一種線纜測試儀軟硬件總體設計方案

一、方案設計背景：

在實際的機車線纜測試中，由于機車內(nèi)部使用了大量的各式各樣的線纜，要求對每條線纜、線芯與其他的線纜之間的通斷進行測試，當使用傳統(tǒng)測試儀器進行測試時，體現(xiàn)出測試精度低，不夠便攜，人機交互功能薄弱等缺陷。

新型線纜測試儀可以在測試精度，人性化的設置和方便攜帶等特性方面具有很大的提升，能夠依據(jù)不同的工作環(huán)境，針對具體的線纜種類，通過簡潔的人機交互，就可以實現(xiàn)對線纜不同狀況的測試，對測試數(shù)據(jù)的儲存、處理、顯示以及進行相應的歸檔，以便下次出現(xiàn)相同的故障能夠快速的進行測試，極大的提升了線纜的檢測能力，改善了檢測效率。

二、線束測試儀的技術要求：

1.工作電源：AC220V；

2.測試環(huán)境：環(huán)境溫度不可超過45℃，并且需要在通風干燥的環(huán)境中使用；

3.測試線纜：測試儀轉接板必須具備一定數(shù)量的標準化接口,可實現(xiàn)線纜的測量以及測試結果的存儲及顯示；

4.能夠進行線纜通斷、短路狀況判斷、線纜順序匹配問題測試；  

5.人機交互界面非常人性化，簡潔明了；

6.具有完備的測試數(shù)據(jù)處理功能，測試結果歸檔和生成線纜標準比對文件。

三、線束測試儀的功能設計： 

       ATX-3000S系列臺式線束線纜測試儀的總體功能設計包含兩部分：線纜測試儀的硬件電路和測試系統(tǒng)程序設計。硬件電路設計包括MCU核心電路模塊、人機交互模塊、測試功能模塊、報警提示功能模塊、以太網(wǎng)和和WIFI模塊、USB功能模塊等。其總體結構功能如圖所示：

硬件總體功能結構圖

ATX-3000S線束線纜測試儀功能特點如下:

• 設備可單機操作，亦可連接至電腦操作

• 測試通道64/128/256/512，更多通道可快速擴展

• 自學習功能，快速檢測未知線束的通路、短路、斷路等連接關系

• 四線制電阻測試，測試精度高

• 直流高壓檢測電壓DC50V~750V，精度±5%

• 交流高壓檢測電壓AC50V~500V，精度±5%

• 高壓檢測完成后自動復位，提高檢測安全性

硬件功能模塊實現(xiàn)的功能如下：

(1)主控MCU及外圍電路模塊單元。作為測試儀的主控MCU，，測試功能選擇，測試結果處理等都由其直接控制。MCU外圍電路包括供電功能模塊、時鐘及復位模塊、FLASH 存儲模塊、報警提示電路模塊。供電模塊給 MCU 和屏幕等提供 3.3V和12V等的直流供電。存儲電路用于存儲線纜對應關系、線纜測試結果等。

(2)人機交互模塊。該模塊負責人機交互功能的實現(xiàn)，用于測試結果的實時顯示；實現(xiàn)對線纜測試儀進行系統(tǒng)設置，數(shù)據(jù)處理，測試功能切換等交互功能。

(3)測試功能模塊。通過航空插頭、插座區(qū)也就是線纜轉接器的區(qū)域與線纜進行連接，該單元提供通斷、短路、線纜匹配問題等測試功能。測試時，MCU 根據(jù)當前的測試選項是手動測試還是自動測試，是斷路測試還是短路測試等，發(fā)射正極性測試脈沖信號，根據(jù)返回脈沖信號的類型，并依據(jù)測試模式對線纜故障進行測試與分析。

(4)以太網(wǎng)和WIFI模塊。以太網(wǎng)單元模塊負責將測試記錄上傳至服務器進行儲存以及處理等操作，WIFI模塊也可以進行類似的功能。  

(5) USB功能模塊。在主控電路板上設置有USB接口模塊，方便以后進行系統(tǒng)程序的升級及數(shù)據(jù)更新的操作。

 四、總結：

在ATX-3000S線束線纜測試儀的軟硬件系統(tǒng)設計中，改善了傳統(tǒng)測試設備的缺陷，提升了設備的便攜能力和實現(xiàn)快捷方便的測試的能力，以及測試系統(tǒng)能夠進行后續(xù)升級的能力。在具體的硬件設計中，采用嵌入式技術、人機交互技術，分層設計等，并使用了大量的隔離電路，提高了測試儀的精確度，進行智能化快速測試的能力和自動測試的能力，測試流程方便簡潔。線纜測試系統(tǒng)能夠自動化的快速測試，在極短的時間就能夠對線纜進行多次的測試。然后通過統(tǒng)計各次測試的結果，對采集結果的數(shù)據(jù)進行綜合分析，比對，能夠進一步的提高測試儀的精度，對于維護機車內(nèi)部各設備之間信息的正常傳遞，保證機車正常運行，保障人民的生命財產(chǎn)安全提供一定的助力。

本文線束線纜測試儀方案由西安安泰電子發(fā)布，如想了解更多方案，請持續(xù)關注安泰電子。Aigtek是國內(nèi)專業(yè)從事測量儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，一直專注于功率放大器、線束測試儀、計量校準源等測試儀器產(chǎn)品的研發(fā)與制造。