专利名称：时域反射线缆测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及线缆长度及故障点测试领域，更具体地涉及一种时域反射线缆测试仪。
背景技术：
时域反射仪是一种利用回波定位原理工作的仪器，主要用途是查找并且确定一段电线或线缆中的断线和短路故障点的位置。工作时，仪器主动向线路发射电磁信号，电磁信号会沿着线路传播。如果线路中没有断线或短路故障，信号会一直沿着线路传播，如果线路中有类似故障，电磁信号传播到这一点时就会产生反射信号，反射信号会沿着线路往回传播，并且被仪器接收到。电磁波在线路中有确定的传播速度，电磁波从被仪器发射出来到碰到故障点再反射回仪器所经历的时间可以被仪器记录下来，仪器根据这段时间和电磁波在线路中的传播速度就能够计算出故障点的距离。然而电磁波在线路中传播时有衰减特性，也就是当电磁波向较远的距离传播时，电磁波的信号强度会随之衰减，当线 路比较长而故障点距离比较远时，经传输衰减得到的反射信号过低可能导致不能被仪器接收到，从而导致对长距离线路的测试受到了限制，测
量范围较小。因此，急需一种能够对反射信号进行放大、从而有利于设备捕捉反射信号并扩大测量范围的线缆测试仪来克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种时域反射线缆测试仪以对反射信号进行放大、从而有利于设备捕捉反射信号并扩大测量范围，以及提高测量精度。为实现上述目的，本实用新型提供了一种时域反射线缆测试仪，包括中央处理电路、选通电路、接线端子以及运放电路，所述中央处理电路与所述选通电路连接并发送探测脉冲，所述选通电路与所述接线端子连接、通过所述接线端子将所述探测脉冲发送至被测线缆并接收所述被测线缆返回的反射脉冲，所述运放电路与所述中央处理电路和所述选通电路连接、将所述中央处理电路的探测脉冲进行抵消并将所述选通电路所传送的反射脉冲进行运算放大形成放大脉冲、并将所述放大脉冲发送至所述中央处理电路。与现有技术相比，本实用新型的时域反射线缆测试仪，通过中央处理电路发送一探测脉冲至被测线缆及运放电路的一输入端，探测脉冲在被测线缆中传输时会形成一同向脉冲，同时探测脉冲在被测线缆中传输遇到障碍点时产生一反射脉冲，将同向脉冲和反射脉冲均输入运算放大器的另一输入端，运放电路将探测脉冲与同向脉冲相互抵消(即抵消探测脉冲)、同时放大反射脉冲以得到放大脉冲，最后中央处理电路计算探测脉冲与放大脉冲的时间差并根据所述时间差得到线缆故障点距离；即该线缆测试仪放大了反射脉冲，更加有利于设备捕捉反射信号，扩大了测量范围并提高了测量精度。较佳地，所述运放电路为电压比较放大器。[0009]具体地，所述选通电路包括相互连接的两组电子开关(SWl、SW2 )，且两组电子开关(SW1、SW2)相互连接的一端与所述接线端子连接，电子开关(SWl)的另一端与所述中央处理电路及所述电压比较放大器的正向输入端连接，电子开关(SW2)的另一端与所述电压比较放大器的反向输入端连接。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
图1是本实用新型时域反射线缆测试仪一实施例的结构框图。图2是图1的电路原理图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。请参考图1，描述了本实用新型时域反射线缆测试仪100 —实施例的结构框图。如图1所示，所述时域反射线缆测试仪100包括中央处理电路10、运放电路11、选通电路12以及接线端子13。中央处理电路10与选通电路12及运放电路11连接，中央处理电路10用于发送探测脉冲至运放电路11以及选通电路12、接收运放电路11输出的由反射脉冲经放大得到的放大脉冲、计算探测脉冲与放大脉冲的时间差并根据时间差计算线缆长度或故障点距离；选通电路12与接线端子13连接，选通电路12用于选通被测线缆的内芯、通过接线端子13将探测脉冲发送至被测线缆并接收被测线缆返回的反射脉冲；运放电路11与中央处理电路10和选通电路12连接、用于将中央处理电路10发送的探测脉冲进行抵消并将选通电路12所传送的反射脉冲进 行运算放大形成放大脉冲、并将所述放大脉冲发送至中央处理电路10。其中，探测脉冲在线缆中传输速度是一定的，因此固定的脉宽差有一个对应的线缆故障点距离；被测线缆为电话线、同轴电缆或网线，不同的被测线缆对应有不同的线缆接口，如若被测线缆为网线，则接线端子13为RJ45，本实施例中被测线缆为网线。请参考图2，描述了图1的电路原理图。如图2所示，中央处理模电路10为一 FPGA芯片，运放电路11为电压比较放大器，选通电路12包括相互连接的两组电子开关(SW1、SW2)，接线端子13为RJ45。