專利名稱：電纜斷路故障點測試儀的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種電纜斷路故障點測試儀，它適于電纜的斷路故障點位置測試。
現(xiàn)有的電纜斷路故障點位置測試方法有一、切斷測試法，這種方法是在電纜中間選一位置切斷，判斷其斷路點的相對位置，再在確定斷的部分中間選一位置切斷電纜，再判斷。就這樣逼近斷點位置。顯然這種方法十分費事，而且找到斷路點后已將原電纜斷為若干截。二、利用超聲探測法。這種方法是利用超聲波發(fā)射裝置，對故障電纜發(fā)射一超聲波，超聲波遇到斷點返回，通過測定超聲波在電纜中的往返時間，算出電纜斷路點的位置。這種方法精度較高，但裝置復雜，價格較貴，受電纜的制造質量(如氣泡)的影響較大，而且預先必須測定電纜材料的性能。
本實用新型的目的就是要設計一種簡單，方便，不用切斷電纜，不受電纜材料的影響，精度較高的電纜斷路故障點位置測試儀。
本實用新型由變換電路、A／D轉換電路、8031主機電路以及鍵盤顯示器等組成。
它的功能是當被測電纜接入變換電路后，將與電纜長度成正比的分布容變換成與該電容成正比的電壓信號，在8031主機的控制下完成A／D轉換，再經(jīng)計算處理后得到電纜斷路點的位置，在顯示器上顯示出來。
本實用新型和背景技術相比所具有的有益效果是不用切斷電纜、體積小、重量輕、可用電池工作，操作簡便，可立即顯示測量結果。


圖1、總體框圖圖2、變換電路圖3、A／D轉換電路圖4、8031主機電路圖5、鍵盤顯示電路
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明由圖一可以看出，本實用新型包括變換電路、A／D轉換電路、8031主機電路以、鍵盤及顯示電路等，其中4×4鍵盤用于實現(xiàn)操作命令輸入及原始數(shù)據(jù)輸入，經(jīng)過計算機處理后的測量結果，可通過六位共陰極數(shù)碼管DG1－－DG6立即顯示出來。
圖二為變換電路。這是利用脈寬調制方法測量電容的電路。該變換電路中R1的一端接V＋(15V)，另一端接R2，R2的另一端接C1，C1的另一端接地，定時器U1(CH75555)的4、8端接V＋(15V)，7端接R1、R2的公共端，U1的2、6端接R2、C1的公共端，U1的輸出端3接觸發(fā)器U3A(1／2 74LS74)的CL端。R1，R2及C1為定時器U1的外接元件，U3A的S、R端接地，U3A的反向輸出端－Q與D端及與門U5A(1／4 74LS09)的輸入端相連，U3A起分頻器的作用，定時器產(chǎn)生的脈沖經(jīng)該分頻器后為對稱方波；R3的一端接V＋(15V)，另一端接被測的電纜芯線分布電容CX及調零電容CS，CX、CS的另一端接地，U2(CH75555)的4、8端接V＋，U2的6、7端與R3及CX、CS的公共端相連，U2的2端與觸發(fā)器U3B(1／2 74LS74)的D端及U3B的正向輸出端Q相連，U3B的R端與U2的輸出端3相連，U3B及U2組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，U3B的S端接地，U3B的CL端與U3A的正向輸出端Q相連，U2的輸出端3與U3B的R端相連，U3A的輸出端Q和U2的輸出端3經(jīng)異或門U4(74LS136)后分別送至與門U5A(1／4 74LS09)和與門U5B(1／4 74LS09)的輸入端，U5A、U5B的另一輸入端分別接至U3A的－Q端及Q端，U5A的輸出經(jīng)R4接到運算放大器U6(F3140)的反向輸入端，U5B的輸出經(jīng)R5連接到U6的正向輸入端，R6的兩端分別接到U6的反向輸入端及輸出端，R7的一端接U6的正向輸入端，另一端接地，R8的一端接U6的輸出端，另一端接C2的一端，C2的另一端接地，R8與C2的公共端E為變換電路的輸出端，接到A／D轉換電路的IN0端(圖三中U7)。
圖三所示為A／D轉換電路。A／D轉換電路由A／D轉換器U7(ADC0809)和與非門U8(74LS00)組成。U7的數(shù)據(jù)輸入端與數(shù)據(jù)總線的D0－－D7對應相連，IN0接到圖二的E端，CLK接控制總線的ALE，EOC接到U8A(1／4 74LS00)的兩輸入端，經(jīng)U8A反向后與主機電路(圖四)中U9(80C31)的P1.3相連，控制總線的WR與Y3經(jīng)U8C(1／4 74LS00)與非后接到U7的AE和START，控制總線的RD和Y3經(jīng)U8B(1／4 74LS00)與非后接到U7的OE端，U7的A、B、C、VREF(－)接地，VREF(＋)接V＋(5V)。
