专利名称：线缆长度测试装置及方法
技术领域：
本发明涉及通信线缆长度的测试方法，更具体地涉及一种脉宽计时测线缆长度的装置及方法。
背景技术：
目前，对通信线缆进行测试的仪器一般采用的是脉冲反射法。脉冲反射法使用窄脉冲作为发射的测试信号，该信号在电缆中传播，当遇到阻抗不连续点时脉冲信号被反射回发送端。在信号发送端测量出发射和被反射回来的脉冲的叠加部分包括多少个标准脉冲，就可以计算得到发射和反射回来的脉冲信号的时间差，再根据脉冲在线缆中的传输速度就可以计算出障碍点线缆的长度。然而该方法对脉冲波形的质量要求较高，一般在脉冲叠加部分是由高电平渐变为低电平，因此我们在采用脉冲计数测量时会产生一定的误差。因此，有必要提供一种通过脉宽计时来测量线缆长度的装置及方法来克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种线缆长度测量装置，该装置通过脉宽计时来测量线缆长度以减少测量误差，提高准确度。本发明的另一目的是提供一种线缆长度测量方法，该方法通过脉宽计时来测量线缆长度以减少测量误差，提高准确度。为实现上述目的，本发明提供了一种线缆长度测量装置，包括:中央处理模块，用于设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并进行存储、发送基准脉冲及计算线缆长度；第一处理模块，用于连接被测线缆以及接收所述基准脉冲、并对所述基准脉冲进行处理以得到一电容效应脉冲；脉冲差生成模块，用于接收并比较所述基准脉冲和所述电容效应脉冲以得到脉冲差；以及脉宽测量模块，用于测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块进行长度计算。与现有技术相比，本发明的线缆长度测量装置包括中央处理模块、第一处理模块、脉冲差生成模块以及脉宽测量模块，测量被测线缆时，将被测线缆连接于第一处理模块，中央处理模块发送一基准脉冲至脉冲差生成模块和第一处理模块，第一处理模块对基准脉冲进行处理以得到一电容效应脉冲，之后，脉冲差生成模块将基准脉冲与电容效应脉冲进行比较以得到脉冲差，脉宽测量模块测量脉冲差的脉宽值并将其发送至中央处理模块，中央处理模块将会根据脉宽值及其内所存储的脉宽值与线缆长度的对应关系计算出被测线缆的长度；即，该装置通过脉宽计时来实现了线缆长度的测量，减少了测量误差，提高了准确度。
具体地，所述第一处理模块包括相互连接的电子开关U3和U4，且所述电子开关U3的一引脚连接至所述脉宽测量模块，所述电子开关U4的一引脚接地。具体地，所述脉冲差生成模块为一与非门。具体地，，所述脉宽测量模块与所述中央处理模块之间采用I2C总线协议进行通 目。可选地，所述被测线缆为同轴电缆、电话线或网线。相应地，本发明还提供了一种线缆长度测量方法，其特征在于，包括以下步骤:设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并存储于中央处理模块；所述中央处理模块发送一基准脉冲至所述被测线缆及脉冲差生成模块；发送至所述被测线缆的基准脉冲经第一处理模块处理后生成一电容效应脉冲；所述第一处理模块将所述电容效应脉冲发送至所述脉冲差生成模块；所述脉冲差生成模块将所述基准脉冲与所述电容效应脉冲进行比较以得到脉冲差; 脉宽测量模块测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块；以及所述中央处理模块根据所述脉宽值与所述对应关系计算出所述被测线缆的长度。具体地，所述第一处理模块包括相互连接的电子开关U3和U4，且所述电子开关U3的一引脚连接至所述脉宽测量模块，所述电子开关U4的一引脚接地。具体地，所述脉宽测量模块与所述中央处理模块之间采用I2C总线协议进行通 目。可选地，所述被测线缆为同轴电缆、电话线或网线。通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
图1为本发明线缆长度测量装置一实施例的结构框图。图2为图1的电路图。图3为本发明线缆长度测量方法一实施例的流程图。
