專利名稱：線路物理參數(shù)的測試裝置、方法和單板設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種線路物理參數(shù)的測試裝置、方法和單板設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于通訊技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，xDSL(Digital SubscriberLine，數(shù)字用戶線) 的用戶快速增長，xDSL信號通過用戶線在局端(CO)和用戶端(CPE)之間傳輸。但是用戶線會受到老化、受潮、人為破壞等多種因素影響，導(dǎo)致xDSL信號被衰減，甚至中斷。為了保障xDSL業(yè)務(wù)的正常運行，提高電信服務(wù)質(zhì)量，需要對用戶線路參數(shù)進行快速及時的測量。用戶線路參數(shù)測試主要包括TIP線(也稱正極線)、RING線(也稱負極線) 之間、TIP線對地、RING線對地的直流電壓、交流電壓、絕緣電阻、電容等。目前，用戶線參數(shù)的測試主要通過112測試臺來完成，但這種設(shè)備體積較大，價格比較昂貴，其測試不同線路時無法實現(xiàn)自動切換，必須依靠人工完成切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種線路物理參數(shù)的測試裝置、方法和單板設(shè)備，以至少解決上述112測試臺無法自動切換不同線路進行測試的問題。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種線路物理參數(shù)的測試裝置，該裝置包括數(shù)據(jù)處理與控制器，用于控制信號發(fā)生器、信號接收器和開關(guān)，并接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號，根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)確定參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)確定的參與計算的數(shù)字信號計算被測試的線路的物理參數(shù)；開關(guān)，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制選擇被測試的線路，使被測試的線路與信號發(fā)生器和信號接收器連通；信號發(fā)生器，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號，將該激勵信號發(fā)送到被測試的線路，并向數(shù)據(jù)處理與控制器反饋激勵信號；信號接收器，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制采集被測試的線路上的信號，并向數(shù)據(jù)處理與控制器反饋采集信號；多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于對信號發(fā)生器反饋的激勵信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，對信號接收器反饋的采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出給數(shù)據(jù)處理與控制器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種單板設(shè)備，包括CPU和上述裝置，該裝置中的數(shù)據(jù)處理與控制器與CPU相連。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種線路物理參數(shù)的測試方法，該方法使用上述測試裝置，包括以下步驟開關(guān)根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制選擇被測試的線路，使被測試的線路與信號發(fā)生器和信號接收器連通；信號發(fā)生器根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號，將激勵信號發(fā)送到被測試的線路，并向數(shù)據(jù)處理與控制器反饋激勵信號；信號接收器根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制采集被測試的線路上的信號，向數(shù)據(jù)處理與控制器反饋采集信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器對信號發(fā)生器反饋的激勵信號和信號接收器反饋的采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號，輸出該數(shù)字信號；數(shù)據(jù)處理與控制器接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號，根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)確定參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)確定的所述參與計算的數(shù)字信號計算所述被測試的線路的物理參數(shù)。通過本發(fā)明，采用數(shù)據(jù)處理與控制器控制開關(guān)自動選擇測試線路，不需要手動切換測試線路，簡化了操作，解決了 112測試臺無法自動切換不同線路進行測試的問題，提高了操作效率；同時，該裝置比較小，便于集成在寬帶接入板(例如，單板設(shè)備)上，使用方便。