專利名稱：線纜長度測試裝置及方法
技術領域：
本發明涉及通信線纜長度的測試方法，更具體地涉及一種脈寬計時測線纜長度的裝置及方法。
背景技術：
目前，對通信線纜進行測試的儀器一般采用的是脈沖反射法。脈沖反射法使用窄脈沖作為發射的測試信號，該信號在電纜中傳播，當遇到阻抗不連續點時脈沖信號被反射回發送端。在信號發送端測量出發射和被反射回來的脈沖的疊加部分包括多少個標準脈沖，就可以計算得到發射和反射回來的脈沖信號的時間差，再根據脈沖在線纜中的傳輸速度就可以計算出障礙點線纜的長度。然而該方法對脈沖波形的質量要求較高，一般在脈沖疊加部分是由高電平漸變為低電平，因此我們在采用脈沖計數測量時會產生一定的誤差。因此，有必要提供一種通過脈寬計時來測量線纜長度的裝置及方法來克服上述缺陷。
發明內容
本發明的目的是提供一種線纜長度測量裝置，該裝置通過脈寬計時來測量線纜長度以減少測量誤差，提高準確度。本發明的另一目的是提供一種線纜長度測量方法，該方法通過脈寬計時來測量線纜長度以減少測量誤差，提高準確度。為實現上述目的，本發明提供了一種線纜長度測量裝置，包括:中央處理模塊，用于設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并進行存儲、發送基準脈沖及計算線纜長度；第一處理模塊，用于連接被測線纜以及接收所述基準脈沖、并對所述基準脈沖進行處理以得到一電容效應脈沖；脈沖差生成模塊，用于接收并比較所述基準脈沖和所述電容效應脈沖以得到脈沖差；以及脈寬測量模塊，用于測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊進行長度計算。與現有技術相比，本發明的線纜長度測量裝置包括中央處理模塊、第一處理模塊、脈沖差生成模塊以及脈寬測量模塊，測量被測線纜時，將被測線纜連接于第一處理模塊，中央處理模塊發送一基準脈沖至脈沖差生成模塊和第一處理模塊，第一處理模塊對基準脈沖進行處理以得到一電容效應脈沖，之后，脈沖差生成模塊將基準脈沖與電容效應脈沖進行比較以得到脈沖差，脈寬測量模塊測量脈沖差的脈寬值并將其發送至中央處理模塊，中央處理模塊將會根據脈寬值及其內所存儲的脈寬值與線纜長度的對應關系計算出被測線纜的長度；即，該裝置通過脈寬計時來實現了線纜長度的測量，減少了測量誤差，提高了準確度。
具體地，所述第一處理模塊包括相互連接的電子開關U3和U4，且所述電子開關U3的一引腳連接至所述脈寬測量模塊，所述電子開關U4的一引腳接地。具體地，所述脈沖差生成模塊為一與非門。具體地，，所述脈寬測量模塊與所述中央處理模塊之間采用I2C總線協議進行通 目。可選地，所述被測線纜為同軸電纜、電話線或網線。相應地，本發明還提供了一種線纜長度測量方法，其特征在于，包括以下步驟:設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并存儲于中央處理模塊；所述中央處理模塊發送一基準脈沖至所述被測線纜及脈沖差生成模塊；發送至所述被測線纜的基準脈沖經第一處理模塊處理后生成一電容效應脈沖；所述第一處理模塊將所述電容效應脈沖發送至所述脈沖差生成模塊；所述脈沖差生成模塊將所述基準脈沖與所述電容效應脈沖進行比較以得到脈沖差; 脈寬測量模塊測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊；以及所述中央處理模塊根據所述脈寬值與所述對應關系計算出所述被測線纜的長度。具體地，所述第一處理模塊包括相互連接的電子開關U3和U4，且所述電子開關U3的一引腳連接至所述脈寬測量模塊，所述電子開關U4的一引腳接地。具體地，所述脈寬測量模塊與所述中央處理模塊之間采用I2C總線協議進行通 目。可選地，所述被測線纜為同軸電纜、電話線或網線。通過以下的描述并結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發明的實施例。
圖1為本發明線纜長度測量裝置一實施例的結構框圖。圖2為圖1的電路圖。圖3為本發明線纜長度測量方法一實施例的流程圖。
