電器線路故障檢測工具的制作方法

專利名稱：電器線路故障檢測工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電器線路故障檢測工具，特別是一種能夠方便地在現場對復雜電器線路故障進行檢測及電氣性能分析的工具，它屬于電氣檢測技術領域。
背景技術：
在各種電氣連接中，需要制作大量連接線束，特別是控制功能日趨高檔化、智能化的今天，系統線束越來越復雜，電纜芯數也越來越多。系統線束之間通過接插件及電纜實現彼此電氣連接，構成復雜的有機整體。線路一旦出現故障，都可能導致系統工作異常，當系統出現故障時，首先要對電器線路進行檢測，以便迅速定位故障源頭、排查分析原因。現有對線束的檢測方法主要以手工操作為主，檢測效果大都取決于操作人員的細致程度，但當線束芯數較多時，基本無法做到每路都被人工檢測到，且非常容易造成漏檢， 故障排場的難度可想而知，同時在線路分段檢查過程中很可能由于維修人員誤操作而損壞原有線路。因而，在電器線路日趨復雜的情況下，傳統維修方法對電器線路的故障檢測難度較大。通常電氣連接線束并非專門針對檢測而設計，因此，一旦線束系統出現問題時，往往需要在系統工作狀態和非工作狀態分別進行檢測，以便分析各線路的信號特征。在現有的技術中，專利文獻CN1439550A公開了一種汽車電子系統檢測轉換器，能夠提高檢測工作的效率。其特征是轉換器的每一路對應一個測量插孔進行信號測量，因此，只能分析被測信號的電壓特性，對于被測信號為非電壓特性的器件難以準確分析判斷。雖然該專利公布了一種通斷可控的變型設計，但并不能從根本上解決現有技術在電器線路故障檢測工作中不便于測量線路電流及不便于測量元器件阻抗特性的缺點。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，在不對電器線路造成任何損傷的前提下，提供一種快捷有效的工具。它能對使用現場的線束、電器線路進行多種電氣特性檢測， 以便迅速進行故障判斷和排查。為實現上述的目的，本實用新型的技術方案是提供一種電器線路故障檢測工具， 包括互相連接的輸入接頭、轉換檢測盒、輸出接頭，上述轉換檢測盒上具有多路信號輸入插孔，多路信號輸出插孔和多路信號測量插孔，其特征在于(1)上述轉換檢測盒裝有控制每一路信號輸入插孔與對應每一路信號輸出插孔連通或斷開的通斷開關；(2)上述多路信號測量通道中的每一路信號都有a、b、c三個測量插孔，其中每一路的插孔a連接這一路的信號輸入插孔，插孔b和c互相短接，并連接到同一路的信號輸出插孔。上述檢測工具中還包括一種分路連通工具，它由插頭a、插頭b、連接導體和指示燈組成；將這種分路連通工具的插頭a和插頭b分別插入測量信號插孔，通過指示燈的指示判斷分路通道是否存在異常。而且，所述的轉換檢測盒是一個用絕緣材料制造的長方形中空六面體盒子，上述轉換檢測盒的頂面板上裝有多路信號測量插孔，及其使各輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔連通或斷開的通斷開關；在所述轉換檢測盒的前面板上設有與所述輸入接頭連接的多路信號輸入插孔；在所述的轉換檢測盒的后面板上設有與所述輸出接頭連接的多路信號輸出插孔，在轉換檢測盒內部安裝連接上述所有插孔和通斷開關的電路。本實用新型的其他技術特征是在所述轉換檢測盒的頂面板上設置有地線連接插孔G和電源連接插孔V。