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例1的線路物理參數(shù)的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例1的數(shù)據(jù)處理與控制器的具體結(jié)構(gòu)框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例1的單板設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例2的線路物理參數(shù)的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例2的線路物理參數(shù)的測試裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例2的單板設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例3的線路物理參數(shù)的測試方法流程圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例3的測試線路的模型示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例3的測試線路電壓的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例3的測試線路阻容的示意圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例3的測試線路非線性器件的示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本發(fā)明實施例通過采用數(shù)據(jù)處理與控制器控制開關(guān)自動選擇被測試的線路，實現(xiàn)了自動切換不同線路進行測試的目的?；诖耍景l(fā)明實施例提供了一種線路物理參數(shù)的測試裝置、方法和單板設(shè)備。其中，本發(fā)明實施例中的被測試線路可以為雙絞線(也稱為用戶線)，也可以為同軸電纜，這里的雙絞線指由TIP線和RING線組成的線路。實施例1圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的線路物理參數(shù)的測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括數(shù)據(jù)處理與控制器12、信號發(fā)生器14、信號接收器16、開關(guān)18和多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其中，多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器指1個以上，分別對應(yīng)每條待測試的線路，設(shè)置在信號發(fā)生器14與數(shù)據(jù)處理與控制器12、信號接收器16與數(shù)據(jù)處理與控制器12之間，本實施例以兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器為例進行說明，分別為模數(shù)轉(zhuǎn)換器20a和模數(shù)轉(zhuǎn)換器20b ；其中，數(shù)據(jù)處理與控制器12與信號發(fā)生器14、信號接收器16和開關(guān)18分別相連；各個器件的功能如下數(shù)據(jù)處理與控制器12，用于控制信號發(fā)生器14、信號接收器16和開關(guān)18，并接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器20a和20b輸出的數(shù)字信號，根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)確定參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)確定的參與計算的數(shù)字信號計算被測試的線路的物理參數(shù)；開關(guān)18，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器12的控制選擇被測試的線路，使被測試的線
5路與信號發(fā)生器14和信號接收器16連通；信號發(fā)生器14，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器12的控制產(chǎn)生激勵信號，將激勵信號發(fā)送到被測試的線路，并向數(shù)據(jù)處理與控制器12反饋激勵信號；信號接收器16，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器12的控制采集被測試的線路上的信號，并向數(shù)據(jù)處理與控制器12反饋采集信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器20a，用于對信號發(fā)生器14反饋的激勵信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出給數(shù)據(jù)處理與控制器12 ；模數(shù)轉(zhuǎn)換器20b，用于對信號接收器16反饋的采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出給數(shù)據(jù)處理與控制器12。本實施例中的開關(guān)18指與待測試線路相連的端口，即模擬開關(guān)，實際實現(xiàn)時，數(shù)據(jù)處理與控制器12通過向這些端口發(fā)送數(shù)字信號0和1觸發(fā)當(dāng)前被測試的線路與信號發(fā)生器14和信號接收器16連通，例如待測試的線路有4個，且當(dāng)前被測試的線路為第一個時，數(shù)據(jù)處理與控制器12可以產(chǎn)生“1000”指令依次發(fā)送給與待測試線路相連的各個端口， 接收到“ 1，，的端口將接通待測試的線路，作為當(dāng)前被測試的線路。