CN204405296U - 扩展式光缆对纤测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种扩展式光缆对纤测试仪，涉及光缆线路维护技术领域；包括微处理控制单元，与微处理控制单元连接的有扩展检测放大模块和集中解码显示模块；扩展检测放大模块上设置有信号线性放大功能块，至少有一个光电转换功能块与信号线性放大功能块的输入端连接，信号线性放大功能块的输出端分别与通道编码功能块和模数转换功能块连接，通道编码功能块的输出端与通道选择功能块的输入端连接，通道选择功能块的输出端分别与模数转换功能块和显示功能块连接，模数转换功能块的输出端与显示功能块的输入端连接；它可以解决现有光缆线路纤芯测试过程中重复繁琐，光缆纤芯测试效率低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及光缆线路维护技术领域；尤其是一种能快速识别光缆纤序，快速测试光缆熔接质量的扩展式光缆对纤测试仪。
背景技术
光纤通信技术，是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式。由于其超高速度、超大容量和超长距离传输等特点，使其成为现代有线通信***最主要的组成部分。光缆纤芯测序及衰耗测试是每次光缆维护后必须进行的测试，其测试数据能识别光缆熔接质量问题和光缆其他缺陷，并能对以后光缆故障的抢修提供数据支持。目前主要采用两种测试方法进行测试，一种测试方式是采用有色光源，这种方法存在如下问题：
1. 有色光输入短波长光，短波长光不属于光纤的低损耗窗口，只能测试15km以内的光缆，超过15km的光缆，光波的能量便损耗殆尽，无法测试。
2. 有色光通过光纤配线模块输出时，受限于观察角度，肉眼未必能有效的识别出当前活动光纤通道。
3. 常用的光功率计不能很好的响应有色光波长的光能量，不能准确的测试其收到的光功率，只能判断光纤的顺序，不能测试其光功率，后期需要使用其他测试设备对每一条光纤进行测试。
另一种测试方法是采用普通的光源和光功率计进行测试，这种方法存在如下问题：
出现纤芯错序时需要使用光功率计的反复拔插光纤配线模块上的测试线进行测试，直到找到光源发送的光波为止，操作过程重复繁琐。
多次重复的拔插测试线，易出现操作失误，存在错拔或者误碰在运行的光纤的风险，使运行中的业务中断，造成直接损失。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种扩展式光缆对纤测试仪，它可以解决现有光缆线路纤芯测试过程中重复繁琐，光缆纤芯测试效率低的问题。
为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：这种扩展式光缆对纤测试仪，包括微处理控制单元；与所述微处理控制单元连接的有扩展检测放大模块和集中解码显示模块；所述扩展检测放大模块上设置有信号线性放大功能块，至少有一个光电转换功能块与所述信号线性放大功能块的输入端连接，所述信号线性放大功能块的第一输出端与通道编码功能块的输入端连接；所述集中解码显示模块上设置有通道选择功能块，模数转换功能块和显示功能块；所述通道选择功能块的第一输出端与所述模数转换功能块的第二输入端连接，所述通道选择功能块的第二输出端与所述显示功能块的第一输入端连接，所述模数转换功能块的输出端与所述显示功能块的第二输入端连接；所述信号线性放大功能块的第二输出端与所述模数转换功能块的第一输入端连接，所述通道编码功能块的输出端与所述通道选择功能块的输入端连接；
所述光电转换功能块将光信号转换为电信号后传给所述信号线性放大功能块，该电信号经所述信号线性放大功能块放大后分两路，一路经所述通道编码功能块通过IDC50数据线传至所述通道选择功能块后再分为两路，一路传到所述模数转换功能块，一路传到所述显示功能块；另一路通过IDC50数据线经所述模数转换功能块传至所述显示功能块。
上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述信号线性放大功能块包括光电二极管和运算放大器；第一电阻和第二电阻串联连接，所述光电二极管采取偏压方式接入所述运算放大器的同向输入端和反向输入端；所述光电二极管的正极端还与第三电阻连接，其负极端还与所述第一电阻和第二电阻串联的连线相连。
更进一步的：所述通道编码功能块由8通道编码器和通道编码器前置信号处理电路构成；所述前置信号处理电路包括放大器，第四电阻和第五电阻；所述第四电阻和第五电阻串联，它们串联的连线与所述放大器的正极连接。
进一步的：所述显示功能块为1602字符型液晶显示块。
由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：