具体实施例方式现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。请参考图1，本发明线缆长度测量装置的一实施例包括:中央处理模块10，用于设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并进行存储、发送基准脉冲及计算线缆长度；第一处理模块11，用于连接被测线缆以及接收所述基准脉冲、并对所述基准脉冲进行处理以得到一电容效应脉冲；第二处理模块12，用于接收所述基准脉冲；脉冲差生成模块13，用于接收并比较所述基准脉冲和所述电容效应脉冲以得到脉冲差；以及
脉宽测量模块14，用于测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块进行长度计算。具体地，如图2所示，中央处理模块10包括单片机Ul及工作脉冲电路，工作脉冲电路由电容C19、C20以及晶振X2组成、用于产生工作脉冲以供单片机Ul工作使用，单片机Ul产生一基准脉冲经其引脚L-TS向外发送。第一处理模块11包括电子开关U3、U4以及与分别电子开关U3、U4连接的两个接触器JP1，第一处理模块11连接被测线缆时，线缆的两端分别连接于两个接触器JPl上，电子开关U4的一引脚3接地，单片机Ul发出的基准脉冲经过电子开关U4后从电子开关U3的引脚3返回。第二处理模块12包括与非门U7C、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电子开关U2以及与非门U7A，单片机Ul发出的基准脉冲经过与非门U7C后、经电阻R2进入电子开关U2的引脚1、经电阻Rl、R4后进入电子开关U2的引脚12，最后通过电子开关U2的引脚3和引脚13输出，经引脚13输出的脉冲在经过与非门U7A后输出。脉冲差生成模块13为一与非门U7B，与非门U7B的引脚5接收来自电子开关U2的引脚3的基准脉冲，与非门U7B的4脚接收来自与非门U7A的引脚3的电容效应脉冲，与非门U7B的引脚6将会把电容效应脉冲与基准脉冲之间的脉冲差传送至脉宽测量模块14，脉宽测量模块为一芯片U5。具体地，所脉宽测量模块14与中央处理模块10之间采用I2C总线协议进行通信，但也可采用其它通信协议进行通信。具体地，被测线缆为同轴电缆、电话线或网线。以被测线缆为包括8条内芯的网线为例，请参考图1及图2，本发明线缆长度测量装置100的工作原理如下:先将被测线缆的两端分别插入线缆长度测量装置的两个接触器JP1，选通电子开关U3的JPl-1和电子开关U4的JP1-2，由于电子开关U4的引脚3接地，则被测线缆的内芯I与内芯2之间则会存在一定的电势差，从而产生电容效应；再通过单片机Ul产生一基准脉冲并同时选通电子开关U2、U3以U4，当电子开关U2接收到基准脉冲后，电子开关U2将立即关闭，而发送至电子开关U4的基准脉冲将会从电子开关U3的引脚3输出，由于接于电子开关U3和U4的被测线缆的内芯I和内芯2之间产生了电容效应，故从电子开关U3的引脚3输出的为一电容效应脉冲；之后，电容效应脉冲经与非门U7A的引脚3输出至脉冲差生成模块13 (与非门U7B)的引脚4，而单片机Ul输出的经过与非门U7C、电子开关U2以及与非门U7A的基准脉冲将会输入至脉冲差生成模块13 (与非门U7B)的引脚5，脉冲差生成模块13 (与非门U7B)将电容效应脉冲与基准脉冲进行比较，从脉冲生成模块13 (与非门U7B)的引脚6输出至脉宽测量模块14 ;脉宽测量模块14测量出脉冲差的脉宽值并将其发送至单片机Ul ;最后单片机Ul根据该脉宽值及单片机Ul内所存储的脉宽值与线缆长度的对应关系计算出被测线缆的内芯I相对于内芯2的长度；重复上述步骤，即不断地选通电子开关U3和U4的任意两个引脚，分别测出内芯I相对于内芯3、4、5、6、7、8的长度，再通过单片机Ul计算平均值以得出内芯I的长度。同理，可测出被测线缆其余内芯的长度，最终实现了线缆长度的测量，减少了误差，提高了准确度。