CN220751061U - 一种电容式短距线缆长度测量*** - Google Patents
一种电容式短距线缆长度测量*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种电容式短距线缆长度测量***，它包括测量模块、微控制器模块和人机交互模块，三个模块结合于一体，其中微控制器模块一端与测量电路模块连接，另一端与人机交互模块相连接；测量模块前端设有线缆连接头用于和被测线缆相连，多个测量通道与电容式传感器模块相连，电容式传感器模块与微控制器模块通过I2C连接微控制器模块，所述的人机交互模块用于显示测量数据和调节测量模式。本***还具有短路自检功能，一旦短路***会长鸣发出警报，保证***安全。本实用新型解决了短距线缆长度的检测难题。
Description
技术领域
本实用新型属于应用电子产品技术领域，涉及一种电容式短距线缆长度测量***。它综合了多种电路模块为一体，从而实现对线缆长度的精准快速测量，适用于工业制造领域和信息***传输领域中需要对线缆长度进行测量的各种场合。
背景技术
由于很多情况下无法获得已铺设完成线缆的准确精度，直接用尺测长度时，由于线缆不变拉直，造成测量不准确，工程中一般采用1.6×108-1.8×108m/s的经验值进行绝缘缺陷的故障定位测量，使线缆长度的测量结果精度低。
发明内容
本实用新型解决了工业制造领域和信息***传输领域中需要对线缆长度测量难题，提供一种快速精准的电容式短距线缆长度测量***。
为实现上述目的，实用新型的公开了如下的技术内容：
一种电容式短距线缆长度测量***，其特征在于它包括测量模块、微控制器模块、人机交互模块，三个模块结合于一体；其中微控制器模块一边测量模块连接，另一边与人机交互模块连接；测量模块前端设有线缆连接头用于和被测线缆相连，多个测量通道与电容式传感器模块相连，电容式传感器模块与微控制器模块通过I2C连接微控制器模块，所述微控制器模块包括ARM控制器、I2C、UART、DSP、FLASH，其中的微控制器模块通过UART与人机交互模块连接，人机交互界面用于显示测量数据和调节测量模式。
本实用新型更加详细的描述如下：
一种电容式短距线缆长度测量***，它包括测量模块、微控制器模块和人机交互模块，三个模块结合于一体，其中微控制器模块一端与测量电路模块连接，另一端与人机交互模块相连接；测量模块前端设有线缆连接头用于和被测线缆相连，多个测量通道与电容式传感器模块相连，电容式传感器模块与微控制器模块通过I2C连接微控制器模块，所述的人机交互模块用于显示测量数据和调节测量模式。本***还具有短路自检功能，一旦短路***会长鸣发出警报，保证***安全。
本实用新型的硬件部分包括：
1 .微控制器模块为以32为ARM为核心的微处理器，用于控制***的运行。其前端与测量模块相连，对测量信号进行采集、处理和运算，其后端与人机交互模块相连，将测量结果输出给交互界面进行显示。
2 .测量模块分为以下部分
电容式传感器是测量电路模块的核心部件，其前端连接测量通道和测量探头，共同构成测量电路模块，后端通过数据总线与微控制器模块相连。电容式传感器的作用是将测量探头采集的电信号转化为24位高精度度数值，并送入微控制器进行数据分析。
测试通道用于直接连接被测间隙。测量电路的线缆连接头可被等效为一个电容模型，当探头间被测线缆的长度发生变化时会引起其电容量的变化，由电容式传感器进行电容测量和数据采集。***有多个测量通道，测量时可以选择多路通道同时测量，提高测量的速度和效率。
本实用新型主要解决了工业制造领域和信息***传输领域中需要对线缆长度测量难题，重点考察了短距线缆长度在工程中难以测量的现象，重点是验证电容式短距线缆测量方法，发明的难点在于如何减少线缆弯曲等不同形态的影响，实现高精度的线缆长度测量，简化校准步骤，保证测量准确性。本实用新型的创新点在于综合了多种电路模块，并实现不同场景下的线缆长度的检测，提高了测量精度，简化了测量步骤，创新了电容式短距线缆长度检测方法。
本实用新型试验效果及试验结论如下：
本***可有效测量工业制造领域和信息***传输领域中的短距线缆长度，测量误差在0 .1%以内。
本实用新型的电容式短距线缆长度测量***具有以下几个优点：
（1）本***通过使用滤波电路、高精度电容传感器、多通道测量等方法，减少外接干扰，保证测量精度，解决了短距线缆测量快速、精准的难题，实现其功能性和应用性；
