专利名称：一种通信电缆施工验收测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试装置，特别涉及一种通信电缆施工验收的测试装置。
背景技术：
目前，没有专用的对施工建设完的电缆参数进行验收的测试装置。通常是在验收电缆时，人工用欧姆表测环阻和用兆欧表测绝缘，对电缆进行抽样测试。这种传统的用欧姆表和摇兆欧表进行抽样测试的方法效率低下，每一对线的四个参数，即环阻，线间电阻，两线分别对地电阻，需要不停的调换欧姆表或兆欧表的测试线。其工作强度大、数据准确度低、测试时间长、使用仪器多，不能用一种装置对电缆进行数据准确和快捷的检查和验收。
发明内容
为了克服现有的在验收、测试电缆线路时存在的测试数据不准确、测试时间长、工作强度大，使用仪器多的缺陷，本实用新型提供一种通信电缆施工验收测试装置。该装置能对电缆的环阻，线间电阻，两线分别对地电阻同时进行快捷、准确的测试，并能在测试中及时显示出来，不需要换算，测试结果可存储，并可以连接打印机，将数据打印出来，智能化程度高。
本实用新型的目的是这样实现的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于它由CPU主板、开关电路、测试放大电路、A/D转换电路、电源组成；其中CPU主板的输出连接测试放大电路和A/D转换电路；测试放大电路、A/D转换电路和开关电路的输出端连接到CPU主板的输入端；开关电路还与电源相接；电源直接连接测试放大电路和A/D转换电路；电源通过开关电路为CPU主板供电。
上述开关电路由晶体管T1、T2、T3、反向器U9A、继电器J1、电阻KR1~KR7、电解电容C24、按键开关K组成；晶体管T1的基极分别与电阻KR3、KR4和晶体管T2的基极相接；晶体管T1的基极经电阻KR3连接电解电容C24的负极，电解电容C24的正极经电阻KR1连接到按键开关K的一端，电解电容C24的正极还经电阻KR2接电源负极；晶体管T1的发射极接电源负极；晶体管T1的集电极经电阻KR5接电源正极，晶体管T1的集电极接受来自CPU主板的中断输入的指令；晶体管T2的基极和地之间接有电阻KR4；晶体管T2的发射极接电源负极；晶体管T2的集电极接继电器J1的第5脚；晶体管T3的基极和地之间接有电阻KR6 晶体管T3的基极还经电阻KR7和反向器U9A的第2脚相接；反向器U9A的第1脚与CPU主板的P1口相接；晶体管T3的发射极接电源负极；晶体管T3的集电极接继电器J1的第6脚；继电器J1的第4、7、10脚相接，并连接至电源电路；继电器J1的第1、3、8脚相接，并连接至按键开关K的一端。
上述测试放大电路由环阻放大电路和绝缘放大电路组成；环阻放大电路和绝缘放大电路的输入端均和电源电路相接，输出端均与A/D转换电路相接。
上述环阻放大电路由运算放大器Y1、Y2、可变电阻R1、电阻R2~R5、等效电阻RX1组成；可变电阻R1的固定臂接电源电路，可变电阻R1的滑动臂经电阻R2和运算放大器Y1的输入“+”端相接；可变电阻R1的滑动臂还经等效电阻RX1连接运算放大器Y1的输入“-”端，运算放大器Y1的输入“-”端接系统地GND；运算放大器Y1的输入“+”端经电阻R3和运算放大器Y1的输出端相接；运算放大器Y1的输出端和运算放大器Y2的输入“-”端相接；运算放大器Y2的输入“+”端经电阻R4接系统地GND；运算放大器Y2的输入“+”端还经电阻R5和运算放大器Y2的输出端相接；运算放大器Y2的输出端连接至A/D转换电路。
上述绝缘放大电路由运算放大器Y3、Y4、可变电阻R11、电阻R10、R12、R13、等效电阻RX2组成；电阻R10一端接电源电路，另一端与等效电阻RX2的一端相连；等效电阻RX2的另一端和运算放大器Y3的输入“-”端相连；运算放大器Y3的输入“-”端运算放大器的输出端之间接有可变电阻R11，可变电阻R11的固定臂和运算放大器Y3的输入“-”端相接，可变电阻R11的滑动臂和运算放大器Y3的输出端相接；运算放大器Y3的输入“+”端接系统地GND；运算放大器Y3的输出端和运算放大器Y4的输入“-”端之间接有电阻R12；运算放大器Y4的输入“+”端接系统地GND；运算放大器Y4的输入“-”端和运算放大器Y4的输出端之间接有电阻R13；运算放大器Y4的输出端连接至A/D转换电路。