安裝在上述轉換檢測盒上的通斷開關能夠使各路信號輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔同時連通，或者使各路信號輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔同時斷開，也可以使各路信號輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔分別連通或斷開。此外， 上述的輸入接頭包括與上述轉換檢測盒前面板上的多路信號輸入插孔對應的帶插頭的電纜束A，以及與被測電器或被測線束對應的插座(或插頭)；其中所述的輸出接頭包括與上述轉換檢測盒后面板上的多路信號輸出插孔對應的帶插頭的電纜束B，以及與輸出部件對應的插座(或插頭)。本實用新型的優點及積極效果如下1、本實用新型所述的電器線路故障檢測工具，結構簡單，使用方便，每路被測信號在轉換檢測盒的頂面板上對應有a、b、c三個測量插孔，三個測量插孔的組合能實現被測電器線束工作狀態，如電壓、電流、頻率等信號的檢測分析；同時也可分析非工作狀態時被測線路的阻抗特征，用于分析傳感器、執行器參數是否存在異常。且可判斷該通道是否存在短路或斷路故障，為電器系統故障檢測及判斷提供依據，大大提高了電器線路性能檢測效率及故障判斷的準確性。2、在轉換檢測盒的頂面板上設有地線連接插孔G和電源連接插孔V。由于地線及電源信號在實際故障檢測中需經常使用，單獨布置地線插孔及電源插孔可快速定位位置， 提高了測試效率，同時地線及電源信號為從系統中用分路連通工具連接得到，增加了測試系統的靈活性，如地線可引出電源地線、信號地線、外殼地線等不同地線信號，電源可引出系統供電電源、+5V電源等不同電源信號。地線一方面用于使故障檢測工具與被分析系統共地，提高了被測系統信號的抗干擾能力；另一方面作為信號分析設備如示波器、萬用表的零電勢基準，方便應用現場信號測量及分析。電源連接插孔用于檢測線路是否通斷時指示燈電源供電，同時，在系統故障分析判斷時，地線插孔及電源插孔可直接用于系統故障注入信號。3、對于不同的被測電器線束系統，只需要制作與被測電器線束配套的輸入接頭、 輸出接頭就可以了，不需要更換轉換檢測盒，因而降低了使用成本。4.當被測電器線路處于工作狀態及非工作狀態時，本實用新型都可直接連接測量儀器進行測量，在實際檢測時若被測線路的路數多于轉換檢測盒的路數，可利用兩個或兩個以上轉換檢測盒并聯組合進行系統擴展。
以下結合附圖對本實用新型的實施例做進一步詳述，以便分析本技術方案的應用特征及優點，同時，以下所列舉實施例是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

圖1是本實用新型結構原理框圖；圖2是本實用新型轉換檢測盒信號通道測量插孔連接圖；[0017]圖3是本實用新型轉換檢測盒地線連接插孔G的連接示意圖；圖4是本實用新型轉換檢測盒電源連接插孔V的連接示意圖；圖5是本實用新型系統連接關系圖；圖6是本實用新型轉換檢測盒信號通道電路圖；圖7是本實用新型轉換檢測盒外形圖；圖8是本實用新型轉換檢測盒的后面板圖。圖中代號1、輸入接頭2、轉換檢測盒3、輸出接頭4、分路連通工具5、帶指示燈的分路連通工具10、前面板20、后面板30、頂面板100、信號輸入插孔200、信號輸出插孔A、電纜束AB、電纜束BG、地線連接插孔K、通斷開關V、電源連接插孔
