一种线路分析仪的制作方法

本发明涉及信号测量分析领域，特别涉及一种线路分析仪。

背景技术：

传统的仪器仪表仅可测量线路中的电压、电流、波形，而无法直接改变线路本身的状态，需要通过外部接入电阻，或者对线路进行加工改装才能分析该信号在不同的工况下的电压电流波形数据，操作复杂，没有一种可以便捷的直接改变被测线路工况的设备仪器。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能的线路分析仪，所述线路分析仪设有线路工况设置电路，可以设置多种工况状态，便于分析信号线路在不同的工况下信号的变化，从而进行分析研究。

在本发明中，提供了一种线路分析仪，包括：电流检测电路、线路工况设置电路、微处理器和模数转换采样电路；

所述分析仪设有第一接口和第二接口，分别用于接入信号线；

所述第一接口和第二接口之间串接有所述电流检测电路和线路工况设置电路；

所述模数转换采样电路的一采样端接于所述第一接口，另一采样端接于所述第二接口；

所述电流检测电路连接于所述微处理器，用于向所述微处理器传输电流检测结果；

所述模数转换采样电路连接于所述微处理器，用于向所述微处理器传输电压采样结果；以及

所述微处理器连接于所述线路工况设置电路，用于控制所述线路工况设置电路。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

所述线路工况设置电路可以设置多种工况状态，便于分析信号线路在不同的工况下信号的变化，从而进行分析研究；

所述分析仪设有第一接口和第二接口，可以分别接入信号线；

所述分析仪设有模数转换采样电路，可以对电流和电压进行采样；

所述电流检测电路连接于所述微处理器，可以向所述微处理器传输电流检测结果；

所述模数转换采样电路连接于所述微处理器，可以向所述微处理器传输电压采样结果；

所述微处理器连接于所述线路工况设置电路，可以控制所述线路工况设置电路。

进一步地，将所述电流检测电路和模数转换采样电路替换为市面上比较成熟的模块，可以大大提高设备的工作效率，保证一定的准确率。

进一步地，所述线路工况设置电路包括第一微型继电器，可以设置信号断路工况。

进一步地，所述线路工况设置电路包括第一数字电位器，可以设置串联电阻工况。

进一步地，所述线路工况设置电路包括第二微型继电器，可以设置并联电阻工况或短路工况。

进一步地，所述线路工况设置电路包括第二数字电位器，可以设置并联电阻工况。

进一步地，所述模数转换采样电路包括：电压跟随电路、档位电路和双路模数转换芯片，可以保证采样精度。

进一步地，所述电流检测电路包括：功率电阻和电流检测芯片，可以检测信号线上通过的电流。

进一步地，所述微处理器连接所述触摸显示屏，可以接收来自所述触摸显示屏的输入信号，并控制所述触摸显示屏显示用户交互界面。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中的线路分析仪的结构示意图；

图2是本发明第三实施方式中的线路分析仪的结构示意图；

图3是本发明第四实施方式中的线路分析仪的结构示意图；

图4是本发明第五实施方式中的线路分析仪的结构示意图；

图5是本发明第六实施方式中的线路分析仪的结构示意图；

图6是本发明第六实施方式中的线路分析仪的数据交互界面的结构示意图；

图7是本发明第六实施方式中的线路分析仪的波形交互界面的结构示意图；

图8是本发明第六实施方式中的线路分析仪的工况设置交互界面的结构示意图；

图9是本发明第七实施方式中的线路分析仪的工况设置交互界面的结构示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种线路分析仪，图1是该线路分析仪的结构示意图。

