一种便携式多用途航空航天电缆检测仪的制作方法

本实用新型一种便携式多用途航空航天电缆检测仪属于自动化仪器仪表领域。

背景技术：

近年来，随着航空航天电子技术的迅速发展，各种航空航天飞行器、探测器以及配套的地面设备中的电缆也呈着复杂化、多样化的方向发展，除了电缆的复杂程度及芯数的大量增加以外，各种电气性能要求也越来越高。航空航天所用电缆与一般设备电缆的使用环境相比要恶劣的多，例如要在高空、高速度、高加速度、高温和高寒等工作环境中使用，而且还要承受各种复杂的飞行动作的载荷；同时，航空航天电缆的可靠性也有着非常高的要求，有时一个电缆的小故障，可能会导致非常严重的后果，所以安全性和可靠性是航空航天电缆在设计之初就必须要满足的特性，同时，在电缆的全寿命周期中，需要不断的利用各种检测手段，验证电缆的状态，及时排除隐患。

目前一些大型航空航天设备生产企业及使用单位对电缆的检测主要通过以下几种方式实现：

手工检测：利用万用表、绝缘电阻检测仪、抗电强度检测仪等设备对电缆的每一根导线进行检测，并分别输入、校对、分析和编辑检测数据，这种方式工作效率很低，而且容易出错，有时一条电缆检测数据可能多达几十万条或上百万条，非常耗时耗力；

使用专用的检测仪器：目前一些批产量大的航空航天电缆使用专用的检测仪器进行检测，与手工检测相比，一定程度上提高了测试效率和准确度，但这类专用检测仪器只能检验特定型号的电缆，通用性差、扩展困难；而且体积较大，无法携带，只能在厂房环境使用；

使用通用的电缆测试仪器：一些公司使用通用的电缆测试仪器对航空航天电缆进行检测，例如线束分析仪、电缆网测试仪等设备，使用这些设备同样比传统手工检测要高效、准确，但通用的电缆测试仪器没有专门的匹配工装，被测电缆与测试仪器的安装、连接比较麻烦，而且需要对每种电缆输入不同的参数，测试准备工作较为费时。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便携式多用途航空航天电缆检测仪。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，包括计算机、数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块、抗电强度测试模块、抗电强度供电模块、继电器矩阵模块、测试单元适配器、外部USB接口、以太网接口、液晶显示器和输入设备；所述外部USB接口、以太网接口、液晶显示器连接计算机，所述计算机通过USB接口连接数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块、抗电强度测试模块和输入设备，所述数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块和抗电强度测试模块通过继电器矩阵模块连接测试单元适配器，所述测试单元适配器有三种型号，根据工作状态进行更换，安装方式采用防错设计，第一种是电缆测试型测试单元适配器，包括与被测电缆匹配的电连接器插座、定位滑轨和电连接器；第二种是电气元件测试型测试单元适配器，包括电器元件插座、定位滑轨和电连接器；第三种是校准标定型测试单元适配器，包括仪器校准和标定的接口、定位滑轨和电连接器；所述抗电强度供电模块为抗电强度测试模块提供高压交流电，输入设备包括键盘和旋钮；计算机的视频输出端口连接液晶显示器。

所述一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，还包括外壳、提手、弹出按钮、电池仓和交流供电接口；所述测试单元适配器、外部USB接口、以太网接口、液晶显示器、输入设备、提手、弹出按钮、电池仓和交流供电接口设置在外壳上，所述计算机、数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块、抗电强度测试模块、抗电强度供电模块和继电器矩阵模块设置在外壳内。

所述一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，其特征在于，所述测试单元适配器还包括一个USB总线闪存盘，通过电连接器与计算机的USB口连接。

有益效果：

本实用新型提供了一种便携式多用途航空航天电缆检测仪硬件设备，与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

1、本实用新型采用包括计算机、数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块、抗电强度测试模块、抗电强度供电模块、继电器矩阵模块，计算机通过USB接口连接数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块和抗电强度测试模块，数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块和抗电强度测试模块连接继电器矩阵，所述抗电强度供电模块为抗电强度测试模块提供高压交流电，本实用新型提高了测试效率、降低了劳动强度；