上述A/D转换电路由集成电路I1、I2、I3、电阻ADR1、ADR3、ADR4、可变电阻ADR2、ADR5组成；集成电路I1的第1脚接电源；第2、3、9、15脚接电源负极；第10脚和可变电阻ADR2的滑动臂连接；可变电阻ADR2的一个固定臂连接电源负极，另一固定臂经电阻ADR1连接集成电路I1的第11脚；集成电路I1的第12脚经电阻ADR3和系统地GND相接；集成电路I1的第12脚还经电阻ADR4和可变电阻ADR5的滑动臂相接；可变电阻ADR5的一个固定臂和电源正极相接，另一个固定臂和系统地GND相接；集成电路I1的第13脚和放大测试电路中的环阻放大电路中运算放大器Y2的输出端相接；集成电路I1的第14脚和放大测试电路中的绝缘放大电路中运算放大器Y4的输出端相接；集成电路I1的第16、17、18、19脚分别对应连接集成电路I2的第9、8、7、6脚；集成电路I1的第20~27脚分别对应连接集成电路I3的第9~2脚；集成电路I 1的第28脚向CPU主板输出中断输出的指令；集成电路I2的第19脚接受来自CPU主板的控制输入指令；集成电路I2的第1脚接电源正极；集成电路I2的第11~18脚连接到CPU主板；集成电路I3的第19脚接受来自CPU主板的控制输入指令；集成电路I3的第1脚接电源正极；集成电路I3的第11~18脚连接到CPU主板。
上述反向器U9A的型号为74LS04；继电器J1的型号为TQ2-L2-5。
上述运算放大器Y1、Y2、Y3、Y4的型号为ICL7650。
上述集成电路I1的型号为ADC1674；集成电路I2、I3的型号为74LS245。
本实用新型的有益效果是由于采用了计算机CPU技术和集成电路技术，使本装置可以和显示器和打印机接口；测试数据准确、直观；不需要更换测试装置就能分别测试环阻和绝缘；可最多同时对50组线的全部参数进行测试；并能根据国家对通信电缆的参数要求，自动判断电缆是否符合验收标准；具有较高的智能化程度，适合任何金属通信电缆的日常维护和工程验收。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的方框图。
图2是本实用新型的开关电路原理图。
图3是本实用新型的测试放大电路原理图。
图4是A/D转换电路原理图。
具体实施方式
一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于它由CPU主板、开关电路、测试放大电路、A/D转换电路、电源组成；其中CPU主板的输出连接测试放大电路和A/D转换电路；测试放大电路、A/D转换电路和开关电路的输出端连接到CPU主板的输入端；开关电路还与电源相接；电源直接连接测试放大电路和A/D转换电路；电源通过开关电路为CPU主板供电。
上述开关电路由晶体管T1、T2、T3、反向器U9A、继电器J1、电阻KR1~KR7、电解电容C24、按键开关K组成；晶体管T1的基极分别与电阻KR3、KR4和晶体管T2的基极相接；晶体管T1的基极经电阻KR3连接电解电容C24的负极，电解电容C24的正极经电阻KR1连接到按键开关K的一端，电解电容C24的正极还经电阻KR2接电源负极；晶体管T1的发射极接电源负极；晶体管T1的集电极经电阻KR5接电源正极，晶体管T1的集电极接受来自CPU主板的中断输入的指令；晶体管T2的基极和地之间接有电阻KR4；晶体管T2的发射极接电源负极；晶体管T2的集电极接继电器J1的第5脚；晶体管T3的基极和地之间接有电阻KR6；晶体管T3的基极还经电阻KR7和反向器U9A的第2脚相接；反向器U9A的第1脚与CPU主板的P1口相接；晶体管T3的发射极接电源负极；晶体管T3的集电极接继电器J1的第6脚；继电器J1的第4、7、10脚相接，并连接至电源电路；继电器J1的第1、3、8脚相接，并连接至按键开关K的一端。
