[发明专利]瞬断检测装置和瞬断检测方法

说明书

本发明公开了一种瞬断检测装置和瞬断检测方法，所述瞬断检测装置包括：计数器，用于对被测脉冲的脉冲时间进行计数；比较器，构成为检测所述被测脉冲的上升沿电压以及所述被测脉冲的下降沿电压，并将所述被测脉冲的上升沿电压以及下降沿电压与瞬断阈值电压进行比较，当所述被测脉冲的上升沿电压大于所述瞬断阈值电压时，使能所述计数器计数，当所述被测脉冲的下降沿电压小于所述瞬断阈值电压时，停止所述计数器计数；以及处理器，构成为根据所述计数器的计数值计算所述被测脉冲的脉冲时间，并且根据所述被测脉冲的脉冲时间判断瞬断状态。本发明能够准确判断和快速捕捉瞬断脉冲并准确测量瞬断脉冲时间。

技术领域

本发明涉及精密测量领域，尤其涉及一种瞬断检测装置和瞬断检测方法。

背景技术

导通瞬断测试仪是一种精密测量仪器，用来监测电连接器连接线束及互相连接的元器件在振动、冲击、碰撞等动载荷环境试验时是否会突然发生瞬间断路的现象，同时检测发生瞬断的位置和时间，用于判定线束和连接器等元件在动态使用的过程中的接触可靠性。用于导通瞬断测试仪的瞬断脉冲快速捕捉和时间同步测量技术，是一种为了判断处于振动等动态状态下的电连接器，其电气特性是否受到振动冲击的影响，导致连接器所传输的电信号出现了瞬间断路现象，并准确测量发生瞬断的时间而研制产生的专用测试技术。

现有的用于导通瞬断测试仪的瞬断脉冲快速捕捉和时间同步测量技术一般采用传统的TTL逻辑门器件实现，工作电压较高，其工作时内部晶体管不停在导通和关断状态之间来回切换，导致其传输时延只能达到μs量级，只能工作在1μs级以上的慢速电路中，基于TTL电路的现有测量技术难以实现对0.01μs量级的时间进行准确测量的目的。

测量窄脉冲高速小信号的困难来自于对短时瞬断脉冲宽度的精确测量。为提高瞬断脉冲信号宽度的测量精度，一般采取提高计数时钟频率的方法，时钟频率越高，测量脉宽的误差越小，但频率越高对芯片的性能要求越高。假设瞬断时间测量准确度为0.1μs，瞬断时间测量分辨力为0.01μs；那么时钟频率要达到100MHz，其一个时钟周期时间为10ns。此时一般传统的逻辑门电路、计数器都难以正常工作，如74HC系列高速TTL门电路芯片的上升沿、下降沿都超过25ns，信号传输延时达到30ns，对10ns以下的瞬断脉冲信号根本无法测量。

为了保证电连接器在振动状态下的性能可靠，国家颁布了多个标准对其进行了规定，例如《GJB1217A-2009电连接器试验方法》第4.2条规定冲击试验时“除非另有规定，所有接触件的电负荷最大为100mA；不允许有规定时间的电气连续性，应采用能检测1μs瞬断的检测器”。那么瞬断脉冲信号发生后，如何准确判断瞬断现象发生以及如何快速对瞬断时间进行测量等对导通瞬断测试仪提出了更高的设计要求，在导通瞬断测试仪的设计中，如何解决准确判断并快速捕捉和准确测量瞬断脉冲时间的问题成为设计的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种瞬断检测装置和瞬断检测方法，能够准确判断和快速捕捉瞬断脉冲并准确测量瞬断脉冲时间。

本发明的一个方面提供一种瞬断检测装置，包括：计数器，用于对被测脉冲的脉冲时间进行计数；比较器，构成为检测所述被测脉冲的上升沿电压以及所述被测脉冲的下降沿电压，并将所述被测脉冲的上升沿电压以及下降沿电压与瞬断阈值电压进行比较，当所述被测脉冲的上升沿电压大于所述瞬断阈值电压时，使能所述计数器计数，当所述被测脉冲的下降沿电压小于所述瞬断阈值电压时，停止所述计数器计数；以及处理器，构成为根据所述计数器的计数值计算所述被测脉冲的脉冲时间，并且根据所述被测脉冲的脉冲时间判断瞬断状态。

本发明的另一个方面提供一种瞬断检测方法，包括：当检测到被测脉冲的上升沿电压大于瞬断阈值电压时，使能计数器计数；当检测到所述被测脉冲的下降沿电压小于所述瞬断阈值电压时，停止所述计数器计数；根据所述计数器的计数值计算所述被测脉冲的脉冲时间；根据所述被测脉冲的脉冲时间判断瞬断状态。

根据本发明的上述方面的技术方案，能够准确判断和快速捕捉瞬断脉冲并准确测量瞬断脉冲时间。