一种网线测试仪

1.本发明涉及网络测试技术领域，尤其涉及一种网线测试仪。


背景技术：

2.当前以太网应用无处不在，如在局域网、智慧交通、物联网等工程的安装施工、维护排障工作中，往往使用网络测线仪对双绞线中的八根芯线的连通性以及线序进行测试和检查，如授权公告号为cn104660468b的中国发明专利，公开了一种手持式hinoc网络测试仪，其包括hinoc模块和主单元，主单元包括外壳盖板、触摸显示屏、母板、cpu板，在外壳盖板上包括有一个用于连接耳机或麦克风的mic插座，还有用于连接外部wifi天线的天线连接器，以及一个usb接口和一个或多个以太网接口。所述hinoc模块包括有hi no c测试模块、以太网交换机、hinoc接口以及以太网接口，所述hinoc测试模块通过hinoc接口与同轴电缆相连，并且与以太网交换机相连，以太网交换机通过以太网接口与以太网相连，将hinoc测试模块得到的测试结果通过以太网发送到主单元。
3.如图1所示，现有技术中网络测线仪电路图，现有的网络测线仪一般主要由主机和远端机组成，其一种现有方案是在主机内置数字时序电路的八个逻辑电平输出口分别串接发光二极管后接到测试端口的rj45的八个引脚上，而远端机则测试端口的rj45的八个引脚上直接接入发光二极管，以显示接线状态。为构成测试回路，主机和远端机的每个发光二极管都需要反向并联一个普通二级管。
4.从上面说明中可以看到，现有网络测线仪仅仅使用直流电平测试网线的通断以及线序，经过网络测线仪测试后，已经可以知道网线通断以及线序，在此基础上，若网线通断以及线序有问题，先排除之。然而其测试结果并不可靠准确，因为在某些场合下，比如网线质量劣化、网线连接接触不良、水晶头接口性能下降、线对间绝缘不良、双绞线对高速数据信号的特征阻抗改变等情况，网络测线仪测试出来的线路连通性并不能表示网络线路通信传输的正常性，在排除网络连接故障的过程中很容易受到网络测线仪测试连通假象的迷惑，从而容易导致在解决网络故障的过程中多走弯路，因此有必要对现有技术作出改进。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的不足，本发明提供了一种网线测试仪，其设计出更加能够清楚直观观看出网线的通断以及线序问题，从而有利于得出准确可靠测试出网线是否有通断以及线序的问题，避免了耗时耗力，也大大提高了工作效率。
6.为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种网线测试仪，包括相连接网路的信号发送设备和测试终端，所述信号发送设备包括壳体，所述壳体内设置有编码器、phy芯片、第一引脚切换电路、变压器和第一通讯模块，所述编码器、phy芯片、第一引脚切换电路、变压器和第一通讯模块依次电性连接，且所述第一通讯模块与所述测试终端连接；所述测试终端包括主体，所述主体上设置有第二通讯模块、第二引脚切换电路、阻抗匹配模块和微型数字示波器，所述第二通讯模块与所述第
一通讯模块相连接，所述第二通讯模块分别连接有所述第二引脚切换电路和所述阻抗匹配模块，所述第二引脚切换电路连接有所述阻抗匹配模块，所述阻抗匹配模块分别连接有微型数字示波器，且所述微型数字示波器上设置有用于显示眼图的显示屏。
7.优选地，所述phy芯片采用的型号是rtl8211e。
8.优选地，所述第一通讯模块采用的是第一以太网口和第一rj45接口。
9.优选地，所述第二通讯模块采用的是第二以太网口和第二rj45接口。
10.优选地，所述阻抗匹配模块包括阻抗变换单元和阻抗匹配单元，所述阻抗变换单元和所述阻抗匹配单元电性连接。
11.优选地，所述阻抗变换单元包括用于对第二通讯模块的第一以太网口防雷、过压、过流保护的接口保护电路，用于第二通讯模块的第一以太网口阻抗变换的变压器。
12.优选地，所述阻抗匹配单元包括用于第二通讯模块的第一以太网口以及第二引脚切换电路和微型数字示波器阻抗匹配的电阻网络，用于切换第二通讯模块的第一以太网口以及第二引脚切换电路和微型数字示波器的阻抗值的切换开关。
13.优选地，所述微型数字示波器包括垂直放大电路、模数转换器、存储器、第一数模转换器、水平放大电路、第二数模转换器、时基晶体模块和触发电路，所述垂直放大电路的输入端连接有所述阻抗匹配模块的输出端，所述垂直放大电路的输出端分别连接有所述模数转换器和所述触发电路的输入端，所述触发电路的输出端连接有所述时基晶体模块的输入端，所述模数转换器和所述第二数模转换器将转换的数据传入到所述存储器进行存储，所述存储器的数据经过所述第一数模转换器处理后在所述显示屏上显示，所述时基晶体模块的数据依次经过所述第二数模转换器和所述水平放大电路处理后在所述显示屏上显示。
