專利名稱：電纜長度測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提出的是測量領(lǐng)域的測量儀器，具體地說是電纜長度測試儀。
背景技術(shù)：
伴隨著我軍武器裝備建設(shè)的快速發(fā)展，各導(dǎo)彈部隊(duì)裝備了不同彈型的等效高度電纜箱，它以電波在電纜中傳播的時(shí)間來模擬導(dǎo)彈飛行的高度，對于彈上的無線電高度表全套設(shè)備來說，在不拆卸高度表和天線的情況下，檢查無線電高度表的工作狀態(tài)和主要技術(shù)參數(shù)是否正常是至關(guān)重要的。通常情況下，導(dǎo)彈出廠檢驗(yàn)、技術(shù)陣地測試及使用部隊(duì)的情況，設(shè)置專用電纜箱，對導(dǎo)彈上無線電高度表進(jìn)行檢測，其性能指標(biāo)的準(zhǔn)確與否直接影響著導(dǎo)彈的命中率，在戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)上具有重要的意義，是我軍生命力、戰(zhàn)斗力的重要組成部分。針對上述問題目前多采用的方式是傳統(tǒng)的方法是利用函數(shù)發(fā)生器和示波器進(jìn)行測量。函數(shù)發(fā)生器通過三通分別與等效高度電纜箱和數(shù)字示波器連接后，再與計(jì)算機(jī)相互連接。將函數(shù)發(fā)生器頻率置于3 4MHz的三角波信號，通過三通，其中一路經(jīng)被測電纜箱傳輸?shù)绞静ㄆ鰿Hl通道，另一路直接傳輸?shù)绞静ㄆ鞯腃H2通道，兩路信號會相差△ t時(shí)間，在示波器上可以看到相應(yīng)的波形，通過波形判斷測量電纜的長度。存在缺點(diǎn)是成本高，操作繁瑣，測量誤差大，不滿足現(xiàn)場測試小型化、便攜化要求，不適用其它各種電纜長度的測量和故障定位。
發(fā)明內(nèi)容為了解決電纜長度的測量、故障定位和等效高度電纜箱的長度測量問題，本實(shí)用新型提供了電纜長度測試儀。該測試儀在測試儀箱體上安裝測試元件，利用電纜長度_頻率變換原理，解決電纜長度測試的技術(shù)問題。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的方案是測試儀箱體前面板的左下角安裝有電纜連接輸入A端和電纜連接輸入B端，中間部位安裝有數(shù)據(jù)顯示器，右下角位置安裝電源開關(guān)，在中部分別安裝有輸入介質(zhì)常數(shù)按鍵，測量按鍵、清除按鍵、退格按鍵、確定按鍵，數(shù)字按鍵。在測試儀箱體的背板上安裝有電源插座。在測試儀箱體內(nèi)裝有測試電路板，在測試電路板上裝有單片機(jī)。測試電路板電路分別與面板上所安裝的輸入輸出部件相連接。對電纜測試根據(jù)介電常數(shù)導(dǎo)體的長度-頻率變換原理。積極效果，本實(shí)用新型適用于各種類型電纜長度和等效高度電纜箱的長度測量問題。具有成本低、體積小、實(shí)用性強(qiáng)、測量速度快、測量精度高、操作簡單、使用靈活的特點(diǎn)。 適宜在各種電纜長度測量中應(yīng)用。

圖1為本實(shí)用新型測試儀面板部件安裝狀態(tài)圖[0013]圖2為本實(shí)用新型測試儀背板結(jié)構(gòu)圖圖3為本實(shí)用新型測試電路板圖圖中，1.測試儀箱體，1. 1.背板，2.電纜連接輸入A端，3.電纜連接輸入B端，4.測量按鍵，5.輸入介電常數(shù)按鍵，6.清除按鍵，7.退格按鍵，8.電源開關(guān)，9.確定按鍵，10.數(shù)字按鍵，11.數(shù)據(jù)顯示器，12.電源插座，13.測試電路板，13. 1.單片機(jī)。