圖四所示為主機電路。8031單片機U9(80C31)的P2口為地址總線的高8位，P0口為地址總線的低8位和數(shù)據(jù)總線，地址線的低8位和數(shù)據(jù)線分時復用，鎖存器U11(74LS373)在U9的ALE信號控制下實現(xiàn)地址低8位鎖存，U11的輸入與U9的P0.0－－P0.7及U12(27C16)的D0－－D7相連，U11的輸出與程序寄存器U12(27C16)的A0－－A7相連U10(74LS139)為地址譯碼器，U9的P2.5、P2.6分別與U10的A1、A2相連，U10的輸出Y0－－Y3為四個片選信號，其地址分配如下Y0 0000－－01FFH 程序寄存器U12(27C16)Y1 0200－－03FFH 顯示Y2 0400－－05FFH 鍵盤Y3 0600－－07FFH A／D轉換C3、C4、T(6MHZ)組成振蕩電路，C5、R9、R10組成復位電路，RST為復位開關。
圖五為鍵盤及顯示電路。鎖存器U13(74LS373)、U17(74LS373)的輸入端接數(shù)據(jù)總線D0－－D7，控制總線的WR、Y1經(jīng)與非門U14A(1／4 74LS00)與非后接U13的G端，用以控制顯示的字形口，WR與Y2經(jīng)與非門U14B(1／4 74LS00)與非后接所存器U17(74LS373)的G端用來控制顯示的字位口，驅動器U15(74LS07)，U16(74LS07)的輸入端接U13的輸出，U15、U16的輸出用來驅動六位共陰極數(shù)碼管DG1－－DG6，U18－－U20(75452)為位口驅動器。鍵盤電路和顯示電路部分重疊，U17的八路輸出又作為鍵盤的8根列選線，兩根行選線接U9的P1.0、P1.1，任意行線和列線的交叉唯一確定了一個鍵。各鍵的功能如下0－－9 數(shù)字鍵M1 電纜芯線的單位長度分布電容測定鍵M 測量鍵D 測量結果重顯鍵R 參數(shù)輸入鍵RST 復位鍵所用的元器件清單U1，U2 CH75555U3A，U3B 1／2 74LS74U4 74LS136U5A，U5B 1／4 74LS09U6 F3140U7 ADC0809U8A，U8B，U8C，U14A，U14B 1／4 74LS00U9 80C31U10 74LS139U11，U13，U17 74LS373U12 27C16U15，U16 74LS07U18，U19，U20 75452T 6MHZ，晶振C1 1000PF，陶瓷電容C2 0.1μF，陶瓷電容C3，C4 27PF，陶瓷電容C5 10μF，電解電容CS 0.1μF，可調電容R1，R3，R8 1KΩ，1／4W，金屬膜電阻R2 100KΩ，1／4W，金屬膜電阻R4－－R7 150KΩ，1／8W，金屬膜電阻R9，R11－－R18 100KΩ，1／8W，碳膜電阻R10 2KΩ，1／8W，碳膜電阻R19，R20 1KΩ，1／8W，碳膜電阻
權利要求1.一種電纜斷路故障點測試儀，由變換電路、A/D轉換電路、8031主機電路、以及鍵盤及顯示電路等組成；其特征是變換電路中R1的一端接V+(15V)，另一端接R2，R2的另一端接C1，C1的另一端接地，定時器U1(CH75555)的4、8端接V+，7端接R1、R2的公共端，U1的2、6端接R2、C1的公共端，U1的輸出端3接觸發(fā)器U3A(1/2 74LS74)的CL端。R1、R2及C1為定時器U1的外接元件，U3A的S、R端接地，U3A的反向輸出端
與D端及與門U5A的輸入端相連，R3的一端接V+，另一端接被測的電纜心線分布電容CX及調零電容CS的一公共端，CX、CS的另一端接地，U2(CH755555)的4、8端接V+，U2的6、7端與R3及CX、CS的公共端相連，U2的2端與觸發(fā)器U3B(1/274LS74)的D端及U3B的正向輸出端Q相連，U3B及U2組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，U3B的S端接地，U3B的CL端與U3A的正向輸出端Q相連，U2的輸出端3與U3B的R端相連，U3A的輸出端Q和U2的輸出端3經(jīng)異或門U4(74LS136)后分別送至與門U5A(1/4 74LS09)和與門U5B(1/4 74LS09)的輸入端，U5A、U5B的另一輸入端分別接到U3A的
端及Q端，U5A的輸出經(jīng)R4連接到運算放大器U6(F3140)的反向輸入端，U5B的輸出經(jīng)R5連接到U6(F3140)的正向輸入端，R6的兩端分別接到U6的反向輸入端及輸出端，R7的一端接U6的正向輸入端，另一端接地，R8的一端接U6的輸出端，另一端接C2的一端，C2的另一端接地，R8與C2的公共端E為變換電路的輸出端，接到A/D轉換電路的IN0端。
專利摘要本實用新型是一種電纜斷路故障點測試儀。它是由變換電路、A/D轉換電路、8031主機電路以及鍵盤及顯示電路等組成。當被測電纜接入變換電路后，將與電纜長度成正比的分布電容變換成與該電容成正比的電壓信號，在8031主機的控制下完成A/D轉換，再經(jīng)計算處理后得到電纜斷路點的位置，在顯示器上顯示出來。該設備具有簡單、方便，不受電纜材料的影響，精度較高的特點。
文檔編號G01R31/08GK2162657SQ93218600
公開日1994年4月20日 申請日期1993年7月17日 優(yōu)先權日1993年7月17日
發(fā)明者孟金全, 馮明琴 申請人:北方交通大學