CN206311697U - 基于时域反射法的飞机、舰艇电缆故障无损定位测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于时域反射法的飞机、舰艇电缆故障无损定位测试仪，包括：测控终端、信号处理电路和取样保持电路，信号处理电路、取样保持电路分别连接至测控终端，且还分别与待测电缆的电缆接头连接；测控终端中设有ARM和触摸屏；信号处理电路包括：信号发射电路、比较器和时间测量电路，信号发射电路与ARM连接，还连接比较器和待测电缆的电缆接头；比较器与待测电缆的电缆接头连接，还连接至时间测量电路；时间测量电路连接至ARM；取样保持电路包括：脉冲触发电路、信号保持电路和A/D采样电路，脉冲触发电路与ARM连接，还连接信号保持电路；信号保持电路与待测电缆的电缆接头连接，还连接至A/D采样电路；A/D采样电路连接至ARM。

Description

基于时域反射法的飞机、舰艇电缆故障无损定位测试仪

技术领域

本实用新型涉及线缆长度及故障点测试领域，是基于时域反射法(TDR)技术和计算机算法、通过数字信号处理方法、获得线缆故障定位的系统。

背景技术

随着飞机、舰艇服役时间的增加，对相应的测试和检测手段的要求不断地提高。在飞机、舰艇的维护保障工作中，需要检测电缆正常与否；当确定了电缆异常以后，需要对电缆的故障部位进行快速准确定位。电缆故障定位仪就是为了快速准确的定位电缆的故障位置的测试仪。

实用新型内容

为了对飞机、舰艇的电缆故障进行精确定位，本实用新型提供一种基于时域反射法的飞机、舰艇电缆故障无损定位测试仪，包括：测控终端、信号处理电路和取样保持电路，所述信号处理电路、所述取样保持电路分别连接至所述测控终端，且所述信号处理电路、所述取样保持电路还分别与待测电缆的电缆接头相连接；其中，所述测控终端中设有用于产生并控制脉冲信号的ARM，所述ARM连接有用于人机交互的触摸屏；所述信号处理电路包括：信号发射电路、比较器和时间测量电路，其中，所述信号发射电路的输入端与所述ARM相连接并接收所述ARM发出的脉冲信号，输出端分别连接并发射脉冲信号至所述比较器的输入端、所述待测电缆的电缆接头；所述比较器的输入端还与所述待测电缆的电缆接头相连接并接收来自所述待测电缆的电缆接头的反射脉冲信号，所述比较器的输出端连接至所述时间测量电路的输入端；所述时间测量电路的输出端连接至所述ARM；所述取样保持电路包括：脉冲触发电路、信号保持电路和A/D采样电路，其中，所述脉冲触发电路的输入端与所述ARM相连接并接收所述ARM发出的脉冲信号，输出端连接并发送脉冲信号至所述信号保持电路的输入端；所述信号保持电路的输入端还与所述待测电缆的电缆接头相连接并接收来自所述待测电缆的电缆接头的反射脉冲信号，所述信号保持电路的输出端连接至所述A/D采样电路的输入端；所述A/D采样电路的输出端连接至所述ARM。

本实用新型的有益效果是：采用高速脉冲反射法，通过观测故障点反射脉冲波形来诊断飞机电缆短路、断路等故障的类型，再通过测量发射脉冲与故障点反射脉冲的时间差来标定故障点的位置；本实用新型的定位测试仪的定位精度高，可精确标定出飞机电缆故障位置，避免飞机电缆维修寻找故障时拆开过多的夹板，从而提高飞机维修效率和保证飞机飞行安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：

100 测控终端

101 ARM

102 触摸屏

200 信号处理电路

201 信号发射电路

202 比较器

203 时间测量电路

300 取样保持电路

301 脉冲触发电路

302 信号保持电路

303 A/D采样电路

400 待测电缆的电缆接头

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

请先参照图1所示，其为本实用新型的结构示意图，本实用新型的电缆故障无损定位测试仪包括：测控终端100、信号处理电路200和取样保持电路300，所述信号处理电路200、所述取样保持电路300分别连接至所述测控终端100，且所述信号处理电路200、所述取样保持电路300还分别与待测电缆的电缆接头400相连接；其中，

所述测控终端100中设有用于产生并控制脉冲信号的ARM(Acorn RISC Machine，ARM处理器)101，所述ARM 101连接有用于人机交互的触摸屏102；其中，所述触摸屏102可显示控制界面，以供设置电缆参数等；

所述信号处理电路200包括：信号发射电路201、比较器202和时间测量电路203，其中，

所述信号发射电路201的输入端与所述ARM 101相连接并接收所述ARM 101发出的脉冲信号，输出端分别连接并发射脉冲信号至所述比较器202的输入端、所述待测电缆的电缆接头400；

