專利名稱：一種通信電纜施工驗收測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試裝置，特別涉及一種通信電纜施工驗收的測試裝置。
背景技術：
目前，沒有專用的對施工建設完的電纜參數進行驗收的測試裝置。通常是在驗收電纜時，人工用歐姆表測環阻和用兆歐表測絕緣，對電纜進行抽樣測試。這種傳統的用歐姆表和搖兆歐表進行抽樣測試的方法效率低下，每一對線的四個參數，即環阻，線間電阻，兩線分別對地電阻，需要不停的調換歐姆表或兆歐表的測試線。其工作強度大、數據準確度低、測試時間長、使用儀器多，不能用一種裝置對電纜進行數據準確和快捷的檢查和驗收。

發明內容
為了克服現有的在驗收、測試電纜線路時存在的測試數據不準確、測試時間長、工作強度大，使用儀器多的缺陷，本實用新型提供一種通信電纜施工驗收測試裝置。該裝置能對電纜的環阻，線間電阻，兩線分別對地電阻同時進行快捷、準確的測試，并能在測試中及時顯示出來，不需要換算，測試結果可存儲，并可以連接打印機，將數據打印出來，智能化程度高。
本實用新型的目的是這樣實現的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于它由CPU主板、開關電路、測試放大電路、A/D轉換電路、電源組成；其中CPU主板的輸出連接測試放大電路和A/D轉換電路；測試放大電路、A/D轉換電路和開關電路的輸出端連接到CPU主板的輸入端；開關電路還與電源相接；電源直接連接測試放大電路和A/D轉換電路；電源通過開關電路為CPU主板供電。
上述開關電路由晶體管T1、T2、T3、反向器U9A、繼電器J1、電阻KR1~KR7、電解電容C24、按鍵開關K組成；晶體管T1的基極分別與電阻KR3、KR4和晶體管T2的基極相接；晶體管T1的基極經電阻KR3連接電解電容C24的負極，電解電容C24的正極經電阻KR1連接到按鍵開關K的一端，電解電容C24的正極還經電阻KR2接電源負極；晶體管T1的發射極接電源負極；晶體管T1的集電極經電阻KR5接電源正極，晶體管T1的集電極接受來自CPU主板的中斷輸入的指令；晶體管T2的基極和地之間接有電阻KR4；晶體管T2的發射極接電源負極；晶體管T2的集電極接繼電器J1的第5腳；晶體管T3的基極和地之間接有電阻KR6 晶體管T3的基極還經電阻KR7和反向器U9A的第2腳相接；反向器U9A的第1腳與CPU主板的P1口相接；晶體管T3的發射極接電源負極；晶體管T3的集電極接繼電器J1的第6腳；繼電器J1的第4、7、10腳相接，并連接至電源電路；繼電器J1的第1、3、8腳相接，并連接至按鍵開關K的一端。
上述測試放大電路由環阻放大電路和絕緣放大電路組成；環阻放大電路和絕緣放大電路的輸入端均和電源電路相接，輸出端均與A/D轉換電路相接。
上述環阻放大電路由運算放大器Y1、Y2、可變電阻R1、電阻R2~R5、等效電阻RX1組成；可變電阻R1的固定臂接電源電路，可變電阻R1的滑動臂經電阻R2和運算放大器Y1的輸入“+”端相接；可變電阻R1的滑動臂還經等效電阻RX1連接運算放大器Y1的輸入“-”端，運算放大器Y1的輸入“-”端接系統地GND；運算放大器Y1的輸入“+”端經電阻R3和運算放大器Y1的輸出端相接；運算放大器Y1的輸出端和運算放大器Y2的輸入“-”端相接；運算放大器Y2的輸入“+”端經電阻R4接系統地GND；運算放大器Y2的輸入“+”端還經電阻R5和運算放大器Y2的輸出端相接；運算放大器Y2的輸出端連接至A/D轉換電路。
上述絕緣放大電路由運算放大器Y3、Y4、可變電阻R11、電阻R10、R12、R13、等效電阻RX2組成；電阻R10一端接電源電路，另一端與等效電阻RX2的一端相連；等效電阻RX2的另一端和運算放大器Y3的輸入“-”端相連；運算放大器Y3的輸入“-”端運算放大器的輸出端之間接有可變電阻R11，可變電阻R11的固定臂和運算放大器Y3的輸入“-”端相接，可變電阻R11的滑動臂和運算放大器Y3的輸出端相接；運算放大器Y3的輸入“+”端接系統地GND；運算放大器Y3的輸出端和運算放大器Y4的輸入“-”端之間接有電阻R12；運算放大器Y4的輸入“+”端接系統地GND；運算放大器Y4的輸入“-”端和運算放大器Y4的輸出端之間接有電阻R13；運算放大器Y4的輸出端連接至A/D轉換電路。
