便携式电力通信通道检测仪

技术领域

本发明涉及电力通信检测技术领域，尤其涉及便携式电力通信通道检测仪。

背景技术

传统的产品电压检测模块使用了电阻分压电路和LM324芯片构成的放大电路，可以将采集到的信号分压，放大2.5倍和25倍，再根据需要使用74HC4051八选一模拟开关将三路模拟量中的一路送到ADC0809及单片机中进行处理显示，短路检测模块电路是基于运算放大器LM741构成的电压比较器实现的，通过两个输入端电压的高低比较触发输出高低电平，从而驱动输出端的Led灯和蜂鸣器，实现声光同步警告；环路检测模块电路在测试时需要用到两个按键，其中一个按键用于选择报文信息的波特率(分别是9600、1200、300)，另一个按键用于选择发送的报文内容(十六进制0到A)，然后通过数码管观察环回接收的报文内容，再与发送的数据比较，判断线路通畅，需要在不同的波特率下，重复多次发送接收比对进行测试。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出便携式电力通信通道检测仪。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了便携式电力通信通道检测仪，包括电压检测模块、短路检测模块、环路检测模块。

电压检测模块由电压信号采样电路、A/D转换电路、单片机和显示电路构成，电压信号采样电路获取测试电路端的电压，A/D转换电路对采集的电压信号进行模数转换，单片机对转换后的数字信号进行处理并连接显示电路进行输出；

短路检测模块包括5V正负表笔、基准电阻，所述5V正负表笔接入测试电路，以使得基准电阻与测试电路处于一个回路结构，采集测试电路所分得的电压并送入A/D转换电路后，送入单片机进行处理，结合电源、蜂鸣器和发光二极管实现短路接入时的声光同步报警；

环路检测模块，通过单片机设定不同的波特率下发送特定报文实现RS232串口信号测试。

优选的，所述电压信号采样电路采用电阻分压采集以获取测试电路端的电压。

优选的，所述A/D转换电路采用ADC0809芯片。

优选的，所述单片机和显示电路分别采用51单片机与LCD1602。

优选的，蜂鸣器和发光二极管的正极以及电源VCC共同连接至ADC0809芯片的Vref+引脚，ADC0809芯片的Vcc引脚与Vref+引脚连接。

优选的，所述短路检测模块中经A/D转换电路转换后的电压信号送入单片机进行处理：

包括是/否短路判断，若短路，则触发声光同步报警，若否，则表示测试线路没有短路故障。

优选的，所述环路检测模块中，采用三线制通信方式，将单片机的RXD、TXD、GND三个管脚分别对应发送口、接收口、接地进行连接。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1.使用分压电阻将采集到的电压信号进行分压，再将分压后的模拟量送到ADC0809及单片机中进行处理显示。

2.通过分压，采集，模数转换，再将转换后的电压信号送入单片机进行判断，最后由单片机驱动Led灯和蜂鸣器，实现声光同步警告。

3.可以自动变波特率，自动变更报文信息，在不同的波特率下，重复多次发送接收并自动对比后将测试信息显示在液晶显示屏上

附图说明

图1为现有技术短路检测模块电路结构示意图；

图2为现有技术环路检测模块电路结构示意图；

图3为现有技术电压检测模块电路结构示意图；

图4为本发明完整电路结构示意图；

图5为本发明电压检测模块电路结构示意图；

图6为本发明短路检测模块电路结构示意图；

图7为本发明环路检测模块电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1-3所示，现有的产品在短路检测模块电路中，通过构建集成运放LM741芯片的外围电路，结合电源、蜂鸣器和发光二极管实现短路接入时的声光同步报警。测试表笔接入信号的电阻在小于10欧姆的情况下，视为短路，蜂鸣器发出声音提示，同时LED闪烁。这里的10欧姆，可以视具体要求进行更改，只需要改变放大器同相端下拉电阻的阻值即可实现调节，其原理是基于运算放大器LM741构成的电压比较器实现的，通过两个输入端电压的高低比较触发输出高低电平，从而驱动输出端的Led灯和蜂鸣器，实现声光同步警告。环路检测模块电路中，利用单片机本身带有一个全双工串行接口的特点，使用串口调试程序来测试RS-232信号，实现在被测试通道环回状态下完成“自发自收”。通信的连接方式采用三线制方法。即将单片机的RXD、TXD和GND三个管脚，分别与配线架上的发送口、接收口和地三根线相连。通过对单片机编程，程序设定不同的波特率下发送特定报文，当测试通道环回状态良好时，可实现自发自收功能，并判别线路通畅。根据要求实现收发9600、1200、300波特率下的报文信息，选择11.0592MHz的晶振作为单片机的工作频率，可以通过分频得到要求的波特率。现有产品的电压检测模块电路的电压采集电路选用LM324集成运放和74HC4051八选一模拟开关构成，之后对采集的信号进行模数转换。

