多通道线缆检测电路及线缆检测装置的制作方法

    专利2022-07-11  86


    本实用新型涉及半导体技术领域,尤其涉及多通道线缆检测电路及线缆检测装置。



    背景技术:

    在测试线缆时,操作人员借助万用表,将万用表的2根表笔分别与每根线缆的首尾端相连后进行测试,对于较长的线缆,则需要两人配合将万用表的2根表笔接入线缆的首位两端,通过万用表确定线缆的阻值是否合理。

    这种人员借助万用表对线缆的测试方式,存在测试效率低,对于大批量的线缆,费事费力的问题。



    技术实现要素:

    本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

    为此,本实用新型的一个目的在于提出一种多通道线缆检测电路。该多通道线缆检测电路具有线缆检测效率高、检测准确可靠的优点。

    本实用新型的另一个目的在于提出一种线缆检测装置。

    为了实现上述目的,本实用新型的第一方面公开了一种多通道线缆检测电路,包括:信号输出电路,用于输出通道选择信号;通道选择电路,所述通道选择电路与所述信号输出电路相连,以根据所述通道选择信号对多通道线缆中的目标通道线缆通电;取样电路,所述取样电路与所述通道选择电路相连,以检测所述目标通道线缆的电压;比较电路,所述比较电路与所述取样电路相连,以根据所述目标通道线缆的电压确定所述目标通道线缆的阻值。

    进一步地,所述信号输出电路包括手动控制信号输出电路,所述手动控制信号输出电路根据用户的触发次数输出对应的通道选择信号。

    进一步地,所述手动控制信号输出电路包括:第一开关,所述第一开关的一端与电源相连;触发开关,所述触发开关的一端通过第一电阻与所述第一开关的另一端相连,所述触发开关的另一端与所述通道选择电路相连。

    进一步地,所述信号输出电路包括自动控制信号输出电路,所述自动控制信号输出电路根据预定的脉冲周期输出对应的通道选择信号。

    进一步地,所述自动控制信号输出电路包括:第二开关,所述第二开关的一端与电源相连;以所述预定的脉冲周期闪烁的自发光二极管,所述自发光二极管的阳极通过第二电阻与所述第二开关的另一端相连,所述自发光二极管的阴极接地;第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述自发光二极管的阳极相连,所述第一二极管的阴极与所述通道选择电路相连。

    进一步地,所述通道选择电路包括与所述多通道线缆一一对应的多个输出端,所述通道选择电路根据所述通道选择信号通过所述多个输出端中的目标输出端对相应的目标通道线缆通电。

    进一步地,所述取样电路包括霍尔电流传感器,所述霍尔电流传感器的输入端与所述目标通道线缆相连,以检测所述目标通道线缆的电流,所述霍尔电流传感器对所述目标通道线缆的电流处理后,由所述霍尔电流传感器的输出端输出所述目标通道线缆的电压。

    进一步地,所述比较电路包括电压比较器,所述电压比较器对所述目标通道线缆的电压和预定的基准电压进行比较,并根据比较结果确定所述目标通道线缆的阻值是否正常。

    进一步地,还包括:显示电路,所述显示电路包括与所述多通道线缆一一对应的多个输入显示灯,以及与所述多通道线缆一一对应的多个输出显示灯,所述多个输入显示灯一一对应地与所述多通道线缆的输入端口相连,所述多个输出显示灯一一对应地与所述多通道线缆的输出端口相连。

    本实用新型的第二方面公开了一种线缆检测装置,包括:根据上述第一方面所述的多通道线缆检测电路。

    本实用新型中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:

    根据本实用新型的实施例,通过信号输出电路选择需要检测的线缆,比较电路便可以自动检测出该线缆的阻值是否处于合理的范围,相比于人力检测,具有线缆检测速度快、检测准确性高且人力成本低的优点,另外,该多通道线缆检测电路操作方便、简单易行。

    本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路的结构框图;

    图2是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路的信号输出电路的电路图;

    图3是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路的通道选择电路的电路图;

    图4是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路的取样电路的电路图;

    图5是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路的比较电路的电路图;

    图6是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路中输入端接口电路的示意图;

    图7是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路中输出端接口电路的示意图;

    图8是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路中显示电路的示意图。

    附图标记:

    110:信号输出电路;120:通道选择电路;

    130:取样电路;140:比较电路。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例是用于说明本实用新型,但不能用来限制本实用新型的范围。

    在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

    以下结合附图描述根据本实用新型实施例的多通道线缆检测电路及线缆检测装置。

    图1是根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路的结构框图。如图1所示,根据本实用新型一个实施例的多通道线缆检测电路,包括:信号输出电路110、通道选择电路120、取样电路130和比较电路140。