上述A/D轉換電路由集成電路I1、I2、I3、電阻ADR1、ADR3、ADR4、可變電阻ADR2、ADR5組成；集成電路I1的第1腳接電源；第2、3、9、15腳接電源負極；第10腳和可變電阻ADR2的滑動臂連接；可變電阻ADR2的一個固定臂連接電源負極，另一固定臂經電阻ADR1連接集成電路I1的第11腳；集成電路I1的第12腳經電阻ADR3和系統地GND相接；集成電路I1的第12腳還經電阻ADR4和可變電阻ADR5的滑動臂相接；可變電阻ADR5的一個固定臂和電源正極相接，另一個固定臂和系統地GND相接；集成電路I1的第13腳和放大測試電路中的環阻放大電路中運算放大器Y2的輸出端相接；集成電路I1的第14腳和放大測試電路中的絕緣放大電路中運算放大器Y4的輸出端相接；集成電路I1的第16、17、18、19腳分別對應連接集成電路I2的第9、8、7、6腳；集成電路I1的第20~27腳分別對應連接集成電路I3的第9~2腳；集成電路I 1的第28腳向CPU主板輸出中斷輸出的指令；集成電路I2的第19腳接受來自CPU主板的控制輸入指令；集成電路I2的第1腳接電源正極；集成電路I2的第11~18腳連接到CPU主板；集成電路I3的第19腳接受來自CPU主板的控制輸入指令；集成電路I3的第1腳接電源正極；集成電路I3的第11~18腳連接到CPU主板。
上述反向器U9A的型號為74LS04；繼電器J1的型號為TQ2-L2-5。
上述運算放大器Y1、Y2、Y3、Y4的型號為ICL7650。
上述集成電路I1的型號為ADC1674；集成電路I2、I3的型號為74LS245。
本實用新型的有益效果是由于采用了計算機CPU技術和集成電路技術，使本裝置可以和顯示器和打印機接口；測試數據準確、直觀；不需要更換測試裝置就能分別測試環阻和絕緣；可最多同時對50組線的全部參數進行測試；并能根據國家對通信電纜的參數要求，自動判斷電纜是否符合驗收標準；具有較高的智能化程度，適合任何金屬通信電纜的日常維護和工程驗收。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的方框圖。
圖2是本實用新型的開關電路原理圖。
圖3是本實用新型的測試放大電路原理圖。
圖4是A/D轉換電路原理圖。
具體實施方式
一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于它由CPU主板、開關電路、測試放大電路、A/D轉換電路、電源組成；其中CPU主板的輸出連接測試放大電路和A/D轉換電路；測試放大電路、A/D轉換電路和開關電路的輸出端連接到CPU主板的輸入端；開關電路還與電源相接；電源直接連接測試放大電路和A/D轉換電路；電源通過開關電路為CPU主板供電。
上述開關電路由晶體管T1、T2、T3、反向器U9A、繼電器J1、電阻KR1~KR7、電解電容C24、按鍵開關K組成；晶體管T1的基極分別與電阻KR3、KR4和晶體管T2的基極相接；晶體管T1的基極經電阻KR3連接電解電容C24的負極，電解電容C24的正極經電阻KR1連接到按鍵開關K的一端，電解電容C24的正極還經電阻KR2接電源負極；晶體管T1的發射極接電源負極；晶體管T1的集電極經電阻KR5接電源正極，晶體管T1的集電極接受來自CPU主板的中斷輸入的指令；晶體管T2的基極和地之間接有電阻KR4；晶體管T2的發射極接電源負極；晶體管T2的集電極接繼電器J1的第5腳；晶體管T3的基極和地之間接有電阻KR6；晶體管T3的基極還經電阻KR7和反向器U9A的第2腳相接；反向器U9A的第1腳與CPU主板的P1口相接；晶體管T3的發射極接電源負極；晶體管T3的集電極接繼電器J1的第6腳；繼電器J1的第4、7、10腳相接，并連接至電源電路；繼電器J1的第1、3、8腳相接，并連接至按鍵開關K的一端。
