一種線纜壓接電阻無損測量系統的制作方法

本發明涉及一種電阻測量系統，特別是一種線纜壓接電阻無損測量系統。

背景技術：

線纜的壓接連接是一項連接可靠性好、生產效率高、適用范圍廣的連接方式，在電氣產品的連接過程中發揮著重要的作用。壓接電阻是線纜壓接電器性能的主要參數之一，不合適的壓接電阻是電連接器工作中產生溫升的主要原因，壓接電阻的是否超標直接影響著電子設備工作的穩定性和可靠性。

線纜壓接電阻的范圍一般在0.8～2.0毫歐，目前大多數采用歐姆表測量儀器手動測量，同時需要將壓接完畢的線纜的絕緣包皮層剝開進行破壞性測量，這種測量方式受毫歐表測量儀器探頭易氧化的影響以及毫歐表測量儀器功能的限制，存在測量數據不準確、重復性差、無法存儲的缺點；同時，破壞性測量只能抽樣進行，無法實現線纜壓接電阻的測量全覆蓋，給電氣設備的工作留下了隱患。

因此，需要一種線纜壓接電阻無損測量系統。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種線纜壓接電阻無損測量系統，實現線徑在0.14m²～3m²范圍內的線纜壓接電阻無損、全覆蓋測量，測量數據真實有效、結果可存儲、可追溯，解決以往毫歐表測量儀器存在的測量數據不準確、可重復性差、需破壞性抽樣測量的缺點。一種線纜壓接電阻無損測量系統可實現線纜壓接電阻測量的全覆蓋，測量結果可存儲并隨時查閱，便于生產加工過程中的問題追溯和工藝優化。

具體設計方案如下：

一種線纜壓接電阻無損測量系統，包括：電氣控制系統、低電阻測量系統、上位機系統、無損測量裝置；

電氣控制系統包括：嵌入式處理器、AC/DC開關電源器、溫濕度傳感器、散熱風扇、通訊接口一和通訊接口二。AC/DC開關電源器輸出引腳與嵌入式處理器電源引腳通過電信號連接，為嵌入式處理器及其負載電路供電。嵌入式處理器信號輸入和輸出引腳分別與溫濕度傳感器的輸出引腳和散熱風扇的輸入引腳通過電信號連接，接收溫濕度傳感器采集的參數信息并存儲，同時控制散熱風扇的運行狀態。嵌入式處理器的通訊引腳經過通訊接口一與低電阻測量系統通過電信號連接，接收低電阻測量系統的測量數據并在嵌入式處理器內部運算、濾波和存儲。嵌入式處理器的通訊引腳經過通訊接口二與上位機系統通過電信號連接，接收上位機系統的測量控制信號并輸出低電阻測量數據和溫濕度信息給上位機系統顯示和存儲。

低電阻測量系統包括：DC/DC變壓器和低電阻測量電路。低電阻測量系統通過電信號與無損測量裝置連接。DC/DC變壓器輸入引腳與AC/DC開關電源器輸出引腳通過電信號連接，DC/DC變壓器輸出引腳與低電阻測量電路通過電信號連接，為測量電路內電子器件供電。

上位機系統包括：配有顯示器、存儲器、通訊接口和電源接口的一體式工控機、智能化人機交互界面。電氣控制系統的通訊接口二與上位機系統的通訊接口通過電信號連接，將測量到的壓接電阻值及傳感器采集到的溫濕度參數在顯示器上顯示并在存儲器內存儲。電氣控制系統的AC/DC開關電源器與上位機系統的電源接口通過電信號連接，為上位機系統供電。智能化人機交互界面嵌入在工控機的存儲器內部，用于指導用戶完成壓接電阻測量并將測量結果存儲。

無損測量裝置包括：測量接口和無損探頭。無損探頭經過測量接口與低電阻測量系統通過電信號連接。無損測量裝置可以實現線纜的柔性裝卡、無損固定。

無損測量裝置中的無損探頭經測量接口與低電阻測量系統中的低電阻測量電路通過電信號連接，低電阻測量系統通過無損測量裝置對線纜壓接電阻進行測量。電氣控制系統中通訊接口一與低電阻測量系統中低電阻測量電路通過電信號連接，電氣控制系統中通訊接口二與上位機系統中通訊接口通過電信號連接，低電阻測量系統經無損測量裝置測量線纜壓接電阻值并輸入給電氣控制系統，經過電氣控制系統濾波、運算后輸入給上位機系統顯示和存儲。

本發明的優點在于：該測量系統可實現線徑為0.14m²～3m²范圍內的線纜壓接電阻無損檢測，檢測精度高、測量數據準確、真實有效，線纜檢測全覆蓋，增加電子設備工作的可靠性與穩定性；上位機系統內部嵌入智能化人機交互界面，可以將測量數據實時存儲，為后期問題追溯、生產過程工藝優化提供便利。

附圖說明

圖1為一種線纜壓接電阻無損測量系統線路連接圖；

圖2為一種線纜壓接電阻無損測量系統工作流程圖。

1——電氣控制系統，2——低電阻測量系統，3——上位機系統，4——無損測量裝置，5——嵌入式處理器，6——AC/DC開關電源器，7——溫濕度傳感器，8——散熱風扇，9——通訊接口一，10——通訊接口二，11——DC/DC變壓器，12——低電阻測量電路，13——一體式工控機，14——顯示器，15——存儲器，16——通訊接口，17——電源接口，18——智能化人機交互界面，19——測量接口，20——無損探頭

