便攜式ADSL線纜測(cè)試儀方案

　　2.1 通斷測(cè)試單元

　　2.1.1 通斷測(cè)試原理

　　測(cè)試原理：測(cè)試時(shí)向電纜一端注入低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播(傳播速度與光速為同一級(jí)別)，當(dāng)遇到阻抗不匹配的地方，如短路點(diǎn)、故障點(diǎn)、中間接頭等，脈沖產(chǎn)生反射，反射信號(hào)回到測(cè)量點(diǎn)時(shí)被儀器記錄下來，波形發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差，脈沖在電纜中的波速度v，很容易得到阻抗不匹配點(diǎn)距離L。

　　2.1.2 通斷測(cè)試電路

　　測(cè)試時(shí)通過人機(jī)鍵盤設(shè)置脈沖寬度，由單片機(jī)發(fā)送測(cè)試開始指令和脈寬控制字，F(xiàn)PGA接收到測(cè)試指令，根據(jù)脈寬控制字產(chǎn)生脈沖的同時(shí)開始計(jì)數(shù)，脈沖經(jīng)發(fā)射電路到被測(cè)線纜。在遇到斷點(diǎn)后，脈沖原路返回，再經(jīng)過接收電路后產(chǎn)生下降沿，使FPGA停止計(jì)數(shù)，將計(jì)數(shù)值傳給單片機(jī)，計(jì)算出斷點(diǎn)位置后通過顯示電路顯示出來，MCU通過串口與PC機(jī)通信，可導(dǎo)出所測(cè)數(shù)據(jù)。

　　為防止因信號(hào)損耗過大導(dǎo)致回波幅值較小不易辨別，F(xiàn)PGA產(chǎn)生的脈沖通過放大電路放大到+50 V;同時(shí)為了避免因測(cè)試點(diǎn)阻抗不平衡導(dǎo)致發(fā)射脈沖幅度減小，在放大電路與線纜之間加入高頻脈沖隔離器，以求電路與線纜更好的耦合。在遇到斷點(diǎn)后，脈沖原路返回，經(jīng)耦合電路后再經(jīng)過放大處理后，由光電隔離電路產(chǎn)生下降沿，傳給FPGA。如圖2所示。

　　2.2 絕緣阻抗測(cè)試

　　絕緣電阻測(cè)量采用漏電流法測(cè)量原理，通過外加直流電壓源測(cè)量無源回路的絕緣電阻。如果被測(cè)回路某一根芯線與其它芯線、電纜殼體、地絕緣，給該芯線施加直流電壓，則其余芯線對(duì)地就不會(huì)有漏電流，否則，就會(huì)檢測(cè)到漏電電壓。絕緣測(cè)試的工作原理如圖3所示。

　　絕緣電阻：Rl=URo/Uo一Ro。

　　根據(jù)IEC61010-2001標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試要求，絕緣電阻的測(cè)試回路需施加3種直流電壓信號(hào)(250 V，500 V，1 000 V)。直流高壓源在直流控制信號(hào)的作用下，將單片機(jī)系統(tǒng)通過DA轉(zhuǎn)換提供的0 V～5 V直流信號(hào)轉(zhuǎn)變成0 V～1 000 V的直流高壓信號(hào)。為了保障單片機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量范圍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)絕緣電阻的全量程測(cè)量，必須采用分壓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行量程自動(dòng)切換。單片機(jī)系統(tǒng)發(fā)出直流信號(hào)控制開關(guān)K的動(dòng)作以選中分壓網(wǎng)絡(luò)3個(gè)電阻中任一個(gè)，當(dāng)回路中所加直流高壓信號(hào)一定時(shí)，測(cè)試回路因分壓網(wǎng)絡(luò)所選中電阻不同而分出的檢測(cè)信號(hào)不一樣，當(dāng)檢測(cè)信號(hào)低于單片機(jī)的采集范圍時(shí)，分壓網(wǎng)絡(luò)向小電阻檔切換;反之，向高電阻檔自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

　　2.3 環(huán)路電阻，電壓測(cè)試設(shè)計(jì)

　　環(huán)路電阻測(cè)試，電壓測(cè)試均采用與絕緣電阻測(cè)試相同的設(shè)計(jì)原理，在此不再贅述。