具體實施例方式現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。請參考圖1，本發明線纜長度測量裝置的一實施例包括:中央處理模塊10，用于設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并進行存儲、發送基準脈沖及計算線纜長度；第一處理模塊11，用于連接被測線纜以及接收所述基準脈沖、并對所述基準脈沖進行處理以得到一電容效應脈沖；第二處理模塊12，用于接收所述基準脈沖；脈沖差生成模塊13，用于接收并比較所述基準脈沖和所述電容效應脈沖以得到脈沖差；以及
脈寬測量模塊14，用于測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊進行長度計算。具體地，如圖2所示，中央處理模塊10包括單片機Ul及工作脈沖電路，工作脈沖電路由電容C19、C20以及晶振X2組成、用于產生工作脈沖以供單片機Ul工作使用，單片機Ul產生一基準脈沖經其引腳L-TS向外發送。第一處理模塊11包括電子開關U3、U4以及與分別電子開關U3、U4連接的兩個接觸器JP1，第一處理模塊11連接被測線纜時，線纜的兩端分別連接于兩個接觸器JPl上，電子開關U4的一引腳3接地，單片機Ul發出的基準脈沖經過電子開關U4后從電子開關U3的引腳3返回。第二處理模塊12包括與非門U7C、電阻R1、電阻R2、電阻R4、電子開關U2以及與非門U7A，單片機Ul發出的基準脈沖經過與非門U7C后、經電阻R2進入電子開關U2的引腳1、經電阻Rl、R4后進入電子開關U2的引腳12，最后通過電子開關U2的引腳3和引腳13輸出，經引腳13輸出的脈沖在經過與非門U7A后輸出。脈沖差生成模塊13為一與非門U7B，與非門U7B的引腳5接收來自電子開關U2的引腳3的基準脈沖，與非門U7B的4腳接收來自與非門U7A的引腳3的電容效應脈沖，與非門U7B的引腳6將會把電容效應脈沖與基準脈沖之間的脈沖差傳送至脈寬測量模塊14，脈寬測量模塊為一芯片U5。具體地，所脈寬測量模塊14與中央處理模塊10之間采用I2C總線協議進行通信，但也可采用其它通信協議進行通信。具體地，被測線纜為同軸電纜、電話線或網線。以被測線纜為包括8條內芯的網線為例，請參考圖1及圖2，本發明線纜長度測量裝置100的工作原理如下:先將被測線纜的兩端分別插入線纜長度測量裝置的兩個接觸器JP1，選通電子開關U3的JPl-1和電子開關U4的JP1-2，由于電子開關U4的引腳3接地，則被測線纜的內芯I與內芯2之間則會存在一定的電勢差，從而產生電容效應；再通過單片機Ul產生一基準脈沖并同時選通電子開關U2、U3以U4，當電子開關U2接收到基準脈沖后，電子開關U2將立即關閉，而發送至電子開關U4的基準脈沖將會從電子開關U3的引腳3輸出，由于接于電子開關U3和U4的被測線纜的內芯I和內芯2之間產生了電容效應，故從電子開關U3的引腳3輸出的為一電容效應脈沖；之后，電容效應脈沖經與非門U7A的引腳3輸出至脈沖差生成模塊13 (與非門U7B)的引腳4，而單片機Ul輸出的經過與非門U7C、電子開關U2以及與非門U7A的基準脈沖將會輸入至脈沖差生成模塊13 (與非門U7B)的引腳5，脈沖差生成模塊13 (與非門U7B)將電容效應脈沖與基準脈沖進行比較，從脈沖生成模塊13 (與非門U7B)的引腳6輸出至脈寬測量模塊14 ;脈寬測量模塊14測量出脈沖差的脈寬值并將其發送至單片機Ul ;最后單片機Ul根據該脈寬值及單片機Ul內所存儲的脈寬值與線纜長度的對應關系計算出被測線纜的內芯I相對于內芯2的長度；重復上述步驟，即不斷地選通電子開關U3和U4的任意兩個引腳，分別測出內芯I相對于內芯3、4、5、6、7、8的長度，再通過單片機Ul計算平均值以得出內芯I的長度。同理，可測出被測線纜其余內芯的長度，最終實現了線纜長度的測量，減少了誤差，提高了準確度。相應地，如圖3所示，本發明還提供了一種線纜長度測量方法，包括:S101，設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并存儲于中央處理模塊；S102，所述中央處理模塊發送一基準脈沖至所述被測線纜及脈沖差生成模塊；S103，發送至所述被測線纜的基準脈沖經第一處理模塊處理后生成一電容效應脈沖；S104，所述第一處理模塊將所述電容效應脈沖發送至所述脈沖差生成模塊；S105，所述脈沖差生成模塊將所述基準脈沖與所述電容效應脈沖進行比較以得到脈沖差；S106，脈寬測量模塊測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊；S107，所述中央處理模塊根據所述脈寬值與所述對應關系計算出所述被測線纜的長度。