具體實施方式

一種線纜壓接電阻無損測量系統，包括：電氣控制系統1、低電阻測量系統2、上位機系統3、無損測量裝置4；

無損測量裝置4與低電阻測量系統2通過電信號連接，低電阻測量系統2通過無損測量裝置4對線纜壓接電阻進行測量。電氣控制系統1與低電阻測量系統2和上位機系統3通過電信號連接，低電阻測量系統2經無損測量裝置4測量線纜壓接電阻值并輸入給電氣控制系統1，經過電氣控制系統1對測量數據濾波、擬合后輸入給上位機系統3顯示和存儲。

電氣控制系統1包括嵌入式處理器5、AC/DC開關電源器6、溫濕度傳感器7、散熱風扇8、通訊接口一9和通訊接口二10。AC/DC開關電源器6的輸出引腳與嵌入式處理器5電源引腳通過電信號連接，當儀器上電后，AC/DC開關電源器6的輸出引腳產生隔離直流電壓，為嵌入式處理器5及負載器件溫濕度傳感器7和散熱風扇8供電。嵌入式處理器5的信號輸入和輸出引腳分別與溫濕度傳感器7的信號輸出引腳和散熱風扇8的信號輸入引腳通過電信號連接，嵌入式處理器5接收溫濕度傳感器7采集的環境溫濕度參數信息并存儲，同時控制散熱風扇8的運行狀態。嵌入式處理器5的通訊引腳經過通訊接口一9與低電阻測量系統2中低電阻測量電路12的通訊引腳通過電信號連接，低電阻測量電路12的輸入引腳經過無損測量裝置4中的測量接口19與無損探頭20通過電信號連接。低電阻測量電路12接收無損測量裝置4采集到的線纜的壓接電阻值，然后經過通訊接口一9輸入給嵌入式處理器5，測量數據在嵌入式處理器5內部運算、濾波和存儲。嵌入式處理器5的信號通訊引腳與通訊接口二10通過電信號連接，通訊接口二10與上位機系統3的通訊接口16通過電信號連接，智能化人機交互界面18通過讀取通訊接口16內的數據，在顯示器14上顯示線纜壓接電阻值和環境溫濕度數據，并將顯示數據在存儲器15內進行數據存儲。使用者后期可以通過智能化人機交互界面18查看存儲器15內的測量數據，為后期問題追溯和工藝過程優化提供便利。

低電阻測量系統2包括DC/DC變壓器11和低電阻測量電路12。DC/DC變壓器11輸入端與AC/DC開關電源器6的輸出端通過電信號連接，DC/DC變壓器11輸出端與低電阻測量電路12通過電信號連接。采用DC/DC變壓器11供電，使得低電阻測量電路12電源工作在獨立、隔離的狀態，避免受到外界電磁、紋波等干擾信號的影響。

上位機系統3包括配有顯示器14、存儲器15、通訊接口16和電源接口17的一體式工控機13、智能化人機交互界面18。電氣控制系統1的通訊接口二10與上位機系統3的通訊接口16通過電信號連接，將嵌入式處理器5內部存儲的線纜壓接電阻值和環境溫濕度參數在顯示器14上顯示，并在存儲器15內存儲。電氣控制系統1的AC/DC開關電源器6的輸出引腳與上位機系統3的電源接口17通過電信號連接，為上位機系統3供電。智能化人機交互界面18嵌入在一體式工控機13的存儲器15內部，具有智能化操作界面和反饋指示功能，用于指導用戶完成線纜的壓接電阻測量并將測量結果存儲。

無損測量裝置4包括測量接口19和無損探頭20。無損探頭20經過測量接口19與低電阻測量系統2中的低電阻測量電路12通過電信號連接。無損測量裝置4通過無損探頭20實現線纜的柔性裝卡、無損固定。

具體的，根據現場測量要求，首先執行S100步驟，儀器開機，登陸智能化人機交互界面，系統自檢。智能化人機交互界面在登陸后會有自檢提示，自檢過程中系統會屏蔽用戶的任何操作，自檢通過后進行下一步操作。然后進入S200步驟，在智能化人機交互界面點擊測量校準按鍵，按照界面提示進行測量校準，扣除測量接口與外接接頭之間電信號連接引線的內阻，測量校準完畢后可以進行線纜壓接電阻測量。之后進入S300步驟，在智能化人機交互界面選擇線纜信息，界面上會顯示每次測量的線纜對應的牌號、生產廠家、導線電導率、內徑、長度、壓接鉗編號等信息，測量完畢后會將這些信息與壓接電阻值一起保存在存儲器內，為后期問題追溯及工藝過程優化提供便利。之后點擊壓接電阻測量按鍵，準備測量。然后進入S400步驟，將壓接好的單根線纜裝入無損測量裝置，在無損探頭上進行裝卡、固定。低電阻測量系統會測量出壓接好的整根導線的電阻值，智能化人機交互界面根據導線的電導率、內徑、長度信息，經過運算后得出導線內阻值，然后用測量的電阻值減去導線內阻值，即可得到線纜的壓接電阻值。設定經低電阻測量系統測量到的整根導線的電阻值為R，導線的電導率為ρ，內徑S，長度L，則該導線的壓接電阻值可以表示為：

R_壓接＝R-ρ×(L/S)

讀取智能化人機交互界面顯示的壓接電阻值，待顯示值無波動后點擊保存按鍵即可將測量數據和線纜信息保存。單根線纜測量完畢，重復S400步驟，可以繼續進行其它線纜的測量。多跟線纜測量完畢后，進入S500步驟，上位機系統的存儲器會保存測量的所有線纜信息及壓接電阻值。智能化人機交互界面設置不同的登陸模式，不同的用戶具有不同的數據管理權限，為測量過程的合理化管理提供便利。