CN206301014U - 便携式线缆测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种便携式线缆测试装置，包括PXI总线背板分别与锂电池监控管理模块、PXI CPU工控卡、多路通道开关控制板、绝缘测试高压模块卡及万用表测试卡相互连接及相互通讯，其中PXI CPU工控卡与触摸液晶显示屏相互连接及通讯；多路通道开关控制板与测试电缆接口相互连接及通讯。采用上述方案，可实现自动快速检测线束线缆通断及绝缘等功能；扫描速度达1000点/每秒，从而使几千点的复杂电缆能在数秒中完成通断及绝缘检测。

Description

便携式线缆测试装置

]技术领域

本实用新型属于线缆测试技术领域，尤其涉及的是便携式线缆测试装置。

背景技术

随着科学技术的发展，航空、船舶、通信、交通、工业控制等领域的测试技术需求越来越广泛，其中线缆测试技术应用必不可少。而现有的线缆测试设备，多数是国外进口设备，测试设备体积大，需要较大的工作空间，难以在修理现场展开工作；体积小的功能有限，且测试设备线缆接口不宽泛、难以灵活配置。在产品的易用性以及操作习惯上都无法满足国内客户的实际需求。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种便携式线缆测试装置。

本实用新型的技术方案如下：

便携式线缆测试装置，其中，包括：PXI总线背板分别与锂电池监控管理模块、PXICPU工控卡、多路通道开关控制板、绝缘测试高压模块卡及万用表测试卡相互连接及相互通讯，其中PXI CPU工控卡与触摸液晶显示屏相互连接及通讯；多路通道开关控制板与测试电缆接口相互连接及通讯。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述测试电缆接口还设置与测试电缆转接盒相互连接及通讯，所述测试电缆接口，用于固定被测线缆测试接口，被测线缆通过对接线缆测试接口，达成测试；所述测试电缆转接盒，用于转换被测线缆接插头的封装形式，使被测线缆接插头的封装形式与测试电缆接口相匹配。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述PXI 总线背板采用3U PXI 8槽PXI结构，将PXI CPU工控卡、锂电池监控管理模块、多路通道开关控制板、绝缘测试高压模块卡及万用表测试卡集合于3U PXI 8槽中。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述PXI CPU工控卡用于完成绝缘测试高压模块卡的控制、多路通道开关控制板的控制、万用表测试卡的数据采集、锂电池监控管理模块的监控管理、触摸液晶显示屏的操控界面管理。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述多路通道开关控制板由128通道矩阵开关组成，建立测试线缆接口的线芯与被测线缆节点之间的映射关系。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述测试线缆接口，包括J1IDC接口和J2IDC接口；J1IDC接口和J2IDC接口插针节点分别有64个，共计128个接插点；128个接插点分别与128个矩阵继电器开关对应连接，且其静动态受控于128个矩阵继电器。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述绝缘测试高压模块卡，用于生成100V-1000V的直流电压，用于线束线缆的绝缘特性测试。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述万用表测试卡实时加载于被测线缆的线芯间，完成对线缆短路、断路及绝缘测试。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述锂电池监控管理模块：包括锂电池组件、电池监控管理单元和DC/DC开关电源。

所述的便携式线缆测试装置，其中，所述触摸液晶显示屏通过USB驱动线和VGA视频线分别连接到PXI CPU工控卡上。

采用上述方案，集计算机控制与测试于一体，体积小，功能强。触摸屏控制，灵活便携，便以现场维修测试。外部接口通过配置线缆转接盒，可灵活地适应各类线缆接插件封装形式，适用于多种型号线缆测试。网络接口和连机接口的设计可用于分布式测试模式，扩展测试线缆通道，满足多通道线束线缆的测试需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的测试电缆接口线路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例1

本实用新型内置锂电池和计算机，可连续工作8小时以上，总重量不超过7KG，单手即可完成测试工作，标准128个测试通道，绝缘电压可支持到DC1000V。支持并机工作，通过联机电缆，多台测试仪可以协同工作，满足现场分布式电缆测试需求。

