一种便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪的制作方法

1.本发明涉及轨道车辆线缆检测技术领域，具体是指一种可对机车、地铁、城铁、高铁、动车等涉及的多芯电缆线进行校线测试和绝缘测试的便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪。


背景技术：

2.在电气设备施工过程中，需对多芯电缆的芯线进行校对，以判断是否为同一根电缆以及电缆内的芯线的通断，以及芯线所处的连接位置是否正确。早期的电缆校线操作一般需要至少两名技术人员，使用对讲机和万用表在电缆两端进行操作，操作中通过公共线连接电缆一端芯线，用万用表在电缆另一端通过芯线测量通断的方法进行校线，该过程中需要利用万用表，手工搭接每个点以判断芯线的通断及两边对应的电缆；在轨道车辆电缆校线时由于电缆数量庞大一般还会增加了一个专门负责接线表的调度安排，这种方法需要的有电气基础的人员多，人员之间的沟通繁琐、测试操作多，易出错，效率较低。
3.针对上述问题，现有技术中有人提出来了专门的电缆校线仪，其采用电组阵列与发光二极管的组合，可以实现同时对电缆内的多根芯线进行校对，如专利名称为一种线缆校线检测仪的校线系统，申请号为：2017206757283的实用新型专利，公开了一种校线检测仪箱体，其上设有多组校线可视排；每组校线可视排包括始端接线端子、自检显示灯、校线显示灯和末端接线端子；还公开了校线检测电路板包括多组并联连接的校线显示电路，每组校线显示电路包括依次串联的第一分压电阻rln、自检显示二极管dsln和校线显示二极管ds2n，校线显示二极管ds2n两端并联第二分压电阻r2n，第一分压电阻rln和自检显示二极管dsln之间设置始端接线端子，自检显示二极管dsln和校线显示二极管ds2n之间设置末端接线端子。结合上述结构，在校线时通过指示灯就可以快速知道是测试的线缆是不是同一根线且是否良好导通。本专利发明人通过实践发现，上述专利申请公开的方案只是解决了部分痛点，测试时操作动作还是比较多，而且功能比较单一，多排指示灯显示智能化程度低，使用久了用户容易视觉疲劳。
4.本专利申请的发明人经过进一步检索，发现有名为数字校线仪及采用该数字校线仪实现校线的方法，申请号为：201110207178x的发明专利公开了一种在上述专利的基础上增加led或lcd显示屏的结构，进一步提升了显示的智能化，但测试操作的便捷性还有功能扩展方面则没有进一步优化。
5.综上所述，目前仍缺少一种检测操作更加快捷，人机交互更加智能，功能更加丰富的校线测试仪。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是，提供一种检测操作更加快捷，人机交互更加智能，功能更加丰富的便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪。
7.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种便携式智能校线与绝缘检
测综合测试仪，它包括箱体、人机交互单元、测试接口、测试电路模块、电源模块、转换器、语音盒、测试笔和mcu处理单元；所述的箱体为便捷结构用于组装测试仪的各功能部件与配件；所述的人机交互单元与测试电路模块信号连接，用于显示测试结果和接收操作指令；所述的测试电路模块与测试接口相连；所述的转换器为测试信号转换接口配件；所述的语音盒与mcu处理单元信号连接，用于提示测试结果；所述的测试笔为可拆式配件，用于连接测试电路模块与被测端子；所述的测试电路模块包括校线测试电路单元和绝缘测试电路单元；所述的电源模块用于为测试仪提供电源支持。
8.作为优选；所述的校线测试电路单元包括若干个电子开关，由mcu处理单元内置的程序控制每个电子开关的通断，通过程序控制电子开关多种通断的组合，从而形成不同的测试功能。
9.作为优选；所述的校线测试电路单元的转换器可输出64路测试信号与被测多芯电缆连接器相连，被测多芯电缆另一端连接器再与mcu处理单元测试接口相连，通过电子开关组合从而可对多达64芯线缆进行校线测试；该测试线路用于测试两端均为连接器的多芯线缆。
10.作为优选；所述的校线测试电路单元还包括一条由一个测试笔和限流电阻组成的测试电路，被测线芯一端连接测试接口，另一端连接测试笔由mcu处理单元引出，该测试线路用于测试一端均为连接器，另一端为散线的多芯线缆，同时配有一个语音盒。
11.作为优选；所述的校线测试电路单元还包括一条由两个测试笔和限流电阻组成的测试电路，被测线芯一端连接由mcu处理单元引出测试笔，另一端连接由测试接口引出的测试笔，该测试线路用于测试两端均为散线的多芯线缆，两个散线端各配有一个语音盒。
