CN218782339U - 一种电缆测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆测试仪，通过在本部集成人机交互单元、中央控制单元、测试电源单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元、电缆接口单元和温湿度传感单元，通过中央控制单元控制继电器切换矩阵单元切换接入的多芯铁路信号电缆，并通过电阻表、高阻计、电容表和温湿度传感单元对接入的多芯铁路信号电缆进行测试，得到多芯铁路信号电缆的多种数据，本实用新型实现了测试多芯铁路信号电缆的芯线直流电阻、芯线线间电容和电缆绝缘电阻的功能，提高了电缆单盘测试效率。

Description

一种电缆测试仪

技术领域

本实用新型属于电缆检测领域，尤其是一种电缆测试仪。

背景技术

铁路信号电缆(含铁路数字信号电缆)广泛应用于高速铁路、普速铁路、轻轨、地铁等轨道交通控制领域，适用于铁路信号自动闭塞系统、计轴、车站电码化、计算机联锁、微机监测、调度集中、调度监督、电动转辙机等有关信号设备和控制装置之间传输控制信息、监测信息和电能，担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。

目前在对铁路信号电缆单盘进行测试时使用仪表类型多，包括直流电阻测试仪、高阻计、电容测试仪，全部采用分立仪表，测试过程繁琐复杂，造成电缆单盘测试效率低问题，同时，相关规定将“使用不合格电缆”纳入红线管理，对电缆单盘测试检验和测试提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种电缆测试仪，能够测试多芯铁路信号电缆的芯线直流电阻、芯线线间电容和电缆绝缘电阻，可提高电缆单盘测试效率。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种电缆测试仪，包括体表箱和内部电路，内部电路包括人机交互单元、中央控制单元、测试电源单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元、电缆接口单元和温湿度传感单元，

所述人机交互单元通过USB通信接口与中央控制单元连接，用于数据输入以及数据显示；

中央控制单元通过485通信接口分别连接电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元和温湿度传感单元，用于接收并处理数据；

测试电源单元通过电源线分别连接中央控制单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元和温湿度传感单元，用于供电；

电缆接口单元通过电缆连接继电器切换矩阵单元。

而且，所述人机交互单元包括电脑、电脑触摸屏、面板指示灯、电源开关和USB通信端口，电源开关通过面板指示灯连接电脑，电脑分别连接电脑触摸屏和USB通信端口。

而且，所述中央控制单元包括单片机及其外围电路、USB通信接口和485通信接口，单片机分别连接USB通信接口和485通信接口，USB通信接口和485通信接口用于数据通信。

而且，所述测试电源单元包括12V蓄电池、12V转5V的DC/DC模块及其外围电路和3.3V线性稳压芯片及其外围电路，用于将12V电源转换为稳定的5V和3.3V电源。

而且，所述电阻表采用MB8300，所述高阻计采用MB9100，所述电容表采用MB8200，所述温湿度传感单元采用MB3210。

而且，所述继电器切换矩阵单元包括串并转换总线芯片、达林顿管驱动器、继电器和485 通信接口，485通信接口连接串并转换总线芯片，用于信号的输入，串并转换总线芯片通过达林顿管驱动器连接继电器，用于控制继电器连接电缆的信号通断。

而且，所述电缆接口单元包括若干WOGO端子转换盒和连接电缆，WOGO端子转换盒通过连接电缆连接继电器切换矩阵单元。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型通过在本部集成人机交互单元、中央控制单元、测试电源单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元、电缆接口单元和温湿度传感单元，通过中央控制单元控制继电器切换矩阵单元切换接入的多芯铁路信号电缆，并通过电阻表、高阻计、电容表和温湿度传感单元对接入的多芯铁路信号电缆进行测试，得到多芯铁路信号电缆的多种数据，本实用新型实现了测试多芯铁路信号电缆的芯线直流电阻、芯线线间电容和电缆绝缘电阻的功能，提高了电缆单盘测试效率。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为中央控制单元电路图；

图3为测试电源电路图；

图4为继电器切换矩阵电路图；

图5为电缆测试接口示意图。

附图标记说明

1-人机交互单元、2-中央控制单元、3-测试电源单元、4-电阻表、5-高阻计、6-电容表、7-继电器切换矩阵单元、8-电缆测试接口单元、9-温湿度传感器单元、10-仪表箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详述。

一种电缆测试仪，如图1所示，包括体表箱10和内部电路，内部电路包括人机交互单元 1、中央控制单元2、测试电源单元3、电阻表4、高阻计5、电容表6、继电器切换矩阵单元7、电缆接口单元8和温湿度传感单元9。

人机交互单元通过USB通信接口与中央控制单元连接，用于数据输入以及数据显示。

中央控制单元通过485通信接口分别连接电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元和温湿度传感单元，用于接收并处理数据。

测试电源单元通过电源线分别连接中央控制单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元和温湿度传感单元，用于供电。

电缆接口单元通过电缆连接继电器切换矩阵单元。

人机交互单元包括电脑、7寸电脑触摸屏、面板指示灯、电源开关和USB通信端口，电源开关通过面板指示灯连接电脑，电脑分别连接电脑触摸屏和USB通信端口。人机交互单元通过电脑触摸屏进行人机交互，设置电缆参数以及进行电缆测试，中央控制单元通过驱动继电器切换矩阵单元动作，切换不同电缆芯线，分别通过电阻表、高阻计、电容表测试芯线直流电阻、电缆绝缘电阻、芯线线间电容，并将测试结果通过485通信接口传回人机交互单元的电脑触摸屏上显示。

