CN210051880U - 一种跨接电缆检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种跨接电缆检测仪，包括：控制电路及高压测试电路；控制电路包括STM32单片机、74HC138译码器、74HC573锁存器；STM32单片机的第一输出端口连接74HC138译码器，STM32单片机的第一输入端口连接74HC573锁存器；74HC138译码器的输出端与74HC573锁存器的输入端分别装有能够连接跨接电缆的接线端子；高压测试电路包括升压电路、测试电容和校准电路。本实用新型涉的跨接电缆检测仪能够模拟列车实际跨接电缆使用状态，其用于南京地铁一号线同型号列车信息管理系统的模拟测试，能有效的测试各个跨接电缆功能是否正常，能保障已通过测试的线缆直接上车使用。

Description

一种跨接电缆检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种跨接电缆检测仪，具体涉及一种地铁单节列车之间的跨接电缆检测仪。

背景技术

目前，地铁单节列车之间所使用的跨接电缆在进行检测时，是由操作人员手工使用万用表，表笔连接电缆两端，检测是否接通；这种方法效率极低，且容易出错；同时，对测试结果进行手工记录，也出现导致遗漏、错误等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决技术问题是：克服上述技术的缺点。提供一种能够自动化检测的跨接电缆检测仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是：一种跨接电缆检测仪，包括：控制电路及高压测试电路；所述控制电路包括STM32单片机、74HC138译码器、74HC573锁存器；所述STM32单片机的第一输出端口连接所述74HC138译码器，所述STM32单片机的第一输入端口连接所述74HC573锁存器；所述74HC138译码器的输出端与所述74HC573锁存器的输入端分别装有能够连接所述跨接电缆的接线端子；所述高压测试电路包括升压电路、测试电容和校准电路；所述升压电路连接所述测试电容，所述测试电容正极安装有能够连接所述跨接电缆的屏蔽层的连接端子；所述校准电路的输入端连接所述测试电容，输出端连接所述STM32单片机的第一AD转换引脚；所述升压电路的控制端连接所述STM32单片机的控制输出端口。

上述方案进一步的改进在于：所述STM32单片机的通讯端口连接有USB模块；所述USB模块具有USB接口。

上述方案进一步的改进在于：所述STM32单片机的第二AD转换引脚连接有温度传感器。

上述方案进一步的改进在于：所述STM32单片机的连接有存储模块。

本实用新型提供的跨接电缆检测仪，由STM32单片机先命令74HC138发出方波信号，信号通过跨接电缆将信号传输给74HC573。当74HC573收到该信号时，则判定该电缆是连通的，否则断定其断开。将这一步不断反复，直到测试完所有线芯，能够模拟列车实际跨接电缆使用状态，其用于南京地铁一号线同型号列车信息管理系统的模拟测试，能有效的测试各个跨接电缆功能是否正常，能保障已通过测试的线缆直接上车使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一个优选的实施例电路结构示意图。

图2是图1中高压测试电路的电路结构示意图。

图3是图1中USB模块的电路结构示意图。

图4是温度传感器的电路结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的跨接电缆检测仪，如图1所示，包括：包括控制电路及高压测试电路；其中，控制电路包括STM32单片机、74HC138译码器、74HC573锁存器；STM32单片机的第一输出端口连接74HC138译码器，STM32单片机的第一输入端口连接74HC573锁存器；74HC138译码器的输出端与74HC573锁存器的输入端分别装有能够连接跨接电缆的接线端子。

如图2，高压测试电路包括110V的boost升压电路、测试电容和校准电路；升压电路连接测试电容，测试电容正极安装有能够连接跨接电缆的屏蔽层的连接端子；校准电路的输入端连接测试电容，输出端连接STM32单片机的第一AD转换引脚；升压电路的控制端连接STM32单片机的控制输出端口。10V的boost升压电路使用Boost斩波电路进行升压，由单片机控制MOSFET的通断产生110V高压；并在输出端的测试电容存储电量；校准电路使用电阻串联，采集节点分压信号，然后有单片机进行AD转换和采集，从而确保电压准确。