如图1所示，本实用新型便携式线缆测试装置，包括PXI总线背板101分别与锂电池监控管理模块102、PXI CPU工控卡104、多路通道开关控制板105、绝缘测试高压模块卡106及万用表测试卡107相互连接及相互通讯，其中PXI CPU工控卡104与触摸液晶显示屏103相互连接及通讯；多路通道开关控制板105与测试电缆接口108相互连接及通讯，测试电缆接口108与测试电缆转接盒相互连接及通讯。

PXI 总线背板101： PXI总线是新型的测控仪器总线标准，是CPCI在仪器领域的扩展，是一种先进的模块化仪器系统。PXI总线系统具有数据传输速率高、与工业计算机软件兼容等特性。该PXI总线背板采用结构紧凑、环境适应能力强的3U 8槽PXI结构模式，将PXICPU工控卡104、锂电池监控管理模块102、多路通道开关控制板105、绝缘测试高压模块卡106及万用表测试卡107集合于PXI板槽中（3U 8槽中），构成具有多块主控和外设板卡的PXI架构测试装置。PXI总线背板为各功能板卡提供高速率总线工作频率及板卡模块间通讯协议，有序协调系统数据通讯及控制逻辑。

PXI CPU工控卡104：是本装置的控制中心。能够装载Windows操作系统，是软件开发和测试系统运行的基本环境。本装置的PXI CPU工控卡104，完成绝缘测试高压模块卡106的控制、多路通道开关控制板105（比如：128通道矩阵开关）的控制、万用表测试卡107的数据采集、锂电池监控管理模块102的监控管理、触摸液晶显示屏103的操控界面管理等任务；自动协调其他各模块工作时序，完成设备线缆测试的各项任务，并通过触摸液晶显示屏103显示测试结果报告。

多路通道开关控制板105：由128通道矩阵开关组成。在系统控制下，灵活建立测试线缆接口108线芯与被测线缆节点映射关系，建立并记忆测试工程，透明处理各种类型、不同型号、不同封装的线束线缆。一次建立映射关系，即可记忆正确线缆关系，待再次进行同一种线缆测试时即可直接快速检测出线缆的短路、开路、错接等故障情况。举例具体说明：

如图2所示，本装置的测试线缆接口108包括J1IDC接口和J2IDC接口。J1IDC和J2IDC接口插针节点分别有64个，共计128个接插点。128个接插点分别与128个矩阵继电器开关（图2图示中的U1-U128）对应连接，且其静动态受控于128个矩阵继电器即多路通道开关控制板105。这里定义继电器不加电为静态，加电开关吸合为动态。静态时，128个矩阵继电器开关处于离（空接）状态，J1IDC接口和J2IDC接口接插点悬空；设备根据测试需求加电变为动态时，相应矩阵继电器加电吸合，开关接通，128个矩阵继电器开关在系统智能控制下，分别自动与J1IDC接口和J2IDC接口的插针节点相连。当被测线缆接插至J1和J2，进行连接关系测试时，万用表加载至J1IDC接口和J2IDC接口的线芯两端，实现线缆线芯的导通、短路、断路、插针错位、连接不良等情况测试。当进行绝缘测试时，高压加载至J1IDC接口和J2IDC接口的线缆上，多路通道开关控制板105将快速组合扫描，控制万用表分别加载在J1IDC接口/或J2IDC接口的并行两线芯间，进行绝缘电阻阻值的组合测试，检测其线缆间的绝缘特性。128个矩阵继电器开关的离合受控制于多路通道开关控制板105，而不是固定接到J1IDC接口和J2IDC接口的节点，可在任一时间、任意线端和任意线间进行通断、绝缘功能测试。节省器件和设备体积，运行灵活，速度快，测试准确率高。

被测线缆接插头与线缆测试仪的测试线缆接口108即J1IDC接口和J2IDC接口相同时，可直接与线缆对接，建立64PIN IDC或小于64PIN的各类IDC测试工程并进行工程测试。

当被测线缆接插头不是J1IDC接口和J2IDC接口长方形封装模式，与本机装置J1IDC接口和J2IDC接口不相容时，则需要测试电缆转接盒109将J1IDC接口和J2IDC接口转换为被测线缆接插头的封装形式，使被测线缆接插头的封装形式与测试电缆接口相匹配，达到不同形状的被测线缆接插头均能接入测试设备。

