长距离多芯电缆测试方法及其测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种长距离多芯电缆测试方法和实现该方法的测试系统。缆测试方法包括如下步骤：在多芯电缆远端的各个芯线之间，串联连接已知阻值的电阻器；在所述多芯电缆近端分别测量各芯线之间的导通电阻；去除多芯电缆远端所述已知阻值的电阻器，在所述多芯电缆近端分别测量各芯线之间的高压绝缘电阻。实现该方法的测试系统包括：电缆测试仪和端接装置。采用本发明测试方法和测试系统对长距离多芯电缆进行测试时，由于电缆测试仪能够在近端对多芯电缆的每根芯线进行测试，并且端接装置的结构简单只是在各插孔之间串接固定阻值的电阻，因此该测试装置操作简便，结构简单而又能够测试工艺状态不可改变的长距离多芯电缆。
【专利说明】长距离多芯电缆测试方法及其测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电缆测试方法，特别涉及一种长距离多芯电缆测试方法。
[0002]本发明还涉及一种电缆测试系统，特别涉及一种长距离多芯电缆测试系统。
【背景技术】
[0003]为了保证系统的可靠性，在多芯电缆焊接完毕后，需要检测电缆芯线之间是否导通和绝缘。现有技术中的电缆测试仪，都是手动对电缆每根芯线进行测试，随着电缆芯线数量的增加将消耗工作人员大量的时间和精力，工作效率低下。虽然现在也有了一些自动测试装置，但对于被测电缆已经固定在工作场所，即工艺状态不可改变且电缆两端又相距较远时，例如预埋电缆、舰船电缆、飞机电缆，就需要通过转接电缆将待测电缆远端连接到电缆测试仪上，随着待测电缆的型号和长度的不同，需要配备大量的转接电缆，使得测试效率和可靠性大大降低并且增加了测试装置的成本。
[0004]中国专利201320015776.1公开了一种电缆测试仪，包括电源电路模块、绝缘测试电路模块、Α/D采集模块、导通测量电路模块、人机接口模块、CPU主控器和数码显示模块；其中，CPU主控模块与数码显示模块连接，实现测试结果的显示；Α/D采集模块包括Α/D采集电路和通道切换电路，Α/D采集模块分别与导通测量电路模块和绝缘测试电路模块连接，实现被测信号导通或绝缘测试的通道切换、信号程控放大和信号的模数转换；导通测量电路模块用来实现被测电缆的导通测试，将导通测试所需的恒流源或标准电阻通过通道切换电路切换到相应的测量电路中；绝缘测试电路模块用来实现被测电缆的绝缘测试，将绝缘测试所需的恒压源通过通道切换电路切换到相应的测量电路中；A/D采集模块同时与电源电路模块连接，电源电路模块由电源模块及配套电路组成。该测试仪测试时需将待测电缆的两端同时连接到测试仪上，测试仪自动对电缆进行测试，但对于工艺状态不可改变的长距离电缆，就需要通过转接电缆才能将待测电缆远端连接到测试仪上，进而对其进行测试。
【发明内容】
[0005]为克服上述长距离多芯电缆的测试方法和测试系统所存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简便、结构简单的能够测试工艺状态不可改变的多芯电缆的测试方法。
[0006]与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供一种操作简便、结构简单的能够测试工艺状态不可改变的多芯电缆的测试系统。
[0007]为解决上述技术问题本发明提供一种长距离多芯电缆的测试方法，该方法包括如下步骤:
[0008]在多芯电缆远端的各个芯线之间，串联连接已知阻值的电阻器；
[0009]分别测量各芯线之间的导通电阻；
[0010]去除多芯电缆远端所述已知阻值的电阻器，分别测量各芯线之间的高压绝缘电阻。[0011]本方法操作简便，通过在多芯电缆的远端连接器插头各个芯线之间串接固定值的电阻器，可以快速进行导通电阻测量，去掉电阻器后能进行高压绝缘电阻的测量，该测试方法能够测试工艺状态不可改变的多芯电缆，且测试步骤简单，显著提升工作效率。
