專利名稱：時(shí)域反射線纜測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及線纜長(zhǎng)度及故障點(diǎn)測(cè)試領(lǐng)域，更具體地涉及一種時(shí)域反射線纜測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
時(shí)域反射儀是一種利用回波定位原理工作的儀器，主要用途是查找并且確定一段電線或線纜中的斷線和短路故障點(diǎn)的位置。工作時(shí)，儀器主動(dòng)向線路發(fā)射電磁信號(hào)，電磁信號(hào)會(huì)沿著線路傳播。如果線路中沒(méi)有斷線或短路故障，信號(hào)會(huì)一直沿著線路傳播，如果線路中有類似故障，電磁信號(hào)傳播到這一點(diǎn)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生反射信號(hào)，反射信號(hào)會(huì)沿著線路往回傳播，并且被儀器接收到。電磁波在線路中有確定的傳播速度，電磁波從被儀器發(fā)射出來(lái)到碰到故障點(diǎn)再反射回儀器所經(jīng)歷的時(shí)間可以被儀器記錄下來(lái)，儀器根據(jù)這段時(shí)間和電磁波在線路中的傳播速度就能夠計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。然而電磁波在線路中傳播時(shí)有衰減特性，也就是當(dāng)電磁波向較遠(yuǎn)的距離傳播時(shí)，電磁波的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨之衰減，當(dāng)線 路比較長(zhǎng)而故障點(diǎn)距離比較遠(yuǎn)時(shí)，經(jīng)傳輸衰減得到的反射信號(hào)過(guò)低可能導(dǎo)致不能被儀器接收到，從而導(dǎo)致對(duì)長(zhǎng)距離線路的測(cè)試受到了限制，測(cè)
量范圍較小。因此，急需一種能夠?qū)Ψ瓷湫盘?hào)進(jìn)行放大、從而有利于設(shè)備捕捉反射信號(hào)并擴(kuò)大測(cè)量范圍的線纜測(cè)試儀來(lái)克服上述缺陷。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種時(shí)域反射線纜測(cè)試儀以對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行放大、從而有利于設(shè)備捕捉反射信號(hào)并擴(kuò)大測(cè)量范圍，以及提高測(cè)量精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，包括中央處理電路、選通電路、接線端子以及運(yùn)放電路，所述中央處理電路與所述選通電路連接并發(fā)送探測(cè)脈沖，所述選通電路與所述接線端子連接、通過(guò)所述接線端子將所述探測(cè)脈沖發(fā)送至被測(cè)線纜并接收所述被測(cè)線纜返回的反射脈沖，所述運(yùn)放電路與所述中央處理電路和所述選通電路連接、將所述中央處理電路的探測(cè)脈沖進(jìn)行抵消并將所述選通電路所傳送的反射脈沖進(jìn)行運(yùn)算放大形成放大脈沖、并將所述放大脈沖發(fā)送至所述中央處理電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，通過(guò)中央處理電路發(fā)送一探測(cè)脈沖至被測(cè)線纜及運(yùn)放電路的一輸入端，探測(cè)脈沖在被測(cè)線纜中傳輸時(shí)會(huì)形成一同向脈沖，同時(shí)探測(cè)脈沖在被測(cè)線纜中傳輸遇到障礙點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生一反射脈沖，將同向脈沖和反射脈沖均輸入運(yùn)算放大器的另一輸入端，運(yùn)放電路將探測(cè)脈沖與同向脈沖相互抵消(即抵消探測(cè)脈沖)、同時(shí)放大反射脈沖以得到放大脈沖，最后中央處理電路計(jì)算探測(cè)脈沖與放大脈沖的時(shí)間差并根據(jù)所述時(shí)間差得到線纜故障點(diǎn)距離；即該線纜測(cè)試儀放大了反射脈沖，更加有利于設(shè)備捕捉反射信號(hào)，擴(kuò)大了測(cè)量范圍并提高了測(cè)量精度。較佳地，所述運(yùn)放電路為電壓比較放大器。[0009]具體地，所述選通電路包括相互連接的兩組電子開(kāi)關(guān)(SWl、SW2 )，且兩組電子開(kāi)關(guān)(SW1、SW2)相互連接的一端與所述接線端子連接，電子開(kāi)關(guān)(SWl)的另一端與所述中央處理電路及所述電壓比較放大器的正向輸入端連接，電子開(kāi)關(guān)(SW2)的另一端與所述電壓比較放大器的反向輸入端連接。通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。