    其中,信号输出电路110用于输出通道选择信号。通道选择电路120与信号输出电路110相连,以根据通道选择信号对多通道线缆中的目标通道线缆通电。取样电路130与通道选择电路120相连,以检测目标通道线缆的电压。比较电路140与取样电路130相连,以根据目标通道线缆的电压确定目标通道线缆的阻值。

    根据本实用新型实施例的多通道线缆检测电路,通过信号输出电路选择需要检测的线缆,比较电路便可以自动检测出该线缆的阻值是否处于合理的范围,相比于人力检测,具有线缆检测速度快、检测准确性高且人力成本低的优点,另外,该多通道线缆检测电路操作方便、简单易行。

    以下结合具体示例分别对信号输出电路110、通道选择电路120、取样电路130和比较电路140进行说明。

    (1)信号输出电路。

    信号输出电路110例如包括手动控制信号输出电路和自动控制信号输出电路中的至少一个。手动控制信号输出电路可根据用户的触发次数输出对应的通道选择信号;自动控制信号输出电路可根据预定的脉冲周期输出对应的通道选择信号。

    如图2所示,并结合图1,以手动控制信号输出电路为例,手动控制信号输出电路可以通过如下电路形式构成,包括:第一开关s1、触发开关s2和第一电阻r1。其中,第一开关s1的一端(如s1的引脚2)与电源vcc(即:直流电源)相连。触发开关s2的一端通过第一电阻r1与第一开关s1的另一端(如s1的引脚1)相连,触发开关s2的另一端与通道选择电路120相连。

    当第一开关s1的引脚1和引脚2闭合后,第一电阻r1通电,此时,按下触发开关s2后,产生1个脉冲信号(即:一个通道选择信号),该脉冲信号提供给通道选择电路120作为通道选择电路120的计数脉冲,连续按压触发开关s2后将产生多个脉冲信号。

    可以理解的是,脉冲信号的作用是为通道选择电路120提供计数使用,目的是通过按压触发开关s2的次数不同,产生脉冲信号的数量不同,从而,通道选择电路120从多通道线缆中选择出目标通道线缆,并对其进行通电。

    需要说明的是,为了给通道选择电路120可以提供稳定可靠的脉冲信号,在具体示例中,可以通过在通道选择电路120和信号输出电路110之间设置相应的滤波电路,从而,对信号输出电路110输出的脉冲信号进行滤波,然后,将稳定的脉冲信号提供给通道选择电路120。

    如图2所示,滤波电路为rc电路,即:包括电容c1和电阻r3,即:由电容c1和电阻r3构成滤波电路。其中,电容c1的电容值和电阻r3的阻值为根据具体的电路情况自行设定。

    手动测试通常适用非常规的线缆,其中,非常规线缆指一端有接头,另一端为无接头的线缆。

    如图2所示,并结合图1,再以自动控制信号输出电路为例,自动控制信号输出电路包括:第二开关、自发光二极管led和第一二极管d1。

    其中,第二开关可以与第一开关s1为同一公用开关,如图2所示,将第一开关s1的引脚2和引脚3闭合时,作为第二开关闭合使用。第二开关的一端(如s1的引脚2)与电源vcc相连。自发光二极管led可以预定的脉冲周期闪烁,自发光二极管led的阳极通过第二电阻r2与第二开关的另一端(如s1的引脚3)相连,自发光二极管led的阴极接地。第一二极管d1的阳极与自发光二极管led的阳极相连,第一二极管d1的阴极与通道选择电路120相连。

    当第二开关闭合后(即:s1的引脚2和引脚3闭合)后,第二电阻r2通电,由自发光二极管led至地形成回路,自发光二极管led在通电后由于不停的闪烁,因此,自发光二极管led两端电压在高电平和低电平之间转换,例如形成了每秒2到3次的脉冲信号(即:通道选择信号),通过第一二极管d1将脉冲信号输入给通道选择电路120。

    需要说明的是,通过第一二极管d1的脉冲信号也可以先通过rc电路滤波,然后,将连续且稳定的脉冲信号提供给通道选择电路120中,例如:自发光二极管led形成每秒2次的脉冲信号,则通道选择电路120可以实现按照每秒2次的频率切换目标通道线缆。

    在上述示例中,自发光二极管led是一种光、电结合的器件,把cmos-led技术应用到发光二极管上而制成的。这种闪烁发光的自发光二极管led的管壳内由一块集成电路和一只发光二极管相连构成,集成电路由振荡器、分频器和缓冲驱动器组成,闪烁发光的自发光二极管led有两个引脚,使用时在两个引脚上加上额定工作电压,便会发出闪烁的光,闪烁的频率范围通常为每秒1-5次。闪烁发光的自发光二极管led在无外接单稳态电路、双稳态电路及无稳态多谐振荡器的情况下可自行闪光,从而简化了电路。

