一种线缆压接电阻无损测量系统

摘要

本发明目的在于提供一种线缆压接电阻无损测量系统，实现线径在0.14m2～3m2范围内的线缆压接电阻无损、全覆盖测量，包括电气控制系统、低电阻测量系统、上位机系统、无损测量装置；上位机系统内部嵌入智能化人机交互界面，可以将测量数据实时存储，为后期问题追溯、生产过程工艺优化提供便利。

权利要求

1.一种线缆压接电阻无损测量系统，其特征在于，包括：电气控制系统、低电阻测量系统、上位机系统和无损测量装置；

电气控制系统包括：嵌入式处理器、AC/DC开关电源器、温湿度传感器、散热风扇、通讯接口一和通讯接口二；AC/DC开关电源器输出引脚与嵌入式处理器电源引脚通过电信号连接，为嵌入式处理器及其负载电路供电；嵌入式处理器信号输入和输出引脚分别与温湿度传感器的输出引脚和散热风扇的输入引脚通过电信号连接，接收温湿度传感器采集的参数信息并存储，同时控制散热风扇的运行状态；嵌入式处理器的通讯引脚经过通讯接口一与低电阻测量系统通过电信号连接，接收低电阻测量系统的测量数据并在嵌入式处理器内部运算、滤波和存储；嵌入式处理器的通讯引脚经过通讯接口二与上位机系统通过电信号连接，接收上位机系统的测量控制信号并输出低电阻测量数据和温湿度信息给上位机系统显示和存储；

低电阻测量系统包括：DC/DC变压器和低电阻测量电路；低电阻测量系统通过电信号与无损测量装置连接；DC/DC变压器输入引脚与AC/DC开关电源器输出引脚通过电信号连接，DC/DC变压器输出引脚与低电阻测量电路通过电信号连接，为测量电路内电子器件供电；

上位机系统包括：配有显示器、存储器、通讯接口和电源接口的一体式工控机和智能化人机交互界面；电气控制系统的通讯接口二与上位机系统的通讯接口通过电信号连接，将测量到的压接电阻值及传感器采集到的温湿度参数在显示器上显示并在存储器内存储；电气控制系统的AC/DC开关电源器与上位机系统的电源接口通过电信号连接，为上位机系统供电；智能化人机交互界面嵌入在工控机的存储器内部，用于指导用户完成压接电阻测量并将测量结果存储；

无损测量装置包括：测量接口和无损探头；无损探头经过测量接口与低电阻测量系统通过电信号连接；

无损测量装置中的无损探头经测量接口与低电阻测量系统中的低电阻测量电路通过电信号连接，电气控制系统中通讯接口一与低电阻测量系统中低电阻测量电路通过电信号连接，电气控制系统中通讯接口二与上位机系统中通讯接口通过电信号连接，低电阻测量系统经无损测量装置测量线缆压接电阻值并输入给电气控制系统，经过电气控制系统滤波、运算后输入给上位机系统显示和存储。

说明书

一种线缆压接电阻无损测量系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电阻测量系统，特别是一种线缆压接电阻无损测量系统。

背景技术

[0002] 线缆的压接连接是一项连接可靠性好、生产效率高、适用范围广的连接方式，在电气产品的连接过程中发挥着重要的作用。压接电阻是线缆压接电器性能的主要参数之一，不合适的压接电阻是电连接器工作中产生温升的主要原因，压接电阻的是否超标直接影响着电子设备工作的稳定性和可靠性。

[0003] 线缆压接电阻的范围一般在0.8～2.0毫欧，目前大多数采用欧姆表测量仪器手动测量，同时需要将压接完毕的线缆的绝缘包皮层剥开进行破坏性测量，这种测量方式受毫欧表测量仪器探头易氧化的影响以及毫欧表测量仪器功能的限制，存在测量数据不准确、重复性差、无法存储的缺点；同时，破坏性测量只能抽样进行，无法实现线缆压接电阻的测量全覆盖，给电气设备的工作留下了隐患。

[0004] 因此，需要一种线缆压接电阻无损测量系统。

发明内容

[0005] 本发明目的在于提供一种线缆压接电阻无损测量系统，实现线径在0.14m2～3m2范围内的线缆压接电阻无损、全覆盖测量，测量数据真实有效、结果可存储、可追溯，解决以往毫欧表测量仪器存在的测量数据不准确、可重复性差、需破坏性抽样测量的缺点。一种线缆压接电阻无损测量系统可实现线缆压接电阻测量的全覆盖，测量结果可存储并随时查阅，便于生产加工过程中的问题追溯和工艺优化。

