高效线束测试仪的设计

    线束是当今电子化、信息化时代行业中发展最快，市场需求量最大，安装最为方便的产品之一。 小到普通家电、通讯设备、计算机及外部设备， 大到汽车和飞机等均需采用大量线束。 据统计，一辆高级轿车中，其导线长度可达 2km，电气接点可达 1500个。 为了防止因线束不合格而导致产品装配后发生故障，必须在使用前对线束进行测试。 随着技术的发展，越来越多的线束生产厂商开始使用线束自动测试设备对线束进行检测， 摆脱了过去靠工人使用万用表、 蜂鸣器等对线束进行检测的低效方法。 目前，此类设备主要产自美国和日本，我国也有相关企业开始研发此类设备。 但是， 这些线束自动测试设备大多存在以下三个问题：一是检测容量小，检测速度慢，效率有待提高；二是通用性不够，适应面比较狭窄，无法满足线束快速发展的要求；三是实用性和易用性不强，设备成本高，操作不方便。

    不同的行业对线束可靠性的要求不同， 所以测量的项目也不同。 通常情况下，测量的项目主要有以下三个：①连通性测试；②线束连接导线与接插件的连接电阻； ③接头在导线上的接合牢固性测量。 其中连通性测试是最基本的测试项目，要求 100％正确。 实际应用中，企业最注重连通性测试，必须确保万无一失。另外，企业对线束测试仪的检测速度、检测容量和通用性的要求越来越高。 因此，设计一种可以实时检测，具备自学习功能，并且检测容量大、操作简单、成本低的线束自动测试设备具有十分重要的意义。

    1 工作原理

    目前，对线束连通性的检测多采用电平比较法。 假设待检测的线束共有 n 个端点 K₁，K₂，…，K_n，进行检测时，分别在各个端点K_i（i＝1，2，…，n）施加一定的电压，然后读取另外 n－1 个端点上的电压情况， 如果某个端点 K_m上的电压与端点 K_i上的电压相等，则表明端点 K_m与 K_i有连接，反之，则表明二者之间无连接。 随着数字电路的发展，线束检测设备大多通过对某个端点施加数字逻辑电平＋5／0V，然后将其它端点接到微控制器外部接口，读取微控制器对应接口的电平的方式实现对线束连通性的检测。

    由于用户对检测容量要求越来越高，即待检测线束的端点数特别多，有几百个甚至几千个，无法将数量如此庞大的线束端点全部直接接在微控制器有限的外部接口上，必须在信号输出侧通过多路选择开关，依次选通各个端点并施加逻辑电平，然后在信号输入侧也通过多路选择开关， 依次读取线束全部端点上的电平，并进行连通性判断。 线束检测系统原理框图如图 1 所示。