所述比较器202的输入端还与所述待测电缆的电缆接头400相连接并接收来自所述待测电缆的电缆接头400的反射脉冲信号，所述比较器202的输出端连接至所述时间测量电路203的输入端；

所述时间测量电路203用于测量发射与反射脉冲的时间差，其输出端连接至所述ARM 101；输出至所述ARM 101的反射信号已转化为幅度较大的脉冲信号；

由此，所述信号处理电路200发射脉冲信号至待测电缆，再将自待测电缆返回的、幅度较低的带有干扰的反射信号处理成脉冲幅度较高的单脉冲信号；本电路的发射脉冲为ARM输出的TTL电平脉冲信号，输出幅度为5V。反射信号由于衰减等原因，幅度会比较小，而且发射信号的幅度与断点的位置、电缆的材料等都有一定的关系。为了实现反射信号的检测，需要对反射信号进行处理，以得到满足检测要求的信号电平。信号处理电路就是用于将幅度较低的反射信号处理成脉冲幅度较高的单脉冲信号；信号处理电路主要就是一种比较器电路，电路中的主要芯片优选采用TI公司的超高速比较器，比较电压由电位器对精密基准电压源所产生的电压分压而得到。针对不同幅度的反射脉冲，可以通过调节基准电压来实现对反射脉冲信号的处理。

所述取样保持电路300包括：脉冲触发电路301、信号保持电路302和A/D采样电路303，其中，

所述脉冲触发电路301的输入端与所述ARM 101相连接并接收所述ARM 101发出的脉冲信号，输出端连接并发送脉冲信号至所述信号保持电路302的输入端；

所述信号保持电路302的输入端还与所述待测电缆的电缆接头400相连接并接收来自所述待测电缆的电缆接头400的反射脉冲信号，所述信号保持电路302的输出端连接至所述A/D采样电路303的输入端；

所述A/D采样电路303的输出端连接至所述ARM 101；

本实用新型的取样保持电路主要完成反射信号的波形取样，然后供给A/D采样电路中的A/D转换器，以便用采样示波器原理将数据采集起来，供测控终端进行波形显示；为了显示发射信号的基本波形，需要对反射信号进行模数转换。由于发射信号和反射信号的宽度都很窄，如果用一般的A/D转换器来实现模数转换，则对A/D转换器的速度要求很高，采样率需要达到500M左右。由于本实用新型的波形显示只是用于人工观察和辅助判断，没有必要用到太高的采样精度。

考虑到当断点位置固定时，反射信号相对于发射信号的延迟是应该不变的，对多个发射信号的反射信号波形也应该是相同的。因此，本实用新型采用采样示波器原理来用低速的A/D转换器进行数据采集。其基本方法是：

先由测控终端输出一个发射脉冲，然后延时一定时间(t1)控制高速采样保持器对反射脉冲进行采用保持，然后对这个保持的信号进行低速A/D转换，得到t1时刻的反射信号数据；再输出一个发射脉冲，然后再延时稍长一点时间(t2)根据显示分辨率一般为2ns、5ns、10ns等可设，后控制高速采样保持器对反射脉冲进行采用保持，然后对这个保持的信号进行低速A/D转换，得到t2时刻的反射信号数据；以此类推，可以得到相对于发射脉冲不同延时的一连串反射信号采集数据。在测控终端中将这些数据进行综合显示，就可以得到反射信号的完整波形。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.基于时域反射法的飞机、舰艇电缆故障无损定位测试仪，其特征在于，包括：测控终端、信号处理电路和取样保持电路，所述信号处理电路、所述取样保持电路分别连接至所述测控终端，且所述信号处理电路、所述取样保持电路还分别与待测电缆的电缆接头相连接；其中，

所述测控终端中设有用于产生并控制脉冲信号的ARM，所述ARM连接有用于人机交互的触摸屏；

所述信号处理电路包括：信号发射电路、比较器和时间测量电路，其中，

所述信号发射电路的输入端与所述ARM相连接并接收所述ARM发出的脉冲信号，输出端分别连接并发射脉冲信号至所述比较器的输入端、所述待测电缆的电缆接头；

所述比较器的输入端还与所述待测电缆的电缆接头相连接并接收来自所述待测电缆的电缆接头的反射脉冲信号，所述比较器的输出端连接至所述时间测量电路的输入端；

所述时间测量电路的输出端连接至所述ARM；

所述取样保持电路包括：脉冲触发电路、信号保持电路和A/D采样电路，其中，

所述脉冲触发电路的输入端与所述ARM相连接并接收所述ARM发出的脉冲信号，输出端连接并发送脉冲信号至所述信号保持电路的输入端；

所述信号保持电路的输入端还与所述待测电缆的电缆接头相连接并接收来自所述待测电缆的电缆接头的反射脉冲信号，所述信号保持电路的输出端连接至所述A/D采样电路的输入端；

所述A/D采样电路的输出端连接至所述ARM。