[发明专利]一种电缆长度测量装置

说明书

本发明属于电缆长度测量领域，具体涉及一种电缆长度测量装置，包括控制电路，方波激励电路，信号采集电路，人机交互界面，以及测量夹；测量夹用于将待测电缆的一端与方波激励电路和信号采集电路连接；控制电路采用FPGA芯片，用于根据来自人机交互界面的测量指令，向方波激励电路发送脉冲发生指令，方波激励电路用于产生窄方波脉冲并通过测量夹施加至待测电缆的一端，信号采集电路用于探测待测电缆的一端的窄方波脉冲并将其转换为数字信号发送给控制电路。控制电路还用于计算由信号采集电路采集到的两次窄方波脉冲的时间差，并结合待测电缆内部的电磁传播速度计算得到待测电缆长度。本发明装置功能完善、体积小巧、界面友好、便于携带、操作方便。

技术领域

本发明属于电缆长度测量领域，更具体地，涉及一种电缆长度测量装置。

背景技术

对成捆成盘电缆进行长度测量时，由于电缆体积庞大，重量大，利用机械式方法将其展开后进行长度测量费时费力，因而使用电气方法，在不展开的情况下测量长度具有明显的优势。准确地测量电缆的长度，对于检验电缆的质量和减少施工问题方面具有重要的意义。另一方面，在购买电缆时，能够准确地知道电缆的长度，可有效防止电缆实际长度小于商家标称长度情况的发生。

目前，市面上主要的电气式电缆长度测量装置绝大多数体积都较大，重量达数公斤，使用不便。价格也在几千到数十万不等，成本较为高昂。且使用时需要使用外部220V电源供电，对现场条件要求较高。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种电缆长度测量装置，其目的在于提出一种便携式电缆长度测量装置。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种电缆长度测量装置，包括：控制电路，方波激励电路，信号采集电路，人机交互界面，以及测量夹；

所述测量夹用于将待测电缆的一端与所述方波激励电路和所述信号采集电路连接；所述控制电路采用FPGA芯片，用于根据来自所述人机交互界面的测量指令，向所述方波激励电路发送脉冲发生指令，所述方波激励电路用于产生窄方波脉冲并通过所述测量夹施加至所述待测电缆的一端，所述信号采集电路用于探测所述待测电缆的一端的窄方波脉冲并将其转换为数字信号发送给所述控制电路；

所述控制电路还用于计算由所述信号采集电路采集到的两次窄方波脉冲的时间差，并结合待测电缆内部的电磁传播速度计算得到待测电缆长度；其中，所述控制电路在计算所述时间差时，采用外部晶振，FPGA内部采用锁相环倍频，以确定每次采集到窄方波脉冲信号的时间。

进一步，所述人机交互界面设有电缆信息选项，根据用户的选择，所述人机交互界面还用于向所述控制电路输入电缆信息，所述控制电路还用于根据所述电缆信息进行波速校正，调整用于待测电缆长度计算的波速。

进一步，采用内置电池供电。

进一步，所述控制电路在计算所述时间差时，采用50MHz外部晶振，FPGA内部采用锁相环倍频，将50MHz时钟信号提升到250MHz或50MHz以上，以确定每次采集到窄方波脉冲信号的时间。

进一步，所述方波激励电路采用MOSFET驱动器基于所述脉冲发生指令产生所述窄方波脉冲。

进一步，所述信号采集电路包括高速比较器、电阻和ESD二极管；所述电阻通过测量夹与所述待测电缆的一端连接；当所述电阻两端的电压高于所述ESD二极管的钳位电压时，所述ESD二极管和所述电阻对采集到的脉冲进行钳位，钳位后的脉冲进入所述高速比较器以与参考电平进行比较，如果高于参考电位，所述高速比较器输出钳位电压，反之则输出0V，所述比较器向FPGA芯片输出信号以用于判断脉冲上升沿。

进一步，所述待测电缆的另一端保持开路。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：