14.优选地，所述时基晶体模块包括时基电路和晶体振荡器，所述时基电路和所述晶体振荡器电性连接。
15.优选地，还包括设置在所述微型数字示波器上用于对不同网速标准的模板设置模块，所述模板设置模块连接有报警器，所述时基晶体模块的输出端分别连接有所述模板设置模块和所述报警器的输入端，且所述存储器的输出端连接有所述报警器的输入端。
16.优选地，还包括设置在所述主体上的网速设置模块，所述阻抗匹配模块和所述微型数字示波器通过所述网速设置模块相连接。
17.优选地，所述网速设置模块的输出端分别连接有所述阻抗匹配模块和所述触发电路的输入端。
18.优选地，所述显示屏采用的是液晶显示屏。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果：其一，本发明相连接网路的信号发送设备和测试终端，其设备简单，不仅便于使用者的携带，而且在实际操作过程中，更加便于使用者的操作，从而适合大面积的推广与应用。
20.其二，本发明壳体内设置有编码器、phy芯片、第一引脚切换电路、变压器和第一通讯模块，编码器、phy芯片、第一引脚切换电路、变压器和第一通讯模块依次电性连接，且第一通讯模块与测试终端连接；测试终端包括主体，主体上设置有第二通讯模块、第二引脚切换电路、阻抗匹配模块和微型数字示波器，第二通讯模块与第一通讯模块相连接，第二通讯模块分别连接有第二引脚切换电路和阻抗匹配模块，第二引脚切换电路连接有阻抗匹配模
块，阻抗匹配模块连接有微型数字示波器，且微型数字示波器上设置有用于显示眼图的显示屏，此种设置有利于解决测试芯线的连通性以及线序的测试结果不可靠和准确问题（比如网线质量劣化、网线连接接触不良、水晶头接口性能下降、线对间绝缘不良、双绞线对高速数据信号的特征阻抗改变等情况），有利于提高测试结果一目了然，从而有利于迅速判断布线质量，更加适合对网络工程的质量检验和工程验收，改变目前主要以测试丢包率等间接手段来测试布线质量的现状，有利于简单、直接和方便地检验以太网信号在网线中的运行状态。
21.其三，本发明测试终端中设置有微型数字示波器，其避免了现有技术中安装示波器结构复杂，动辄上万元的高昂成本，更加有利于减少成本生产制作成本，便于大批量生产制作，也有利于后期的大规模推广使用。
附图说明
22.图1为现有技术中测线仪电路图。
23.图2为本发明的结构示意图。
24.图3本发明的立体示意图。
25.图4为本发明的方框示意图。
26.图5为本发明信号发送设备中第一通讯模块示意图。
27.图6为本发明测试终端中第一通讯模块示意图。
28.图7为本发明测试终端中阻抗匹配模块示意图。
29.图8为本发明测试终端中微型数字示波器示意图。
30.图9为本发明测试终端中微型数字示波器实施例示意图。
31.图中：1，信号发送设备；2，测试终端；11，壳体；12，编码器；13，phy芯片；14，第一引脚切换电路；15，变压器；16，第一通讯模块；21，主体；22，第二通讯模块；23，第二引脚切换电路；24，阻抗匹配模块；25，微型数字示波器；26，显示屏；27，模板设置模块；28，网速设置模块；241，阻抗变换单元；242，阻抗匹配单元；251，垂直放大电路；252，模数转换器；253，存储器；254，第一数模转换器；255，水平放大电路；256，第二数模转换器；257，时基晶体模块；258，触发电路；271，报警器。
具体实施方式
32.在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描
述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
34.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
36.实施例一：参阅图2、图3和图4。
37.一种网线测试仪，包括相连接网路的信号发送设备1和测试终端2，信号发送设备1包括壳体11，壳体11内设置有编码器12、phy芯片13、第一引脚切换电路14、变压器15和第一通讯模块16，编码器12、phy芯片13、第一引脚切换电路14、变压器15和第一通讯模块16依次电性连接，且第一通讯模块16与测试终端2连接；测试终端2包括主体21，主体21上设置有第二通讯模块22、第二引脚切换电路23、阻抗匹配模块24和微型数字示波器25，第二通讯模块22与第一通讯模块16相连接，第二通讯模块22分别连接有第二引脚切换电路23和阻抗匹配模块24，第二引脚切换电路23连接有阻抗匹配模块24，阻抗匹配模块24连接有微型数字示波器25，且微型数字示波器25上设置有用于显示眼图的显示屏26。
