一種線纜測試儀軟硬件總體設計方案

一、方案設計背景：

在實際的機車線纜測試中，由于機車內部使用了大量的各式各樣的線纜，要求對每條線纜、線芯與其他的線纜之間的通斷進行測試，當使用傳統測試儀器進行測試時，體現出測試精度低，不夠便攜，人機交互功能薄弱等缺陷。

新型線纜測試儀可以在測試精度，人性化的設置和方便攜帶等特性方面具有很大的提升，能夠依據不同的工作環境，針對具體的線纜種類，通過簡潔的人機交互，就可以實現對線纜不同狀況的測試，對測試數據的儲存、處理、顯示以及進行相應的歸檔，以便下次出現相同的故障能夠快速的進行測試，極大的提升了線纜的檢測能力，改善了檢測效率。

二、線束測試儀的技術要求：

1.工作電源：AC220V；

2.測試環境：環境溫度不可超過45℃，并且需要在通風干燥的環境中使用；

3.測試線纜：測試儀轉接板必須具備一定數量的標準化接口,可實現線纜的測量以及測試結果的存儲及顯示；

4.能夠進行線纜通斷、短路狀況判斷、線纜順序匹配問題測試；  

5.人機交互界面非常人性化，簡潔明了；

6.具有完備的測試數據處理功能，測試結果歸檔和生成線纜標準比對文件。

三、線束測試儀的功能設計： 

       ATX-3000S系列臺式線束線纜測試儀的總體功能設計包含兩部分：線纜測試儀的硬件電路和測試系統程序設計。硬件電路設計包括MCU核心電路模塊、人機交互模塊、測試功能模塊、報警提示功能模塊、以太網和和WIFI模塊、USB功能模塊等。其總體結構功能如圖所示：

硬件總體功能結構圖

ATX-3000S線束線纜測試儀功能特點如下:

• 設備可單機操作，亦可連接至電腦操作

• 測試通道64/128/256/512，更多通道可快速擴展

• 自學習功能，快速檢測未知線束的通路、短路、斷路等連接關系

• 四線制電阻測試，測試精度高

• 直流高壓檢測電壓DC50V~750V，精度±5%

• 交流高壓檢測電壓AC50V~500V，精度±5%

• 高壓檢測完成后自動復位，提高檢測安全性

硬件功能模塊實現的功能如下：

(1)主控MCU及外圍電路模塊單元。作為測試儀的主控MCU，，測試功能選擇，測試結果處理等都由其直接控制。MCU外圍電路包括供電功能模塊、時鐘及復位模塊、FLASH 存儲模塊、報警提示電路模塊。供電模塊給 MCU 和屏幕等提供 3.3V和12V等的直流供電。存儲電路用于存儲線纜對應關系、線纜測試結果等。

(2)人機交互模塊。該模塊負責人機交互功能的實現，用于測試結果的實時顯示；實現對線纜測試儀進行系統設置，數據處理，測試功能切換等交互功能。

(3)測試功能模塊。通過航空插頭、插座區也就是線纜轉接器的區域與線纜進行連接，該單元提供通斷、短路、線纜匹配問題等測試功能。測試時，MCU 根據當前的測試選項是手動測試還是自動測試，是斷路測試還是短路測試等，發射正極性測試脈沖信號，根據返回脈沖信號的類型，并依據測試模式對線纜故障進行測試與分析。

(4)以太網和WIFI模塊。以太網單元模塊負責將測試記錄上傳至服務器進行儲存以及處理等操作，WIFI模塊也可以進行類似的功能。  

(5) USB功能模塊。在主控電路板上設置有USB接口模塊，方便以后進行系統程序的升級及數據更新的操作。

 四、總結：

在ATX-3000S線束線纜測試儀的軟硬件系統設計中，改善了傳統測試設備的缺陷，提升了設備的便攜能力和實現快捷方便的測試的能力，以及測試系統能夠進行后續升級的能力。在具體的硬件設計中，采用嵌入式技術、人機交互技術，分層設計等，并使用了大量的隔離電路，提高了測試儀的精確度，進行智能化快速測試的能力和自動測試的能力，測試流程方便簡潔。線纜測試系統能夠自動化的快速測試，在極短的時間就能夠對線纜進行多次的測試。然后通過統計各次測試的結果，對采集結果的數據進行綜合分析，比對，能夠進一步的提高測試儀的精度，對于維護機車內部各設備之間信息的正常傳遞，保證機車正常運行，保障人民的生命財產安全提供一定的助力。

本文線束線纜測試儀方案由西安安泰電子發布，如想了解更多方案，請持續關注安泰電子。Aigtek是國內專業從事測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業，一直專注于功率放大器、線束測試儀、計量校準源等測試儀器產品的研發與制造。