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型所述電器線路故障檢測工具的工作原理、具體結構及優選的實施例。圖1是本實用新型結構原理框圖，包括互相連接的輸入接頭1、轉換檢測盒2和輸出接頭3，其中輸入/輸出接頭根據被測電器線束接插件定制，接頭一端與被測線束采用接插件對接，提高了線束測試效率，另一端與轉換檢測盒連接，轉換檢測盒采用插孔形式，輸入/輸出接頭與轉換檢測盒連接部分也采用插頭形式，因此，針對不同系統只需換輸入/輸出接頭，而轉換檢測盒可以通用，降低了使用成本。每組轉換檢測盒對應32路測量通道，多個組合可以擴展測量信號通道。同時轉換檢測盒右下角布置有檢測盒序號標簽，用于多個轉換檢測盒組合時分辨信號通路。每組轉換檢測盒的頂面板30上除了對應的信號測量插孔外，同時還有地線連接插孔G及電源連接插孔V。地線連接插孔G—方面用于故障檢測工具與被分析系統共地，提高了被測系統信號的抗干擾能力；另一方面作為信號分析設備如示波器、萬用表的零電勢基準，方便應用現場信號測量及分析。電源連接插孔V連接車輛蓄電池或系統輸入工作電壓等，用于檢測線路是否通斷時指示燈電源供電。可見，轉換檢測盒頂面板30上的G及V插孔在實際電器線路檢測時非常實用。圖2是本實用新型轉換檢測盒2的信號通道測量插孔連接圖。每路被測信號通道在轉換檢測盒2的頂面板30上對應有三路測量插孔，右上角為通道序號標簽1 32，標簽左邊對應插孔a和插孔b，標簽下方對應通斷開關K和插孔C。插孔a連接這一路的信號輸入插孔，插孔b和c內部短接，并連接同一路的信號輸出插孔。通斷開關K 一端與插孔a連接，另一端與插孔b連接，用于控制信號輸入插孔與對應信號輸出插孔的通斷。圖3是本實用新型轉換檢測盒地線連接插孔G的連接示意圖，右上角為序號標簽符號G，標簽左邊對應插孔a和插孔b，標簽下方對應插孔c，其中插孔a、b、c內部連通，c插孔與故障檢測工具外殼連通。地線連接插孔G使得故障檢測工具與被分析系統共地，提高了被測系統信號的抗干擾能力；另一方面也是信號分析設備如示波器、萬用表等的零電勢基準，方便應用現場信號測量及分析。圖4是本實用新型轉換檢測盒電源連接插孔V的連接示意圖，右上角為序號標簽符號V，標簽左邊對應插孔a和插孔b，標簽下方對應為插孔c，其中插孔a、b、c內部連通。圖5是本實用新型系統連接關系圖，由輸入接頭1、轉換檢測盒2及輸出接頭3組成，輸入接頭1 一端為與轉換檢測盒2的前面板10上多路信號輸入插孔對應的帶插頭電纜束A，另一端為與被測線束匹配的插頭(或插座)。輸出接頭3 —端為與轉換檢測盒2的后面板20上多路信號輸出插孔對應的帶插頭電纜束B，另一端為與被測線束匹配的插頭(或插座)。每一路被測信號通道都有a、b、c三路測量插孔，其中每一路的插孔a連接這一路的信號輸入插孔，插孔b和c互相短接，并連接同一路的信號輸出插孔。同時，每路信號裝有控制輸入插孔與對應的信號輸出插孔連通或斷開的通斷開關K。分路連通工具4為兩端為插頭的連接導線，用于短接測量插孔；也可以采用如圖5所示的帶指示燈的分路連通工具5，其中指示燈串接在兩端的導線及插頭之間，故障檢測工具系統匹配若干分路連通工具 4及若干帶指示燈的分路連通工具5。本實用新型在實際應用中的優點及積極效果主要體現在信號測量及分析、故障注入及分析和系統阻抗分析三個方面。1、信號測量及分析當轉換檢測盒通斷開關K閉合時，此時測量插孔a、b、c為被測量信號的并聯輸出， 利用分路連通工具4 一端連接被測系統信號通道中地線信號a、b、c的任一插孔，另一端連接地線連接插孔G的a、b、c任一插孔，則地線連接插孔G與系統地線相通，地線連接插孔G 即為系統地線。利用分路連通工具4的一端連接被測系統信號通道中電源信號a、b、c的任一插孔，另一端連接電源連接插孔V的a、b、c任一插孔，則電源連接插孔V與系統電源相通，電源連接插孔V即為系統電源輸出。