參見圖2，圖中地線符號處，表示電源的負極。按下圖中的按鍵開關K，電源電壓經過電阻KR1限流以后通過電解電容C24(隔直流通過交流)再經過限流電阻KR3以后，三極管T1、T2飽和導通，繼電器J1的第5腳呈低電平，繼電器J1的第1腳和第5腳的電壓差使繼電器J1的第3腳和第8腳分別與繼電器J1的第4腳和第7腳接通閉合，電源正常向裝置的其它部分供電。在開機以后再次按下按鍵開關K，CPU主板通過三極管T1檢測到INT0的電平發生改變以后，CPU主板通過控制關機的GUAN在取反以后，經過反向器U9A的放大和三極管T3飽和導通的作用，使繼電器J1的第6腳呈低電平。這時處于常開狀態的繼電器J1的第2腳和第9腳分別與第3腳和第8腳閉合，原來和第4腳和第7腳閉合在一起的的第3腳和第8腳分別與第4腳和第7腳斷開，而與第2腳和第9腳閉合接通，向裝置其它部分供電的電源被切斷，從而實現關機。
上述測試放大電路由環阻放大電路和絕緣放大電路組成；環阻放大電路和絕緣放大電路的輸入端均和電源電路相接，輸出端均與A/D轉換電路相接。
上述環阻放大電路由運算放大器Y1、Y2、可變電阻R1、電阻R2~R5、等效電阻RX1組成；可變電阻R1的固定臂接電源電路，可變電阻R1的滑動臂經電阻R2和運算放大器Y1的輸入“+”端相接；可變電阻R1的滑動臂還經等效電阻RX1連接運算放大器Y1的輸入“-”端，運算放大器Y1的輸入“-”端接系統地GND；運算放大器Y1的輸入“+”端經電阻R3和運算放大器Y1的輸出端相接；運算放大器Y1的輸出端和運算放大器Y2的輸入“-”端相接；運算放大器Y2的輸入“+”端經電阻R4接系統地GND；運算放大器Y2的輸入“+”端還經電阻R5和運算放大器Y2的輸出端相接；運算放大器Y2的輸出端連接至A/D轉換電路。
上述絕緣放大電路由運算放大器Y3、Y4、可變電阻R11、電阻R10、R12、R13、等效電阻RX2組成；電阻R10一端接電源電路，另一端與等效電阻RX2的一端相連；等效電阻RX2的另一端和運算放大器Y3的輸入“-”端相連；運算放大器Y3的輸入“-”端運算放大器的輸出端之間接有可變電阻R11，可變電阻R11的固定臂和運算放大器Y3的輸入“-”端相接，可變電阻R11的滑動臂和運算放大器Y3的輸出端相接；運算放大器Y3的輸入“+”端接系統地GND；運算放大器Y3的輸出端和運算放大器Y4的輸入“-”端之間接有電阻R12；運算放大器Y4的輸入“+”端接系統地GND；運算放大器Y4的輸入“-”端和運算放大器Y4的輸出端之間接有電阻R13；運算放大器Y4的輸出端連接至A/D轉換電路。
參見圖3。在測試環阻的環阻放大電路中，被測試電纜的等效電阻RX1在和標準分壓電阻R2對5.0伏的電壓分壓以后，得到的電壓經由運算放大器Y1組成的電壓跟隨器(提高輸入阻抗，降低輸出阻抗)后，再經過由運算放大器Y2組成的同向放大器放大后得到輸出電壓送到A/D轉換電路進行A/D轉換。在進行測試的時候，由于被測電纜的等效電阻的范圍比較大在0~5000歐之間，所以在測試過程中，需要通過調整可變電阻R1的大小來改變輸出電壓，直到輸出的電壓滿足要求。在絕緣放大電路中被測試的等效絕緣電阻RX2串入被測電路，120伏的測試電壓加在測試線路間時，產生的電流經過運算放大器Y3的電流/電壓轉換(I/V轉換)，而變為電壓，再經過由運算放大器Y4的電壓放大，得到輸出電壓送到A/D轉換電路進行A/D轉換。由于被測試的絕緣電阻在0~200M的大范圍內，絕緣放大電路中由運算放大器Y4組成的第二級放大是固定的放大倍數。當被測試的等效電阻RX2在改變，需要調節由運算放大器Y3組成的第一級放大電路的取壓電阻R11，直到I/V轉換的輸出滿足要求為止。在圖中的電阻R10是限流電阻，防止被測試等效電阻很小的時候，120伏測試電壓產生很大的電流，使放大元件損壞。
上述A/D轉換電路由集成電路I1、I2、I3、電阻ADR1、ADR3、ADR4、可變電阻ADR2、ADR5組成；集成電路I1的第1腳接電源；第2、3、9、15腳接電源負極；第10腳和可變電阻ADR2的滑動臂連接；可變電阻ADR2的一個固定臂連接電源負極，另一固定臂經電阻ADR1連接集成電路I1的第11腳；集成電路I 1的第12腳經電阻ADR3和系統地GND相接；集成電路I1的第12腳還經電阻ADR4和可變電阻ADR5的滑動臂相接；可變電阻ADR5的一個固定臂和電源正極相接，另一個固定臂和系統地GND相接；集成電路I1的第13腳和放大測試電路中的環阻放大電路中運算放大器Y2的輸出端相接；集成電路I1的第14腳和放大測試電路中的絕緣放大電路中運算放大器Y4的輸出端相接；集成電路I1的第16、17、18、19腳分別對應連接集成電路I2的第9、8、7、6腳；集成電路I1的第20~27腳分別對應連接集成電路I3的第9~2腳；集成電路I1的第28腳向CPU主板輸出中斷輸出的指令；集成電路I2的第19腳接受來自CPU主板的控制輸入指令；集成電路I2的第1腳接電源正極；集成電路I2的第11~18腳連接到CPU主板；集成電路I3的第19腳接受來自CPU主板的控制輸入指令；集成電路I3的第1腳接電源正極；集成電路I3的第11~18腳連接到CPU主板。