1、由于设置了信号线性放大功能块，所以在对光缆进行日常维护时，将原来使用有色光源进行对纤时的量程由15公里提高至70公里。避免了可见光源观察角度的限制，可以快速、准确的识别纤序。
2、本实用新型采用了测试模块可扩展结构，共有2个扩展模块，每个扩展模块可进行24芯的测试，电力光缆纤芯数量从16芯至48芯不等，可根据现场实际情况选择模块数量，避免了连接顺序错误造成错误的测试结果以及纤芯闲置时搅在一起难以打理的情况。
3、由于设置了通道编码功能块和通道选择块，所以本实用新型可在测试纤芯顺序的同时测试纤芯的衰耗，只需在纤芯对侧站点按顺序往每一条纤芯发送光波，在本侧便可以根据收到光的顺序和收到光的功率判断纤芯的纤序和纤芯的熔接质量，解决了使用传统光源和光功率计时重复多次插拔测试线的问题，减少了错拔在运行纤芯的风险。
4、本实用新型可采用USB口进行供电，在进行光缆熔接测试时，可大大提高工作效率。
附图说明
图1是本实用新型的方框示意图。
图2是本实用新型的信号线性放大原理图。
图3是本实用新型的通道编码器的前置信号处理电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述：
图1所示的扩展式光缆对纤测试仪，包括微处理控制单元4；与微处理控制单元4连接的有扩展检测放大模块1和集中解码显示模块2；扩展检测放大模块1上设置有信号线性放大功能块1-2，有二个由PIN光电二极管构成的光电转换功能块1-1与信号线性放大功能块1-2的二个输入端连接，信号线性放大功能块1-2的第一输出端与通道编码功能块1-3的输入端连接；集中解码显示模块2上设置有通道选择功能块2-1，模数转换功能块2-2和显示功能块2-3；信号线性放大功能块1-2的第二输出端通过IDC50数据线3与模数转换功能块2-2的第一输入端连接，通道编码功能块1-3的输出端通过IDC50数据线3与通道选择功能块2-1的输入端连接，通道选择功能块2-1的第一输出端与模数转换功能块2-2的第二输入端连接，通道选择功能块2-1的第二输出端与显示功能块2-3的第一输入端连接，模数转换功能块2-2的输出端与显示功能块2-3的第二输入端连接；
光电转换功能块1-1将光信号转换为电信号后传给信号线性放大功能块1-2，该电信号经信号线性放大功能块1-2放大后分两路，一路经通道编码功能块1-3通过IDC50数据线3传至通道选择功能块2-1后再分为两路，一路传到模数转换功能块2-2，一路传到显示功能块2-3；另一路通过IDC50数据线3经模数转换功能块2-2传至显示功能块2-3。
图2为信号线性放大电路，信号线性放大功能块1-2包括光电二极管D1和运算放大器A1；第一电阻R1和第二电阻R2串联连接，光电二极管D1采取偏压方式接入运算放大器A1的同向输入端和反向输入端；光电二极管D1的正极端还与第三电阻Rf连接，其负极端还与第一电阻R1和第二电阻R2串联的连线相连。根据***电路的不同设计方案，可以得到不同的增益。其公式为：EO=IP（1+R2/R1）Rf。
图3是通道编码通道编码器的前置信号处理电路；通道编码功能块（1-3）由8通道编码器和通道编码器前置信号处理电路构成；前置信号处理电路包括放大器A2，第四电阻R4和第五电阻R5；第四电阻R4和第五电阻R5串联，它们串联的连线与放大器A2的正极连接。其功能是将模拟信号转变为后续电路可识别的数字信号，其EO的输出公式为：
根据上面的公式，当检测到光功率时，当前通道En值发生跳变，由常态的低电平变为暂态的高电平，这样后续的电路便可以识别是通道的变化。
当信号经过电压比较器后，再触发48通道优先编码器，通道路上进行了十六进制编码，十六进制编码对应的通道数见下表1：
表1
这样就完成了通道的编码工作，电路到此已完成了光电的检测，放大和通道的编码工作。进行十六进制编码后可方便的让后续电路进行通道识别和选择等工作，剩下的工作就是集中解码显示模块2完成。
集中解码显示模块2是整个电路的核心部件，包括通道选择功能块2-1，模数转换功能块2-2和显示功能块2-3；它负责将前置电路中编码的通道数进行解码，实现通道的选择，正确选择通道后，要根据该通道的电压信息进行模数转换，并将当前活动通道和当前光功率值正确的显示到显示屏上。通道选择功能块2-1主要负责解码前置电路的编码信息，选择出当前活动的通道，主要逻辑与通道编码功能块1-3相反。通道选择功能块2-1设置有三个16路模拟开关数控芯片，一个4路模拟开关数控芯片，将它的输入端口设定为1～48，输出端口设定为A～F，输入端口1～48分别接至通道编码功能块1-3相应的每一条光纤通道的Eo端口，输出端口A～F链接至微处理控制单元4，通过控制A～F的二进制数值，在1～48路通道中选择1路通道作为活动通道。A～F的数值选择与通道的对应关系如下表2：
表2