圖1是本實(shí)用新型時(shí)域反射線纜測(cè)試儀一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是圖1的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。請(qǐng)參考圖1，描述了本實(shí)用新型時(shí)域反射線纜測(cè)試儀100 —實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，所述時(shí)域反射線纜測(cè)試儀100包括中央處理電路10、運(yùn)放電路11、選通電路12以及接線端子13。中央處理電路10與選通電路12及運(yùn)放電路11連接，中央處理電路10用于發(fā)送探測(cè)脈沖至運(yùn)放電路11以及選通電路12、接收運(yùn)放電路11輸出的由反射脈沖經(jīng)放大得到的放大脈沖、計(jì)算探測(cè)脈沖與放大脈沖的時(shí)間差并根據(jù)時(shí)間差計(jì)算線纜長(zhǎng)度或故障點(diǎn)距離；選通電路12與接線端子13連接，選通電路12用于選通被測(cè)線纜的內(nèi)芯、通過(guò)接線端子13將探測(cè)脈沖發(fā)送至被測(cè)線纜并接收被測(cè)線纜返回的反射脈沖；運(yùn)放電路11與中央處理電路10和選通電路12連接、用于將中央處理電路10發(fā)送的探測(cè)脈沖進(jìn)行抵消并將選通電路12所傳送的反射脈沖進(jìn) 行運(yùn)算放大形成放大脈沖、并將所述放大脈沖發(fā)送至中央處理電路10。其中，探測(cè)脈沖在線纜中傳輸速度是一定的，因此固定的脈寬差有一個(gè)對(duì)應(yīng)的線纜故障點(diǎn)距離；被測(cè)線纜為電話線、同軸電纜或網(wǎng)線，不同的被測(cè)線纜對(duì)應(yīng)有不同的線纜接口，如若被測(cè)線纜為網(wǎng)線，則接線端子13為RJ45，本實(shí)施例中被測(cè)線纜為網(wǎng)線。請(qǐng)參考圖2，描述了圖1的電路原理圖。如圖2所示，中央處理模電路10為一 FPGA芯片，運(yùn)放電路11為電壓比較放大器，選通電路12包括相互連接的兩組電子開(kāi)關(guān)(SW1、SW2)，接線端子13為RJ45。電壓比較放大器11的同向輸入腳3與FPGA芯片10的輸出腳IOl及電子開(kāi)關(guān)SW2的1、2、3、4、5、6、7、8腳連接，電壓比較放大器11的反向輸入腳4與電子開(kāi)關(guān)SWl的1、2、3、4、5、6、7、8腳連接，電壓比較放大器11的輸出腳I與FPGA芯片10的輸入腳102連接；電子開(kāi)關(guān)SWl的16腳及電子開(kāi)關(guān)SW2的16腳相互連接后與RJ45端子的I腳相連，電子開(kāi)關(guān)SWl的15腳及電子開(kāi)關(guān)SW2的15腳相互連接后與RJ45端子的2腳相連，同理對(duì)應(yīng)的電子開(kāi)關(guān)Sffl及SW2的14、13、12、11、10、9腳與RJ45端子3、4、5、6、7、8連接；RJ45端子的另一端連接被測(cè)網(wǎng)線。本實(shí)用新型時(shí)域反射線纜測(cè)試儀的工作原理如下:FPGA控制電子開(kāi)關(guān)SW2及電子開(kāi)關(guān)SWl選通被測(cè)網(wǎng)線的兩條內(nèi)芯，如:選通內(nèi)芯I及內(nèi)芯2，通過(guò)IOl腳向其中一條內(nèi)芯I發(fā)送探測(cè)脈沖VI，同時(shí)在內(nèi)芯2中會(huì)產(chǎn)生一與探測(cè)脈沖相同的同向脈沖v2，探測(cè)脈沖Vl在內(nèi)芯I中傳輸，當(dāng)遇到障礙點(diǎn)如短路點(diǎn)或開(kāi)路點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生反射，產(chǎn)生一反射脈沖v3，反射脈沖v3經(jīng)電子開(kāi)關(guān)SW2輸入至電壓比較器的同向輸入腳3，同向脈沖v2輸入至電壓比較放大器的反向輸入腳4，因?yàn)镕PGA的IOl腳同時(shí)向電壓比較放大器11的同向輸入腳3輸入探測(cè)脈沖vl，因此電壓比較放大器11的處理過(guò)程為:探測(cè)脈沖Vl與同向脈沖v2相互抵消(即抵消探測(cè)脈沖vl)、對(duì)反射脈沖v3進(jìn)行放大得到放大脈沖v4并輸出至FPGA的102腳，F(xiàn)PGA計(jì)算探測(cè)脈沖vl及放大脈沖v4的時(shí)間差并根據(jù)時(shí)間差計(jì)算內(nèi)芯I相對(duì)內(nèi)芯2的故障點(diǎn)距離；同理，選通內(nèi)芯I及內(nèi)芯3、內(nèi)芯I及內(nèi)芯4…內(nèi)芯I及內(nèi)芯8，根據(jù)上述方法將會(huì)得出內(nèi)芯I相對(duì)內(nèi)芯3至8的故障點(diǎn)距離，再將上述故障點(diǎn)距離值進(jìn)行平均，最終得到內(nèi)芯I的故障點(diǎn)距離。