本實施例中數(shù)據(jù)處理與控制器12對反饋信號的處理的具體方式與所要測得的物理參數(shù)相關(guān)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)物理常識設(shè)計具體的算法，實現(xiàn)所測的物理參數(shù)。例如如果當(dāng)前欲測試的物理參數(shù)為線路的電壓時，可以直接讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的信號接收器16反饋的信號進行相應(yīng)計算得到。本實施例通過采用數(shù)據(jù)處理與控制器控制開關(guān)自動選擇被測試的線路，解決了 112測試臺無法自動切換不同線路進行測試的問題，同時， 本實施例的裝置體積也比較小，與112測試臺相比，成本較低，操作簡單，各端口之間的切換由軟件負責(zé)，不用人工切換。通過測量出的線路的物理參數(shù)(性能參數(shù))，可以判斷線路是否存在缺陷，例如線路斷路，短路等，進而完成后續(xù)故障恢復(fù)處理。參見圖2，為上述數(shù)據(jù)處理與控制器12的具體結(jié)構(gòu)框圖，該數(shù)據(jù)處理與控制器12 包括控制模塊122，用于向信號發(fā)生器14發(fā)送激勵信號產(chǎn)生指令，向信號接收器16發(fā)送采集指令，以及向開關(guān)18發(fā)送線路選擇指令；其中，本實施例的采集指令包括觸發(fā)信號接收器16開啟和關(guān)閉的指令，以使信號接收器16進入工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)；信號接收模塊124，用于接收多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(即模數(shù)轉(zhuǎn)換器20a和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 20b)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號；參數(shù)計算模塊126，與信號接收模塊IM相連，用于對信號接收模塊1 接收的數(shù)字信號進行計算，得到被測試的線路的物理參數(shù)。為了提高測試的精度，上述裝置還包括多個運算放大器，設(shè)置在被測試的線路與信號發(fā)生器14之間，用于對信號發(fā)生器14產(chǎn)生的激勵信號進行放大，以及設(shè)置在被測試的線路與信號接收器16之間，用于對被測試的線路反饋的信號進行放大。根據(jù)測試的物理參數(shù)，上述裝置中還可以包括由兩個電阻構(gòu)成的分壓電路模塊， 設(shè)置在被測試的線路與信號接收器16之間，用于分擔(dān)被測試的線路與數(shù)據(jù)處理與控制器 12間的電壓。為了得到被測試線路的電流，上述裝置還可以包括多個指定電阻，設(shè)置在被測試的線路與信號發(fā)生器14之間，用于向數(shù)據(jù)處理與控制器12提供指定電阻的電壓，以使數(shù)據(jù)處理與控制器12根據(jù)該電壓和指定電阻的阻值計算出被測試的線路的電流。本實施例中的數(shù)據(jù)處理與控制器12根據(jù)欲獲取的物理參數(shù)控制信號發(fā)生器14產(chǎn)生直流電壓、交流電壓或階躍信號，例如，根據(jù)欲獲取的物理參數(shù)發(fā)送不同的控制指令，以產(chǎn)生不同的激勵信號。本實施例的上述裝置可以單獨做成一個設(shè)備，該設(shè)備可以與外界的CPU相連，在 CPU的控制下完成測試任務(wù)。該裝置也可以設(shè)置在單板設(shè)備上，參見圖3所示的單板設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，該設(shè)備以采用圖1所示裝置為例，還包括CPU 22和EPLD 24。該裝置的數(shù)據(jù)處理與控制器12可以與單板設(shè)備上的CPU 22連接，其中，數(shù)據(jù)處理與控制器12是專門控制線路測試的器件，其與外部采用SPI (Service Provider hterface，服務(wù)提供者接口) 方式通訊；如果CPU有SPI 口，可以直接用CPU的SPI與數(shù)據(jù)處理與控制器12對接，實現(xiàn)CPU 對它的直接控制，即圖中虛線所示方式。如果CPU 上沒有 SPI 口，也可以通過 EPLD (Erasable Programmable Logic Device，可擦除可編程邏輯器件)轉(zhuǎn)換一下，將HOST (主機)總線方式轉(zhuǎn)換成SPI方式，然后再與數(shù)據(jù)處理與控制器12連接，這樣CPU通過EPLD間接的去訪問和控制數(shù)據(jù)處理與控制器12 ；這兩種方式只要選其中一種就行；目前的單板設(shè)備上都有CPU和EPLD，由于HOST 轉(zhuǎn)SPI比較方便，所以本實施例是通過EPLD來控制數(shù)據(jù)處理與控制器12的。若虛線所示方式，即采用CPU上的SPI接口，連線將比較少，實現(xiàn)也比較簡單。本實施例中的上述器件可以采用現(xiàn)有的器件實現(xiàn)，也可以根據(jù)測試的線路設(shè)計上述器件。本實施例的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動測試多條線路，操作簡單方便，并且其體積小，使用方便，集成在單板設(shè)備上便于攜帶，同時成本較低，具有較強的市場應(yīng)用前景。