆10；该差分放大器U1的两个差分输出端OPLO及OPHI分别串接第二RC滤波电路(该第二RC滤波电路由串接的电容C21及电阻R35组成)及第三RC滤波电路(该第三RC滤波电路由串接的电容C22及电阻R36组成)，以及连接在电阻R35及电阻R36之间的电阻R37，与电阻R37并联的电容C4。而A/D转换电路ADI公司生产型号为AD9481的A/D转换芯片U2实现，该A/D转换芯片U2的VN+引脚及VN-引脚分别与差分放大器U1的两个差分输出引脚OPLO及OPHI相耦接，而A/D转换芯片U2的其中一组数据端口(比如引脚D0A～引脚D7A)连接FPGA控制芯片31的其中一个数据采样端口。
DDS芯片33的频率输出端口输出的数字频率信号通过第一检测线21接入通信电缆10的第一末端，该数字频率信号在通信电缆10中传输，信号采集电路34通过第二检测线22对通信电缆10中传输信号进行采样，采样结果经过放大处理电路进行滤波、放大处理后，再由A/D转换电路进行模-数转换处理后，送至FPGA控制芯片31，由FPGA控制芯片31根据采样结果对通信电缆10进行故障检测。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种通信电缆故障检测装置，其特征在于，该装置包括：FPGA控制芯片；用于输出与通信电缆在正常工作条件下所传输通信信号频率一致的数字频率信号的DDS芯片，该DDS芯片连接FPGA控制芯片，且该DDS芯片的频率输出端口通过第一检测线接入通信电缆的第一末端；与FPGA控制芯片的其中一个数据采样端口相连的信号采集电路，该信号采集电路通过第二检测线连接通信电缆的第二末端。
2.根据权利要求1所述通信电缆故障检测装置，其特征在于，该信号采集电路包括相连的放大处理电路及A/D转换电路，该A/D转换电路的输出端连接FPGA控制芯片的其中一个数据采样端口。
3.根据权利要求2所述通信电缆故障检测装置，其特征在于，该放大处理电路包括：差分放大器U1，该差分放大器U1的采样输入端INHI串接第一RC滤波电路后通过第二检测线连接通信电缆，且该差分放大器U1的两个差分输出端OPLO及OPHI分别串接第二RC滤波电路及第三RC滤波电路，在第二RC滤波电路与第三RC滤波电路之间连接电阻R37以及与电阻R37并联的电容C4。
4.根据权利要求3所述通信电缆故障检测装置，其特征在于，该A/D转换电路包括A/D转换芯片，该A/D转换芯片的VN+引脚及VN-引脚分别与差分放大器的两个差分输出引脚OPLO及OPHI相耦接，该A/D转换芯片的其中一组数据端口连接FPGA控制芯片。
5.根据权利要求1或2或3或4所述通信电缆故障检测装置，其特征在于，第一检测线为屏蔽双绞线。
6.根据权利要求1或2或3或4所述通信电缆故障检测装置，其特征在于，第二检测线为屏蔽双绞线。
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|---|---|---|---|---|
| CN105277839A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 深圳供电局有限公司 | 一种接线状态检测装置和方法 |
| CN105509897A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-04-20 | 南京富岛信息工程有限公司 | 一种红外线轴温探测系统音频通道频率测量方法 |
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