例：被测线缆接插头为37PIN圆形封装模式，则需要测试电缆转接盒109将J1IDC接口和/或J2IDC接口转换为被测线缆接插头37PIN圆形的封装模式，通过转接盒连接至线缆测试仪的测试线缆接口108。

测试过程：步骤1、建立测试工程；例如此处建的工程名为37PIN;步骤2、自动探测：首先连接正常的同型号同连接关系的被测线缆，测出正常线缆的连接现状，并记录至数据库作为测试工程的基础数据库；步骤3：开始测试：连接被测电缆，检测被测线缆的故障情况。

线束线缆有很多种连接模式。现举例对一拖二连接模式的线缆测试。通过测试线缆转接盒109将一拖二被测线缆连接至测试线缆接口108J1IDC接口和J2IDC接口。在已建立测试工程和已知正常连接关系的基础上进行测试。即可快速检测出被测线缆的故障情况。

绝缘测试高压模块卡106：生成100V-1000V的直流电压，用于线束线缆的绝缘特性测试。根据客户需求，可进行功能扩展，直流电压可达2500V。

万用表测试卡107：具有自动化数字万用表测试功能，在系统控制下，实时加载于被测线缆的线芯间，完成对线缆短路、断路及绝缘等情况的测试任务。

锂电池监控管理模块102：包括锂电池组件、电池监控管理单元和DC/DC开关电源。是整个装置的供电单元。平时可使用交流电源220VAC供电，若测试现场无条件提供220伏交流电源，设备可自动切换到内置锂电池供电工作，续航时间可达6-8小时。满足环境应急需求。同时在装置测试平台的控制管理下，装置面板具有锂电池电量显示；在触摸显示屏上具有百分比%续电指示。

触摸液晶显示屏103：是构成本装置人机交互的主要媒体，它通过USB驱动线和VGA视频线分别连接到PXI CPU工控卡104上，操作者可以通过触摸屏点击软件界面的按钮，执行相应的操作，得到所要求的结果。

测试电缆接口108：为测试装置固定线缆测试接插口。被测线缆通过对接该线缆测试接插口，达成测试装置与被测线缆映射连接，完成对被测实体的测试任务。

测试电缆转接盒109：实践中线束线缆的接插头封装往往不是一两种，而是多至成千上万种，固定的电缆测试接口不能满足各式各样线缆接插头封装模式。设计测试电缆转接盒就是根据不同线缆接插头封装模型，灵活改变连接于电缆测试接口与被测线缆之间的接插头，与不同接插头的被测线缆对接成功。

进一步如图1及图2所示，便携式线缆测试装置通过PXI总线背板提供高速率总线工作频率及板卡模块间通讯协议，实现系统数据通讯及逻辑控制功能。通过锂电池监控管理模块102为测试装置提供工作电源。在无220伏交流电源情况下，通过内置锂电池仍可续航6-8小时。测试装置通过PXI CPU工控卡104实现对是软硬件平台的综合控制。PXI CPU工控卡104是测试装置软硬件的控制中心及系统运行平台。通过工控计算机板卡，测试装置可装载Windows操作系统及WireTest测试控制软件。通过WireTest测控软件智能控制各部分硬件基础，实现对线缆的智能化测试功能。在硬件控制方面，CPU工控卡104，通过对多路通道开关控制板105（128通道矩阵开关）的控制，使矩阵开关能根据任务需求接通与断开；当测试仪对被测线缆进行连接关系测试时，CPU工控卡控制万用表测试卡将数字万用表加载至测试线缆接口108中J1和J2的线缆线芯两端，实现线缆的导通、短路、断路、插针错位、连接不良等情况测试。当进行绝缘测试时，CPU工控卡104首先控制绝缘测试高压模块卡106生成100-1000V间的某个数值的直流高压，控制加载至测试线缆接口108中J1和J2接口线缆某一线芯上，然后CPU工控卡104控制多路通道开关控制板105快速扫描吸合相应开关，分别快速接通J1接口的其它63根线芯节点或J2接口63根线芯节点，当接通某一节点时，数字万用表分别快速加载至该线芯节点上，使万用表在加载高压的线芯与该线芯形成并行的绝缘测试回路。在并行两线芯间，进行绝缘电阻阻值的组合测试，检测其各线缆线芯间的绝缘特性。例如：有一根64芯IDC线缆，线序顺序排列。当进行绝缘测试时，高压加载至J1-1和J2-1这根线缆线芯A-01上，则万用表将分别测试A-01线与A-02、A-01线与A-03、……A-01线与A-63线缆线芯之间的63组绝缘电阻值，并给出绝缘测试报告。测试的绝缘电阻不是单一值，而是一对多的数组值。同时在CPU工控计算机测试平台控制下，触摸液晶显示屏103会显示装置的测试情况和测试结果报告，测试人员可方便快捷地从屏幕上获取测试结果及详实的测试报告。

