本发明属于电力工业自动化电力电缆故障类型，具体涉及一种数字化电缆故障诊断模块及使用方法。
背景技术：
1、城市供电用电缆通常深埋于地面下，受不同应用场地和环境影响很大。例如：电缆在受污染土壤、变温度环境或潮湿环境中极易受到腐蚀或老化，尤其是变温度环境和潮湿污染的土壤中容易出现早期高阻故障，如果不做及时诊断和修复处理，将演化为低阻故障甚至是短路故障；同时，由于城市建筑或相关工程的改造扩建、路面整修，电缆还会受到高强度机械拉伸和挤压等造成不可逆的损伤，也会出现相应的高阻故障、低阻(甚至短路)和断路各种故障等。在定位电缆故障位置前，需要先判断电缆的故障类型。
2、传统万用表需要测试故障电缆的等效电阻数据或者测试电缆是否短路，其结构原理为：万用表内置有基准电阻和v+、vref+、vref-、in+、in-和com接口，v+与vref+，vref－与in+，与in－与com两两相通，其中与v+、vref+与不同阻值的基准电阻连接，被测电阻与基准电阻串联后接在v+与com之间利用比例法完成被测电阻的测量。工作原理为：利用a/d转换器的基准电压源v+，向被测电阻和基准电阻提供测试电流，基准电阻上的压降兼作基准电压，被测电阻上的压降作为输入电压，输入电压与基准电压的比值与被测电阻和基准电阻的比值相等，利用选择开关改变基准电阻的阻值，就构成了多量程的电阻测量电路。万用表需要熟练的工程师进行不同档位操作，并将测试信息与参考信息进行查表比较，具有当电缆过长时低精度万用表有可能测不出相应故障的缺点；并且由于实际检测和操作十分复杂，对于新手来说，需要一项一项排查不同类型的故障，操作和检测时间过长，并且在检查和诊断过程中极易出错。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种数字化电缆故障诊断模块及使用方法，可以直接测试和显示不同类型故障，降低电缆故障诊断对专业工程师的依赖性，实现电缆故障诊断过程简化，进而提故障检测和诊断效率，在便捷使用的同时保证电缆故障诊断的准确性。
2、为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
3、一种数字化电缆故障诊断模块，通过两个电压比较器自动比较待测电缆电阻与两个参考电阻rh和rl之间的大小关系，进一步通过正反向偏置的二极管d1、d2与两个串联的稳压二极管作用控制输出端电压vo，利用数字化显示模块显示三种二进制数字信号，三种二进制数字信号与三种不同的电缆故障一一对应。
4、一种数字化的电缆故障诊断模块，包括两个电压隔离器1～2，两个电压隔离器1～2分别连接控制电源vcc,电压隔离器1输出端和分压电阻ra1、ra3连接，电压隔离器2输出端和分压电阻ra2连接，分压电阻ra1和rh连接组成高阻故障参考电路的电压采集电路，电压采集点位于分压电阻ra1和rh之间，并连接电压比较器1的负输入端；分压电阻ra2和待测电缆rx连接组成待测电缆电路的电压采集电路，电压采集点位于分压电阻ra2和待测电缆rx之间，并连接电压比较器1的正输入端和电压比较器2的正输入端；分压电阻ra3和rl组成低阻故障参考电路的电压采集电路，电压采集点位于分压电阻ra3和rl之间，并连接电压比较器2的负输入端；电压比较器1的输出端连接二极管d1的输入端，二极管d1的输出端连接输出保护电阻ra4；电压比较器2的输出端连接二极管d2的输出端，二极管d2的输入端连接输出保护电阻ra5；
5、输出保护电阻ra4、ra5和输出端vo连接，在输出端vo通过两个反向串联的稳压二极管同时进行正向和反向稳压，正向击穿电压和反向击穿电压相等；击穿电压信号输入数字化显示模块的信号端，使数字化显示模块显示二进制数字0或1；数字化显示模块分别与两个反向偏置的二极管d3和d4连接，其中，二极管d3对应的数字化显示模块与输出端vo为正向连接，输出端vo为正电压时数字化显示模块显示1，否则显示0；二极管d4对应的数字化显示模块与输出端vo为反向连接，输出端vo为负电压时数字化显示模块显示1，否则显示0。
6、输出保护电阻ra5与ra4的阻值相等。
7、所述的数字化显示模块直接连接单片机或工控显示屏，根据二进制数字点亮相应故障指示灯或显示相应的故障类型。
