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電纜故障測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
摘要：介紹一種以8051單片機(jī)為核心的電纜故障測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試原理及組成。此系統(tǒng)能檢測(cè)長(zhǎng)距離、多芯電纜的多種常見(jiàn)故障，可用于通信、軍事、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等多種領(lǐng)域。關(guān)鍵詞：電纜 單片機(jī) 斷路 短路 故障 測(cè)試系統(tǒng)
多芯電纜是被廣泛應(yīng)用的信號(hào)傳輸或能量傳輸?shù)闹匾d體。與其應(yīng)用的廣泛性相比，它的測(cè)試方法是落后日益受到廣大技術(shù)人員的關(guān)注。長(zhǎng)期以來(lái)，人們常用人工測(cè)試電纜，但該方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，準(zhǔn)確性也比較差。針對(duì)以上問(wèn)題，本文提出一種新型的電纜故障測(cè)試系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)多芯電纜的斷路、短路、斷路點(diǎn)、短路點(diǎn)的測(cè)試。
1 測(cè)試功能
在多芯電纜實(shí)際應(yīng)用中，常見(jiàn)問(wèn)題為電纜某芯線(xiàn)斷路和電纜中某兩根芯線(xiàn)之間短路。本系統(tǒng)針對(duì)上述問(wèn)題具有以下測(cè)試功能：
（1）短路測(cè)試——精確測(cè)得電纜芯線(xiàn)之間是否有不必要的連接及路點(diǎn)的具體位置。
（2）斷路測(cè)試——能測(cè)得電纜中某芯線(xiàn)是否連通及斷路點(diǎn)的具體位置。
（3）統(tǒng)計(jì)及顯示——統(tǒng)計(jì)并顯示一次測(cè)量中開(kāi)路及短路的芯線(xiàn)數(shù)及芯線(xiàn)號(hào)。
（4）適用于芯線(xiàn)數(shù)目較多和長(zhǎng)距離的電纜測(cè)試場(chǎng)合。
（5）測(cè)試準(zhǔn)確、方便、快速，具有自動(dòng)測(cè)試的特點(diǎn)。
2 測(cè)試原理
2.1 斷路、短路測(cè)試
以8051單片機(jī)組成的最小系統(tǒng)為核心，配以多選二開(kāi)關(guān)陣列（模擬開(kāi)關(guān)組合實(shí)現(xiàn)）。該開(kāi)關(guān)陣列連接在電纜的某一端，原理框圖如圖1.采取單端測(cè)量法來(lái)完成整個(gè)測(cè)量過(guò)程，該方案在測(cè)量斷中與短路時(shí)，具有不同的操作過(guò)程。
（1）測(cè)試芯線(xiàn)斷路
首先將多芯電纜一端所有芯線(xiàn)連到一起，然后將芯線(xiàn)另一端連接開(kāi)關(guān)陣列，由單片機(jī)8051控制開(kāi)關(guān)陣列從某一條芯線(xiàn)輸入電信號(hào)，再由除此芯線(xiàn)以及的其余芯線(xiàn)掃描讀取此信號(hào)。如果讀不到此信號(hào)，說(shuō)明此芯線(xiàn)斷路，或除芯線(xiàn)以外的其余芯線(xiàn)都斷路。
（2）測(cè)試芯線(xiàn)短路
首先將電纜中的所有芯線(xiàn)的一端全部斷開(kāi)（即互不相連），然后由單片機(jī)8051控制與芯線(xiàn)另一端相連的開(kāi)關(guān)陣列，使得從某一條芯線(xiàn)輸入電信號(hào)，從除此以外的其余芯線(xiàn)掃描讀取該信號(hào)，若能讀得該信號(hào)，則說(shuō)明芯線(xiàn)與被掃描芯線(xiàn)之間有短路情況，并記錄相互短路的芯線(xiàn)號(hào)。
2.2 斷路點(diǎn)、短路點(diǎn)測(cè)試
前文敘述了電纜有短路及斷路等故障檢測(cè)方法。如果檢測(cè)出某一電纜有斷路故障，某兩根電纜有短路故障，故障點(diǎn)在何睡呢？如果判斷呢？下面分別做簡(jiǎn)要說(shuō)明。
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