參見圖4，圖中地線符號處，表示電源的負極。在A/D的轉換電路中，需要調整基準電壓。集成電路I1的的第11腳輸出電壓，經過可變電阻ADR2的調節，使第10腳的輸入為10.000V，形成基準電壓。為了測試結果的精度，要保證數字地(集成電路I1的第15腳)和模擬地(集成電路I1的第9腳)的單獨接地。控制轉換腳為集成電路I1的第4、5、6腳，A/D轉換完成信號為集成電路I1第28腳的電平改變，這個信號去通知CPU主板開始讀數據。在整個轉換過程中必須保證電源的穩定。測試放大電路中環阻放大電路的輸出電壓連接到A/D轉換電路中集成電路I1的第13腳進行A/D轉換；測試放大電路中絕緣放大電路的輸出電壓連接到A/D轉換電路中集成電路I 1的第14腳進行A/D轉換。環阻的模擬數據和絕緣的模擬數據轉換結束后，數據轉換結果為12位，即高8位和低4位，分別被集成電路I2和集成電路I3鎖成。經過CPU主板的兩次讀數據，第一次是讀高8位，第二次是讀低4位，進行代碼的轉化與處理。
上述反向器U9A的型號為74LS04；繼電器J1的型號為TQ2-L2-5。
上述運算放大器Y1、Y2、Y3、Y4的型號為ICL7650。上述集成電路I1的型號為ADC1674；集成電路I2、I3的型號為74LS245。
權利要求1.一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于它由CPU主板、開關電路、測試放大電路、A/D轉換電路、電源組成；其中CPU主板的輸出連接測試放大電路和A/D轉換電路；測試放大電路、A/D轉換電路和開關電路的輸出端連接到CPU主板的輸入端；開關電路還與電源相接；電源直接連接測試放大電路和A/D轉換電路；電源通過開關電路為CPU主板供電。
2.根據權利要求1所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述開關電路由晶體管T1、T2、T3、反向器U9A、繼電器J1、電阻KR1~KR7、電解電容C24、按鍵開關K組成；晶體管T1的基極分別與電阻KR3、KR4和晶體管T2的基極相接；晶體管T1的基極經電阻KR3連接電解電容C24的負極，電解電容C24的正極經電阻KR1連接到按鍵開關K的一端，電解電容C24的正極還經電阻KR2接電源負極；晶體管T1的發射極接電源負極；晶體管T1的集電極經電阻KR5接電源正極，晶體管T1的集電極接受來自CPU主板的中斷輸入的指令；晶體管T2的基極和地之間接有電阻KR4；晶體管T2的發射極接電源負極；晶體管T2的集電極接繼電器J1的第5腳；晶體管T3的基極和地之間接有電阻KR6；晶體管T3的基極還經電阻KR7和反向器U9A的第2腳相接；反向器U9A的第1腳與CPU主板的P1口相接；晶體管T3的發射極接電源負極；晶體管T3的集電極接繼電器J1的第6腳；繼電器J1的第4、7、10腳相接，并連接至電源電路；繼電器J1的第1、3、8腳相接，并連接至按鍵開關K的一端。
3.根據權利要求1所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述測試放大電路由環阻放大電路和絕緣放大電路組成；環阻放大電路和絕緣放大電路的輸入端均和電源電路相接，輸出端均與A/D轉換電路相接。
4.根據權利要求3所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述環阻放大電路由運算放大器Y1、Y2、可變電阻R1、電阻R2~R5、等效電阻RX1組成；可變電阻R1的固定臂接電源電路，可變電阻R1的滑動臂經電阻R2和運算放大器Y1的輸入“+”端相接；可變電阻R1的滑動臂還經等效電阻RX1連接運算放大器Y1的輸入“-”端，運算放大器Y1的輸入“-”端接系統地GND；運算放大器Y1的輸入“+”端經電阻R3和運算放大器Y1的輸出端相接；運算放大器Y1的輸出端和運算放大器Y2的輸入“-”端相接；運算放大器Y2的輸入“+”端經電阻R4接系統地GND；運算放大器Y2的輸入“+”端還經電阻R5和運算放大器Y2的輸出端相接；運算放大器Y2的輸出端連接至A/D轉換電路。