2、本实用新型采用测试单元适配器、外部USB接口、以太网接口、液晶显示器、输入设备、外壳、提手、弹出按钮、电池仓和交流供电接口，测试单元适配器、外部USB接口、以太网接口、液晶显示器、输入设备、提手、弹出按钮、电池仓和交流供电接口设置在外壳上，所述计算机、数字输入/输出模块、绝缘电阻检测模块、导通测试模块、四线制电阻检测模块、抗电强度测试模块、抗电强度供电模块和继电器矩阵模块设置在外壳内，所以本实用新型采用小型化和轻量化设计，实现了本实用新型的便携性；

3、本实用新型采用的测试单元适配器具有三种型号，提高了本实用新型的扩展性和灵活性，实现了多种测试功能的集成；

4、本实用新型采用离子电池供电，能够在多种环境下进行测试，扩展了本实用新型的实用范围；

5、所述本实用新型外壳机箱采取小型化、轻量化、便携式设计，并配备提手，便于携带。

附图说明

图1是一种便携式多用途航空航天电缆检测仪正面示意图。

图2是一种便携式多用途航空航天电缆检测仪背面示意图。

图3是测试单元适配器正面示意图。

图4是测试单元适配器饭面示意图。

图5是一种便携式多用途航空航天电缆检测仪结构简图。

图中：1计算机、2数字输入/输出模块、3绝缘电阻检测模块、4导通测试模块、5四线制电阻检测模块、6抗电强度测试模块、7抗电强度供电模块、8继电器矩阵模块、9测试单元适配器、9-1电连接器插座、9-2定位滑轨、9-3电连接器、10外部USB接口、11以太网接口、12液晶显示器、13输入设备、14外壳、15提手、16弹出按钮、17电池仓、18交流供电接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施方式一

一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，如图5所示，包括计算机1、数字输入/输出模块2、绝缘电阻检测模块3、导通测试模块4、四线制电阻检测模块5、抗电强度测试模块6、抗电强度供电模块7、继电器矩阵模块8、测试单元适配器9、外部USB接口10、以太网接口11、液晶显示器12和输入设备13；所述外部USB接口10、以太网接口11、液晶显示器12连接计算机1，所述计算机通过USB接口连接数字输入/输出模块2、绝缘电阻检测模块3、导通测试模块4、四线制电阻检测模块5、抗电强度测试模块6和输入设备13，所述数字输入/输出模块2、绝缘电阻检测模块3、导通测试模块4、四线制电阻检测模块5和抗电强度测试模块6通过继电器矩阵模块8连接测试单元适配器9，所述测试单元适配器9有三种型号，根据工作状态进行更换，安装方式采用防错设计，第一种是电缆测试型测试单元适配器，如图3和图4所示，包括与被测电缆匹配的电连接器插座9-1、定位滑轨9-2和电连接器9-3；第二种是电气元件测试型测试单元适配器，包括电器元件插座、定位滑轨9-2和电连接器9-3；第三种是校准标定型测试单元适配器，包括仪器校准和标定的接口、定位滑轨9-2和电连接器9-3；所述抗电强度供电模块7为抗电强度测试模块6提供高压交流电，输入设备13包括键盘和旋钮；计算机1的视频输出端口连接液晶显示器12。

所述一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，如图1和图2所示，还包括外壳14、提手15、弹出按钮16、电池仓17和交流供电接口18；所述测试单元适配器9、外部USB接口10、以太网接口11、液晶显示器12、输入设备13、提手15、弹出按钮16、电池仓17和交流供电接口18设置在外壳14上，所述计算机1、数字输入/输出模块2、绝缘电阻检测模块3、导通测试模块4、四线制电阻检测模块5、抗电强度测试模块6、抗电强度供电模块7和继电器矩阵模块8设置在外壳14内。

所述一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，所述测试单元适配器9还包括一个USB总线闪存盘，通过电连接器9-3与计算机1的USB口连接。

一种便携式多用途航空航天电缆检测仪，包括设备的外壳14、在外壳14上安装的液晶显示屏12、输入设备13、以太网接口11RJ45、外部USB接口10、提手15、测试单元适配器9、弹出按钮16、电池仓17和交流供电接口18、以及在仪器内部安装的各个模块，包括计算机1、数字输入/输出模块2、绝缘电阻检测模块3、导通测试模块4、四线制电阻检测模块5、抗电强度测试模块6、抗电强度供电模块7、继电器矩阵模块8或者是调理电路。