如图4-7所示，本发明提供了便携式电力通信通道检测仪，包括电压检测模块、短路检测模块、环路检测模块。

电压检测模块由电压信号采样电路、A/D转换电路、单片机和显示电路构成，电压信号采样电路获取测试电路端的电压，A/D转换电路对采集的电压信号进行模数转换，单片机对转换后的数字信号进行处理并连接显示电路进行输出；

短路检测模块包括5V正负表笔、基准电阻，所述5V正负表笔接入测试电路，以使得基准电阻与测试电路处于一个回路结构，采集测试电路所分得的电压并送入A/D转换电路后，送入单片机进行处理，结合电源、蜂鸣器和发光二极管实现短路接入时的声光同步报警；

环路检测模块，通过单片机设定不同的波特率下发送特定报文实现RS232串口信号测试。

所述电压信号采样电路采用电阻分压采集以获取测试电路端的电压。

所述A/D转换电路采用ADC0809芯片。

所述单片机和显示电路分别采用51单片机与LCD1602。

蜂鸣器和发光二极管的正极以及电源VCC共同连接至ADC0809芯片的Vref+引脚，ADC0809芯片的Vcc引脚与Vref+引脚连接。

所述短路检测模块中经A/D转换电路转换后的电压信号送入单片机进行处理：

包括是/否短路判断，若短路，则触发声光同步报警，若否，则表示测试线路没有短路故障。

优选的，所述环路检测模块中，采用三线制通信方式，将单片机的RXD、TXD、GND三个管脚分别对应发送口、接收口、接地进行连接。

因此，在本发明中，电压检测模块中，电压采集电路通过电阻分压采集的方式获取测试电路端的电压，再对采集的信号进行模数转换，模数转换电路使用ADC0809芯片，可以满足对工作中测试精度的要求。单片机与显示电路使用51单片机与LCD1602。通过对单片机编程实现对送入的采集信号计算处理，最后在液晶上显示电压值。与现有技术的区别在于，电压信号采集方式上有区别，原电路检测使用了电阻分压电路和LM324芯片构成的放大电路，可以将采集到的信号分压，放大2.5倍和25倍，再根据需要使用74HC4051八选一模拟开关将三路模拟量中的一路送到ADC0809及单片机中进行处理显示；本发明电路使用分压电阻将采集到的电压信号进行分压，再将分压后的模拟量送到ADC0809及单片机中进行处理显示，不具备放大电压信号的功能。

在本发明中短路检测模块通过采集测试端分得的电压进行判断是否短路，用到了基准电阻，ADC0809模数转换和51芯片，具体的实现方法是带有5V电压的正负表笔接入待测电路时基准电阻和待测电路处于一个回路中，此时采集欲测试电路所分得的电压并送入ADC0809模数转换后送入单片机进行处理，结合电源、蜂鸣器和发光二极管实现短路接入时的声光同步报警，操作方便反馈直观。测试表笔接入信号的电阻在小于100欧姆的情况下，视为短路，蜂鸣器发出声音提示，同时LED等闪烁。这里的100欧姆仅做示例而言，可以视具体要求进行更改，只需要改变程序中的一个数据即可实现调节。与现有技术区别在于，现有技术电路是基于运算放大器LM741构成的电压比较器实现的，通过两个输入端电压的高低比较触发输出高低电平，从而驱动输出端的Led灯和蜂鸣器，实现声光同步警告。本发明短路检测电路通过分压，采集，模数转换，再将转换后的电压信号送入单片机进行判断，最后由单片机驱动Led灯和蜂鸣器，实现声光同步警告。

在环路检测模块中，区别在于测试方法的不同，现有技术电路在测试时需要用到两个按键，其中一个按键用于选择报文信息的波特率(分别是9600、1200、300)，另一个按键用于选择发送的报文内容(十六进制0到A)，然后通过数码管观察环回接收的报文内容，再与发送的数据比较，判断线路通畅，需要在不同的波特率下，重复多次发送接收比对进行测试。而本发明中电路可以自动变波特率，自动变更报文信息，在不同的波特率下，重复多次发送接收并自动对比后将测试信息显示在液晶显示屏上。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。