當被測量電器系統在工作狀態時，利用分路連通工具4的一端連接被測信號通道a、b、c的任一插孔，另一端連接信號分析設備，例如示波器， 萬用表等，則可以在系統處于工作狀態時進行該路信號電壓、頻率特性的分析與測量，地線連接插孔G可作為信號分析設備的零電勢基準。當轉換檢測盒頂面板上的通斷開關K斷開時，分路連通工具4的兩個插頭連接被測量信號通道的a插孔和b插孔，則在系統工作狀態下利用電流測量工具，如鉗形表夾持分路連通工具4的導線即可把電流信號輸出到示波器，可利用示波器分析系統工作狀態下的瞬態電流波形；或把萬用表設置到電流測量檔位，在沒有分路連通工具4連接時兩表筆對應插入a插孔和b插孔也可分析該通道的電流特性。2、故障注入及分析[0050]當被測量信號通道a插孔和b插孔間無分路連通工具4連接時，在系統工作狀態下，若通斷開關K閉合則系統處于正常工作狀態，若通斷開關K斷開則可作為該被測量通道信號開路故障模式輸入。當被測量信號通道a插孔和b插孔間無分路連通工具4連接時，通斷開關K閉合系統處于正常工作狀態，利用分路連通工具4連接地線連接插孔G及被測量信號通道a、b、 c的任一插孔，則可作為該信號通道短路到地線故障模式的注入信號；若利用分路連通工具4連接電源連接插孔V及被測量信號通道a、b、c的任一插孔，則可作為該信號通道短路到電源故障模式的注入信號，從而為系統功能分析及故障判斷提供了方便。當被測量信號通道a插孔和b插孔間無分路連通工具4連接時，通斷開關K斷開， 在系統工作狀態下，利用帶指示燈的分路連通工具5 —端連接地線連接插孔G，另一端連接被測量信號通道a插孔，則可在沒有測試儀器的情況通過指示燈的指示判斷信號通道是否存在異常，如系統斷路、信號無輸出等故障類型；若利用帶指示燈的分路連通工具5 —端連接電源連接插孔V，另一端連接被測量信號通道a插孔，亦可在沒有測試儀器的情況通過指示燈的指示判斷該信號通道是否存在異常，為現場故障判斷及分析提供方便。3、系統阻抗分析當電器系統在非工作狀態下，且測量信號通道的a插孔和b插孔間無分路連通工具4連接，通斷開關處于斷開狀態，此時轉換檢測盒2的輸入、輸出處于斷開狀態，利用萬用表等檢測工具，通過對應通道a插孔對地線連接插孔G的a、b、c任一插孔阻抗測量可分析控制器系統對應端口的對地阻抗特性，也可以通過兩兩信號通道a插孔的阻抗測量分析控制器兩兩端口的阻抗特性，同時在該狀態下進行阻抗分析時可判斷通道是否存在短路和斷路故障。若要分析電器系統對應傳感器或執行器特性，先在系統中查找到傳感器或執行器對應引腳的位置，利用檢測工具測量兩對應通道的b插孔(或c插孔)的電氣特性，以分析傳感器、執行器引腳的阻抗特性，如電阻、電感、電容等，通過測量參數和標準值對比，分析執行器或傳感器是否異常，同時在該狀態下通過阻抗分析，也可判斷出該通道是否存在短路或斷路故障。圖6是本實用新型轉換檢測盒被測信號通道電路圖，每組轉換檢測盒對應32路通道，每路通道對應有測量插孔a、b、c和通斷開關K，通斷開關K串接在每路通道的a插孔和 b插孔之間，插孔a與對應的信號輸入插孔100連接，插孔c與對應的信號輸出插孔200連接。圖7是本實用新型轉換檢測盒外形圖，轉換檢測盒的頂面板30對應有32通道的信號輸出插孔、地線連接插孔G和電源連接插孔V，轉換檢測盒的前面板10對應有32路信號輸入插孔100，這些插孔與輸入接頭對應連接。轉換檢測盒的后面板20為對應的32路信號輸出插孔200，與輸出接頭分別對應連接。圖8是本實用新型轉換檢測盒的后面板20圖，對應32路信號輸出插孔200，分別和輸入插孔一一對應，32路輸出插孔按四行排列，每行8個插孔。