重復(fù)上述步驟，便可測(cè)得其余7條內(nèi)芯的故障點(diǎn)距離。從以上描述可以看出，通過(guò)本實(shí)用新型的測(cè)試儀可以抵消探測(cè)脈沖并對(duì)反射脈沖進(jìn)行放大，使得FPGA在被測(cè)線纜較長(zhǎng)或故障點(diǎn)距離較遠(yuǎn)時(shí)能夠容易的捕捉到反射脈沖進(jìn)而計(jì)算線纜故障點(diǎn)距離，擴(kuò)大了測(cè)量范圍并提高了測(cè)量精度。需要注意的是，在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以選通的內(nèi)芯有1-2、1-3、1-4、...7-8共56中組合，其中依次選通1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8并向內(nèi)芯I中發(fā)送探測(cè)脈沖，每次測(cè)得的值取平均值即為內(nèi)芯I的平均長(zhǎng)度或故障點(diǎn)距離的平均值，數(shù)據(jù)更精確；同理測(cè)線纜的其它內(nèi)芯時(shí)依此類推。此外，若FPGA的102腳一直收不到放大脈沖，則加大探測(cè)脈沖的周期直到可以收到返回的放大脈沖為止；若探測(cè)脈沖的周期加大至上限200ns時(shí)仍未能測(cè)到返回的放大脈沖，則停止測(cè)試，默認(rèn)被測(cè)線纜不在本實(shí)用新型線纜測(cè)試儀的量程范圍內(nèi)。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋 各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求1.一種時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，包括中央處理電路、選通電路以及接線端子，所述中央處理電路與所述選通電路連接并發(fā)送探測(cè)脈沖，所述選通電路與所述接線端子連接、通過(guò)所述接線端子將所述探測(cè)脈沖發(fā)送至被測(cè)線纜并接收所述被測(cè)線纜返回的反射脈沖，其特征在于:還包括運(yùn)放電路，所述運(yùn)放電路與所述中央處理電路和所述選通電路連接、將所述中央處理電路的探測(cè)脈沖進(jìn)行抵消并將所述選通電路所傳送的反射脈沖進(jìn)行運(yùn)算放大形成放大脈沖、并將所述放大脈沖發(fā)送至所述中央處理電路。
2.如權(quán)利要求1所述的時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，其特征在于:所述運(yùn)放電路為電壓比較放大器。
3.如權(quán)利要求2所述的時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，其特征在于:所述選通電路包括相互連接的兩組電子開(kāi)關(guān)(SW1、SW2)，且兩組電子開(kāi)關(guān)(SW1、SW2)相互連接的一端與所述接線端子連接，電子開(kāi)關(guān)(SWl)的另一端與所述中央處理電路及所述電壓比較放大器的正向輸入端連接，電子開(kāi)關(guān)(SW2)的另一`端與所述電壓比較放大器的反向輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，包括中央處理電路、選通電路、接線端子以及運(yùn)放電路，中央處理電路與選通電路連接并發(fā)送探測(cè)脈沖，選通電路與接線端子連接、通過(guò)接線端子將探測(cè)脈沖發(fā)送至被測(cè)線纜并接收被測(cè)線纜返回的反射脈沖，運(yùn)放電路與中央處理電路和選通電路連接、將中央處理電路的探測(cè)脈沖進(jìn)行抵消并將選通電路所傳送的反射脈沖進(jìn)行運(yùn)算放大形成放大脈沖、并將放大脈沖發(fā)送至中央處理電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的時(shí)域反射線纜測(cè)試儀，抵消了探測(cè)脈沖、放大了反射脈沖，更加有利于設(shè)備捕捉反射信號(hào)，擴(kuò)大了測(cè)量范圍并提高了測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01R31/11GK203149060SQ201320022620
公開(kāi)日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者林燁 申請(qǐng)人:林燁