[0012]作为本发明进一步的改进，在多芯电缆的远端各个芯线之间，串联连接已知阻值的电阻器是通过在远端插接一端接装置实现的，该端接装置包括多个芯线插孔和将各插孔串联连接的多个已知电阻值的电阻器；去除多芯电缆远端所述已知阻值的电阻器是通过将在多芯电缆远端上插接的端接装置拔除实现的。采用这种技术方案后，本测试方法将更加方便快捷。
[0013]一种用于长距离多芯电缆的测试系统，该测试系统包括电缆测试仪和端接装置，所述端接装置包括多个芯线插孔和多个已知电阻值的电阻器，所述电阻器将所述多个芯线插孔串联连接。
[0014]一种电缆测试仪，所述电缆测试仪包括多芯电缆单端输入端口、包括恒压产生电路和恒流产生电路的电源模块、芯线选通模块、电阻测量模块、分别与所述电源模块和所述输入端口连接的导通模块和绝缘模块；芯线选通模块用于选通所述多芯电缆单端的多根芯线中的两根直至任意两根芯线的组合均被选通；电阻测量模块包括模式切换电路和信号采集电路，所述模式切换电路对于每两根选通的芯线，分别将所述信号采集电路与导通模块和绝缘模块连接，以获取该两根芯线的导通电阻和绝缘电阻。
[0015]所述导通模块将所述恒流产生电路与所述待测芯线串联连接，所述信号采集电路采集所述待测芯线上的电压。
[0016]所述绝缘模块将所述恒压产生电路与串联连接的待测芯线、第一电阻器和第二电阻器并联连接，所述信号采集电路采集所述第一电阻器或第二电阻器上的分压，所述恒压产生电路能够产生多种绝缘电阻测量时所需的电压。
[0017]所述第一电阻器的电阻值大于第二电阻器的电阻值，测量第二电阻器上的电压，优选地，所述第一电阻器的电阻值是第二电阻器的电阻值的100-500倍。
[0018]所述第二电阻器是精度为1%。的高精度电阻器。
[0019]一种电缆芯线端接装置，包括多个芯线插孔和多个已知电阻值的电阻器，其特征在于:所述电阻器将所述多个芯线插孔串联连接起来。
[0020]所述多个已知电阻值的电阻器的阻值相等，优选地，其阻值在100?1000 Ω内。
[0021]采用上述结构的测试装置，由于电缆测试仪能够在近端对多芯电缆的每根芯线进行测试，并且端接装置的结构简单只是在各插孔之间串接固定阻值的电阻，因此可以节省大量的转接电缆，同时该测试装置操作简便，结构简单而又能够测试工艺状态不可改变的长距尚多芯电缆。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构示意图。
[0023]图2为电缆测试仪功能模块框图。
[0024]图3为端接装置的结构示意图。
[0025]图4为导通电阻测量时的测试原理示意图。
[0026]图5为绝缘电阻测量时的测试原理示意图。【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0028]本发明长距离多芯电缆测试方法主要包括如下步骤:
[0029]在多芯电缆的远端连接器插头各个芯线之间，串接有固定阻值的电阻器，将近端连接器连接到电缆测试仪上；
[0030]在多芯电缆的近端电缆测试仪进行导通电阻测量；
[0031]将多芯电缆远端的各芯线之间的电阻器去掉，在多芯电缆近端进行高压绝缘测量。
[0032]如图1、2所示，用于长距离多芯电缆测试方法的测试系统，包括电缆测试仪I和端接装置2。待测电缆的近端设有近端连接器4，在待测电缆的远端设有远端连接器3。电缆测试仪I包括多芯电缆单端输入端口、包括恒压产生电路和恒流产生电路的电源模块、上位机、CPU主控器模块、芯线选通模块、电阻测量模块、人机接口模块和分别与电源模块和多芯电缆单端输入端口连接的导通模块和绝缘模块。上位机通过人机接口模块与CPU主控器模块连接，用于实现人机接口命令交互，并显示和保存测试结果，本实施例中上位机通过USB转RS-232协议与CPU主控器模块连接。芯线选通模块包括继电器阵列和控制电路，用于选通所述多芯电缆单端的多根芯线中的两根直至任意两根芯线的组合均被选通；导通模块用来实现被测电缆的导通电阻测试。绝缘模块用来实现被测电缆的绝缘电阻测试。恒流产生电路产生导通电阻测量时所需的恒流源。恒压产生电路包括控制电路和高压DC-DC电路，高压DC-DC电路可以产生+500V、+250V、125V和+50V四种高压，额定电流小于10mA，恒压产生电路产生绝缘测试所需的恒压源，当进行绝缘测试时可以进行500V/250V/125V/50V电压绝缘测试。