智能型電纜測試系統采用單片機和工控機相結合的方案實現了, 經實際測試。詳細說明了基于單片機的硬件電路設計原理和工程應用方案 。 絕緣關系的測試電纜測試系統達到了設計要求,大幅度提高了洲試的效率和準確性。
隨著航空設備自動化程度的不斷提高, 也很大程度地影響著設備的正常工作。由于多芯電纜芯數增多,其互聯關系也變得更復雜已 , 這就要求電纜測試設備具備更多的測試點數。傳統的手動測試方法費時費力,準確性差, 本文提出了一種針對航空多芯電纜故障檢測的新方案 。 批量生產的需要 , 經不能滿足工程化并闡述了系統構成和測試原理。
導通測試電路
由于導通電阻很小,一般為歐姆級,容易受到外界干擾的影響,惠斯登電橋的兩臂同時對電源的微小變化做出反應,將輸出信號送入差分放大器,從而消除了共模干擾,可以提高測試的準確性。其原理如圖3所示。
在圖3中:R1,R2和R3組成基準電路;R4,R5和Rx 串聯起來組成主測試回路。當待測電阻Rx 為零時,調整R1使電橋處于平衡狀態,即U1=U2,電路輸出約為零,同時產生基準比較電壓U1。在電路正常工作情況下,Rx 串聯進入電路后,電橋的平衡被打破,U2變小,U1和U2經過運放OP497的隔離后送入差分放大器INA145進行放大,放大后的電壓信號送入12位精度的MAX197進行采樣。
絕緣測試電路
對于絕緣測試電路而言,由于輸入測試電壓為500~1 000 V,對干擾不太敏感,所以絕緣測試電路采用相對簡單的電阻分壓法來實現。
在圖4中:Rx 為被測兩根導線間的絕緣電阻;Kat,Kab 分別是Rx 的輸入控制繼電器和輸出控制繼電器,由譯碼電路選通,二極管D1保護電源;R1,R2和R3組成分壓測試電路,R4 為限流電阻,C1 為了濾除雜波的干擾,測試回路的分壓值經運放后輸入放大電路;MAX6176為高精度低噪聲基準電源,經過分壓電路和跟隨器后為放大電路INA145提供基準比較電壓,INA145把放大后的信號送給MAX197進行采樣。
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繼電器譯碼電路
繼電器譯碼電路的作用是在單片機的控制下將1 536個測試點中的某兩個測試點接入相應的測試電路。比如譯碼電路選中測試點1的輸入繼電器Kat和測試點2的輸出繼電器Kab,外部的被測電纜通過這兩個測試點接入相應的測試電路,從而實現了導通或者絕緣測試。為了實現這樣的功能譯碼電路可以分為地址鎖存電路,輸入繼電器譯碼電路和輸出繼電器譯碼電路。以輸入地址鎖存電路為例,其原理如圖5,圖6所示。
單片機P0口作為數據總線將地址信號送給鎖存器74HC573,同時P2.4,P2.5,P2.6,P2.7驅動HC138譯碼器形成鎖存有效信號,使地址信號鎖存在74HC573,由于地址信號為11位,所以需要單機發送兩次地址信息。當11位地址準備完畢后,由單片機發送地址有效信號,將地址信號送給譯碼電路。
輸入繼電器譯碼電路和輸出繼電器譯碼電路具有相同的電路結構,以輸入繼電器譯碼電路為例,可以分為三級譯碼電路,每一級譯碼電路由總線隔離芯片74HC245,3~8線譯碼器74HC138和其他邏輯控制電路組成。第一級譯碼電路由11位地址信號中AT10,AT09,AT08,AT07組成,負責選擇12塊單板中的某一塊;第二級譯碼電路由AT06,AT05,AT04,AT03組成,負責選擇某塊單板中的某一行;第三級譯碼電路由AT02,AT01,AT00組成,負責選擇某塊單板中的某一列,這樣行列交叉就選中某一個測試點的輸入繼電器驅動電路,從而將該測試點接入了測試電路。地址信號在單板與單板之間經過74HC245的隔離,防止其驅動能力下降
電子發燒友網技術編輯點評分析:
電纜測試系統實現了嵌入式子測試系統與主控計算機的有機結合,具有良好的擴展性和通用性。經實際測試,可以實現多種產品內部電纜連接關系的測試,大幅提高了測試效率和準確性。
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