中央控制单元包括单片机及其外围电路、USB通信接口和485通信接口，单片机分别连接USB通信接口和485通信接口，USB通信接口和485通信接口用于数据通信。如图2所示，中央控制单元包括由主控芯片U3和调试下载端口J2，完成与485通信部分、继电器切换矩阵单元部分的通信和控制，端口PB3、4、5、6、7完成A端继电器控制电路操作，端口PE8、 9、10、11、12完成B端继电器控制电路操作；端口PC10、11完成与485通信部分的连接，接收面板控制信号，解析信号，并完成对继电器测试端口和仪表端口的操作，J2端子为SWD 模式调制端口，完成程序调试及烧录功能。

测试电源单元包括12V蓄电池、12V转5V的DC/DC模块及其外围电路和3.3V线性稳压芯片及其外围电路，用于将12V电源转换为稳定的5V和3.3V电源。测试电源单元通过电源线和中央控制单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元、温湿度传感器单元连接，安装仪表箱10内，为它们提供电源。如图3所示，第一级电源变换由电源模块U1、 C3、C4完成，变换输出+5V直流电压，供给485通信部分及下一级电源变换单元；第二级电源变换由U1、C5、C6、C7完成，变换输出+3.3V直流电压，供给主控芯片和继电器控制电路部分，其中R1、D2为电源指示。

电阻表采用MB8300，所述高阻计采用MB9100，所述电容表采用MB8200，所述温湿度传感单元采用MB3210。

继电器切换矩阵单元包括串并转换总线芯片、达林顿管驱动器、继电器和485通信接口， 485通信接口连接串并转换总线芯片，用于信号的输入，串并转换总线芯片通过达林顿管驱动器连接继电器，用于控制继电器连接电缆的信号通断。

继电器切换矩阵单元为线路直接控制单元，接受驱动电路由驱动数据确定的信号，完成主控单元输出控制动作。如图4所示，继电器切换矩阵单元分为A端和B端2部分，互相对称。每一路端子对应一路继电器的一对输出端子，实现4线测试的其中2条线路开合；所有一侧继电器均与测试总线相连，主控单元可实现任意需要的线路组合控制。前50组(1～50) 作为测试端子引出到外壳矩形端子，后4组(60～64)分别引入电阻表、高阻计、电容表、放电单元，由主控单元接收通信指令，确定接入的线路和对应的仪表。

电缆接口单元包括若干WOGO端子转换盒和连接电缆，WOGO端子转换盒通过连接电缆连接继电器切换矩阵单元，被测电缆通过该WOGO端子的连接，方便现场接线。

本发明的工作过程为：

将电缆测试仪放置在被测电缆盘旁，将被测电缆的一端接入电缆测试接口单元的WOGO 端子转换盒上对应端子上；将被测电缆的另一端接入电缆测试接口单元的另一WOGO端子转换盒上对应端子上；打开电缆测试仪的电源，操作触摸屏上的程序，设置好电缆的规格型号后，装置开始测试,其步骤为：

电缆测试仪的程序根据其触摸屏上的指令，通过电脑485接口发送命令给中央控制单元。

中央控制单元根据命令通过485接口操作继电器切换矩阵单元切换继电器端口到被测电缆端口。

同时，中央控制单元根据命令分别通过485接口操作电阻表、高阻计、电容表进行电缆性能测试。

温湿度传感器单元读取环境温湿度。

最后电阻表、高阻计、电容表、温湿度传感器单元通过485接口将数据传回中央控制单元，中央控制单元传回电脑，电脑程序通过计算将数据送到触摸屏上显示。

重复以上过程，测试完电缆的全部芯线后，结束测试。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种电缆测试仪，其特征在于：包括体表箱和内部电路，内部电路包括人机交互单元、中央控制单元、测试电源单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元、电缆接口单元和温湿度传感单元，

所述人机交互单元通过USB通信接口与中央控制单元连接，用于数据输入以及数据显示；

中央控制单元通过485通信接口分别连接电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元和温湿度传感单元，用于接收并处理数据；

测试电源单元通过电源线分别连接中央控制单元、电阻表、高阻计、电容表、继电器切换矩阵单元和温湿度传感单元，用于供电；

电缆接口单元通过电缆连接继电器切换矩阵单元。

2.根据权利要求1所述的一种电缆测试仪，其特征在于：所述人机交互单元包括电脑、电脑触摸屏、面板指示灯、电源开关和USB通信端口，电源开关通过面板指示灯连接电脑，电脑分别连接电脑触摸屏和USB通信端口。

3.根据权利要求1所述的一种电缆测试仪，其特征在于：所述中央控制单元包括单片机及其外围电路、USB通信接口和485通信接口，单片机分别连接USB通信接口和485通信接口，USB通信接口和485通信接口用于数据通信。

4.根据权利要求1所述的一种电缆测试仪，其特征在于：所述测试电源单元包括12V蓄电池、12V转5V的DC/DC模块及其外围电路和3.3V线性稳压芯片及其外围电路，用于将12V电源转换为稳定的5V和3.3V电源。

5.根据权利要求1所述的一种电缆测试仪，其特征在于：所述电阻表采用MB8300，所述高阻计采用MB9100，所述电容表采用MB8200，所述温湿度传感单元采用MB3210。

6.根据权利要求1所述的一种电缆测试仪，其特征在于：所述继电器切换矩阵单元包括串并转换总线芯片、达林顿管驱动器、继电器和485通信接口，485通信接口连接串并转换总线芯片，用于信号的输入，串并转换总线芯片通过达林顿管驱动器连接继电器，用于控制继电器连接电缆的信号通断。

7.根据权利要求1所述的一种电缆测试仪，其特征在于：所述电缆接口单元包括若干WOGO端子转换盒和连接电缆，WOGO端子转换盒通过连接电缆连接继电器切换矩阵单元。

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