参见图2，图中地线符号处，表示电源的负极。按下图中的按键开关K，电源电压经过电阻KR1限流以后通过电解电容C24(隔直流通过交流)再经过限流电阻KR3以后，三极管T1、T2饱和导通，继电器J1的第5脚呈低电平，继电器J1的第1脚和第5脚的电压差使继电器J1的第3脚和第8脚分别与继电器J1的第4脚和第7脚接通闭合，电源正常向装置的其它部分供电。在开机以后再次按下按键开关K，CPU主板通过三极管T1检测到INT0的电平发生改变以后，CPU主板通过控制关机的GUAN在取反以后，经过反向器U9A的放大和三极管T3饱和导通的作用，使继电器J1的第6脚呈低电平。这时处于常开状态的继电器J1的第2脚和第9脚分别与第3脚和第8脚闭合，原来和第4脚和第7脚闭合在一起的的第3脚和第8脚分别与第4脚和第7脚断开，而与第2脚和第9脚闭合接通，向装置其它部分供电的电源被切断，从而实现关机。
上述测试放大电路由环阻放大电路和绝缘放大电路组成；环阻放大电路和绝缘放大电路的输入端均和电源电路相接，输出端均与A/D转换电路相接。
上述环阻放大电路由运算放大器Y1、Y2、可变电阻R1、电阻R2~R5、等效电阻RX1组成；可变电阻R1的固定臂接电源电路，可变电阻R1的滑动臂经电阻R2和运算放大器Y1的输入“+”端相接；可变电阻R1的滑动臂还经等效电阻RX1连接运算放大器Y1的输入“-”端，运算放大器Y1的输入“-”端接系统地GND；运算放大器Y1的输入“+”端经电阻R3和运算放大器Y1的输出端相接；运算放大器Y1的输出端和运算放大器Y2的输入“-”端相接；运算放大器Y2的输入“+”端经电阻R4接系统地GND；运算放大器Y2的输入“+”端还经电阻R5和运算放大器Y2的输出端相接；运算放大器Y2的输出端连接至A/D转换电路。
上述绝缘放大电路由运算放大器Y3、Y4、可变电阻R11、电阻R10、R12、R13、等效电阻RX2组成；电阻R10一端接电源电路，另一端与等效电阻RX2的一端相连；等效电阻RX2的另一端和运算放大器Y3的输入“-”端相连；运算放大器Y3的输入“-”端运算放大器的输出端之间接有可变电阻R11，可变电阻R11的固定臂和运算放大器Y3的输入“-”端相接，可变电阻R11的滑动臂和运算放大器Y3的输出端相接；运算放大器Y3的输入“+”端接系统地GND；运算放大器Y3的输出端和运算放大器Y4的输入“-”端之间接有电阻R12；运算放大器Y4的输入“+”端接系统地GND；运算放大器Y4的输入“-”端和运算放大器Y4的输出端之间接有电阻R13；运算放大器Y4的输出端连接至A/D转换电路。
参见图3。在测试环阻的环阻放大电路中，被测试电缆的等效电阻RX1在和标准分压电阻R2对5.0伏的电压分压以后，得到的电压经由运算放大器Y1组成的电压跟随器(提高输入阻抗，降低输出阻抗)后，再经过由运算放大器Y2组成的同向放大器放大后得到输出电压送到A/D转换电路进行A/D转换。在进行测试的时候，由于被测电缆的等效电阻的范围比较大在0~5000欧之间，所以在测试过程中，需要通过调整可变电阻R1的大小来改变输出电压，直到输出的电压满足要求。在绝缘放大电路中被测试的等效绝缘电阻RX2串入被测电路，120伏的测试电压加在测试线路间时，产生的电流经过运算放大器Y3的电流/电压转换(I/V转换)，而变为电压，再经过由运算放大器Y4的电压放大，得到输出电压送到A/D转换电路进行A/D转换。由于被测试的绝缘电阻在0~200M的大范围内，绝缘放大电路中由运算放大器Y4组成的第二级放大是固定的放大倍数。当被测试的等效电阻RX2在改变，需要调节由运算放大器Y3组成的第一级放大电路的取压电阻R11，直到I/V转换的输出满足要求为止。在图中的电阻R10是限流电阻，防止被测试等效电阻很小的时候，120伏测试电压产生很大的电流，使放大元件损坏。
上述A/D转换电路由集成电路I1、I2、I3、电阻ADR1、ADR3、ADR4、可变电阻ADR2、ADR5组成；集成电路I1的第1脚接电源；第2、3、9、15脚接电源负极；第10脚和可变电阻ADR2的滑动臂连接；可变电阻ADR2的一个固定臂连接电源负极，另一固定臂经电阻ADR1连接集成电路I1的第11脚；集成电路I 1的第12脚经电阻ADR3和系统地GND相接；集成电路I1的第12脚还经电阻ADR4和可变电阻ADR5的滑动臂相接；可变电阻ADR5的一个固定臂和电源正极相接，另一个固定臂和系统地GND相接；集成电路I1的第13脚和放大测试电路中的环阻放大电路中运算放大器Y2的输出端相接；集成电路I1的第14脚和放大测试电路中的绝缘放大电路中运算放大器Y4的输出端相接；集成电路I1的第16、17、18、19脚分别对应连接集成电路I2的第9、8、7、6脚；集成电路I1的第20~27脚分别对应连接集成电路I3的第9~2脚；集成电路I1的第28脚向CPU主板输出中断输出的指令；集成电路I2的第19脚接受来自CPU主板的控制输入指令；集成电路I2的第1脚接电源正极；集成电路I2的第11~18脚连接到CPU主板；集成电路I3的第19脚接受来自CPU主板的控制输入指令；集成电路I3的第1脚接电源正极；集成电路I3的第11~18脚连接到CPU主板。
