便攜式ADSL線(xiàn)纜測試儀方案

　　2.1 通斷測試單元

　　2.1.1 通斷測試原理

　　測試原理：測試時(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別)，當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，反射信號回到測量點(diǎn)時(shí)被儀器記錄下來(lái)，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 通斷測試電路

　　測試時(shí)通過(guò)人機鍵盤(pán)設置脈沖寬度，由單片機發(fā)送測試開(kāi)始指令和脈寬控制字，FPGA接收到測試指令，根據脈寬控制字產(chǎn)生脈沖的同時(shí)開(kāi)始計數，脈沖經(jīng)發(fā)射電路到被測線(xiàn)纜。在遇到斷點(diǎn)后，脈沖原路返回，再經(jīng)過(guò)接收電路后產(chǎn)生下降沿，使FPGA停止計數，將計數值傳給單片機，計算出斷點(diǎn)位置后通過(guò)顯示電路顯示出來(lái)，MCU通過(guò)串口與PC機通信，可導出所測數據。

　　為防止因信號損耗過(guò)大導致回波幅值較小不易辨別，FPGA產(chǎn)生的脈沖通過(guò)放大電路放大到+50 V;同時(shí)為了避免因測試點(diǎn)阻抗不平衡導致發(fā)射脈沖幅度減小，在放大電路與線(xiàn)纜之間加入高頻脈沖隔離器，以求電路與線(xiàn)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(guò)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 絕緣阻抗測試

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

　　絕緣電阻：Rl=URo/Uo一Ro。

　　根據IEC61010-2001標準及測試要求，絕緣電阻的測試回路需施加3種直流電壓信號(250 V，500 V，1 000 V)。直流高壓源在直流控制信號的作用下，將單片機系統通過(guò)DA轉換提供的0 V～5 V直流信號轉變成0 V～1 000 V的直流高壓信號。為了保障單片機系統的測量范圍，同時(shí)實(shí)現絕緣電阻的全量程測量，必須采用分壓網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行量程自動(dòng)切換。單片機系統發(fā)出直流信號控制開(kāi)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)，當回路中所加直流高壓信號一定時(shí)，測試回路因分壓網(wǎng)絡(luò )所選中電阻不同而分出的檢測信號不一樣，當檢測信號低于單片機的采集范圍時(shí)，分壓網(wǎng)絡(luò )向小電阻檔切換;反之，向高電阻檔自動(dòng)轉換。

　　2.3 環(huán)路電阻，電壓測試設計

　　環(huán)路電阻測試，電壓測試均采用與絕緣電阻測試相同的設計原理，在此不再贅述。