前置电路已经对当前活动通道进行了编码，只要给A～F端口选择正确的解码数，就能正确选择到活动端口，完成通道的选择功能。
模数转换功能块2-2主要负责将检测的光信号转换为可以量化的电信号，该功能的核心就是模数转换器，，模数转换器是把经过与标准量（或参考量）比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，模数转换器最重要的参数是转换的精度，通常用输出的数字信号的位数的多少表示。转换器能够准确输出的数字信号的位数越多，表示转换器能够分辨输入信号的能力越强，转换器的性能也就越好。本实施例中，模数转换器的参考量即电源的供电电压约为4.5V，8位数模转换器的精度为：，该精度已经满足要求。
显示功能块2-3主要负责将前面通过解码得出的当前活动通道数的值和检测到的光功率值直接显示到LCD显示屏上。本实施例采用LCD1602液晶。
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。
使用时，根据光缆纤芯的数量，将每个模块的24个光纤连接头接至被测设备站端的ODF接口模块，连接ODF端口一定要按照顺序连接，否则便不能实现纤芯的测序。连接好后在连接测试仪电源线，如果需要从电脑上获得当前的数据，使用USB接口将测试仪连接至电脑，使用电脑的USB接口对测试仪进行供电。
对端站点从第一芯开始按照顺序发光，本站端的测试仪上便出现当前有光的纤芯通道和光功率值，光功率误差≤0.5dBm。本实用新型测量数据准确，操作方便，对一条24芯的光缆进行测试，只需2～5分钟便完成了光缆纤芯的核对和纤芯衰耗的测试。
Claims (4)
1.一种扩展式光缆对纤测试仪，包括微处理控制单元（4）；其特征在于：与所述微处理控制单元（4）连接的有扩展检测放大模块（1）和集中解码显示模块（2）；所述扩展检测放大模块（1）上设置有信号线性放大功能块（1-2），至少有一个光电转换功能块（1-1）与所述信号线性放大功能块（1-2）的输入端连接，所述信号线性放大功能块（1-2）的第一输出端与通道编码功能块（1-3）的输入端连接；所述集中解码显示模块（2）上设置有通道选择功能块（2-1），模数转换功能块（2-2）和显示功能块（2-3）；所述通道选择功能块（2-1）的第一输出端与所述模数转换功能块（2-2）的第二输入端连接，所述通道选择功能块（2-1）的第二输出端与所述显示功能块（2-3）的第一输入端连接，所述模数转换功能块（2-2）的输出端与所述显示功能块（2-3）的第二输入端连接；所述信号线性放大功能块（1-2）的第二输出端与所述模数转换功能块（2-2）的第一输入端连接，所述通道编码功能块（1-3）的输出端与所述通道选择功能块（2-1）的输入端连接；
所述光电转换功能块（1-1）将光信号转换为电信号后传给所述信号线性放大功能块（1-2），该电信号经所述信号线性放大功能块（1-2）放大后分两路，一路经所述通道编码功能块（1-3）通过IDC50数据线（3）传至所述通道选择功能块（2-1）后再分为两路，一路传到所述模数转换功能块（2-2），一路传到所述显示功能块（2-3）；另一路通过IDC50数据线（3）经所述模数转换功能块（2-2）传至所述显示功能块（2-3）。
2.根据权利要求1所述的扩展式光缆对纤测试仪，其特征在于：所述信号线性放大功能块（1-2）包括光电二极管（D1）和运算放大器（A1）；第一电阻（R1）和第二电阻（R2）串联连接，所述光电二极管（D1）采取偏压方式接入所述运算放大器（A1）的同向输入端和反向输入端；所述光电二极管（D1）的正极端还与第三电阻（Rf）连接，其负极端还与所述第一电阻（R1）和第二电阻（R2）串联的连线相连。
3.根据权利要求1或2所述的扩展式光缆对纤测试仪，其特征在于：所述通道编码功能块（1-3）由8通道编码器和通道编码器前置信号处理电路构成；所述前置信号处理电路包括放大器（A2），第四电阻（R4）和第五电阻（R5）；所述第四电阻（R4）和第五电阻（R5）串联，它们串联的连线与所述放大器（A2）的正极连接。
4.根据权利要求1或2所述的扩展式光缆对纤测试仪，其特征在于：所述显示功能块（2-3）为1602字符型液晶显示块。
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| CN105530047A (zh) * | 2016-01-30 | 2016-04-27 | 国家电网公司 | 一种太阳能充电多用光缆双向对纤装置 |
| CN108627316A (zh) * | 2017-03-17 | 2018-10-09 | 弗兰克公司 | 使用配备有积分球的光学测量装置测量光学连接器极性和损耗 |
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