（2）本***可用于不同场景电容式短距线缆检测，满足多种不同场景，多种不同长度线缆的测量需求，提高***适用范围；
（3）本***具有测量精度高、操作便捷，结构简单、制作成本低廉的优点，同时具有短路报警和自检功能，为使用者提供便利，主要解决了短距线缆长度的检测难题。
附图说明
图1为电容式短距线缆长度快速测量***的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本实用新型。实施方案应理解为说明性的，而非限制本实用新型的范围，本实用新型的实质和范围仅由权利要求书所限定。
实施例1
一种电容式短距线缆长度测量***，其特征在于它包括测量模块、微控制器模块、人机交互模块，三个模块结合于一体；其中微控制器模块一边测量模块连接，另一边与人机交互模块连接；测量模块前端设有线缆连接头用于和被测线缆相连，多个测量通道与电容式传感器模块相连，电容式传感器模块与微控制器模块通过I2C连接微控制器模块，所述微控制器模块包括ARM控制器、I2C、UART、DSP、FLASH，其中的微控制器模块通过UART与人机交互模块连接，人机交互界面用于显示测量数据和调节测量模式。
实施例2
一种电容式短距线缆长度测量***，它包括测量模块、微控制器模块和人机交互模块，该***通过微控制器连接测量模块和人机交互模块，实现三个模块连为整体。由测量电路模块对短剧线缆长度进行测量，测得的数据经过电容式传感器采集后被送至微控制器进行处理，由人机交互界面显示测量结果，完成测量过程。对于工业领域中的短距线缆长度的测量，包括以下步骤：
1.在基于电容式传感器的测量电路模块中，测量模块前端的线缆连接头用于和被测线缆相连，经滤波电路后通过测量通道与电容式传感器相连；
2.电容式传感器通过I2C连接微控制器的核心控制电路；
3.人机交互界面用于显示测量数据和测量模式选择。
显示测量结果使用如下：
1.打开***电源，启动测量***，初始化***，显示模式选择界面；
2.在人机交互界面选择进入校准模式，将线缆连接头放置在标准长度校准器，校准连接头；
3.在人机交互界面选择进入测量模式，将线缆连接头接入待测线缆，按下测量按键，***自动进行测量，在人机交互界面，显示测量结果。本设计同时具有短路自检功能，一旦短***会长鸣发出警报，保证***安全。
实施例3
一种电容式短距线缆长度测量***，它包括测量模块、微控制器模块和人机交互界面模块，三个模块结合于一体，由测量电路模块对短剧线缆长度进行测量，测得的数据经过电容式传感器采集后被送至微控制器进行处理，由人机交互界面模块显示测量结果，完成测量过程。对于信息***传输领域中的测量，包括以下步骤：
1.在基于电容式传感器的测量电路模块中，测量模块前端的线缆连接头用于和被测线缆相连，四个测量通道经滤波电路后与电容式传感器相连；
2.电容式传感器与通过数据总线连接微控制器的核心控制电路；
3.人机交互界面用于显示测量数据和测量模式选择。
实施例4
一种电容式短距线缆长度测量***，它包括测量模块、微控制器模块和人机交互模块，该***通过微控制器连接测量模块和人机交互模块，实现三个模块连为整体。其中
所述的测量模块包括多个测量探头和电容式传感器模块，电容式传感器模块为LDC1612转换器（有市售），引出的时钟线（SCL）和数据线（SDA）端口与微控制器模块直接连接。所述微控制器模块为STM32F103RCT6模块（有市售），其前端与测量模块连接，后端与人机交互模块相连。所述人机交互模块为迪文T5L屏幕（有市售），通过RX引脚和TX引脚与微控制器模块连接。
Claims (1)
1.一种电容式短距线缆长度测量***，其特征在于它包括测量模块、微控制器模块、人机交互模块，三个模块结合于一体；其中微控制器模块一边与测量模块连接，另一边与人机交互模块连接；测量模块前端设有线缆连接头用于和被测线缆相连，测量模块中多个测量通道与电容式传感器模块相连，电容式传感器模块与微控制器模块通过I2C连接微控制器模块，所述微控制器模块包括ARM控制器、I2C、UART、DSP、FLASH，其中的微控制器模块通过UART与人机交互模块连接，人机交互界面用于显示测量数据和调节测量模式。
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