自动化检测方法在型号电缆网中的应用

　　1 引言

　　型号产品电缆网传统的检测方法为手工检测和专用测试台检测，这两种检测方法均存在许多不足之处。

　　手工检测主要使用三数字万用表、高绝缘漏电流测试仪及交流击穿仪配合完成，优点是无需设计、简单经济，只需常用仪表搭配即可完成，且适合任何型号的电缆网检测；缺点是，操作繁杂，检测效率低下，容易出现错漏检现象，只适用于电缆网研制阶段使用。

　　专用测试台是指专门根据某个型号电缆网的检测要求设计的测试台，考虑到成本问题，一般设计成由模拟电路、扳键开关及指示灯等组成。

　　优点是操作相对手工检测简单方便，检测效率高；缺点是针对性太强，不同的型号需用不同的测试台，且对同一个型号，若稍有改动，测试台就必须重新设计制造，很不经济，且设计制造调试周期长。

　　而利用标准测试台实现型号电缆网自动化检测的全新设计理念，可以很好解决上述传统的检测方法的不足。电脑控制、全自动化检测，操作方便快捷，检测效率相当高。虽一次性投入相对专用测试台贵，但适用于各种型号，各个阶段电缆网的检测，所以非常经济合算。

　　2 检测原理

　　标准测试台一般由测试软件、工控机、测试组合和测试接口四部分，测试软件安装在于工控机中。工控机是测试台的控制及数据处理中心，其与测试软件一起完成测试台的自检、测试项目的编程、测试过程的全程监控以及测试结果的判读与数据处理。测试组合是测试台的执行单元，主要由控制单元、低压测试模块、高压测试模块及直流稳压电源、测试接口等组成。控制单元用于接收工控机的指令控制测试组合内各模块进行测试，并将测试数据传给工控机进行处理；低压测试模块用于导通检查、低压绝缘检查和元器件测量；高压测试模块用于高压绝缘检查和交流击穿测试；直流稳压电源用于功能检查，主要是给包含继电器的被测件提供动作电压；测试接口分为电源接口和测试点接口，用于与被测件连接。

　　测试软件是该测试台的重要组成部分，它由自检模块、数据库以及测试项目三部分组成。自检模块主要负责对测试台硬件部分如高低压测试模块、测试接口等进行自检，确保在测试前这些模块功能完好；数据库即元器件库，用于存储元器件的型号与点号（编程时只能从该数据库调用元器件，无法新建或从其它地方调用，所以在编程前必须将所需元器件存入该数据库中）；测试项目是测试软件的核心组成部分，所有的检测项目的编程以及最终的数据处理均在该模块下进行，其由打印模块、测试面板以及标准编程模块组成，其中测试面板与标准编程模块又各分为几个小模块。

　　3 实际应用过程

　　用标准测试台实现型号产品电缆网的自动化检测需完成工艺电缆的设计与软件编程两部分工作，其中软件编程是重点也是难点。

　　（a）

　　（b）

　　图1

　　3.1 工艺电缆设计

　　工艺电缆的作用是实现产品与测试台的连接，保证两者之间电信号的正常传输。其设计原理比较简单，一般如图 1 （ a ）所示 , 电缆两端接插件之间的点一一对应。但在该型号产品中我们做了改进，如图 1 （ b ）所示。

　　两图相比，图（ b ）比图（ a ）多了中间转接接插件。按图（ a ）设计，更换工艺电缆需从测试台一端更换，操作比较麻烦，且频繁操作容易损坏测试台对外接口。按图（ b ）设计，更换工艺插头时，测试台一端接插件不动，从中间转接插头处更换，操作比较方便，同时可以对测试台对外接口起到保护作用；其次比较经济，与测试台对接的接插件为厂家提供的专用接插件，价格昂贵，按图（ a ）设计，需两套这样的专用接插件；按图（ b ）设计，只需一套即可，且避免了测试台对外接口损坏带来的维修费用。

　　3.2 软件编程

　　软件编程是将检测项目、检测点程序化，以完成最终的自动化测试。

　　编程是在标准测试台提供的编程模块下进行，使用的编程方式及编程语言由测试台自身决定。

　　3.2.1 编程方案及流程

　　电缆网的测试流程为先导通后绝缘。为了在测试时及时发现问题，测试过程中设置了遇错停止命令，即无论是导通测试还是绝缘测试，一旦出现错误，就会立即停止，操作人员可以根据需要选择继续测试或是重新测试。另外，整个测试过程中，操作人员可随时中断测试，退出测试程序，这样可以选择性进行测试，对排查故障非常有用。

　　3.2.2 难点及需注意的问题

　　3.2.2.1 导通检查

　　导通检查编程的难点在于导通参数中门槛电阻的设置。门槛电阻是指判断导通与否的标准电阻，若实测值小于该电阻，说明测试点之间导通，反之断路。用门槛电阻来判断两点之间是否导通是一种新的测试方法。一直以来，由于传统导通方法的限制，即用蜂鸣器或指示灯来判断两点之间是否导通，所以导通电阻实际应为多大一直被忽略，没有标准要求，也没有经验值可借鉴。现只能根据产品的实际导通电阻值来设定门槛电阻，即门槛电阻 R= 工艺电缆的线路电阻 RL ＋ 产品中两点之间最大的导通电阻 RCMAX ＋ 1 Ω 的公差。为了方便，同一个产品其导通点之间的门槛电阻值设置相同。对于该型号电缆网与电气控制盒门槛电阻分别设置为4 Ω 和 2 Ω 。

　　3.2.2.2 绝缘检查

　　绝缘检查编程需注意的问题是绝缘测试算法的选择。

　　绝缘测试有二种算法：第一种，快速算法 : 此算法是先将绝缘表中同一个继电器矩阵板上的测试点进行短接，矩阵板之间进行绝缘检查；然后同一个继电器矩阵板上的测试点再一点对其余点进行绝缘检查。测试速度很快，但对于错误查找，很难定位到具体的测试点。 第二种，标准算法 :

　　绝缘表中每个测试点对表中其余点进行绝缘检查，检查次数等于绝缘表中包含的测试点数量。对于错误查找，每个测试点做最小范围的绝缘测试直到精确定位到错误点。

　　测试算法的选择是由产品的检测要求及不同情况下的测试需求所决定的，在不同的情况下能做出恰当的算法选择对测试是非常有利的。对于该型号产品，由于只要求绝缘电阻大于某个标准值，不需要测出测试点之间的具体绝缘电阻值，且测试点较多（约七百个测试点），为了既能节省时间，快速完成测试，又能在发现错误时，准确定位到错误点，所以选择了第二种测试算法。

　　4 结论

　　利用标准测试台实现型号电缆网的自动化测试不仅减少了设计人员的工作量，大大缩短了研制时间，而且最重要的是大大提高了生产效率，将原手工检测需 2 至 3 个小时，专用测试台需 30 至 40 分钟完成的测试，只需8 至 10 分钟便可以完成。它可以将不同型号电缆网的检测程序存储起来，若要对某型号电缆网进行测试时，只需调用该型号的检测程序并配合相应的工艺电缆便可完成。利用标准测试台实现型号电缆网的自动化测试这一全新的设计理念以其较传统检测的明显优越性必将成为未来发展的趋势。