12.作为优选；所述的电源模块内置有用于将电压升至直流500v的升压单元，所述的绝缘测试电路单元包括两组电子开关组，第一组电子开关的一端与电源模块输出的直流500v电压的正极，另一端与测试接口相连；第二组电子开关的一端与电源模块输出的直流500v电压的负极，另一端与测试接口相连，每组电子开关之间两两并联。
13.作为优选；所述的人机交互单元为带有触控功能的平板电脑。
14.作为优选；它还包括自主输入线表，所述的自主输入线表为操作人员可在平板电脑测试程序中自主输入各种检测车型的测试线表。
15.作为优选；所述的测试接口包括排插式接口和单个接口。
16.采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：1、测试功能全面：校线测试时除实现通常的连接器-连接器校线测试外，还能实现连接器-散线、散线-散线校线测试；绝缘测试时除实现线-地测试外，还能实现线-线绝缘测试功能。2、测试便捷：便携式、小型化、操作简便；3、节约人工成本：可实现由2人代替原来须3人才能完成的测试作业；4、提高安全保障系数：避免因人工测试带来的二次接线错误；5、实现接线表二次开发功能：将各种车型接线表编成excel文挡输入即可，对新增接线表可自由编制储存；6、实现大数据管理：测试数据报表可通过wifi发送至上位机，便于统一管理。
17.综上所述，本发明提供了一种检测操作更加快捷，人机交互更加智能，功能更加丰富的便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪。
附图说明
18.图1是本发明中便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪对应的连接器对连接器校线测试时的原理框图。
19.图2是本发明中便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪对应的连接器对散线校线测试时的原理框图。
20.图3是本发明中便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪对应的散线对散线校线测试时的原理框图。
21.图4是本发明中便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪对应的连接器对连接器绝缘测试时的原理框图。
22.图5是本发明中便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪对应的连接器对散线绝缘测试时的原理框图。
23.图6是本发明中便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪对应的主回路对地绝缘测试时的原理框图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
25.本发明公开了一种便携式智能校线与绝缘检测综合测试仪，它包括箱体、人机交互单元、测试接口、测试电路模块、电源模块、转换器、语音盒、测试笔和mcu处理单元；所述的箱体为便捷结构用于组装测试仪的各功能部件与配件；所述的人机交互单元与测试电路模块信号连接，用于显示测试结果和接收操作指令；所述的测试电路模块与测试接口相连；所述的转换器为测试信号转换接口配件；所述的语音盒与mcu处理单元信号连接，用于提示测试结果；所述的测试笔为可拆式配件，用于连接测试电路模块与被测端子；所述的测试电路模块包括校线测试电路单元和绝缘测试电路单元；所述的电源模块用于为测试仪提供电源支持。
26.作为优选；所述的校线测试电路单元包括若干个电子开关，由mcu处理单元内置的程序控制每个电子开关的通断，通过程序控制电子开关多种通断的组合，从而形成不同的测试功能。
27.作为优选；所述的校线测试电路单元的转换器可输出64路测试信号与被测多芯电缆连接器相连，被测多芯电缆另一端连接器再与mcu处理单元测试接口相连，通过电子开关组合从而可对多达64芯线缆进行校线测试；该测试线路用于测试两端均为连接器的多芯线缆。
28.作为优选；所述的校线测试电路单元还包括一条由一个测试笔和限流电阻组成的测试电路，被测线芯一端连接测试接口，另一端连接测试笔由mcu处理单元引出，该测试线路用于测试一端均为连接器，另一端为散线的多芯线缆，同时配有一个语音盒。
29.作为优选；所述的校线测试电路单元还包括一条由两个测试笔和限流电阻组成的测试电路，被测线芯一端连接由mcu处理单元引出测试笔，另一端连接由测试接口引出的测试笔，该测试线路用于测试两端均为散线的多芯线缆，两个散线端各配有一个语音盒。