[0006] 具体设计方案如下：

[0007] 一种线缆压接电阻无损测量系统，包括：电气控制系统、低电阻测量系统、上位机系统、无损测量装置；

[0008] 电气控制系统包括：嵌入式处理器、AC/DC开关电源器、温湿度传感器、散热风扇、通讯接口一和通讯接口二。AC/DC开关电源器输出引脚与嵌入式处理器电源引脚通过电信号连接，为嵌入式处理器及其负载电路供电。嵌入式处理器信号输入和输出引脚分别与温湿度传感器的输出引脚和散热风扇的输入引脚通过电信号连接，接收温湿度传感器采集的参数信息并存储，同时控制散热风扇的运行状态。嵌入式处理器的通讯引脚经过通讯接口一与低电阻测量系统通过电信号连接，接收低电阻测量系统的测量数据并在嵌入式处理器内部运算、滤波和存储。嵌入式处理器的通讯引脚经过通讯接口二与上位机系统通过电信号连接，接收上位机系统的测量控制信号并输出低电阻测量数据和温湿度信息给上位机系统显示和存储。

[0009] 低电阻测量系统包括：DC/DC变压器和低电阻测量电路。低电阻测量系统通过电信号与无损测量装置连接。DC/DC变压器输入引脚与AC/DC开关电源器输出引脚通过电信号连接，DC/DC变压器输出引脚与低电阻测量电路通过电信号连接，为测量电路内电子器件供电。

[0010] 上位机系统包括：配有显示器、存储器、通讯接口和电源接口的一体式工控机、智能化人机交互界面。电气控制系统的通讯接口二与上位机系统的通讯接口通过电信号连接，将测量到的压接电阻值及传感器采集到的温湿度参数在显示器上显示并在存储器内存储。电气控制系统的AC/DC开关电源器与上位机系统的电源接口通过电信号连接，为上位机系统供电。智能化人机交互界面嵌入在工控机的存储器内部，用于指导用户完成压接电阻测量并将测量结果存储。

[0011] 无损测量装置包括：测量接口和无损探头。无损探头经过测量接口与低电阻测量系统通过电信号连接。无损测量装置可以实现线缆的柔性装卡、无损固定。

[0012] 无损测量装置中的无损探头经测量接口与低电阻测量系统中的低电阻测量电路通过电信号连接，低电阻测量系统通过无损测量装置对线缆压接电阻进行测量。电气控制系统中通讯接口一与低电阻测量系统中低电阻测量电路通过电信号连接，电气控制系统中通讯接口二与上位机系统中通讯接口通过电信号连接，低电阻测量系统经无损测量装置测量线缆压接电阻值并输入给电气控制系统，经过电气控制系统滤波、运算后输入给上位机系统显示和存储。

[0013] 本发明的优点在于：该测量系统可实现线径为0.14m2～3m2范围内的线缆压接电阻无损检测，检测精度高、测量数据准确、真实有效，线缆检测全覆盖，增加电子设备工作的可靠性与稳定性；上位机系统内部嵌入智能化人机交互界面，可以将测量数据实时存储，为后期问题追溯、生产过程工艺优化提供便利。

附图说明

[0014] 图1为一种线缆压接电阻无损测量系统线路连接图；

[0015] 图2为一种线缆压接电阻无损测量系统工作流程图。

[0016] 1——电气控制系统，2——低电阻测量系统，3——上位机系统，4——无损测量装置，5——嵌入式处理器，6——AC/DC开关电源器，7——温湿度传感器，8——散热风扇，9——通讯接口一，10——通讯接口二，11——DC/DC变压器，12——低电阻测量电路，
13——一体式工控机，14——显示器，15——存储器，16——通讯接口，17——电源接口，
18——智能化人机交互界面，19——测量接口，20——无损探头

具体实施方式

[0017] 一种线缆压接电阻无损测量系统，包括：电气控制系统1、低电阻测量系统2、上位机系统3、无损测量装置4；

[0018] 无损测量装置4与低电阻测量系统2通过电信号连接，低电阻测量系统2通过无损测量装置4对线缆压接电阻进行测量。电气控制系统1与低电阻测量系统2和上位机系统3通过电信号连接，低电阻测量系统2经无损测量装置4测量线缆压接电阻值并输入给电气控制系统1，经过电气控制系统1对测量数据滤波、拟合后输入给上位机系统3显示和存储。