本实用新型采用模块化设计，使用安装在外壳14内部的嵌入式工业控制用计算机1作为仪器的控制核心；计算机1的视频输出端口VGA与液晶显示屏12连接，作为仪表的显示器，由键盘和旋钮组成的输入设备13通过USB接口与计算机1连接；计算机1通过USB接口连接下述具有特定测量、控制功能的集成电路模块，并可通过USB总线发送指令对这些模块进行控制：包括数字输入/输出DIO模块2、绝缘电阻检测模块3、导通测试模块4、四线制电阻检测模块5、抗电强度测试模块6，其中抗电强度测试模块6的所需的高压交流电由抗电强度供电模块7提供，调理电路/继电器矩阵模块8由数字输入/输出DIO模块2控制，计算机1运行的专用的测控软件，控制这些模块组合运转实现电缆检测仪的全部功能。

所述测试单元适配器9是为本实用新型配套的可更换的适配器模块，测试单元适配器9分为三种类型，可根据不同的使用情况进行更换：第一种是电缆测试单元适配器，这种型号安装了与被测电缆相匹配的电连接器插座，主要功能是进行电缆的各种电气性能测试；第二种是电气元件测试单元适配器，在这种型号上安装了电气元件插座，主要功能是进行电气元件的性能测试；第三种校准标定测试单元适配器，这种型号的功能是提供各种仪器校准、标定的接口，用于对本实用新型本身的精度进行校准、标定。测试单元适配器9的安装方式采用防错设计，具有定位滑轨9-2，可以方便的安装本实用新型主体插槽中；本实用新型主体上设计了弹出机构，具备弹出按钮16，便于测试单元适配器9拆卸；测试单元适配器9通过背部的260针的电连接器与本实用新型主体连接；测试单元适配器9内部具有一个USB总线的闪存盘，存储着测试单元适配器9型号信息及被测电缆的各种参数，在与本实用新型主体连接时，通过电连接器9-3的针脚与计算机1的USB接口连接，计算机1可以自动进行读取，实现了模块的自动识别功能。

所述本实用新型外壳14机箱采取小型化、轻量化、便携式设计，并配备提手15，便于携带。

本实用新型中的需要的电源，除了抗电强度测试模块6需要连接220V市电供电以外，其余全部由本实用新型内置的12V锂离子蓄电池供电。如此设计，实现了很好的便携性。

本实用新型的测试数据可以通过USB接口导入闪存盘、可通过以太网传送给上位计算机，还可以通过USB接口连接打印机打印报表。如此设计，可以灵活的导出测试数据，提高使用便利性。

具体实施方式二

一种在所述便携式多用途航空航天电缆检测仪上实现的测试方法，包括电缆测试方法、电气元件测试方法和校准标定测试方法，具体如下：

所述电缆测试方法，包括以下步骤：

步骤a1、将与被测电缆型号匹配的电缆测试型测试单元适配器安装到便携式多用途航空航天电缆检测仪上；

步骤b1、将被测电缆的电连接器全部链接到电缆测试型测试单元适配器的航空插座上；

步骤c1、计算机1读取电缆测试型测试单元适配器中USB总线闪存盘的数据，在液晶显示器12上显示，确定被测电缆的型号及各种参数；

步骤d1、计算机1通过数字输入/输出模块2控制继电器矩阵模块8，采用扫描测试，选通被测电缆中的一根导线由导通测试模块4进行测试，随后选通下一根导线，如此循环，直至电缆全部测试完毕；

步骤e1、计算机1通过数字输入/输出模块2控制继电器矩阵模块8，采用扫描测试，选通被测电缆中的一根导线由四线制电阻检测模块5进行测试，随后选通下一根导线，如此循环，直至电缆全部测试完毕；

步骤f1、计算机1通过数字输入/输出模块2控制继电器矩阵模块8，采用扫描测试，选通被测回路由绝缘电阻检测模块3进行测试，随后选通下一条回路，如此循环，直至回路全部测试完毕；

步骤g1、本步骤是在电缆出厂时必要的测试，如不是在出厂时，则不需要进行此步骤；建立高压防护，计算机1通过数字输入/输出模块2控制继电器矩阵模块8，采用扫描测试，选通被测电缆中的一根导线由抗电强度测试模块6进行检测，随后选通下一根导线，如此循环，直至电缆全部测试完毕，测试过程中严禁碰触便携式多用途航空航天电缆检测仪和被测电缆；