如图所示，所述线路分析仪包括：电流检测电路1、线路工况设置电路2、微处理器3和模数转换采样电路4。

所述分析仪设有第一接口5和第二接口6，分别用于接入信号线。

所述第一接口5和第二接口6之间串接有所述电流检测电路1和线路工况设置电路2。

所述模数转换采样电路4的一采样端接于所述第一接口5，另一采样端接于所述第二接口6。

所述电流检测电路1连接于所述微处理器3，用于向所述微处理器3传输电流检测结果。

所述模数转换采样电路4连接于所述微处理器3，用于向所述微处理器3传输电压采样结果。

所述微处理器3连接于所述线路工况设置电路2，用于控制所述线路工况设置电路2。

本实施方式中，所述线路工况设置电路2设置的工况状态包括：信号断路、信号短路、信号间歇性通断、串联电阻和并联电阻。

本实施方式中，所述线路工况设置电路2可以设置多种工况状态，便于分析信号线路在不同的工况下信号的变化，从而进行分析研究；

所述分析仪设有第一接口5和第二接口6，可以分别接入信号线；

所述分析仪设有模数转换采样电路4，可以对电流和电压进行采样；

所述电流检测电路1连接于所述微处理器3，可以向所述微处理器3传输电流检测结果；

所述模数转换采样电路4连接于所述微处理器3，可以向所述微处理器3传输电压采样结果；

所述微处理器3连接于所述线路工况设置电路2，可以控制所述线路工况设置电路2。

本发明第二实施方式涉及一种线路分析仪。

第二实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：将所述电流检测电路1和模数转换采样电路4替换为市面上比较成熟的模块，可以大大提高设备的工作效率，保证一定的准确率。

具体地说：

所述电流检测电路1替换为万用表电路模块。

所述模数转换采样电路4替换为示波器电路模块。

所述微处理器3采用STM32F103ZET6为主控处理器。

本发明第三实施方式涉及一种线路分析仪，图2是该线路分析仪的结构示意图。

如图所示，第三实施方式在第一实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：所述线路工况设置电路2包括第一微型继电器7，可以设置信号断路工况；所述线路工况设置电路2包括第一数字电位器8，可以设置串联电阻工况。

具体地说：

所述线路工况设置电路2包括：第一微型继电器7，用于设置信号断路工况，且所述第一微型继电器7串接于所述电流检测电路1和所述第二接口6之间。

所述线路工况设置电路2包括：第一数字电位器8，用于设置串联电阻工况，且所述第一数字电位器8串接于所述第一微型继电器7和所述第二接口6之间。

本实施方式中，所述微处理器3通过控制所述第一微型继电器7，来实现线路断路工况；所述微处理器3通过控制所述第一微型继电器7的通断频率，来实现线路间歇性断路工况；所述微处理器3通过控制所述第一数字电位器8的阻值变化，来模拟线路因阻值变大而引起的信号变化；所述微处理器3通过控制所述第一数字电位器8的阻值变化频率，来实现线路间歇性的串联电阻工况。

本发明第四实施方式涉及一种线路分析仪，图3是该线路分析仪的结构示意图。

如图所示，第四实施方式在第三实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：所述线路工况设置电路2包括第二微型继电器10，可以设置并联电阻工况或短路工况；所述线路工况设置电路2包括第二数字电位器11，可以设置并联电阻工况。

具体地说：

所述分析仪设有基准电压接口9，用于连接外部的基准电压信号。

所述线路工况设置电路2包括：第二微型继电器10，用于设置并联电阻工况或短路工况。

所述第二微型继电器10一端串联连接于所述基准电压接口9，另一端并联连接于所述电流检测电路1。

所述基准电压信号为地信号。

所述线路工况设置电路2包括：第二数字电位器11，用于设置并联电阻工况，且所述第二数字电位器11串接于所述第二微型继电器10和所述基准电压接口9之间。

本实施方式中，所述微处理器3通过控制所述第二微型继电器10通断，来实现线路短路工况；所述微处理器3通过控制所述第二微型继电器10通断频率，来实现线路间歇性短路工况；所述微处理器3通过控制所述第二数字电位器11阻值变化，来模拟线路因阻值变小而引起的信号变化；所述微处理器3通过控制所述第二数字电位器11阻值变化频率，来实现线路间歇性的并联电阻工况。

本发明第五实施方式涉及一种线路分析仪，图4是该线路分析仪的结构示意图。

如图所示，第五实施方式在第四实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：所述模数转换采样电路4包括：电压跟随电路、档位电路和双路模数转换芯片16，可以保证采样精度；所述电流检测电路1包括：功率电阻17和电流检测芯片18，可以检测信号线上通过的电流。