如图3，STM32单片机的通讯端口连接有USB模块；USB模块具有USB接口。本实施例使用CH340G进行串口-USB协议转换，如图3中所示CH340G的2、3引脚接收串口信号，将其转换后从5、6引脚发出从而达到协议转换的目的。

为了便于采集现场温度，STM32单片机的第二AD转换引脚连接有温度传感器。如图 4，使用了惠斯通电桥电路配合PT100温敏电阻，可以实现高精度的温度测量。图4中R2为 PT100温敏电阻，XMM1为STM32的AD转换引脚，采集到的电压分别为U1和U2，通过下列方程计算 计算出准确的R2电阻（其中R1、R3、R4、V1已知），

。

STM32单片机先命令74HC138发出方波信号，信号通过连接端子、跨接电缆将信号传输给74HC573。当74HC573收到该信号时，则判定该电缆是连通的，否则断定其断开。将这一步不断反复，直到测试完所有线芯，测试结束得出结果。当STM32单片机完成测试，将该测试结果发送给电脑。本方案使用74HC138译码器作为输出芯片，根据其逻辑特性，仅需占用3个GPIO口便可以完成8芯线缆的输出，可以大幅减小GPIO的占用。

输入IC使用74HC573锁存器，该器件常被用于输出锁存，在该项目中利用其逻辑特性，将其反向作为输入IC使用，通过该IC锁存138译码器的输出。锁存后MCU工作不受影响，当需要读取数据时仅需取出锁存器内的数据即可，使得测量工作所需的MCU时钟资源占用率大幅下降。考虑到PCB板的空间资源以及MCU的GPIO资源，该IC的控制总线可以复用74HC138的控制总线，亦可降低线路占用的空间以及线路的复杂程度，避免线间干扰的出现。

MCU选用型号STM32F105RBT6，该MCU拥有丰富的GPIO资源来满足项目需求；72MHz的时钟频率满足测试所需的速度需求；并且价格低廉，容易控制制造成本。

将74HC138和74HC573连接到STM32的IO口上，通过控制程序命令74HC138发出方波，令74HC573等待方波，若收到方波，则证明该电缆正常，只要反复这个步骤就可以将电缆完全检测。

高压测试电路使用STM32控制Boost电路产生110V电源，将该110V电源与电容并联，通过电压校准电路检测电容电压，在充满至110V之后STM32控制断开Boost电路，此时电容电压保持在110V，此时将屏蔽层和电容连接，若电压没有显著下降，即可确定屏蔽层良好。上述电压校准电路使用双电阻分压，将110V电压下降后和STM32的AD引脚相连从而采集到指定电压。

该检测仪还具备自动电缆学习功能，在控制电路中加入储存模块，将一个功能良好的电缆进行连接后，发送学习指令后，检测仪可以自动进行学习，记录电缆的线序并生成独立的配置文件，将配置文件保存在储存模块中。

本实施例专用于南京地铁一号线同型号列车，通过更换接线端子，即可适应其他线缆测试。

本实用新型不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换形成的技术方案，均为本实用新型要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种跨接电缆检测仪，其特征在于，包括：控制电路及高压测试电路；所述控制电路包括STM32单片机、74HC138译码器、74HC573锁存器；所述STM32单片机的第一输出端口连接所述74HC138译码器，所述STM32单片机的第一输入端口连接所述74HC573锁存器；所述74HC138译码器的输出端与所述74HC573锁存器的输入端分别装有能够连接所述跨接电缆的接线端子；所述高压测试电路包括升压电路、测试电容和校准电路；所述升压电路连接所述测试电容，所述测试电容正极安装有能够连接所述跨接电缆的屏蔽层的连接端子；所述校准电路的输入端连接所述测试电容，输出端连接所述STM32单片机的第一AD转换引脚；所述升压电路的控制端连接所述STM32单片机的控制输出端口。

2.根据权利要求1所述的跨接电缆检测仪，其特征在于：所述STM32单片机的通讯端口连接有USB模块；所述USB模块具有USB接口。

3.根据权利要求1所述的跨接电缆检测仪，其特征在于：所述STM32单片机的第二AD转换引脚连接有温度传感器。

4.根据权利要求1所述的跨接电缆检测仪，其特征在于：所述STM32单片机的连接有存储模块。

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