如果被测线缆线芯>64，且现场线缆规模庞大，可将测试装置进行网络联机进行分布式测试，测试原理与单机测试相同，只是要进行主从机设置。正确配置主测试机和从测试机后，可实现对众多线束线缆及多线芯接插件的测试功能。

采用本实用新型的方案，其有益效果为：

1、智能线束综测仪采用快速扫描测试法，可实现自动快速检测线束线缆通断及绝缘等功能；扫描速度达1000点/每秒，从而使几千点的复杂电缆能在数秒中完成通断绝缘检测；

2、通过算法控制能够自动分组排列组合进行短路测试，检测出所有可能存在的短路错误（错接、多接）；

3、通过控制调整高压（绝缘）测试参数，实现快速组合检测任意两根线芯间的绝缘特性，查出所有可能存在的绝缘不良等缺陷，确保产品质量的可靠性，满足不同线缆、线芯测试要求，提高测试效率，保证测试精度。

4、通过组网控制技术，测试仪可实现分布式测试功能，扩展线缆测试点和测试种类，满足大规模线束线缆测试需求。

5、通过数据库管理技术，具有线束线缆测试报告的直观显示和调用查询等功能。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.便携式线缆测试装置，其特征在于，包括：PXI总线背板分别与锂电池监控管理模块、PXI CPU工控卡、多路通道开关控制板、绝缘测试高压模块卡及万用表测试卡相互连接及相互通讯，其中PXI CPU工控卡与触摸液晶显示屏相互连接及通讯；多路通道开关控制板与测试电缆接口相互连接及通讯。

2.如权利要求1所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述测试电缆接口还设置与测试电缆转接盒相互连接及通讯，所述测试电缆接口，用于固定被测线缆测试接口，被测线缆通过对接线缆测试接口，达成测试；所述测试电缆转接盒，用于转换被测线缆接插头的封装形式，使被测线缆接插头的封装形式与测试电缆接口相匹配。

3.如权利要求1或2所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述PXI 总线背板采用3U 8槽PXI结构，将PXI CPU工控卡、锂电池监控管理模块、多路通道开关控制板、绝缘测试高压模块卡及万用表测试卡集合于3U PXI 8槽中。

4.如权利要求3所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述PXI CPU工控卡用于完成绝缘测试高压模块卡的控制、多路通道开关控制板的控制、万用表测试卡的数据采集、锂电池监控管理模块的监控管理、触摸液晶显示屏的操控界面管理。

5.如权利要求4所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述多路通道开关控制板由128通道矩阵开关组成，建立测试线缆接口的线芯与被测线缆节点之间的映射关系。

6.如权利要求5所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述测试线缆接口，包括J1IDC接口和J2IDC接口；J1IDC接口和J2IDC接口插针节点分别有64个，共计128个接插点；128个接插点分别与128个矩阵继电器开关对应连接，且其静动态受控于128个矩阵继电器。

7.如权利要求6所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述绝缘测试高压模块卡，用于生成100V-1000V的直流电压，用于线束线缆的绝缘特性测试。

8.如权利要求7所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述万用表测试卡实时加载于被测线缆的线芯间，完成对线缆短路、断路及绝缘测试。

9.如权利要求8所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述锂电池监控管理模块：包括锂电池组件、电池监控管理单元和DC/DC开关电源。

10.如权利要求9所述的便携式线缆测试装置，其特征在于，所述触摸液晶显示屏通过USB驱动线和VGA视频线分别连接到PXI CPU工控卡上。