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