5.根據權利要求3所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述絕緣放大電路由運算放大器Y3、Y4、可變電阻R11、電阻R10、R12、R13、等效電阻RX2組成；電阻R10一端接電源電路，另一端與等效電阻RX2的一端相連；等效電阻RX2的另一端和運算放大器Y3的輸入“-”端相連；運算放大器Y3的輸入“-”端運算放大器的輸出端之間接有可變電阻R11，可變電阻R11的固定臂和運算放大器Y3的輸入“-”端相接，可變電阻R11的滑動臂和運算放大器Y3的輸出端相接；運算放大器Y3的輸入“+”端接系統地GND；運算放大器Y3的輸出端和運算放大器Y4的輸入“-”端之間接有電阻R12；運算放大器Y4的輸入“+”端接系統地GND；運算放大器Y4的輸入“-”端和運算放大器Y4的輸出端之間接有電阻R13；運算放大器Y4的輸出端連接至A/D轉換電路。
6.根據權利要求1所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述A/D轉換電路由集成電路I1、I2、I3、電阻ADR1、ADR3、ADR4、可變電阻ADR2、ADR5組成；集成電路I1的第1腳接電源；第2、3、9、15腳接電源負極；第10腳和可變電阻ADR2的滑動臂連接；可變電阻ADR2的一個固定臂連接電源負極，另一固定臂經電阻ADR1連接集成電路I1的第11腳；集成電路I1的第12腳經電阻ADR3和系統地GND相接；集成電路I1的第12腳還經電阻ADR4和可變電阻ADR5的滑動臂相接；可變電阻ADR5的一個固定臂和電源正極相接，另一個固定臂和系統地GND相接；集成電路I1的第13腳和放大測試電路中的環阻放大電路中運算放大器Y2的輸出端相接；集成電路I1的第14腳和放大測試電路中的絕緣放大電路中運算放大器Y4的輸出端相接；集成電路I1的第16、17、18、19腳分別對應連接集成電路I2的第9、8、7、6腳；集成電路I1的第20~27腳分別對應連接集成電路I3的第9~2腳；集成電路I1的第28腳向CPU主板輸出中斷輸出的指令；集成電路I2的第19腳接受來自CPU主板的控制輸入指令；集成電路I2的第1腳接電源正極；集成電路I2的第11~18腳連接到CPU主板；集成電路I3的第19腳接受來自CPU主板的控制輸入指令；集成電路I3的第1腳接電源正極；集成電路I3的第11~18腳連接到CPU主板。
7.根據權利要求2所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述反向器U9A的型號為74LS04；繼電器J1的型號為TQ2-L2-5。
8.根據權利要求4、5所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述運算放大器Y1、Y2、Y3、Y4的型號為ICL7650。
9.根據權利要求6所述的一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于所述集成電路I1的型號為ADC1674；集成電路I2、I3的型號為74LS245。
專利摘要一種通信電纜施工驗收測試裝置，其特征在于它由CPU主板、開關電路、測試放大電路、A/D轉換電路、電源組成。本實用新型的有益效果是由于采用了計算機CPU技術和集成電路技術，使本裝置可以和顯示器和打印機接口；測試數據準確、直觀；不需要更換測試裝置就能分別測試環阻和絕緣；可最多同時對50組線的全部參數進行測試；并能根據國家對通信電纜的參數要求，自動判斷電纜是否符合驗收標準；具有較高的智能化程度，適合任何金屬通信電纜的日常維護和工程驗收。
文檔編號G01R31/08GK2610343SQ0323346
公開日2004年4月7日 申請日期2003年3月6日 優先權日2003年3月6日
發明者熊利海 申請人:重慶東電通信技術有限公司