權利要求1.一種電器線路故障檢測工具，包括互相連接的輸入接頭、轉換檢測盒、輸出接頭，上述轉換檢測盒上具有多路信號輸入插孔，多路信號輸出插孔和多路信號測量插孔，其特征在于(1)上述轉換檢測盒裝有控制每一路信號輸入插孔與對應每一路信號輸出插孔連通或斷開的通斷開關；(2)上述多路信號測量通道中的每一路信號都有a、b、c三個測量插孔，其中每一路的插孔a連接這一路的信號輸入插孔，插孔b和c互相短接，并連接到同一路的信號輸出插孔。
2.根據權利要求1所述的電器線路故障檢測工具，其特征在于上述檢測工具中還包括一種分路連通工具，它由插頭a、插頭b、連接導體和指示燈組成；將這種分路連通工具的插頭a和插頭b分別插入測量信號插孔，通過指示燈的指示判斷分路通道是否存在異常。
3.根據權利要求1所述的電器線路故障檢測工具，其特征在于所述的轉換檢測盒是一個用絕緣材料制造的長方形中空六面體盒子，上述轉換檢測盒的頂面板上裝有多路信號測量插孔，及其使各輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔連通或斷開的通斷開關；在所述轉換檢測盒的前面板上設有與所述輸入接頭連接的多路信號輸入插孔；在所述的轉換檢測盒的后面板上設有與所述輸出接頭連接的多路信號輸出插孔，在轉換檢測盒內部安裝連接上述所有插孔和通斷開關的電路。
4.根據權利要求1所述的電器線路故障檢測工具，其特征在于在所述轉換檢測盒的頂面板上設置有地線連接插孔G和電源連接插孔V。
5.根據權利要求1所述的電器線路故障檢測工具，其特征在于其中所述的通斷開關能夠使各路信號輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔同時連通，或者使各路信號輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔同時斷開，也可以使各路信號輸入插孔和對應的各路信號輸出插孔分別連通或斷開。
6.根據權利要求1所述的電器線路故障檢測工具，其特征在于其中所述的輸入接頭包括與上述轉換檢測盒前面板上的多路信號輸入插孔對應的帶插頭的電纜束A，以及與被測電器或被測線束對應的插座或插頭；其中所述的輸出接頭包括與上述轉換檢測盒后面板上的多路信號輸出插孔對應的帶插頭的電纜束B，以及與輸出部件對應的插座或插頭。
專利摘要本實用新型涉及一種電器線路故障檢測工具，包括輸入接頭、轉換檢測盒、輸出接頭，其創新點在于在不造成電器線束任何損傷的情況下實現被測線束工作狀態信號特征檢測及非工作狀態線路阻抗分析，同時轉換檢測盒布置有控制每一路信號輸入插孔與對應每一路信號輸出插孔連通或斷開的通斷開關。檢測工具提供地線及電源插孔，地線插孔用于信號分析設備及故障檢測工具共地，電源插孔在判斷線路通斷時提供電源輸出。地線插孔、電源插孔及通斷開關可作為系統故障模式分析的注入信號，多個轉換檢測盒組合進行系統擴展。本實用新型具有結構簡單，操作方便，成本低廉特點，可直接用于電器線路現場故障排查及線束相關產品開發、質量控制。
文檔編號G01R31/08GK202041602SQ20102065762
公開日2011年11月16日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者宋國民, 徐劍飛, 李曄, 沃傲波, 費棟梁, 陳帥 申請人:中國第一汽車集團公司無錫油泵油嘴研究所