分布式多芯电缆测试仪研制

摘要

大型装备,如飞机、舰船等,内部电缆网络错综复杂,具有点数多、难拆卸的特点。使用市面上的集中式电缆测试设备对其进行检测需要长距离转接电缆,这些转接电缆体积大重量重、接线繁琐易出错、价格昂贵,而且由于经常拖拽很容易受到损坏,影响测试结果准确性。此外,由于便携性差,这些测试设备在外场检测等场合中使用很不方便。
　　针对上述问题,本课题研制了一种基于CAN总线的分布式多芯电缆测试仪。该测试仪在19英寸1U的便携机箱内实现了多达160点的测试容量,不仅能够用于结构扫描、通断测试、绝缘测试等代表性测试项,还增加了振动测试功能用于检测电缆与连接器的连接可靠性。测试时只需要一根公共测量线和很短的转接电缆,提高了测试效率和准确率。
　　测试仪硬件上以DSP2812作为主控CPU,利用其片上eCAN模块和高速A/D模块实现CAN总线通信和信号采集功能,设计过压保护电路并按照标准绘制电路板,保证测试仪安全性。设计继电器矩阵开关用于快速切换测试通道;软件上以自行制定的“命令号+参数”格式的CAN总线通讯协议作为指导,首先设计了测试任务的测试流程和主从机联机测试机制。然后在CCS3.3环境中编写DSP固化程序实现测试仪的CAN总线通信功能和测试过程控制功能,在VC.60环境中开发驱动程序,实现管理主机对测试仪的访问和控制;结构上采用模块化思想,控制板、继电器阵列板、功能指示板三板独立。通过合理设计电路板结构及板间连接方式,将电缆测试仪结构小型化标准化,使其便携性和可维护性相比同类产品得到了大幅度提高。
　　实验室环境中的联合调试结果表明本课题研制的分布式多芯电缆测试仪各项功能及技术指标均满足设计要求且工作性能稳定。

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绪论

1.1课题背景

1.2课题的目的和意义

1.3国内外研究现状及分析

1.4课题主要研究内容

第2章 总体方案

2.1功能需求

2.2性能指标

2.3关键环节分析

2.4硬件实现方案

2.5软件实现方案

2.6本章小结

第3章 硬件设计

3.1测试原理

3.2 DSP外围电路单元设计

3.3 CAN总线接口单元设计

3.4测试激励源单元设计

3.5通道切换单元设计

3.6测量电路单元设计

3.7 FPGA逻辑设计

3.8机箱结构设计

3.9本章小结

第4章 软件设计

4.1 CAN总线编程简介

4.2应用层通讯协议

4.3 DSP程序设计

4.4驱动程序设计

4.5本章小结

第5章 功能验证

5.1系统调试环境

5.2通断测试功能验证

5.3振动测试功能验证

5.4绝缘测试功能验证

5.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