船舶控制电缆连通性测试系统设计.pdf

《船舶控制电缆连通性测试系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第46卷第6期船海工程Vo1．46No．62017年12月SHIP＆OCEANENGINEERINGDee．2017DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2017．06．013船舶控制电缆连通性测试系统设计吴希杰(威海职业学院交通工程系，山东威海264210)摘要：针对在建船舶控制电缆线敷设、加工中出现的质量问题，利用智能检测技术的功能，设计基于STC15W4K单片机的控制电缆连通性测试系统。系统由控制模块、执行模块、人机界面、线缆接口等构成。通过精密恒流源技术及ADC技术，实现船舶控制电缆事前检测。试验证

2、明，该系统可实现对在建船舶控制电缆的检测功能，提高船舶电气系统的工作稳定性。关键词：连通性；恒流源；ADC中图分类号：U665；TM933．2文献标志码：A文章编号：1671-7953(2017)064)058-05船舶建造中，在对控制电缆进行敷设、引入、恒定电流，可以检测出电缆的等效电阻值，依此可切割，以及压接端子、接头时，由于一些非主观因判断船用控制电缆的连通性质量。测试系统结素有可能造成控制电缆的短路、断路、接触不良等构见图1。故障，影响设备的安全运行_1。快速准确判断出控制线缆的故障隐患，提高系统工作稳定性，是保障船舶

3、电气设备安全运行的一项重要任务。船用控制电缆加工后常用的测试方法有多用表法，但多用表提供的测试电压低，输出电流不稳图1船用控制电缆连通性测试系统结构定，灵敏度低，特别对接触不良故障现象易造成漏控制电缆经敷设及冷压加工后在一端按连续检。基于智能技术及精密恒流源技术在加工后电序号相邻两两短路，另一端依序连接至测试系统缆测试中的应用，其理论依据是电缆电阻率均匀的线缆接口。测试前，使用按键在测试系统中输分布，且电缆阻值与延展长度成正比。当对被测入被测电缆的长度、导体横截面积、芯数，系统按电缆加载一定量值的恒定直流电流时，恒定电流理论值

4、的1．05倍计算出被测电缆的等效电阻阈按电缆长度形成电压降，此电压降经ADC转换并值。测试时，控制模块启动执行模块依次向被测计算为正常船用电缆等效电阻值。将依据被测电电缆加载恒定电流，取样电压输出至CPU，经缆物理特性计算的等效电阻值的1．05倍设定为ADC转换计算得出等效电阻值，将其与阈值进行阈值，测量控制电缆等效阻值并与阈值进行比对，比较，结果输出于LCD显示，如高于阈值则报警。即可分析出被测电缆的连通性。在建船舶现场环境相对比较复杂，在本测试系统的硬件模块设计中，采用多种EMC措施：信l线缆连通性测试系统简介号接口保护、

5、运放共模干扰抑制、PCB板电磁干扰常用船用控制电缆导体的横截面积标称值一设计、独立电源设计，等等，同时为避免漏掉线缆般有0．5、0．75、1、1．5、2．5iTlm等规格。在建船接触不良等故障，在软件设计中采用多次测试比舶控制电缆经敷设加工后，需要阶段性地进行连较判断等技术J。在结构设计上，防水、防潮、防通性测试。实验证明，通过向加工后的电缆加载碰撞等是可靠性设计必须采取的主要措施。2测试系统硬件设计收稿日期：2017—03—08修回日期：2017—03—30船舶控制电缆连通l生测试系统的硬件系统包括基金项目：山东省教育厅科技

6、项目(J15LD73)处理器、系统电源、执行模块、LCD显示、按键等。第一作者：吴希杰(1968一)，男，硕士，副教授2．1处理器硬件设计研究方向：电子与通信工程、船舶电气工程技术测试系统的处理器使用STC15W4K单片机。582第0176期正吴希杰：船舶控制电缆连通性测试系统设计船海工程第46卷该单片机以工作电压宽、运行速度快、可靠性高、至Feedback端的连接线避免靠近电感。功耗低见长；时钟源可以选择外部晶体或内部集成高精度R—c时钟；内置复位电路；具有8路高速1O位精度AD转换端口。本系统工作电压5V；采用内部R—C时

7、钟，时钟设置为22．1184MHz；10bitADC精度；Flash图2系统电源(一)电路使用40kB。电路图略。2．2系统电源设计综合考虑处理器、LCD显示及执行模块，采用15DCV(3A)输人，输出5V和12V2路。系统电源采用LM2596系列开关电源芯片。LM2596开关电源属于降压型电源集成电路，外图3系统电源(二)电路围元器件最少4个，在满足很好线性和负载调节5V电源提供给LCD显示、控制模块及其他性能的同时，输出驱动电流可达3A。该器件设外围电路；12V电源主要提供给执行模块。计以150kHz的较高开关频率，保证了

8、±4％范围2．3执行模块设计内变化的稳定输出电压，以此满足较宽变化的输测试系统的线缆检测宽度默认值是32路，依入电压和负载的应用环境。5V(VCC)电源见图据具体应用需求可扩展至40路、50路、64路、802，12V电路见图3。LM2596电路中输出级分别路等。执行模块包括运