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    電子接插件檢測系統(tǒng)的設計

    2018-03-11 09:32陳銀環(huán)
    科技資訊 2018年35期
    關鍵詞:編程

    陳銀環(huán)

    摘 要:針對于電子接插件出現的瞬斷瞬通現象,設計了一個完整的檢測顯示電路。它是由各個硬件模塊組成,來實現相應的功能。并同步設計出它的上位機顯示操作平臺。

    關鍵詞:電子接插件 瞬斷瞬通 VC++編程

    中圖分類號:TQl53 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2018)12(b)-00-02

    在現在的信息時代,電子信息的的模塊之間的連接離不開電子接插件對其信號的傳輸,那么電子接插件在頻繁的使用、工作環(huán)境等因素的影響下,會使得電子接插件失效,或者出現瞬斷瞬通的現象,輕則影響電子產品的信息數據的傳輸,重則對國家、生命、財產等造成重大損失,比如在航空航天等電路系統(tǒng)的接插件。

    本文針對接插件的瞬斷瞬通現象,研究出一個檢測接插件的電路系統(tǒng)。

    1 工作原理

    首先,接插件出現瞬斷的現象,通過檢測其電阻來決定它的通與斷,本系統(tǒng)中設置的連接電阻大于1Ω,通過本電路系統(tǒng)測試出接觸電阻阻值大小,瞬斷時間的長短來與設定值進行比較,從而判斷接插件出現是否出現瞬斷。

    接插件出現瞬斷時,其接觸電阻會突然變大,當達到設定值時,對單片機輸入脈沖信號,用計數器來對脈沖信號進行計數,當脈沖信號個數達到設定值,系統(tǒng)進行報警,引起中斷,將阻值與脈沖個數所轉換的時間顯示出來,然后對電路復位。如果瞬斷測量阻值和時間未達到設定值時,檢測完畢后同樣系統(tǒng)應對所測數據清零,同樣對電路復位,以備下次檢測。

    根據上述工作原理設計中,整個檢測系統(tǒng)分為幾大模塊來實現其功能:電源檢測模塊、脈沖模塊、比較模塊、數碼管顯示模塊以及單片機檢測模塊。

    2 硬件模塊

    (1)電源檢測模塊。

    此設計中采用圖1中的恒流源給阻值模塊判定提供恒流源,優(yōu)點在于此恒流源能輸出一個保持恒定不變的電流源,不受負載的變化而變化,不因工作環(huán)境的變化而受影響。

    其中R6為被測接插件之間的阻值,經過恒流源提供電流,將被測阻值轉化為電壓信號,從而達到與標準阻值相比較的目的。

    (2)脈沖模塊。

    脈沖模塊是計算接插件瞬間斷路時間的信號源,專門為時間比較的設計,在被測阻值與標準阻值比較后,計數器對脈沖信號進行計數,通過脈沖信號的周期T與脈沖個數的乘積來計算出瞬斷時間。脈沖模塊使用的20MHz的晶振,那么振蕩周期為0.05μs,假如系統(tǒng)標準時間12μs,計算出設置脈沖個數為240個。

    (3)比較模塊。

    可以對標準阻值有多重選擇,通過恒流源將阻值轉換成電壓的模擬信號,再由AD模數轉換為數值信號,與被測阻值的電壓信號(經過模數轉換)進行比較,將比較的結果經過高頻脈沖計數來判斷瞬斷時間,其結果和時間輸與單片機。

    (4)數碼管顯示模塊。

    在被測阻值與標準阻值進行比較,如果被測阻值大于標準阻值后,對這個結果進行計數,同時計數值同步傳送給顯示單片機,經過處理,使得七段數碼管顯示時間,當超過設定時長,計數器停止計數,顯示時間不變且閃爍,報警指示燈亮,蜂鳴器響。

    (5)單片機檢測模塊。

    單片機檢測模塊包括阻值電壓信號A/D轉換,與單片機標準阻值信號的比較,與單片機輸出的標準脈沖個數比較,以及比較結果的處理。

    由于標準阻值是由單片機輸出,單片機一般輸出的是數字信號,無法與被測阻值的電壓模擬信號進行比較,所以必須將單片機設定標準阻值電壓信號進過A/D模數轉化為模擬信號,再與被測阻值的電壓信號輸入到LM324比較器比較。比較結果與高頻脈沖信號通過閘門和RS觸發(fā)器處理后輸入給顯示單片機顯示。

    3 仿真軟件

    整個硬件模塊是否能有效地實現其功能,在制作硬件電路前,對設計的原理電路可以在軟件上進行模擬仿真。將Proteus與Keil C編譯環(huán)境有機結合,在Proteus繪制原理電路圖,使用Keil C對單片機編程,進行調試,如圖3所示。

    4 上位機顯示操作平臺

    在整個硬件系統(tǒng)中,設計出來可以手持檢測裝置進行檢測,但是對于檢測的數據無法保存。為了解決這一問題,使用以MFC為基礎的 Visual C++繪制編程,制作上位機顯示操作界面,對硬件電路采集的數據保存、分析,如圖4、圖5所示。

    5 結語

    本文設計了一個電子接插件的檢測電路系統(tǒng),對系統(tǒng)的各個模塊功能和工作原理進行的一一說明。而手持檢測系統(tǒng)無法對檢測過程中數據無法記錄保存,于是設計了一個上位機操作顯示界面,不僅能對其操作顯示,還能對數據進行處理、存儲并分析。

    參考文獻

    [1] 陸建明,王月明,楊子亮.電氣接插件瞬斷測試技術.[J]儀器儀表標準與計量,2008(2):40-48.

    [2] 李榮正.接觸電阻瞬斷檢測儀的研究和應用.[J]上海工程技術大學學報,1996,10(4):34-37.

    [3] 王建軍.電連接器在動態(tài)應力環(huán)境中接觸電阻的變化及電接觸瞬斷的檢測與研究[J].機電元件,2003,23(2):36-39.

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