参见图4，图中地线符号处，表示电源的负极。在A/D的转换电路中，需要调整基准电压。集成电路I1的的第11脚输出电压，经过可变电阻ADR2的调节，使第10脚的输入为10.000V，形成基准电压。为了测试结果的精度，要保证数字地(集成电路I1的第15脚)和模拟地(集成电路I1的第9脚)的单独接地。控制转换脚为集成电路I1的第4、5、6脚，A/D转换完成信号为集成电路I1第28脚的电平改变，这个信号去通知CPU主板开始读数据。在整个转换过程中必须保证电源的稳定。测试放大电路中环阻放大电路的输出电压连接到A/D转换电路中集成电路I1的第13脚进行A/D转换；测试放大电路中绝缘放大电路的输出电压连接到A/D转换电路中集成电路I 1的第14脚进行A/D转换。环阻的模拟数据和绝缘的模拟数据转换结束后，数据转换结果为12位，即高8位和低4位，分别被集成电路I2和集成电路I3锁成。经过CPU主板的两次读数据，第一次是读高8位，第二次是读低4位，进行代码的转化与处理。
上述反向器U9A的型号为74LS04；继电器J1的型号为TQ2-L2-5。
上述运算放大器Y1、Y2、Y3、Y4的型号为ICL7650。上述集成电路I1的型号为ADC1674；集成电路I2、I3的型号为74LS245。
权利要求1.一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于它由CPU主板、开关电路、测试放大电路、A/D转换电路、电源组成；其中CPU主板的输出连接测试放大电路和A/D转换电路；测试放大电路、A/D转换电路和开关电路的输出端连接到CPU主板的输入端；开关电路还与电源相接；电源直接连接测试放大电路和A/D转换电路；电源通过开关电路为CPU主板供电。
2.根据权利要求1所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述开关电路由晶体管T1、T2、T3、反向器U9A、继电器J1、电阻KR1~KR7、电解电容C24、按键开关K组成；晶体管T1的基极分别与电阻KR3、KR4和晶体管T2的基极相接；晶体管T1的基极经电阻KR3连接电解电容C24的负极，电解电容C24的正极经电阻KR1连接到按键开关K的一端，电解电容C24的正极还经电阻KR2接电源负极；晶体管T1的发射极接电源负极；晶体管T1的集电极经电阻KR5接电源正极，晶体管T1的集电极接受来自CPU主板的中断输入的指令；晶体管T2的基极和地之间接有电阻KR4；晶体管T2的发射极接电源负极；晶体管T2的集电极接继电器J1的第5脚；晶体管T3的基极和地之间接有电阻KR6；晶体管T3的基极还经电阻KR7和反向器U9A的第2脚相接；反向器U9A的第1脚与CPU主板的P1口相接；晶体管T3的发射极接电源负极；晶体管T3的集电极接继电器J1的第6脚；继电器J1的第4、7、10脚相接，并连接至电源电路；继电器J1的第1、3、8脚相接，并连接至按键开关K的一端。
3.根据权利要求1所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述测试放大电路由环阻放大电路和绝缘放大电路组成；环阻放大电路和绝缘放大电路的输入端均和电源电路相接，输出端均与A/D转换电路相接。
4.根据权利要求3所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述环阻放大电路由运算放大器Y1、Y2、可变电阻R1、电阻R2~R5、等效电阻RX1组成；可变电阻R1的固定臂接电源电路，可变电阻R1的滑动臂经电阻R2和运算放大器Y1的输入“+”端相接；可变电阻R1的滑动臂还经等效电阻RX1连接运算放大器Y1的输入“-”端，运算放大器Y1的输入“-”端接系统地GND；运算放大器Y1的输入“+”端经电阻R3和运算放大器Y1的输出端相接；运算放大器Y1的输出端和运算放大器Y2的输入“-”端相接；运算放大器Y2的输入“+”端经电阻R4接系统地GND；运算放大器Y2的输入“+”端还经电阻R5和运算放大器Y2的输出端相接；运算放大器Y2的输出端连接至A/D转换电路。