8、所述的数字化电缆故障诊断模块的使用方法，将数字化电缆故障诊断模块连接待测电缆rx后，数字化电缆故障诊断模块自动对比待测电缆rx和参考电阻rh、rl之间的大小，并通过电压比较器1、电压比较器2、二极管d1～d2和两个稳压二极管作用后自动输出三种类型的电压，通过数字化显示模块自动输出三种二进制数字化信号，根据三种二进制数字化信号，确定诊断相应的电缆故障，并且电缆故障通过单片机译码后采用高电平点亮相应的故障指示灯。
9、所述的数字化电缆故障诊断模块的使用方法，包括：
10、1)利用数字化电缆故障诊断模块进行相间测试，将数字化电缆故障诊断模块连接待测电缆rx，当待测电缆rx小于参考电阻rl时，对应数字化显示模块自动显示为01，此时诊断为低阻故障；当待测电缆rx大于参考电阻rl时且小于参考电阻rh时，对应数字化显示模块自动显示为00，此时诊断为高阻故障；当待测电缆rx大于参考电阻rh，数字化显示模块自动显示为10，电缆相间绝缘良好，此时无故障；
11、2)利用数字化电缆故障诊断模块进行通断测试，当电缆出现断路(开路)故障时，对应数字化显示模块自动显示为10，此时诊断为断路故障；当电缆线路正常导通时，对应数字化显示模块自动显示为01，此时诊断为线路正常；此外，数字化显示模块显示为00时，表示数字化显示模块的前端模块未正常上电；
12、3)接单片机译码器时，设定一个切换开关，实现相间测试和通断测试两种测试状态的切换，在单片机译码后采用高电平点亮相应的故障指示灯。
13、相对于现有技术，本发明具有以下优势：
14、通过两个电压比较器实现高阻故障和低阻故障对应的参考电阻与待测电缆电阻的自动对比，通过二极管d1和d2控制电压的输出状态，利用输出端的反向串联稳压二极管和数字化显示模块自动输出三种二进制数字化信号，并与三种电缆故障一一对应，简化了电缆故障诊断过程，操作人员仅需要将数字化的电缆故障诊断模块接至待测故障电缆的两端，就可以通过数字化显示模块诊断电缆出现何种类型的故障，极大地降低了电缆故障诊断对专业工程师的依赖性，使故障诊断更加便捷和简单。
1.一种数字化电缆故障诊断模块，其特征在于：通过两个电压比较器自动比较待测电缆电阻与两个参考电阻rh和rl之间的大小关系，进一步通过正反向偏置的二极管d1、d2与两个串联的稳压二极管作用控制输出端电压vo，然后利用数字化显示模块显示三种二进制数字信号，三种二进制数字信号与三种不同的电缆故障一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种数字化的电缆故障诊断模块，包括两个电压隔离器1～2，其特征在于：两个电压隔离器1～2分别连接控制电源vcc,电压隔离器1输出端和分压电阻ra1、ra3连接，电压隔离器2输出端和分压电阻ra2连接，分压电阻ra1和rh连接组成高阻故障参考电路的电压采集电路，电压采集点位于分压电阻ra1和rh之间，并连接电压比较器1的负输入端；分压电阻ra2和待测电缆rx连接组成待测电缆电路的电压采集电路，电压采集点位于分压电阻ra2和待测电缆rx之间，并连接电压比较器1的正输入端和电压比较器2的正输入端；分压电阻ra3和rl组成低阻故障参考电路的电压采集电路，电压采集点位于分压电阻ra3和rl之间，并连接电压比较器2的负输入端；电压比较器1的输出端连接二极管d1的输入端，二极管d1的输出端连接输出保护电阻ra4；电压比较器2的输出端连接二极管d2的输出端，二极管d2的输入端连接输出保护电阻ra5；
3.根据权利要求2所述的一种数字化的电缆故障诊断模块，其特征在于：输出保护电阻ra5与ra4的阻值相等。
4.根据权利要求2所述的一种数字化的电缆故障诊断模块，其特征在于：所述的数字化显示模块直接连接单片机或工控显示屏，根据二进制数字点亮相应故障指示灯或显示相应的故障类型。
5.权利要求2所述的数字化电缆故障诊断模块的使用方法，其特征在于：将数字化电缆故障诊断模块连接待测电缆rx后，数字化电缆故障诊断模块自动对比待测电缆rx和参考电阻rh、rl之间的大小，并通过电压比较器1、电压比较器2、二极管d1～d2和两个稳压二极管作用后自动输出三种类型的电压，通过数字化显示模块自动输出三种二进制数字化信号，根据三种二进制数字化信号，确定诊断相应的电缆故障，并且电缆故障通过单片机译码后采用高电平点亮相应的故障指示灯。
6.根据权利要求5所述的数字化电缆故障诊断模块的使用方法，其特征在于，包括：