具體實(shí)施方式
據(jù)圖1表示，1為測試儀箱體，前面板的左下角安裝有電纜連接輸入A端2和電纜連接輸入B端3，中間部位安裝有數(shù)據(jù)顯示器11，右下角位置安裝電源開關(guān)8，在中部分別安裝有輸入介質(zhì)常數(shù)按鍵5，測量按鍵4、清除按鍵6、退格按鍵7、確定按鍵9，數(shù)字按鍵10。據(jù)圖2所示，在測試儀箱體的背板1. 1上安裝有電源插座12。據(jù)圖3所示，在測試儀箱體內(nèi)裝有測試電路板13，在測試電路板上裝有單片機(jī) 13. 1。在測試箱體內(nèi)裝有測試電路板，測試電路分別與面板上所安裝的輸入輸出部件相連接。各按鍵、輸入端和開關(guān)作用說明 測試儀箱體為六面體殼狀結(jié)構(gòu)。電纜連接輸入A端2、B端3 是BNC型連接端，用于將被測電纜一端接A端，而電纜另一端接B端。輸入介質(zhì)常數(shù)4 按此鍵后可以輸入被測電纜的介電常數(shù)。利用鍵盤輸入數(shù)值時(shí)， 其輸入的數(shù)值可以在數(shù)據(jù)顯示屏11中看到。測量按鍵5 按此鍵后開始進(jìn)行電纜長度測量。清除按鍵6 此鍵用于清除在先輸入的介電常數(shù)。退格按鍵7 此鍵用于清除在先輸入的介電常數(shù)的最后一位數(shù)字。電源開關(guān)8 用于接通或關(guān)閉AC220V供電電源，并通過開關(guān)上的指示燈顯示通斷狀態(tài)，燈亮?xí)r為接通狀態(tài)，燈不亮?xí)r為斷開狀態(tài)。確定按鍵9 按此鍵后確定在先輸入的介電常數(shù)，數(shù)值有效。小數(shù)點(diǎn)和0-9數(shù)字鍵10:分別按相應(yīng)的鍵，可以輸入相應(yīng)的值。數(shù)據(jù)顯示屏11 用于顯示輸入的介電常數(shù)和測量的電纜長度值。電源插座用于接入外接電源。測試儀使用說明首先按電源開關(guān)，接通AC220V供電電源，按“輸入介質(zhì)常數(shù)”鍵后，利用數(shù)字鍵盤， 輸入被測電纜的介電常數(shù)值，如果在輸入過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，可利用“清除”、“退格”重新輸入，輸入完成后按“確定”鍵，此后輸入的值生效，在輸入過程在“數(shù)據(jù)顯示器”會顯示輸入的值。然后接入被測電纜，被測電纜一端接A端，而電纜另一接B端，按“測量”鍵，測量得到的數(shù)值會顯示在數(shù)據(jù)顯示器上，即為電纜長度測量值。電纜長度測試儀工作過程與原理在電纜長度測量儀殼體內(nèi)裝有測試電路，包括振蕩電路、放大整形電路、鍵盤、單片機(jī)、數(shù)據(jù)顯示器、電源模塊組成。[0036]其工作過程是接入被測電纜后與振蕩器電路形成振蕩回路，產(chǎn)生與電纜長度成反比的振蕩波形，經(jīng)放大整形電路放大整形后，單片機(jī)測量振蕩信號的頻率，然后根據(jù)頻率計(jì)算電纜長度。在測量領(lǐng)域中，對時(shí)間頻率的測量最為準(zhǔn)確。所以一般都將其它物理量的測量，轉(zhuǎn)變?yōu)閷r(shí)間頻率的測量，進(jìn)而提高測量的準(zhǔn)確程度。