實施例2本實施例以待測線路為用戶線路(雙絞線)為例，提供一種用戶線路物理參數(shù)的測試裝置，參見圖4，該裝置主要包括信號發(fā)生器、信號接收器、開關(guān)、電阻、ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、AMP(運算放大器)及數(shù)據(jù)處理與控制器，各個器件間的連接關(guān)系可以根據(jù)需要調(diào)整， 本實施例僅以圖4為例進行說明，但不限于圖4所示結(jié)構(gòu)，其中，ΤΙΡ0、RINGO為一對用戶線，與接收部分的ST0、SRO相對應(yīng)的；依次類推，TIP7、RING7為另一對用戶線，與接收部分的ST7、SR7相對應(yīng)的。各個器件的功能如下①數(shù)據(jù)處理與控制器——可以根據(jù)需要選擇測試的線路，將開關(guān)^或者開關(guān)Stw 連接到待測線路上，同時對信號發(fā)生器發(fā)送的激勵信號的反饋與信號接收器收到的信號進行處理計算，最終得到需要測量的線路參數(shù)；②信號發(fā)生器——可以產(chǎn)生特定的激勵信號，包括幅度可調(diào)的直流電壓信號，幅度與頻率可調(diào)的交流電壓信號，斜率與幅度可調(diào)的階躍信號；③信號接收器——采樣線路上的響應(yīng)信號，并將其傳輸給數(shù)據(jù)處理與控制器。④電阻——Rm與&構(gòu)成分壓電路，以防止外部電壓較高時損壞器件；通過測量& 兩端的電壓值，可以計算出信號發(fā)生器輸出到TIP和RING線上的電流；當(dāng)開關(guān)Sqff連接到待測線路上時，可以讓TIP和RING線上的電容對地放電，在測量前做這個操作能增加測試精度。例如，測電壓時首先要將開關(guān)連接到待測線路，此時需要控制器控制的；另外信號發(fā)生器出來后的信號反饋給數(shù)據(jù)處理與控制器的主要目的是數(shù)據(jù)處理與控制器發(fā)送的信號的幅值及電流大小(電流是通過那個電阻兩端的電壓值除以電阻大小得到的)；如果只測電壓的話，可以不使用信號發(fā)生器反饋的信號，直接使用信號接收器反饋的信號，讀到的數(shù)據(jù)乘上1+Rm/Rg (電壓被Rm和Rg分壓)。⑤ADC——將得到的模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，使得數(shù)據(jù)處理與控制器能夠進行處理，該器件可以設(shè)置在數(shù)據(jù)處理與控制器內(nèi)，也可以設(shè)置在數(shù)據(jù)處理與控制器外，本實施例圖4為設(shè)置在數(shù)據(jù)處理與控制器外。⑥AMP——放大輸出的信號和放大接收的信號，提高測量精度，該器件為可選器件。⑦開關(guān)^或者Stw——Son的作用是連通或斷開待測線路，Soff的作用是將選定的線路接地；其可以為模擬開關(guān)。參見圖5，為本實施例中的開關(guān)的另一種實現(xiàn)方式，其中，需要測試時，將Sw連接到相應(yīng)的線路上，不測試時將Sm連接到地上。同樣，圖4和圖5所示的裝置也可以設(shè)置在單板設(shè)備上，此時，單板設(shè)備上的CPU 與該裝置上的數(shù)據(jù)處理與控制器相連，其連接方式仍可以有兩種，即實施例1中的兩種方式，這里僅以圖4所示裝置為例進行說明，參見圖6所示的單板設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖，單板設(shè)備通過其上的CPU控制數(shù)據(jù)處理與控制器，完成線路的測試。本實施例的信號發(fā)生器向待測用戶線路發(fā)送已知信號，隨后信號接收器接收用戶線上的反饋信號，由數(shù)據(jù)處理與控制器進行處理，確定用戶線的物理特性，整個測試過程不需要手動切換測試線路，直接由數(shù)據(jù)處理與控制器發(fā)送控制指令即可實現(xiàn)，操作簡單，且裝置的成本比較低。實施例3圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的線路物理參數(shù)的測試方法流程圖，該方法中的測試裝置使用上述實施例1或2中的測試裝置，包括以下步驟步驟S702，開關(guān)根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制選擇被測試的線路，使被測試的線路與信號發(fā)生器和信號接收器連通；步驟S704，信號發(fā)生器根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號，將該激勵信號發(fā)送到被測試的線路，并向數(shù)據(jù)處理與控制器反饋該激勵信號；步驟S706，信號接收器根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制采集被測試的線路上的信號，向數(shù)據(jù)處理與控制器反饋采集信號；步驟S708，模數(shù)轉(zhuǎn)換器對信號發(fā)生器反饋的激勵信號和信號接收器反饋的采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到并輸出該數(shù)字信號；步驟S710，數(shù)據(jù)處理與控制器接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號，根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)確定參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)確定的參與計算的數(shù)字信號計算被測試的線路的物理參數(shù)。其中，信號發(fā)生器根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號包括數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)欲獲取的物理參數(shù)產(chǎn)生控制指令；信號發(fā)生器根據(jù)控制指令產(chǎn)生直流電壓、交流電壓或階躍信號。