基于PC1 04的電纜通斷測(cè)試儀設(shè)計(jì)

4 硬件設(shè)計(jì)
4．1 通斷測(cè)試電路設(shè)計(jì)
通斷測(cè)試電路采用串聯(lián)測(cè)壓原理，具體電路如圖2所示。

測(cè)試電源采用5V，工頻50Hz的交流電源，R1是一個(gè)高精度數(shù)控可變電阻，變化范圍0～5MΩ，U0是采樣電壓，它經(jīng)過濾波，隔離放大后送入數(shù)據(jù)采集模塊，Rx是是被測(cè)電纜。不同的電纜種類有不同的規(guī)范，根據(jù)數(shù)控電阻R1的阻值，如將R1調(diào)至50Ω，則一般測(cè)得的電壓值在4．2～5V之間可以視此電纜芯線為導(dǎo)通，0～0．8V視為斷路。
4．2 濾波電路設(shè)計(jì)
濾波電路用來消除對(duì)50Hz工頻電壓信號(hào)的干擾，本測(cè)試儀采用的視無(wú)源雙T型濾波電路，具體電路如圖3所示。

圖中，R1，R2，R3為可變電阻，通過調(diào)節(jié)它們的阻值來實(shí)現(xiàn)對(duì)一定頻率電壓信號(hào)的濾波。
4．3 繼電器矩陣電路設(shè)計(jì)
繼電器分為行控制和列控制，其工作原理為：繼電器線圈的正極采用三極管放大器進(jìn)行電流輸入驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其邏輯輸入電壓為5V時(shí)，輸入電流為0．5mA時(shí)，則集電極的電流為β×0．5mA，其中β為三極管的放大倍數(shù)，選取適當(dāng)β的三極管，可使其最大輸出電流為1A左右，可知列驅(qū)動(dòng)電路中的繼電器能夠達(dá)到工作要求，其輸出的電流也為1A左右，因而滿足列驅(qū)動(dòng)的電流要求，實(shí)現(xiàn)了推電流的功能。繼電器線圈的負(fù)極采用ULN2004來吸收通過繼電器線圈負(fù)端的電流，ULN2004的輸入端接5V的邏輯信號(hào)電壓時(shí)，其要求輸入電壓為0．35～0．50mA，而對(duì)其輸出端，實(shí)際上它是作電流輸入用途，當(dāng)供電電壓為12V時(shí)，其工作電流在350～500mA之間。當(dāng)輸入端無(wú)電壓輸入時(shí)，輸出端和地之間處于開路狀態(tài)，所以電流不能通過，此電路也就不能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通電流的作用，而當(dāng)輸入端加載5V的信號(hào)電壓時(shí)，只需要0．5mA的電流，就可以使輸出端和地之間導(dǎo)通，從而使電流可以順利地通過實(shí)現(xiàn)“拉”電流的功能。只有當(dāng)繼電器的行列驅(qū)動(dòng)都工作的時(shí)候，繼電器矩陣中的繼電器才會(huì)工作，對(duì)應(yīng)測(cè)試電纜的通路才會(huì)接通。繼電器工作原理如圖4所示。

5 電纜通斷測(cè)試儀系統(tǒng)軟件
5．1 軟件組成
CPU主控制器軟件平臺(tái)選用Windows XP操作系統(tǒng)，編程語(yǔ)言采用Object Pascal語(yǔ)言，軟件開發(fā)環(huán)境選用Delphi 7．0。