所述电气元件测试方法，包括以下步骤：

步骤a2、确定要检测的航空航天设备上的电气元件，例如电阻、电容、二极管或者继电器；

步骤b2、然后将与被测电气元件匹配的电气元件测试型测试单元适配器安装到便携式多用途航空航天电缆检测仪上；

步骤c2、计算机1通过电气元件测试型测试单元适配器对被检测的电气元件进行指标检测和故障判断，在液晶显示器12上显示；

所述校准标定测试方法，包括以下步骤：

步骤a3、将校准标定型测试单元适配器安装在便携式多用途航空航天电缆检测仪上；

步骤b3、然后通过校准标定型测试单元适配器上的校准仪器仪表的接口连接便携式多用途航空航天电缆检测仪；

步骤c3、计算机1运行软件对便携式多用途航空航天电缆检测仪进行校准标定，保证测试精度。

本实用新型所述电缆检测仪根据工作任务的不同分为三种工作状态，分别是：电缆测试状态、电子元器件测试状态和校准标定状态，下面分别进行叙述：

电缆测试状态下可以对航空航天电缆的电气性能进行测试，具体包括导通测试、绝缘电阻检测、电阻检测及抗电强度测试，其中导通测试、绝缘电阻检测及电阻检测三种检测模块的供电由本实用新型内部配备的12V蓄电池提供，可以在野外或阵地中没有220V市电供电的情况下对电缆进行故障检验或性能测试；抗电强度测试属于电缆出厂检验，在电缆产品整个生命周期内只允许进行一次，无野外测试必要，而且对供电的电压、功率要求较高，所以本实用新型中的抗电强度测试所需的高压交流电由抗电强度供电模块提供，抗电强度测试需要在有220V市电供电且良好接地的环境中进行。

进行电缆测试时，首先选择与被测电缆型号匹配的专用测试单元适配器9安装到电缆检测仪上，将被测电缆的电连接器全部连接到测试单元适配器9的航空插座上，计算机1读取测试单元适配器9中USB闪存盘的数据，确定被测电缆的型号及各种参数，完成测试前的准备工作。

完成准备工作后，用户可以选择对电缆进行以下测试：

导通测试的作用主要是测试航空航天电缆网的连通性，找出接触不良、绝缘不良和线序连接错误等问题，本实用新型配置的导通测试模块4具有单根导线的导通测试功能，进行导通测试时，采用扫描测试的方式，即选通电缆中的每一根导线并分别进行测试，具体为，计算机1中运行的程序经数字输入/输出DIO模块2控制调理电路/继电器矩阵模块8中的继电器矩阵，选通电缆中的一根导线由导通测试模块4进行测试，随后选通下一根导线，如此循环，直至电缆网全部测试完毕。

电阻测试采用四线制测试法，即开尔文电桥法，与传统的二线制电阻测试法相比，可以有效降低测量误差，提高测量精度，本实用新型中的电阻检测的实现方式与导通测试类似，也采用扫描测试的方式，由计算机1中运行的程序经数字输入/输出DIO模块2控制调理电路/继电器矩阵模块8中的继电器矩阵选通被测导线测试由四线制电阻检测模块5进行检测，并进行循环，直至测试完毕。

绝缘电阻检测用于检验电缆的绝缘性能，便于发现电缆的老化、损坏等现象，排除隐患，绝缘电阻检测同样采用扫描测试的方式，由计算机1选通被测回路并由绝缘电阻检测模块3进行循环测试。

抗电强度测试是电缆出厂检测时的必要步骤，用于验证电缆绝缘的可靠性，测试方式同样采用扫描测试的方式，与前述测试不同的是，抗电强度测试模块6的所需的高压交流电由抗电强度供电模块7提供，抗电强度测试需要在有220V市电供电且良好接地的环境中进行，在测试中需要注意高压防护，并严禁碰触测试设备及被测电缆，直至全部抗电强度测试完成后，方可对仪器进行操作。

电子元器件测试状态下可以对航空航天设备上的一些电子元器件进行指标检测和故障判断，用于航电系统故障的辅助判断。选择不同的测试单元适配器9，可以对不同的电子元器件进行测试，包括电阻、电容、二极管、继电器等。

校准标定状态下，可以对仪器的精度进行校准和标定。校准标定专用的测试单元适配器9提供连接校准仪器仪表的接口，配合计算机1运行的软件对本实用新型本身进行校准标定。本实用新型需要定期进行校准标定，以保障测试精度。