[0019] 电气控制系统1包括嵌入式处理器5、AC/DC开关电源器6、温湿度传感器7、散热风扇8、通讯接口一9和通讯接口二10。AC/DC开关电源器6的输出引脚与嵌入式处理器5电源引脚通过电信号连接，当仪器上电后，AC/DC开关电源器6的输出引脚产生隔离直流电压，为嵌入式处理器5及负载器件温湿度传感器7和散热风扇8供电。嵌入式处理器5的信号输入和输出引脚分别与温湿度传感器7的信号输出引脚和散热风扇8的信号输入引脚通过电信号连接，嵌入式处理器5接收温湿度传感器7采集的环境温湿度参数信息并存储，同时控制散热风扇8的运行状态。嵌入式处理器5的通讯引脚经过通讯接口一9与低电阻测量系统2中低电阻测量电路12的通讯引脚通过电信号连接，低电阻测量电路12的输入引脚经过无损测量装置4中的测量接口19与无损探头20通过电信号连接。低电阻测量电路12接收无损测量装置4采集到的线缆的压接电阻值，然后经过通讯接口一9输入给嵌入式处理器5，测量数据在嵌入式处理器5内部运算、滤波和存储。嵌入式处理器5的信号通讯引脚与通讯接口二10通过电信号连接，通讯接口二10与上位机系统3的通讯接口16通过电信号连接，智能化人机交互界面18通过读取通讯接口16内的数据，在显示器14上显示线缆压接电阻值和环境温湿度数据，并将显示数据在存储器15内进行数据存储。使用者后期可以通过智能化人机交互界面18查看存储器15内的测量数据，为后期问题追溯和工艺过程优化提供便利。

[0020] 低电阻测量系统2包括DC/DC变压器11和低电阻测量电路12。DC/DC变压器11输入端与AC/DC开关电源器6的输出端通过电信号连接，DC/DC变压器11输出端与低电阻测量电路12通过电信号连接。采用DC/DC变压器11供电，使得低电阻测量电路12电源工作在独立、隔离的状态，避免受到外界电磁、纹波等干扰信号的影响。

[0021] 上位机系统3包括配有显示器14、存储器15、通讯接口16和电源接口17的一体式工控机13、智能化人机交互界面18。电气控制系统1的通讯接口二10与上位机系统3的通讯接口16通过电信号连接，将嵌入式处理器5内部存储的线缆压接电阻值和环境温湿度参数在显示器14上显示，并在存储器15内存储。电气控制系统1的AC/DC开关电源器6的输出引脚与上位机系统3的电源接口17通过电信号连接，为上位机系统3供电。智能化人机交互界面18嵌入在一体式工控机13的存储器15内部，具有智能化操作界面和反馈指示功能，用于指导用户完成线缆的压接电阻测量并将测量结果存储。

[0022] 无损测量装置4包括测量接口19和无损探头20。无损探头20经过测量接口19与低电阻测量系统2中的低电阻测量电路12通过电信号连接。无损测量装置4通过无损探头20实现线缆的柔性装卡、无损固定。

[0023] 具体的，根据现场测量要求，首先执行S100步骤，仪器开机，登陆智能化人机交互界面，系统自检。智能化人机交互界面在登陆后会有自检提示，自检过程中系统会屏蔽用户的任何操作，自检通过后进行下一步操作。然后进入S200步骤，在智能化人机交互界面点击测量校准按键，按照界面提示进行测量校准，扣除测量接口与外接接头之间电信号连接引线的内阻，测量校准完毕后可以进行线缆压接电阻测量。之后进入S300步骤，在智能化人机交互界面选择线缆信息，界面上会显示每次测量的线缆对应的牌号、生产厂家、导线电导率、内径、长度、压接钳编号等信息，测量完毕后会将这些信息与压接电阻值一起保存在存储器内，为后期问题追溯及工艺过程优化提供便利。之后点击压接电阻测量按键，准备测量。然后进入S400步骤，将压接好的单根线缆装入无损测量装置，在无损探头上进行装卡、固定。低电阻测量系统会测量出压接好的整根导线的电阻值，智能化人机交互界面根据导线的电导率、内径、长度信息，经过运算后得出导线内阻值，然后用测量的电阻值减去导线内阻值，即可得到线缆的压接电阻值。设定经低电阻测量系统测量到的整根导线的电阻值为R，导线的电导率为ρ，内径S，长度L，则该导线的压接电阻值可以表示为：

[0024] R压接＝R-ρ×(L/S)

[0025] 读取智能化人机交互界面显示的压接电阻值，待显示值无波动后点击保存按键即可将测量数据和线缆信息保存。单根线缆测量完毕，重复S400步骤，可以继续进行其它线缆的测量。多跟线缆测量完毕后，进入S500步骤，上位机系统的存储器会保存测量的所有线缆信息及压接电阻值。智能化人机交互界面设置不同的登陆模式，不同的用户具有不同的数据管理权限，为测量过程的合理化管理提供便利。