    自动测试通常适用于常规线缆的测试,其中,常规线缆指两端装有接头。

    (2)通道选择电路120。

    在具体示例中,通道选择电路120包括与多通道线缆一一对应的多个输出端,通道选择电路120根据通道选择信号通过多个输出端中的目标输出端对相应的目标通道线缆通电。

    如图3所示,并结合图1,通道选择电路120可以由计数器/脉冲分配器构成,其引脚cp接信号输出电路110,通道选择电路120例如由一块型号为cd4017的一种十进制计数器/脉冲分配器组成。cd4017是5位johnson计数器,具有10个译码输出端,cp、cr、inh输入端。时钟输入端的触发器具有脉冲整形功能,对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。johnson计数器,可以提供快速操作、2输入译码选通和无毛刺译码的输出。译码输出一般为低电平,在对应时钟周期内保持高电平。在每十次时钟输入周期co信号,完成一次进位,并用作多级计数链的下级脉动时钟,利用其的脉冲计数和译码输出功能,从而,可以实现通道选择电路120的输出端q0-q8按照顺序与其相对应的通道线缆依次切换。

    在上述示例中,通道选择电路120具有q0-q8这9个输出端,因此,可以同时最多连接9通道线缆,即:可以对9通道线缆及以下的线缆进行同时的检测。

    可以理解的是,采用有类似功能且具有更多输出引脚的芯片构成的通道选择电路120时,可以对具有更多数量的通道线缆进行同时的检测。

    (3)取样电路130。

    在具体示例中,取样电路130包括霍尔电流传感器,霍尔电流传感器的输入端与目标通道线缆相连,以检测目标通道线缆的电流,霍尔电流传感器对目标通道线缆的电流处理后,由霍尔电流传感器的输出端输出目标通道线缆的电压。

    在具体示例中,取样电路130的具体电路形式如图4所示,并结合图1,取样电路130由一块芯片型号为acs712elctr的霍尔电流传感器组成,该芯片的功能是将通道选择电路120选出的任意一路电流信号(即:目标通道线缆的电流信号)输入到该芯片的引脚1和引脚2,并经过引脚3和引脚4流向电阻r4,之后接地以形成回路,从而达到目标线缆的电流采集,当采集到电流后,该芯片将电流转换为相应的电压,并由引脚7输出至比较电路140中。

    (4)比较电路140。

    在具体示例中,比较电路140包括电压比较器,电压比较器对目标通道线缆的电压和预定的基准电压进行比较,并根据比较结果确定目标通道线缆的阻值是否正常,即:阻值是否处于合理的范围内。

    作为一个具体的示例,如图5所示,并结合图1,比较电路140由一块芯片型号为lm393的电压比较器和电阻等器件组成,该芯片的功能是将取样电路130输出的电压预定的基准电压(如上限和下限的基准电压)进行比较,经过量化对比后,从而判断目标通道线缆的阻值是否正常。

    在该示例中,判断标准是:1、线缆的阻值正常,发光二极管d2红灯、发光二极管d3黄灯不亮;2、线缆阻值高和线缆阻值低时,均有不同的状态。

    根据本实用新型实施例的多通道线缆检测电路,具有线缆检测效率高、检测准确可靠的优点。

    在本实用新型的一个实施例中,多通道线缆检测电路,还包括:显示电路,显示电路包括与多通道线缆一一对应的多个输入显示灯,以及与多通道线缆一一对应的多个输出显示灯,多个输入显示灯一一对应地与多通道线缆的输入端口相连,多个输出显示灯一一对应地与所述多通道线缆的输出端口相连。

    具体而言,如图3、图6、图7和图8所示,多个输入显示灯为二极管led0至led8;多个输出显示灯为二极管led00至led88。其中,显示电路实现的功能是查看各个通道线缆线序的连接是否正常,例如:二极管led0接入为目标通道线缆的输入端,当通道选择电路120的q0端为高电平时,该二极管led0至地形成回路而点亮,由于二极管led0的阳极与输入端接口电路p1的led0端为并联关系,因此,高电平也加至p1的led0端,该电平经p1输入至目标通道线缆的首端,然后达到目标通道线缆的输出端接口电路p2,p2通过自身的引脚9(即:p2的led00端)输出至二极管led00的正极,经电流取样后,二极管led00点亮,表示该线缆线序为正确的;如果是其他灯位的二极管(如二极管led11至led88中的一个)点亮,则说明线序错误。由此,可以检测多通道线缆线序的正确与否。

    如图6所示,输入端接口电路p1的引脚1至引脚9(即:分别命名为输入端接口电路p1的led8端至led0端)是一一对应地与如图3中的可发光的二极管led8至led0的阳极相连。