30.作为优选；所述的电源模块内置有用于将电压升至直流500v的升压单元，所述的绝缘测试电路单元包括两组电子开关组，第一组电子开关的一端与电源模块输出的直流
500v电压的正极，另一端与测试接口相连；第二组电子开关的一端与电源模块输出的直流500v电压的负极，另一端与测试接口相连，每组电子开关之间两两并联。
31.作为优选；所述的人机交互单元为带有触控功能的平板电脑。
32.作为优选；它还包括自主输入线表，所述的自主输入线表为操作人员可在平板电脑测试程序中自主输入各种检测车型的测试线表。
33.作为优选；所述的测试接口包括排插式接口和单个接口。
34.实施例一，结合附图1，以连接器-连接器测试64芯线缆为例，测试原理如下：mcu处理单元将测试信号送入转换器，同时由程序控制电子开关k1-k64动作使测试反馈信号送入mcu单元进行分析处理，将处理结果与被测接线表进行比较作出逻辑判断，从而确定被测线接线是否正确或断线。
35.测试方法如下：被测线缆一端连接器对接测试仪测试接口，另一端连接器接测试仪引出的转换器，连接完好后在测试仪上点击开始测试，即可自动检测线芯接线位置是否正常、相互间是否短路、线芯是否断线。如果测试接线不正确，在测试界面上显示红色“错误”，否则显示黑色“正常”。
36.实施例二，结合附图2，以连接器-散线测试64芯线缆为例，测试原理如下：当测试笔(dc5v地)与被测线a头的a1-a64接通时，则+5v(经限流电阻)通过b1-a1、测试笔(dc5v地)形成一电流回路，经转换器使mcu得到该线的电平信号，mcu将该线与被测接线表进行比较作出逻辑判断，从而确定被测线接线是否正确并通过语音盒报出该线号。
37.测试方法如下：被测线缆一端连接器对接测试仪测试接口，另一端的散线端子使用测试仪引出的测试笔进分别点击。如线表为a2-b1为同一根线的两端，此时用测试笔点击散线端的a2端，测试端指示灯亮，并发出语音提示“a2-b1”，表示接线正确；如指示不亮，或发出的语音提示不是“a2-b1”，例如是“a4-b2”则表示a2-b1线断或者a4-b2线的a4端子接到a2端子上了。如果测试接线不正确，在测试界面上显示红色“错误”，否则显示黑色“正常”。
38.实施例三，结合附图3，以连接器-散线测试64芯线缆为例，测试原理如下：当测试笔ca(dc5v地)、被测线a1-b1、测试笔cb、+5v形成一电流回路时，mcu得到一电平信号，mcu将该线与被测接线表进行比较作出逻辑判断，从而确定被测线接线是否正确并通过语音盒报出该线号。
39.测试方法如下：测试时在a端与b端都使用测试笔和语音盒。如线表a1-b1、a2-b2、a3-b3
…
分别是同一根线，当b端测试笔cb点击b2，a端测试笔ca点击a2时，a端测试笔指示灯亮，同时两端语音盒发出语音“本次测试是a2-b2,下次测试a3-b3”，表示接线正确；如果a端测试笔指示灯亮，或者发出语音提示不是“本次测试是a2-b2,下次测试
…”
，测表示接线错误。如果测试接线不正确，在测试界面上显示红色“错误”，否则显示黑色“正常”。
40.实施例四，结合附图4，以64芯线缆为例测试线与线之间的绝缘：当通过程序控制k1、s64闭合时，v+(dc500v)-k1-(测试接口-连接器b)-被测线(b1-a1)-rx(b1线-b64线间虚拟电阻)-被测线(b64-a64)-(连接器b-测试接口)-s64-ry-v-形成电流回路，测量出vr电压值，由vr＝500ry/(rx+ry)算出(b1线-b64线)之间绝缘电阻值rx。
41.实施例五，结合附图5，以64芯线缆为例测试线与地之间的绝缘：当通过程序控制k1、kd闭合时，v+(dc500v)-k1-(测试接口-连接器b)-被测线(b1-a1)-rd(b1线-pe线间虚拟电阻)-pe线-kd-ry-v-形成电流回路，测量出vr电压值，由vr＝500ry/(rd+ry)算出b1线-pe
线绝缘电阻值rd。
42.实施例六，结合附图6，以64芯线缆为例测试主回路与地之间的绝缘：当通过程序控制k1、kd闭合时，v+(dc2500v)-k1-a1-(测试接口-连接器b)-主回路线a-rd(a-pe虚拟电阻)-pe-kd-ry-v-形成电流回路，测量出vr电压值，由vr＝2500ry/(rd+ry)算出a对地绝缘电阻值rd。同理可算出b对地绝缘电阻值rd。
43.同时在具体实施时，针对用户车型多及被测试接线表多的特点，本测试仪设计了线表二次开发功能，用户只需将各种车型线表编制成excel文档后拷贝至程序文件的子文件中，系统自动转化为测试程序文件，测试时点击相应的测试程序项即可进行测试。
44.以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。