5.根据权利要求3所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述绝缘放大电路由运算放大器Y3、Y4、可变电阻R11、电阻R10、R12、R13、等效电阻RX2组成；电阻R10一端接电源电路，另一端与等效电阻RX2的一端相连；等效电阻RX2的另一端和运算放大器Y3的输入“-”端相连；运算放大器Y3的输入“-”端运算放大器的输出端之间接有可变电阻R11，可变电阻R11的固定臂和运算放大器Y3的输入“-”端相接，可变电阻R11的滑动臂和运算放大器Y3的输出端相接；运算放大器Y3的输入“+”端接系统地GND；运算放大器Y3的输出端和运算放大器Y4的输入“-”端之间接有电阻R12；运算放大器Y4的输入“+”端接系统地GND；运算放大器Y4的输入“-”端和运算放大器Y4的输出端之间接有电阻R13；运算放大器Y4的输出端连接至A/D转换电路。
6.根据权利要求1所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述A/D转换电路由集成电路I1、I2、I3、电阻ADR1、ADR3、ADR4、可变电阻ADR2、ADR5组成；集成电路I1的第1脚接电源；第2、3、9、15脚接电源负极；第10脚和可变电阻ADR2的滑动臂连接；可变电阻ADR2的一个固定臂连接电源负极，另一固定臂经电阻ADR1连接集成电路I1的第11脚；集成电路I1的第12脚经电阻ADR3和系统地GND相接；集成电路I1的第12脚还经电阻ADR4和可变电阻ADR5的滑动臂相接；可变电阻ADR5的一个固定臂和电源正极相接，另一个固定臂和系统地GND相接；集成电路I1的第13脚和放大测试电路中的环阻放大电路中运算放大器Y2的输出端相接；集成电路I1的第14脚和放大测试电路中的绝缘放大电路中运算放大器Y4的输出端相接；集成电路I1的第16、17、18、19脚分别对应连接集成电路I2的第9、8、7、6脚；集成电路I1的第20~27脚分别对应连接集成电路I3的第9~2脚；集成电路I1的第28脚向CPU主板输出中断输出的指令；集成电路I2的第19脚接受来自CPU主板的控制输入指令；集成电路I2的第1脚接电源正极；集成电路I2的第11~18脚连接到CPU主板；集成电路I3的第19脚接受来自CPU主板的控制输入指令；集成电路I3的第1脚接电源正极；集成电路I3的第11~18脚连接到CPU主板。
7.根据权利要求2所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述反向器U9A的型号为74LS04；继电器J1的型号为TQ2-L2-5。
8.根据权利要求4、5所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述运算放大器Y1、Y2、Y3、Y4的型号为ICL7650。
9.根据权利要求6所述的一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于所述集成电路I1的型号为ADC1674；集成电路I2、I3的型号为74LS245。
专利摘要一种通信电缆施工验收测试装置，其特征在于它由CPU主板、开关电路、测试放大电路、A/D转换电路、电源组成。本实用新型的有益效果是由于采用了计算机CPU技术和集成电路技术，使本装置可以和显示器和打印机接口；测试数据准确、直观；不需要更换测试装置就能分别测试环阻和绝缘；可最多同时对50组线的全部参数进行测试；并能根据国家对通信电缆的参数要求，自动判断电缆是否符合验收标准；具有较高的智能化程度，适合任何金属通信电缆的日常维护和工程验收。
文档编号G01R31/08GK2610343SQ0323346
公开日2004年4月7日 申请日期2003年3月6日 优先权日2003年3月6日
发明者熊利海 申请人:重庆东电通信技术有限公司