38.测试时，利用信号发送设备1接入以太网，通过信号发送设备1中编码器12对以太网进行选择与测试，且经过信号发送设备1处理后，并发送至测试终端2，信号发送设备1与测试终端2之间进行数据通讯，将数据通过信号发送设备1的第一通讯模块16传送至测试终端2的第二通讯模块22，通过测试终端2的第二引脚切换电路23、阻抗匹配模块24和微型数字示波器25处理后，最终在显示屏26上显示图形数据，此种图形数据采用的是眼图，此种更加有利于使用者直观观察出，从而能够得到更加准确的判断结果，这样也会得出准确可靠测试出网线是否有通断以及线序的问题，避免了耗时耗力，也大大提高了工作效率。
39.通过本发明不仅又方便又直观检测出网线通断和线序，而且结合微型数字示波器25可用来检测和观察看由于线缆分布参数劣化等布线质量的问题，更加能够满足使用需求。
40.本发明信号发送设备1中通过编码器12、phy芯片13、第一引脚切换电路14和变压器15与测试终端2中第二引脚切换电路23、阻抗匹配模块24和微型数字示波器25相配合使用，其不仅仅保证网卡输出的以太网信号符合标准，而且更加能够改变目前主要以测试丢包率等间接手段来测试布线质量的现状，从而能够更加直观而又准确测试出网线通断以及线序正常的问题。
41.实施例二：在实施例一的基础上，进一步说，phy芯片13采用的型号是rtl8211e。
42.实施例三：在实施例一或实施例二的基础上，进一步说，如图5所示，第一通讯模块15采用的是第一以太网口和第一rj45接口。
43.实施例四：在实施例一或实施例二或实施例三的基础上，进一步说，如图6所示，第二通讯模块22采用的是第二以太网口和第二rj45接口。
44.实施例五：在实施例一或实施例二或实施例三或实施例四的基础上，进一步说，如图7所示，阻抗匹配模块24包括阻抗变换单元241和阻抗匹配单元242，阻抗变换单元241和阻抗匹配单元242电性连接，其中阻抗变换单元241包括用于对第二通讯模块22的第一以太网口防雷、过压、过流保护的接口保护电路，用于第二通讯模块22的第一以太网口阻抗变换的变压器；阻抗匹配单元242包括用于第二通讯模块22的第一以太网口以及第二引脚切换电路23和微型数字示波器25阻抗匹配的电阻网络，用于切换第二通讯模块22的第一以太网口以及第二引脚切换电路23和微型数字示波器25的阻抗值的切换开关。
45.实施例六：在实施例一或实施例二或实施例三或实施例四或实施例五的基础上，进一步说，如图8所示，微型数字示波器25包括垂直放大电路251、模数转换器252、存储器253、第一数模转换器254、水平放大电路255、第二数模转换器256、时基晶体模块257和触发电路258，垂直放大电路251的输入端连接有阻抗匹配模块24的输出端，垂直放大电路251的输出端分别连接有模数转换器252和触发电路258的输入端，触发电路258的输出端连接有时基晶体模块257的输入端，模数转换器252和第二数模转换器256将转换的数据传入到存储器253进行存储，存储器253的数据经过第一数模转换器254处理后在显示屏26上显示，时基晶体模块257的数据依次经过第二数模转换器256和水平放大电路255处理后在显示屏26上显示，通过此种更加直观判断出网线是否有通断以及线序的问题。其中想说明的是，垂直（y轴）放大电路251，也叫学生示波器，由于示波管的偏转灵敏度甚低，例如常用的示波管13sj38j型，其垂直偏转灵敏度为0.86mm/v（约12v电压产生1cm的偏转量），所以一般的被测信号电压都要先经过垂直放大电路的放大，再加到示波管的垂直偏转板上，以得到垂直方向的适当大小的图形；水平（x轴）放大电路255，由于示波管水平方向的偏转灵敏度也很低，所以接入示波管水平偏转板的电压（锯齿波电压或其它电压）也要先经过水平放大电路的放大以后，再加到示波管的水平偏转板上，以得到水平方向适当大小的图形，这样从而能够得到直观的图形，便于使用者观看，从而用来判断出网线是否有通断以及线序的问题。更想说明的是，时基晶体模块257包括时基电路和晶体振荡器，时基电路和晶体振荡器电性连接，通过此种更加有利于对触发电路258发送过来的数据进行处理，便于用来给存储器253进行存储，同时会给第二数模转换器256，然后第二数模转换器256在通过水平放大电路255处理后在显示屏26上能够显示出相应的数据。