相应地，如图3所示，本发明还提供了一种线缆长度测量方法，包括:S101，设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并存储于中央处理模块；S102，所述中央处理模块发送一基准脉冲至所述被测线缆及脉冲差生成模块；S103，发送至所述被测线缆的基准脉冲经第一处理模块处理后生成一电容效应脉冲；S104，所述第一处理模块将所述电容效应脉冲发送至所述脉冲差生成模块；S105，所述脉冲差生成模块将所述基准脉冲与所述电容效应脉冲进行比较以得到脉冲差；S106，脉宽测量模块测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块；S107，所述中央处理模块根据所述脉宽值与所述对应关系计算出所述被测线缆的长度。从以上描述可以看出，本发明的线缆长度测量装置及方法，通过脉宽计时来实现了线缆长度的测量，减少了测量误差，提高了准确度。以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
权利要求
1.一种线缆长度测量装置，其特征在于，包括: 中央处理模块，用于设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并进行存储、发送基准脉冲及计算线缆长度； 第一处理模块，用于连接被测线缆以及接收所述基准脉冲、并对所述基准脉冲进行处理以得到一电容效应脉冲； 脉冲差生成模块，用于接收并比较所述基准脉冲和所述电容效应脉冲以得到脉冲差；以及 脉宽测量模块，用于测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块进行长度计算。
2.如权利要求1所述的线缆长度测量装置，其特征在于，所述第一处理模块包括相互连接的电子开关U3和U4，且所述电子开关U3的一引脚连接至所述脉宽测量模块，所述电子开关U4的一引脚接地。
3.如权利要求1所述的线缆长度测量装置，其特征在于，所述脉冲差生成模块为一与非门。
4.如权利要求1至3任一项所述的线缆长度测量装置，其特征在于，所述脉宽测量模块与所述中央处理模块之间采用I2C总线协议进行通信。
5.如权利要求4所述的线缆长度测量装置，其特征在于，所述被测线缆为同轴电缆、电话线或网线。
6.一种线缆长度测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并存储于中央处理模块； 所述中央处理模块发送一基准脉冲至所述被测线缆及脉冲差生成模块； 发送至所述被测线缆的基准脉冲经第一处理模块处理后生成一电容效应脉冲； 所述第一处理模块将所述电容效应脉冲发送至所述脉冲差生成模块； 所述脉冲差生成模块将所述基准脉冲与所述电容效应脉冲进行比较以得到脉冲差； 脉宽测量模块测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块；以及 所述中央处理模块根据所述脉宽值与所述对应关系计算出所述被测线缆的长度。
7.如权利要求6所述的线缆长度测量方法，其特征在于，所述第一处理模块包括相互连接的电子开关Ul和U2，且所述电子开关Ul的一引脚连接至所述脉宽测量模块，所述电子开关U2的一引脚接地。
8.如权利要求6或7所述的线缆长度测量方法，其特征在于，所述脉宽测量模块与所述中央处理模块之间采用I2C总线协议进行通信。
9.如权利要求8所述的线缆长度测量方法，其特征在于，所述被测线缆为同轴电缆、电话线或网线。
全文摘要
本发明公开了一种线缆长度测量装置，包括中央处理模块，用于设置脉宽值与被测线缆长度之间的对应关系并进行存储、发送基准脉冲及计算线缆长度；第一处理模块，用于连接被测线缆以及接收所述基准脉冲、并对所述基准脉冲进行处理以得到一电容效应脉冲；脉冲差生成模块，用于接收并比较所述基准脉冲和所述电容效应脉冲以得到脉冲差；以及脉宽测量模块，用于测量所述脉冲差的脉宽值并将所述脉宽值发送至所述中央处理模块进行长度计算。与现有技术相比，本发明的线缆长度测量装置通过脉宽计时来测量线缆长度以减少了测量误差，提高了准确度。本发明同时公开了一种线缆长度测量方法。
文档编号G01B7/02GK103115561SQ201310016729
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月16日 优先权日2013年1月16日
发明者林烨 申请人:林烨