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一種線纜測(cè)試儀軟硬件總體設(shè)計(jì)方案
一、方案設(shè)計(jì)背景：
在實(shí)際的機(jī)車線纜測(cè)試中，由于機(jī)車內(nèi)部使用了大量的各式各樣的線纜，要求對(duì)每條線纜、線芯與其他的線纜之間的通斷進(jìn)行測(cè)試，當(dāng)使用傳統(tǒng)測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，體現(xiàn)出測(cè)試精度低，不夠便攜，人機(jī)交互功能薄弱等缺陷。
新型線纜測(cè)試儀可以在測(cè)試精度，人性化的設(shè)置和方便攜帶等特性方面具有很大的提升，能夠依據(jù)不同的工作環(huán)境，針對(duì)具體的線纜種類，通過簡(jiǎn)潔的人機(jī)交互，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線纜不同狀況的測(cè)試，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、處理、顯示以及進(jìn)行相應(yīng)的歸檔，以便下次出現(xiàn)相同的故障能夠快速的進(jìn)行測(cè)試，極大的提升了線纜的檢測(cè)能力，改善了檢測(cè)效率。
二、線束測(cè)試儀的技術(shù)要求：
1.工作電源：AC220V；
2.測(cè)試環(huán)境：環(huán)境溫度不可超過45℃，并且需要在通風(fēng)干燥的環(huán)境中使用；
3.測(cè)試線纜：測(cè)試儀轉(zhuǎn)接板必須具備一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)化接口,可實(shí)現(xiàn)線纜的測(cè)量以及測(cè)試結(jié)果的存儲(chǔ)及顯示；
4.能夠進(jìn)行線纜通斷、短路狀況判斷、線纜順序匹配問題測(cè)試；
5.人機(jī)交互界面非常人性化，簡(jiǎn)潔明了；
6.具有完備的測(cè)試數(shù)據(jù)處理功能，測(cè)試結(jié)果歸檔和生成線纜標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)文件。
三、線束測(cè)試儀的功能設(shè)計(jì)：
ATX-3000S系列臺(tái)式線束線纜測(cè)試儀的總體功能設(shè)計(jì)包含兩部分：線纜測(cè)試儀的硬件電路和測(cè)試系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)包括MCU核心電路模塊、人機(jī)交互模塊、測(cè)試功能模塊、報(bào)警提示功能模塊、以太網(wǎng)和和WIFI模塊、USB功能模塊等。其總體結(jié)構(gòu)功能如圖所示：
硬件總體功能結(jié)構(gòu)圖
ATX-3000S線束線纜測(cè)試儀功能特點(diǎn)如下:
• 設(shè)備可單機(jī)操作，亦可連接至電腦操作
• 測(cè)試通道64/128/256/512，更多通道可快速擴(kuò)展
• 自學(xué)習(xí)功能，快速檢測(cè)未知線束的通路、短路、斷路等連接關(guān)系
• 四線制電阻測(cè)試，測(cè)試精度高
• 直流高壓檢測(cè)電壓DC50V~750V，精度±5%
• 交流高壓檢測(cè)電壓AC50V~500V，精度±5%
• 高壓檢測(cè)完成后自動(dòng)復(fù)位，提高檢測(cè)安全性
硬件功能模塊實(shí)現(xiàn)的功能如下：
(1)主控MCU及外圍電路模塊單元。作為測(cè)試儀的主控MCU，，測(cè)試功能選擇，測(cè)試結(jié)果處理等都由其直接控制。MCU外圍電路包括供電功能模塊、時(shí)鐘及復(fù)位模塊、FLASH 存儲(chǔ)模塊、報(bào)警提示電路模塊。供電模塊給 MCU 和屏幕等提供 3.3V和12V等的直流供電。存儲(chǔ)電路用于存儲(chǔ)線纜對(duì)應(yīng)關(guān)系、線纜測(cè)試結(jié)果等。
(2)人機(jī)交互模塊。該模塊負(fù)責(zé)人機(jī)交互功能的實(shí)現(xiàn)，用于測(cè)試結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示；實(shí)現(xiàn)對(duì)線纜測(cè)試儀進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，數(shù)據(jù)處理，測(cè)試功能切換等交互功能。
(3)測(cè)試功能模塊。通過航空插頭、插座區(qū)也就是線纜轉(zhuǎn)接器的區(qū)域與線纜進(jìn)行連接，該單元提供通斷、短路、線纜匹配問題等測(cè)試功能。測(cè)試時(shí)，MCU 根據(jù)當(dāng)前的測(cè)試選項(xiàng)是手動(dòng)測(cè)試還是自動(dòng)測(cè)試，是斷路測(cè)試還是短路測(cè)試等，發(fā)射正極性測(cè)試脈沖信號(hào)，根據(jù)返回脈沖信號(hào)的類型，并依據(jù)測(cè)試模式對(duì)線纜故障進(jìn)行測(cè)試與分析。
(4)以太網(wǎng)和WIFI模塊。以太網(wǎng)單元模塊負(fù)責(zé)將測(cè)試記錄上傳至服務(wù)器進(jìn)行儲(chǔ)存以及處理等操作，WIFI模塊也可以進(jìn)行類似的功能。
(5) USB功能模塊。在主控電路板上設(shè)置有USB接口模塊，方便以后進(jìn)行系統(tǒng)程序的升級(jí)及數(shù)據(jù)更新的操作。
四、總結(jié)：
在ATX-3000S線束線纜測(cè)試儀的軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，改善了傳統(tǒng)測(cè)試設(shè)備的缺陷，提升了設(shè)備的便攜能力和實(shí)現(xiàn)快捷方便的測(cè)試的能力，以及測(cè)試系統(tǒng)能夠進(jìn)行后續(xù)升級(jí)的能力。在具體的硬件設(shè)計(jì)中，采用嵌入式技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)，分層設(shè)計(jì)等，并使用了大量的隔離電路，提高了測(cè)試儀的精確度，進(jìn)行智能化快速測(cè)試的能力和自動(dòng)測(cè)試的能力，測(cè)試流程方便簡(jiǎn)潔。線纜測(cè)試系統(tǒng)能夠自動(dòng)化的快速測(cè)試，在極短的時(shí)間就能夠?qū)€纜進(jìn)行多次的測(cè)試。然后通過統(tǒng)計(jì)各次測(cè)試的結(jié)果，對(duì)采集結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，比對(duì)，能夠進(jìn)一步的提高測(cè)試儀的精度，對(duì)于維護(hù)機(jī)車內(nèi)部各設(shè)備之間信息的正常傳遞，保證機(jī)車正常運(yùn)行，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供一定的助力。
本文線束線纜測(cè)試儀方案由西安安泰電子發(fā)布，如想了解更多方案，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注安泰電子。Aigtek是國(guó)內(nèi)專業(yè)從事測(cè)量?jī)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，一直專注于功率放大器、線束測(cè)試儀、計(jì)量校準(zhǔn)源等測(cè)試儀器產(chǎn)品的研發(fā)與制造。