46.实施例七：在实施例六的基础上，进一步说，编码器12是用来对以太网进行选择与测试，由于以太网一致性测试中常用的标准为：1000base-t、100m base-tx、以及10base-t（ieee 802.3-2000和ansi x3.263-1995标准），也就是主干网中通用的rj45口标准。本发明也以此为依据10base-t以太网编码方法是曼彻斯特编码。通过一对双绞线发送信号，用另一对双绞线接收信号。对于100m base-tx信号，在标准中采用4b5b编码，使100mb/s数据流变成125mb/s数据流，但是经过3电平的mlt-3编码后，原来的125mb/s数据流，波特率变成30余mbaud/s的信号。对于1000base-t，1000base-t接口采用4d-pam5编码方式，采用了5类线中的所有4对差分线，4对线加起来在全双工模式下达到1000mbps的传输速率，但在考虑单向信号传送测试条件下，每对双绞线发送速率125mbps，多电平编码以后，波特率与百兆以太网的波特率相仿。如图9所示，还包括设置在微型数字示波器25上用于对不同网速标准
（10/100/1000m以太网）的模板设置模块27，模板设置模块27连接有报警器271，时基晶体模块257的输出端分别连接有模板设置模块27和报警器271的输入端，且存储器253的输出端连接有报警器271的输入端，通过模板设置模块27有不同标准以太网信号的模板，通过模板设置模块27更加有利于便于判断眼图是否合格，所以在微型数字示波器25通过模板设置模块27登录中引入模板。
47.在使用时，针对不同网速标准（10/100/1000m以太网），不同线缆长度（远端机发送的标准以太网信号，经一定长度的电缆传输，会有一定的衰减，高频成分衰减得更多，因而波形也会畸变，所以针对不同线缆长度，允许信号的模板会有所不同）会设置不同模板。当显示屏26显示的眼图不符合模板时，通过报警器271可以显示告警。由于以太网接口相关标准中对眼图的规定，一般是针对以太网发送口信号的，经过电缆传输的眼图一般不做规定。本发明中的模板设置模块27可以根据经验设定，供工程安装维护时参考。本发明中若能观察到网线中信号的眼图，即使不做严格的指标测试，也能对信号质量一目了然，迅速判断布线质量。
48.实施例八：在实施例六或实施例七的基础上，如图9所示，还包括设置在主体21上的网速设置模块28，阻抗匹配模块24和微型数字示波器25通过网速设置模块28相连接，用于按照所确定的网速设置微型数字示波器25缓冲区的缓冲量，具体来说，网速设置模块28的输出端分别连接有阻抗匹配模块24和触发电路258的输入端，此种不仅能够对微型数字示波器25中触发电路258补充合适的网速，而且能够更好通过微型数字示波器25测试更加准确，最终有利于更加准确可靠测试出网线是否有通断以及线序的问题。
49.实施例九：在实施例一或实施例二或实施例三或实施例四或实施例五或实施例六或实施例七或实施例七或实施例八的基础上，进一步说，显示屏26采用的是液晶显示屏，便于使用者的更加观看显示屏26显示眼图，而且也便于使用者的操作和控制。通过本发明显示屏26采用的液晶显示屏用于显示眼图，由于由于是专用显示特定波形，虽然已有数据采集和显示技术已能提供这样的电路。但采用液晶显示屏显示，同时通道带宽、采样率、信号幅度等相对确定，可以采用比通用示波器更低成本的方案，而且此种便于观看和控制，此种设备价格实惠，而且可靠性也会得到大大提高。
50.为了便于判断眼图是否合格，可以在示波器登录中引入模板。针对不同网速标准（10/100/1000m以太网），不同线缆长度（远端机发送的标准以太网信号，经一定长度的电缆传输，会有一定的衰减，高频成分衰减得更多，因而波形也会畸变，所以，针对不同线缆长度，允许信号的模板会有所不同。）设置不同模板。当眼图不符合模板时，可以显示告警。当然。由于以太网接口相关标准中对眼图的规定，一般是针对以太网发送口信号的，经过电缆传输的眼图一般不做规定。本发明中的模板可以根据经验设定，供工程安装维护时参考。
51.本技术文件中使用到的垂直放大电路、模数转换器、存储器、数模转换器、水平放大电路和触发电路内部部件均采用现有技术中常规的型号，且其内部构造属于现有技术结构，工人根据现有技术手册就可完成对其进行正常操作，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再作出具体叙述。
52.需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以
上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利的保护范围之内。