具体地说：

所述模数转换采样电路4包括：第一电压跟随电路12、第二电压跟随电路13、第一档位电路14、第二档位电路15和双路模数转换芯片16。

所述第一档位电路14的一端连接于所述第一电压跟随电路12，另一端连接于所述双路模数转换芯片16。

所述第二档位电路15一端连接于所述双路模数转换芯片16，另一端连接于所述第二电压跟随电路13。

所述第一电压跟随电路12一端连接于所述第一接口5，另一端连接于所述第一档位电路14。

所述第二电压跟随电路13一端连接于所述第二接口6，另一端连接于所述第二档位电路15。

所述电流检测电路1包括：功率电阻17和电流检测芯片18。

所述功率电阻17串接于所述第一接口5和所述线路工况设置电路2之间。

所述电流检测芯片18与所述功率电阻17并联。

所述功率电阻17阻值为0.1欧姆-0.4欧姆，本实施方式中，所述功率电阻17阻值为0.3欧姆。

所述电流检测芯片18采用ACS712作为检测芯片。

本发明第六实施方式涉及一种线路分析仪，图5是该线路分析仪的结构示意图,图6是该线路分析仪的数据交互界面的结构示意图，图7是该线路分析仪的波形交互界面的结构示意图，图8是该线路分析仪的工况设置交互界面的结构示意图。

如图5所示，第六实施方式在第五实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：所述分析仪还包括触摸显示屏19，所述微处理器3连接所述触摸显示屏19，可以接收来自所述触摸显示屏19的输入信号，并控制所述触摸显示屏19显示用户交互界面20。

具体地说：

所述分析仪还包括触摸显示屏19，与所述微处理器3连接，将所需研究的信号线中间剪短后，分别接入所述分析仪左右两侧的测试孔。

所述微处理器3还用于接收来自所述触摸显示屏19的输入信号，并控制所述触摸显示屏19显示用户交互界面20。

如图6-8所示，所述用户交互界面20包括：

数据交互界面，用于显示线路当前电压、通过的线路电流和当前线路相对电阻；

波形交互界面，用于显示被测线路左侧测试点波形和被测线路右侧测试点波形；

工况设置交互界面，用于显示不同类型的线路工况状态及在部分线路工况状态下相应的参数设置。

其中，图7中左侧波形为被测线路左侧测试点波形，右侧波形为被测线路右侧测试点波形。

本发明第七实施方式涉及一种线路分析仪，图9是该线路分析仪的工况设置交互界面的结构示意图。

如图所示，第七实施方式在第六实施方式的基础上进行了改进，主要改进之处在于：在部分工况状态下，所述工况设置交互界面显示有相应的参数设置。

具体地说：

在所述信号间歇性通断工况状态下，所述工况设置交互界面显示有间歇时间设置。

在所述串联电阻工况状态下，所述工况设置交互界面显示有电阻阻值设置。

在所述并联电阻工况状态下，所述工况设置交互界面显示有电阻阻值设置。

本发明第八实施方式涉及一种线路分析仪的应用。

本实施方式采用实施方式七中的线路分析仪，将所述线路分析仪串联接入一缸点火信号线路，并且通过仪器对线路设置断路、对地短路、间歇性断路，观察记录不同工况下的电压、电流和波形数据，以及实车故障表征。

结果显示：一缸点火信号断路，故障现象为车子启动困难，启动后发动机抖动厉害；

一缸点火信号对地短路，会造成发动机淹缸，导致车子无法启动。

本发明第九实施方式涉及一种线路分析仪的应用。

本实施方式采用实施方式七中的线路分析仪，将所述线路分析仪串联接入发动机温度传感器信号线路，并且通过仪器对线路设置断路、对地短路、间歇性断路、串联电阻、并联电阻，观察记录不同工况下的电压、电流、波形数据，以及实车故障表征。

结果显示：断路时，发动机冷却液传感器信号不正常，阻值信号失真；

短路时，车子冷却风扇工作不正常，即该转的时候不转，不该转的时候却高速运转。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。