[发明专利]一种基于TDR的抗干扰电缆故障测试系统及测试方法

说明书

本发明涉及电缆故障测试技术领域，尤其涉及一种基于TDR的抗干扰电缆故障测试系统，其特征在于，包括用于控制系统工作主控制模块；用于发出单脉冲信号给被测电缆的脉冲发生模块；用于测量脉冲时间间隔的脉冲时间间隔测量模块；用于提供比较基准电压的D/A转换器以及用于过滤回波的比较器；本发明还涉及测试方法，包括1)给所述比较器提供比较基准电压；2)发送单脉冲信号给被测电缆；3)判断是否筛选出了第一反射波，如果没有则调整比较基准电压，再重复前述步骤，直至筛选出第一反射波；5)测量发射波与第一反射波时间间隔，测量结束。本发明的有益效果能有效过滤测量干扰信号，准确确定第一反射脉冲，进而快捷确定线缆故障部位。

技术领域

本发明涉及电缆故障测试技术领域，尤其涉及一种基于TDR的抗干扰电缆故障测试系统，还涉及利用该系统的测试方法。

背景技术

采用时域反射法(TDR)通过低压高速脉冲反射，并测量发射脉冲与故障点反射脉冲的时间差来标定故障点位置，反射脉冲随着线路的长度、材质不同，反射脉冲的衰减程度也不同且衰减幅度较大，这就要求对反射脉冲进行信号放大处理。通常采用的方法是通过高速A/D采集波形来实现故障点判断，这种方法不仅成本高、电路实现复杂，而且测量准确率较低，其第一原因是一条线缆在布线过程中可能经过插接件、铰接点、焊接点等多个阻抗变换点，当给该线缆输入单脉冲信号时，除过在故障点(如断路或短路处)形成明显的反射脉冲外(为了与回波区别也称第一反射波)，还会在线缆的阻抗变换点形成回波，虽然其幅值要比第一反射波小，但在测量反射时间时还是形成了较大干扰；第二原因是，第一反射波又会产生多次反射形成多个回波，其回波幅值是逐渐衰减的，但也是一种干扰波。上述两种情况形成的干扰波基本特点是幅值会比第一反射波小，但利用脉冲时间间隔测量电路难于明确哪个脉冲是真正能代表故障点距离的第一反射波，这就使测量结果有不确定性。

尤其在一些布线复杂的弱电领域，比如飞机、舰艇内的控制线缆，其线缆本身长度有限，输入脉冲、第一反射波、各种回波有时交织一起，导致实质上难于利用时域反射法有效确定故障点。

另外，为了不对弱电系统造成破坏，并能分辨长度很短的线缆故障点，通常采用低电压窄脉冲作为输入波，因为脉冲宽度窄，其反射波波形复杂、幅值多变、很不规则，这也给测量时间带来困难，因此也需要使其变为比较规整的脉冲。

当然，测量环境中也可能存在其它外界干扰，这些干扰信号通常从脉冲形式、脉冲宽度等和检测线缆故障用的低电压窄脉冲有很明显区别，并且是偶发的，因此是容易判断和过滤的，而上述的回波干扰信号则从根本上制约了时域反射法在线缆故障测量中的应用。由于无法过滤多次回波的干扰，因此目前基于TDR对电缆故障测试系统还基本需要通过示波器类显示设备显示波形，然后通过人工移动标线来测得时间，这种操作难于实现自动化判定，而且效率低下。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种能够自动过滤干扰回波、并准确测定故障点的基于TDR的抗干扰电缆故障测试系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于TDR的抗干扰电缆故障测试系统，其特征在于，包括主控制模块、脉冲发生模块、脉冲时间间隔测量模块、D/A转换器及比较器；

所述脉冲发生模块与所述主控制模块及被测电缆电连接；所述比较器包括基准端、信号输入端及比较输出端，所述D/A转换器的数字端及模拟端分别与所述主控制模块及比较器的基准端电连接，所述脉冲时间间隔测量模块分别与所述主控制模块及比较器的比较输出端电连接；所述比较器的信号输入端与所述被测电缆电连接；

所述主控制模块用于控制系统工作、储存测量数据及预设数字量基准参数；

所述脉冲发生模块用于发出单脉冲信号给被测电缆；

所述脉冲时间间隔测量模块用于对经过所述比较器的输出脉冲时间间隔进行计量并传输到主控制模块；

所述D/A转换器用于将所述主控制模块给出的数字量基准参数转换为模拟量，给所述比较器提供比较基准电压；