电压比较放大器11的同向输入脚3与FPGA芯片10的输出脚IOl及电子开关SW2的1、2、3、4、5、6、7、8脚连接，电压比较放大器11的反向输入脚4与电子开关SWl的1、2、3、4、5、6、7、8脚连接，电压比较放大器11的输出脚I与FPGA芯片10的输入脚102连接；电子开关SWl的16脚及电子开关SW2的16脚相互连接后与RJ45端子的I脚相连，电子开关SWl的15脚及电子开关SW2的15脚相互连接后与RJ45端子的2脚相连，同理对应的电子开关Sffl及SW2的14、13、12、11、10、9脚与RJ45端子3、4、5、6、7、8连接；RJ45端子的另一端连接被测网线。本实用新型时域反射线缆测试仪的工作原理如下:FPGA控制电子开关SW2及电子开关SWl选通被测网线的两条内芯，如:选通内芯I及内芯2，通过IOl脚向其中一条内芯I发送探测脉冲VI，同时在内芯2中会产生一与探测脉冲相同的同向脉冲v2，探测脉冲Vl在内芯I中传输，当遇到障碍点如短路点或开路点时会发生反射，产生一反射脉冲v3，反射脉冲v3经电子开关SW2输入至电压比较器的同向输入脚3，同向脉冲v2输入至电压比较放大器的反向输入脚4，因为FPGA的IOl脚同时向电压比较放大器11的同向输入脚3输入探测脉冲vl，因此电压比较放大器11的处理过程为:探测脉冲Vl与同向脉冲v2相互抵消(即抵消探测脉冲vl)、对反射脉冲v3进行放大得到放大脉冲v4并输出至FPGA的102脚，FPGA计算探测脉冲vl及放大脉冲v4的时间差并根据时间差计算内芯I相对内芯2的故障点距离；同理，选通内芯I及内芯3、内芯I及内芯4…内芯I及内芯8，根据上述方法将会得出内芯I相对内芯3至8的故障点距离，再将上述故障点距离值进行平均，最终得到内芯I的故障点距离。重复上述步骤，便可测得其余7条内芯的故障点距离。从以上描述可以看出，通过本实用新型的测试仪可以抵消探测脉冲并对反射脉冲进行放大，使得FPGA在被测线缆较长或故障点距离较远时能够容易的捕捉到反射脉冲进而计算线缆故障点距离，扩大了测量范围并提高了测量精度。需要注意的是，在进行测试时，可以选通的内芯有1-2、1-3、1-4、...7-8共56中组合，其中依次选通1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8并向内芯I中发送探测脉冲，每次测得的值取平均值即为内芯I的平均长度或故障点距离的平均值，数据更精确；同理测线缆的其它内芯时依此类推。此外，若FPGA的102脚一直收不到放大脉冲，则加大探测脉冲的周期直到可以收到返回的放大脉冲为止；若探测脉冲的周期加大至上限200ns时仍未能测到返回的放大脉冲，则停止测试，默认被测线缆不在本实用新型线缆测试仪的量程范围内。以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖 各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
权利要求1.一种时域反射线缆测试仪，包括中央处理电路、选通电路以及接线端子，所述中央处理电路与所述选通电路连接并发送探测脉冲，所述选通电路与所述接线端子连接、通过所述接线端子将所述探测脉冲发送至被测线缆并接收所述被测线缆返回的反射脉冲，其特征在于:还包括运放电路，所述运放电路与所述中央处理电路和所述选通电路连接、将所述中央处理电路的探测脉冲进行抵消并将所述选通电路所传送的反射脉冲进行运算放大形成放大脉冲、并将所述放大脉冲发送至所述中央处理电路。
2.如权利要求1所述的时域反射线缆测试仪，其特征在于:所述运放电路为电压比较放大器。
3.如权利要求2所述的时域反射线缆测试仪，其特征在于:所述选通电路包括相互连接的两组电子开关(SW1、SW2)，且两组电子开关(SW1、SW2)相互连接的一端与所述接线端子连接，电子开关(SWl)的另一端与所述中央处理电路及所述电压比较放大器的正向输入端连接，电子开关(SW2)的另一`端与所述电压比较放大器的反向输入端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种时域反射线缆测试仪，包括中央处理电路、选通电路、接线端子以及运放电路，中央处理电路与选通电路连接并发送探测脉冲，选通电路与接线端子连接、通过接线端子将探测脉冲发送至被测线缆并接收被测线缆返回的反射脉冲，运放电路与中央处理电路和选通电路连接、将中央处理电路的探测脉冲进行抵消并将选通电路所传送的反射脉冲进行运算放大形成放大脉冲、并将放大脉冲发送至中央处理电路。与现有技术相比，本实用新型的时域反射线缆测试仪，抵消了探测脉冲、放大了反射脉冲，更加有利于设备捕捉反射信号，扩大了测量范围并提高了测量精度。
文档编号G01R31/11GK203149060SQ201320022620
公开日2013年8月21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