电阻测量模块包括模式切换电路和A/D信号采集电路，模式切换电路对于每两根选通的芯线，分别将A/D信号采集电路与导通模块和绝缘模块连接，以获取该两根芯线的导通电阻和绝缘电阻。导通电阻测量时，电阻测量模块通过模式切换电路将恒流产生电路与待测的两根芯线串联连接，A/D信号采集电路采集待测的两根芯线上的电压；绝缘电阻测量时，电阻测量模块通过模式切换电路将恒压产生电路与串联连接的被测电缆中的两根芯线、第一电阻器Rl和第二电阻器R2并联连接，A/D信号采集电路采集第二电阻器R2上的电压。
[0033]本发明的端接装置具有多个芯线插孔，各芯线插孔间串联连接有电阻值已知的多个电阻器。图3为根据本发明一个实施例的用于测试具有四根芯线LI，L2，L3和L4的四芯电缆的端接装置的结构示意图。在实际使用中本领域技术人员可根据待测试电缆的芯数进行端接装置2的选取，在多芯电缆远端连接器上的各芯线之间串接已知阻值的电阻器，电阻器的阻值在100?1000Q范围内，在本实施例中串接的电阻器的阻值均为100欧。通过多芯电缆远端的端接装置2连接，可以在多芯电缆的近端进行导通电阻和绝缘电阻的测量。
[0034]当对电缆进行测试时，首先根据所测试的多芯电缆的芯数选用相对应的端接装置2，然后将端接装置2与远端连接器3进行连接，以使多芯电缆芯线之间串联连接阻值为100Q的电阻器。随后，将近端连接器4连接到电缆测试仪I上的多芯电缆单端输入端口上。[0035]电缆测试仪I具有导通电阻测量功能和绝缘电阻测量功能。通过在电缆远端的各个芯线之间串联连接已知阻值的电阻器，可以在电缆近端测量电缆任意两芯线之间导通电阻和绝缘电阻的测量。导通和绝缘测量方案采取V-1模式，即采用R=U/I的方式。工作原理都是把电阻转化为电压信号，使得电阻的测量归结为电压的测量。电阻测量包括导通电阻测量和绝缘电阻测量。
[0036]如图4所示，本发明导通电阻测试时，通过芯线选通模块将被测电缆芯线例如芯线LI和L2 (图中体现为负载Rx12)和端接装置串联连接起来。电阻测量模块通过模式切换电路将恒流源与端接装置、负载Rx12串联连接起来，A/D采集电路对负载Rx12上的电压进行测量。导通电阻测量采用比例法测量原理，实现电阻、电压转换，即测量出负载Rx12上的电压，根据安培定律得出负载Rx12的阻值大小。
[0037]电缆测试仪I进行导通电阻测量。导通电阻测量时，借助端接装置2各芯线之间已知的电阻值，可以进行很精确的导通测量。测得负载Rx12上的电压是0.2V，恒流源采用的是2.5mA，根据安培定律，可以得出负载电阻Rx12=0.2/0.0025=80 Q ,因为多芯电缆芯线之间串联连接的电阻器的阻值是100Q，所以端接装置2上芯线LI和L2之间的电阻值为I/(1/100+1/(100+100+100) )=75 0,这样芯线 LI 和 L2 串联的电阻值为 80 Q -75 Q =5 Q。当所测得的阻值在0?IOQ范围内时，可以认为芯线是导通的。测量完一对芯线后，芯线选通模块将选通下一对芯线进行测量，直到全部芯线两两组合都测量过后导通电阻测试结束。
[0038]如图5所示，本发明绝缘电阻测试时，不用在多芯电缆远端上连接端接装置2，芯线选通模块将选择被测电缆中的两根芯线；电阻测量模块通过模式切换电路将恒压源与串联连接的被测电缆中的两根芯线例如芯线L3和L4(图中体现为负载Ry34)、阻值为IOMQ的第一电阻器Rl和阻值为100KQ的第二电阻器R2并联连接，其中第二电阻器R2是待测高精度电阻器，其精度为1%。，第一电阻器Rl的阻值是第二电阻器R2阻值的100?500倍。电阻测量模块中的A/D采集电路对串接的第二电阻器R2上的电压进行测量，根据分压比例，可以得到负载Ry34和第一电阻器Rl上电压；同时根据安培定律，算出通过第二电阻器R2上的电流。通过第二电阻器R2上的电流等于通过负载Ry34I的电流，这样就可以算出负载Ry34的电阻。