從以上描述可以看出，本發明的線纜長度測量裝置及方法，通過脈寬計時來實現了線纜長度的測量，減少了測量誤差，提高了準確度。以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明并不局限于以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發明的本質進行的修改、等效組合。
權利要求
1.一種線纜長度測量裝置，其特征在于，包括: 中央處理模塊，用于設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并進行存儲、發送基準脈沖及計算線纜長度； 第一處理模塊，用于連接被測線纜以及接收所述基準脈沖、并對所述基準脈沖進行處理以得到一電容效應脈沖； 脈沖差生成模塊，用于接收并比較所述基準脈沖和所述電容效應脈沖以得到脈沖差；以及 脈寬測量模塊，用于測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊進行長度計算。
2.如權利要求1所述的線纜長度測量裝置，其特征在于，所述第一處理模塊包括相互連接的電子開關U3和U4，且所述電子開關U3的一引腳連接至所述脈寬測量模塊，所述電子開關U4的一引腳接地。
3.如權利要求1所述的線纜長度測量裝置，其特征在于，所述脈沖差生成模塊為一與非門。
4.如權利要求1至3任一項所述的線纜長度測量裝置，其特征在于，所述脈寬測量模塊與所述中央處理模塊之間采用I2C總線協議進行通信。
5.如權利要求4所述的線纜長度測量裝置，其特征在于，所述被測線纜為同軸電纜、電話線或網線。
6.一種線纜長度測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并存儲于中央處理模塊； 所述中央處理模塊發送一基準脈沖至所述被測線纜及脈沖差生成模塊； 發送至所述被測線纜的基準脈沖經第一處理模塊處理后生成一電容效應脈沖； 所述第一處理模塊將所述電容效應脈沖發送至所述脈沖差生成模塊； 所述脈沖差生成模塊將所述基準脈沖與所述電容效應脈沖進行比較以得到脈沖差； 脈寬測量模塊測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊；以及 所述中央處理模塊根據所述脈寬值與所述對應關系計算出所述被測線纜的長度。
7.如權利要求6所述的線纜長度測量方法，其特征在于，所述第一處理模塊包括相互連接的電子開關Ul和U2，且所述電子開關Ul的一引腳連接至所述脈寬測量模塊，所述電子開關U2的一引腳接地。
8.如權利要求6或7所述的線纜長度測量方法，其特征在于，所述脈寬測量模塊與所述中央處理模塊之間采用I2C總線協議進行通信。
9.如權利要求8所述的線纜長度測量方法，其特征在于，所述被測線纜為同軸電纜、電話線或網線。
全文摘要
本發明公開了一種線纜長度測量裝置，包括中央處理模塊，用于設置脈寬值與被測線纜長度之間的對應關系并進行存儲、發送基準脈沖及計算線纜長度；第一處理模塊，用于連接被測線纜以及接收所述基準脈沖、并對所述基準脈沖進行處理以得到一電容效應脈沖；脈沖差生成模塊，用于接收并比較所述基準脈沖和所述電容效應脈沖以得到脈沖差；以及脈寬測量模塊，用于測量所述脈沖差的脈寬值并將所述脈寬值發送至所述中央處理模塊進行長度計算。與現有技術相比，本發明的線纜長度測量裝置通過脈寬計時來測量線纜長度以減少了測量誤差，提高了準確度。本發明同時公開了一種線纜長度測量方法。
文檔編號G01B7/02GK103115561SQ201310016729
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月16日 優先權日2013年1月16日
發明者林燁 申請人:林燁