电力电缆故障测试仪的研制与开发

摘要

本课题对电力电缆故障的特点进行了研究，并研制出基于低压脉冲反射法的电缆故障测试仪实验样机，该实验样机可用于检测电力电缆的开路、短路、接触不良和接地等多种故障，也可测试电缆的长度和电波在电缆中的传播速度。实际测试表明系统对故障定位方便、快捷、准确、精度较高。本文重点阐述了实验样机研制过程和测试情况。论文首先介绍了系统硬件部分的设计，其中包括键盘中断，高速采样，数据处理，波形显示等模块的电路设计和一些重要器件的选型和设计思想，并重点介绍了由高速数字部件CPLD产生的可调脉宽高频测试脉冲，以及测试脉冲的发送，接收和调试过程。论文随后介绍了软件的设计，主要包括CPLD，主单片机，从单片机的程序设计方案，同时给出了ADC两次采样波形拼接的方法和程序的实现。论文最后给出了对多种电缆进行短路、断路故障测试的实验的情况。实验结果显示反射波形前沿较陡，波形特征明显，定位误差较小。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1课题的来源及背景

1.2课题的意义

1.3本课题的主要工作

第二章电缆故障检测概述

2.1电缆故障的原因

2.2电缆故障的性质与分类

2.3电缆故障检测的步骤

2.4电缆故障检测方法的评价

2.4.1故障测距

2.4.2故障定点

2.4.3新一代智能化电缆故障检测仪器

2.5本章小结

第三章电缆故障测试仪的硬件设计

3.1电缆故障测试仪的原理

3.2电缆故障测试仪的整体设计

3.3脉冲发生

3.3.1设计概述

3.3.2逻辑实现

3.3.3性能参数

3.4脉冲发送

3.4.1设计概述

3.4.2电路设计

3.5脉冲接收

3.5.1设计概述

3.5.2电路设计

3.5.3电路调试

3.6 ADC采样

3.6.1设计概述

3.6.2器件选型

3.6.3电路设计

3.7主单片机

3.7.1设计概述

3.7.2器件选型

3.8从单片机

3.8.1设计概述

3.8.2器件选型

3.9 CPLD

3.9.1 CPLD逻辑

3.9.2器件选型

3.10本章小结

第四章电缆故障测试仪的软件设计

4.1总体设计方案

4.2从单片机(键盘矩阵)的软件设计

4.2.1设计原理

4.2.2设计要点

4.3主单片机的软件设计

4.3.1设计原理

4.3.2设计要点

4.4 CPLD的软件设计

4.4.1设计原理

4.4.2设计要点

4.5本章小结

第五章电缆故障测试

5.1测试步骤

5.2测试结果

5.3结论

5.4本章小结

第六章总结与展望

参考文献

致谢

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