[0039]恒压产生电路可以产生500V/250V/125V/50V的电压，在本实施例中恒压源采用的是500V，测得第二电阻器R2上的电压是0.5V，根据安培定律，可以得出第二电阻器R2上所流过的电流1=0.5V/100000Q=5uA ;由于第一电阻器Rl和第二电阻器R2是串联关系，电流相等，然后计算出第一电阻器Rl上的电压是等于5uAX10MQ=50V;这样可以得出负载Ry34上的电压是500-50-0.5=449.5V，负载Ry34电阻等于449.5V/5uA=89.9MQ，当测量出的电阻值大于0.5MQ时，可以认为芯线L3和L4之间是绝缘的。测量完一对芯线后，芯线选通模块将选通下一组芯线进行测量，直到全部芯线两两组合都测量过后绝缘电阻测试结束。
[0040]本发明测试流程为，首先接通电源开机按下自检按钮，完成自检后，进行参数设置包括被测电缆芯数和端接装置芯线间电阻值，然后将端接装置连接到被测电缆的远端，接着按下导通测量按钮进行导通测试，测量完成后，将被测电缆远端连接的端接装置移除，然后选择绝缘测试所需的电压，按下绝缘测量按钮，完成被测电缆的绝缘测试，最后测试结果显示在上位机上，并记录下测试数据，从而完成多芯电缆的测试。
[0041]上面结合附图对本发明优选的【具体实施方式】作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。
【权利要求】
1.一种长距离多芯电缆测试方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: 在多芯电缆远端的各个芯线之间，串联连接已知阻值的电阻器； 在所述多芯电缆近端分别测量各芯线之间的导通电阻； 去除多芯电缆远端所述已知阻值的电阻器，在所述多芯电缆近端分别测量各芯线之间的高压绝缘电阻。
2.如权利要求1所述的长距离多芯电缆测试方法，其特征在于:在多芯电缆的远端各个芯线之间，串联连接已知阻值的电阻器是通过在远端插接一端接装置实现的，该端接装置包括多个芯线插孔和将各插孔串联连接的多个已知电阻值的电阻器； 去除多芯电缆远端所述已知阻值的电阻器是通过将在多芯电缆远端上插接的端接装置拔除实现的。
3.一种用于长距离多芯电缆的测试系统，其特征在于:该测试系统包括电缆测试仪和端接装置，所述端接装置包括多个芯线插孔和多个已知电阻值的电阻器，所述电阻器将所述多个芯线插孔串联连接。
4.一种电缆测试仪，其特征在于:所述电缆测试仪包括多芯电缆单端输入端口、包括恒压产生电路和恒流产生电路的电源模块、芯线选通模块、电阻测量模块、分别与所述电源模块和所述多芯电缆单端输入端口连接的导通模块和绝缘模块；芯线选通模块用于选通所述多芯电缆单端的多根芯线中的两根直至任意两根芯线的组合均被选通；电阻测量模块包括模式切换电路和信号采集电路，所述模式切换电路对于每两根选通的芯线，分别将所述信号采集电路与导通模块和绝缘模块连接，以获取该两根芯线的导通电阻和绝缘电阻。
5.如权利要求4所述的电缆测试仪，其特征在于:所述导通模块将所述恒流产生电路与所述待测芯线串联连接，所述信号采集电路采集所述待测芯线上的电压。
6.如权利要求4所述的电缆测试仪，其特征在于:所述绝缘模块将所述恒压产生电路与串联连接的待测芯线、第一电阻器和第二电阻器并联连接，所述信号采集电路采集所述第一电阻器或第二电阻器上的分压。
7.如权利要求6所述的电缆测试仪，其特征在于:所述第一电阻器的电阻值大于第二电阻器的电阻值，测量第二电阻器上的电压；优选地，所述第一电阻器的电阻值是第二电阻器的电阻值的100-500倍。
8.如权利要求7所述的电缆测试仪，其特征在于:所述第二电阻器是精度为1%。的高精度电阻器。
9.一种电缆芯线端接装置，包括多个芯线插孔和多个已知电阻值的电阻器，其特征在于:所述电阻器将所述多个芯线插孔串联连接起来。
10.如权利要求9所述一种电缆芯线端接装置，其特征在于:所述多个已知电阻值的电阻器的阻值相等，优选地，所述电阻器的阻值范围在100?1000 Ω内。
【文档编号】G01R31/02GK103675586SQ201310445651
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】李景须, 陈会强, 许姣, 艾山 申请人:北京电子工程总体研究所