    如图7所示,输出端接口电路p2的引脚1至引脚9(即:分别命名为输出端接口电路p2的led88端至led00端)是一一对应地与如图8中的二极管led88至led00的阳极相连。

    其中,图8中,位于上面的依次示出的led00至led88指与一一对应地与输出端接口电路p2的引脚9至引脚1相连的导线,位于下面的依次示出的led00至led88指可发光的二极管,另外,通过二极管led00至led88的电流流向dzcs点,从而由该dzcs点流入如图4中所述的芯片的引脚1和引脚2中。

    进一步地,本实用新型的实施例公开了一种线缆检测装置,包括:根据上述任意一个实施例所述的多通道线缆检测电路。该线缆检测装置具有线缆检测效率高、检测准确可靠的优点。

    以上所描述的装置实施例仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例的方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

    通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或实施例的某些部分所述的方法。

    最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的各实施例的技术方案的精神和范围。

    以上实施方式仅用于说明本实用新型,而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围,均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。


    技术特征:

    1.一种多通道线缆检测电路,其特征在于,包括:

    信号输出电路(110),用于输出通道选择信号;

    通道选择电路(120),所述通道选择电路与所述信号输出电路相连,以根据所述通道选择信号对多通道线缆中的目标通道线缆通电;

    取样电路(130),所述取样电路与所述通道选择电路相连,以检测所述目标通道线缆的电压;

    比较电路(140),所述比较电路与所述取样电路相连,以根据所述目标通道线缆的电压确定所述目标通道线缆的阻值。

    2.根据权利要求1所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述信号输出电路包括手动控制信号输出电路,所述手动控制信号输出电路根据用户的触发次数输出对应的通道选择信号。

    3.根据权利要求2所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述手动控制信号输出电路包括:

    第一开关(s1),所述第一开关的一端与电源(vcc)相连;

    触发开关(s2),所述触发开关的一端通过第一电阻(r1)与所述第一开关的另一端相连,所述触发开关的另一端与所述通道选择电路相连。

    4.根据权利要求1所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述信号输出电路包括自动控制信号输出电路,所述自动控制信号输出电路根据预定的脉冲周期输出对应的通道选择信号。

    5.根据权利要求4所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述自动控制信号输出电路包括:

    第二开关,所述第二开关的一端与电源(vcc)相连;

    以所述预定的脉冲周期闪烁的自发光二极管(led),所述自发光二极管的阳极通过第二电阻(r2)与所述第二开关的另一端相连,所述自发光二极管的阴极接地;

    第一二极管(d1),所述第一二极管的阳极与所述自发光二极管的阳极相连,所述第一二极管的阴极与所述通道选择电路相连。

    6.根据权利要求1所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述通道选择电路包括与所述多通道线缆一一对应的多个输出端,所述通道选择电路根据所述通道选择信号通过所述多个输出端中的目标输出端对相应的目标通道线缆通电。

    7.根据权利要求1所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述取样电路包括霍尔电流传感器,所述霍尔电流传感器的输入端与所述目标通道线缆相连,以检测所述目标通道线缆的电流,所述霍尔电流传感器对所述目标通道线缆的电流处理后,由所述霍尔电流传感器的输出端输出所述目标通道线缆的电压。

    8.根据权利要求1所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,所述比较电路包括电压比较器,所述电压比较器对所述目标通道线缆的电压和预定的基准电压进行比较,并根据比较结果确定所述目标通道线缆的阻值是否正常。

    9.根据权利要求1-8任一项所述的多通道线缆检测电路,其特征在于,还包括:

    显示电路,所述显示电路包括与所述多通道线缆一一对应的多个输入显示灯,以及与所述多通道线缆一一对应的多个输出显示灯,

    所述多个输入显示灯一一对应地与所述多通道线缆的输入端口相连,所述多个输出显示灯一一对应地与所述多通道线缆的输出端口相连。

    10.一种线缆检测装置,其特征在于,包括:根据权利要求1-9任一项所述的多通道线缆检测电路。

    技术总结
    本实用新型设计半导体技术领域,本实用新型提供一种多通道线缆检测电路及线缆监测装置。其中,多通道线缆检测电路,包括:信号输出电路,用于输出通道选择信号;通道选择电路,通道选择电路与信号输出电路相连,以根据通道选择信号对多通道线缆中的目标通道线缆通电;取样电路,取样电路与所述通道选择电路相连,以检测所述目标通道线缆的电压;比较电路,所述比较电路与所述取样电路相连,以根据所述目标通道线缆的电压确定所述目标通道线缆的阻值。本实用新型的多通道线缆检测电路,具有线缆检测效率高、检测准确可靠的优点。

    技术研发人员:陆启进;李超
    受保护的技术使用者:交控技术装备有限公司
    技术研发日:2020.05.15
    技术公布日:2021.03.12

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