电缆故障测试系统[电缆故障测试仪]的设计

测试系统多芯电缆是信号传输或能量传输的重要载体，应用广泛。与其广泛的应用相比，其检测手段落后，日益受到广大技术人员的关注。长期以来，人们经常手工测试电缆，但这种方法费时费力，而且精度相对较差。针对以上问题，本文提出一种新型的电缆故障测试系统，实现对多芯电缆的开路、短路、开路点和短路点的测试。

测试功能。在多芯电缆的实际应用中，常见的问题是电缆某一芯线的开路和电缆某两芯线之间的短路。针对以上问题，本系统具有以下测试功能：

(1) 短路测试——准确测量线芯与路点具体位置之间是否有不必要的连接。

(2) 开路测试——可以测量电缆中某根芯线是否连接以及开路点的具体位置。

(3) 统计显示——一次测量开、短路芯线数和芯线数的统计和显示。

(4) 适用于芯线数量多、距离远的电缆测试场合。

(5) 测试准确、方便、快捷，具有自动测试的特点。

2 测试原理

2.1 开路、短路测试以8051单片机组成的最小系统为核心，配备多选二开关阵列（通过模拟开关组合实现）。开关阵列连接到电缆的某一端，采用单端测量方式完成整个测量过程。该方案在测量中断和短路时有不同的操作流程。

(1) 测试芯线的开路，首先将多芯电缆一端的所有芯线连接起来，然后将芯线的另一端连接到开关阵列上。开关阵列由微控制器8051控制，输入来自某根芯线的电信号。扫描此信号，除此芯线和其余芯线外。如果无法读取此信号，则表示芯线开路，或除芯线外的所有芯线都开路。

(2) 测试芯线是否短路，首先断开电缆中所有芯线的所有末端（即相互断开），然后单片机8051控制连接到的开关阵列芯线的另一端，使某一芯线输入电信号，扫描并读取其余芯线的信号。如果能读取到信号，说明芯线与扫描到的芯线之间存在短路，并记录短路的芯线数量。

2.2 断点、短路点测试上一篇介绍了电缆短路和开路故障的检测方法。如果检测到某根电缆有开路故障，某两根电缆有短路故障，故障点在哪里？如何判断？以下是简要说明。

(1) 开路故障点检测电路 2. IC1和周期元件构成典型的维恩桥正弦波振荡电路，如图2所示，振荡频率f约为1.6kHz。检测短路故障点需要后面增加的输出变压器，检测开路故障点时不能使用。将开路故障的电缆芯线一端接到A点，将盒式录音机的放音头靠近该电缆，打开录音机，沿电缆移动，录音机内可听到音频信号.到达断开点后，无法传输音频信号，在录音机中也听不到音频信号。这样就可以判断断路点的位置。需要注意的是，当检测到多芯电缆断线故障时，剩余芯线*良好接地，减少分布电容的影响，样品检测效果更好。

(2) 短路点检测 将有短路故障的两根电缆芯线分别接到B和C，仍用录音机头靠近故障电缆线，沿电缆线移动，可以在录音机中听到音频信号。短路点后听不到音频信号，可以判断短路点的位置（可根据录音机原理制作便携式控制器）。

2.3 测试功能转换系统测试功能的转换是通过单片机控制上述模拟开关来实现的。其中，8051单片机通过向模拟开关K1的1IN和2IN引脚输入电信号来控制各个模拟开关。特征。当1IN为高，2IN为高时，K1的开关1、2导通（A脚接2的A点，该信号通过开关1输入，OUT脚接放大整形电路，然后输出到CPU），两条不同的芯线（图3中，LIN通过芯线接口单元连接尽可能多的电缆芯线）用于开路或短路扫描检测；当1IN为高电平，2IN为任意电源时，K1的开关1导通（图2中A点信号通过开关1输入），CPU通过外围电路提供芯片线选通信号2选通开核开路点检测线；当（B、C脚信号接入电路，B、C脚分别接图2中的B、C点）时，CPU通过外围电路提供芯线门控信号1和2，分别选通两个短路芯线，并进行短路点检测。