在電纜長度測量電路實(shí)際是一個(gè)“長度_頻率”變換器，在這個(gè)變換器中，將電纜長度變換成與長度成比例的頻率信號。測量這個(gè)頻率就能得到相應(yīng)電纜的長度?！伴L度_頻率”變換器實(shí)際上是一個(gè)快速振蕩器，其工作原理是利用長度_頻率變換原理，被測量電纜兩端的芯線分別接J1-1、 J1-2電纜輸入端，電纜的屏蔽接電子線路地線。電纜接在輸入端上后，當(dāng)Ql集電極為高電平時(shí)，高電平信號由外接電纜經(jīng)歷時(shí)間傳送到Ql的基極，使Ql快速導(dǎo)通，Ql的集電極變?yōu)榈碗娖?，這個(gè)低電平由電纜經(jīng)過時(shí)間傳送到Ql的基極，晶體管Ql快速截止，就這樣在晶體管Ql電路中產(chǎn)生脈沖寬度為的方波，電纜的長度越長，方波的周期越長，并且電纜長度與方波的周期成正比，這樣只要測量電路輸出的頻率或周期就能得到相應(yīng)電纜的長度。電纜的長度是電信號在電纜中傳播的速度與傳播所經(jīng)歷時(shí)間的乘積。由于同軸電纜絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的不同，電信號在電纜中的傳播速度也不同，它和在真空中傳播速度有相應(yīng)關(guān)系。該儀器利用“電纜長度-頻率”變換的原理與單片機(jī)結(jié)合構(gòu)成。具有測量不確定度低、性能穩(wěn)定、工作可靠、使用方便的特點(diǎn)。該儀器適用于各種電纜長度測量、電纜故障定位及等效高度電纜箱模擬高度的測量。其主要技術(shù)達(dá)到測量電纜長度1m 500m 士0. 1%士10cm。該電纜長度測試儀能夠適應(yīng)現(xiàn)場電纜長度測試小型化、便攜化的技術(shù)要求。
權(quán)利要求1.電纜長度測試儀，其特征是在測試儀箱體(1)的前面板的左下角安裝有電纜連接輸入A端(2 )和電纜連接輸入B端(3 )，中間部位安裝有數(shù)據(jù)顯示器(11)，右下角位置安裝電源開關(guān)(8)，在中部分別安裝有輸入介質(zhì)常數(shù)按鍵(5)，測量按鍵(4)、清除按鍵(6)、退格按鍵(7)、確定按鍵(9)，數(shù)字按鍵(10)；在測試儀箱體的背板(1. 1)上安裝有電源插座(12)； 在測試儀箱體內(nèi)裝有測試電路板(13)，在測試電路板上裝有單片機(jī)(13. 1)； 在測試箱體內(nèi)所裝的測試電路板的測試電路分別與前面板上所安裝的輸入輸出部件相連接。
專利摘要本實(shí)用新型提出的是電纜長度測試儀。測試儀箱體前面板的左下角安裝有電纜連接輸入A端和電纜連接輸入B端，中間部位安裝有數(shù)據(jù)顯示器，右下角位置安裝電源開關(guān)，在中部分別安裝有輸入介質(zhì)常數(shù)按鍵，測量按鍵、清除按鍵、退格按鍵、確定按鍵，數(shù)字按鍵。在測試儀箱體的背板上安裝有電源插座。在測試儀箱體內(nèi)裝有測試電路板，在測試電路板上裝有單片機(jī)。測試電路板電路分別與面板上所安裝的輸入輸出部件相連接。本實(shí)用新型適用于各種類型電纜長度和等效高度電纜箱的長度測量問題。具有成本低、體積小、實(shí)用性強(qiáng)、測量速度快、測量精度高、操作簡單、使用靈活的特點(diǎn)。適宜在各種電纜長度測量中應(yīng)用。
文檔編號G01B7/02GK202066473SQ201120095710
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者侯興勃, 李健一, 郭占山 申請人:郭占山