圖8示出了本發(fā)明實施例的測試線路的模型結(jié)構(gòu)框圖，其中，Ctc為TIP線與地之間的電容，CKe為RING線與地之間的電容，Ctk為TIP線與RING之間的電容，Rtc為TIP線與地之間的電阻，Reg為RING線與地之間的電阻，Rte為TIP線與RING之間的電阻，Utg dc為 TIP線與地之間通過等效阻抗Zbat TIP耦合的直流電壓，UTG_AC為TIP線與地之間通過等效阻抗Zbat TIP耦合的交流電壓，Ukldc為RING線與地之間通過等效阻抗Zbat KINe耦合的直流電壓， Ueg ac為RING線與地之間通過等效阻抗Zbat KINe耦合的交流電壓，Utoc為TIP線與RING線之間通過等效阻抗Zbat TIPKIN(;耦合的直流電壓，UTE_AC為TIP線與RING線之間通過等效阻抗 Zbat_tipeing耦合的交流電壓。基于圖8所示的測試線路，本實施例采用實施例2提供的測試裝置測試線路電壓， 圖9為測試線路電壓示意圖，具體測試過程如下信號接收器直接采樣TIP、RING線上的電壓值，傳輸給數(shù)據(jù)處理和控制器，數(shù)據(jù)處理和控制器根據(jù)這個電壓值，并根據(jù)已知條件，計算出TIP、RING線上的直流電壓、交流電壓，以及交流信號的頻率。由于信號接收器的輸入電壓有限制，因此需要在對輸入的電壓進行分壓后在進行處理。例如當(dāng)測量直流電壓時，信號接收器將采集到的電壓值傳給數(shù)據(jù)處理與控制器，數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)該值和已知固定的電阻分壓比計算出TIP和RING線上的直流電壓；當(dāng)測量交流電壓時，信號接收器按固定頻率采樣接收到的數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)依次傳遞給數(shù)據(jù)處理與控制器，數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)這些數(shù)據(jù)和已知的電阻分壓比，計算出交流信號的頻率與峰峰值。由于信號接收器采樣數(shù)據(jù)的頻率固定，因此對于線路上的交流信號的頻率也有限制，信號接收器采樣數(shù)據(jù)的頻率越高，則可測線路上交流信號的頻率也越高，可以根據(jù)需要設(shè)定信號接收器的采樣數(shù)據(jù)頻率?；趫D8所示的測試線路，本實施例采用實施例2提供的測試裝置測試線路的阻容，圖10示出了測試線路阻容示意圖。為了防止電容上有電壓影響測量精度，可以先對 TIP、RING線上的電容進行放電，然后信號發(fā)生器分別按產(chǎn)生信號的順序在TIP、RING線上產(chǎn)生已知的直流電壓、正弦波信號或階躍信號，并將該信號反饋給數(shù)據(jù)處理與控制器；其中，產(chǎn)生信號的順序可以為先產(chǎn)生直流電壓，也可以為先產(chǎn)生交流信號，信號可以根據(jù)需要按一定次序反復(fù)產(chǎn)生；信號接收器對線路上產(chǎn)生的各種激勵的反饋信號進行測量，并把數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理與控制器，數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)接收到的信號，按特定的算法計算出 CTG> CEG, Cte, Rtg, Reg, Rte 等線路物理參數(shù)。測量電阻時，第一步，在TIP線上加已知直流電壓VI，RING線的信號輸出接地，通過信號接收器采集TIP、RING線上測量的數(shù)據(jù)，傳給數(shù)據(jù)處理與控制器；第二步，在RING線上加已知直流電壓V2，TIP線的信號輸出接地，通過信號接收器將TIP、RING線上測量的數(shù)據(jù)分別傳給數(shù)據(jù)處理與控制器；數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)通過設(shè)定的算法，計算得至丨J Rtg Rrg與RTE°測量電容時，為了將I TC，Reg與Rtk引起的測量誤差盡可能減到最小，先測量出I TC， Reg與Rtk的值。然后在TIP線上加已知頻率的交流電壓V3，RING線的信號輸出開路，通過信號接收器采集TIP、RING線上測量的數(shù)據(jù)(包括信號的相位)，傳給數(shù)據(jù)處理與控制器；在 RING線上加已知頻率的交流電壓V4，TIP線的信號輸出開路，通過信號接收器將TIP、RING 線上測量的數(shù)據(jù)(包括相位)傳給數(shù)據(jù)處理與控制器；數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)和測量得到的I TC，Reg與Rtk的值，通過設(shè)定的算法，計算得到CTC，Ceg與CTK。
另外，本發(fā)明實施例提供的測試裝置還可以用于測試線路上是否有非線性器件， 圖11為本實施例測試線路非線性器件的示意圖，具體測試過程如下在測量線路電阻時，通過在TIP線與RING線之間加正電壓，由于二極管Diode的處在反向截止狀態(tài)，Rload不會影響測量的I ，此時測量得到的值為I —ros ；當(dāng)TIP線與RING 線之間加負電時，二極管Diode導(dǎo)通，此時測得的I^tk nk為Rujad與Rtk的并聯(lián)值。若ros與 RTK—NE(；相差很大，則可以判斷出TIP與RING線之間有非線性器件，并能知道非線性器件的極性，若Rtk PQS與Rtk NEe，這兩個值相差不大，則可以知道TIP與RING之間沒有非線性器件。在測試非線性器件時，Rte需要選擇大于Rum器件，以保證測量的準確性?？蛇x地，本實施例僅給出上述幾種測試方式，根據(jù)實際測試要求，可以在數(shù)據(jù)處理與控制器中設(shè)置不同的數(shù)據(jù)處理算法，改變上述測量線路物理參數(shù)的具體步驟與方法。本實施例采用實施例1或2中的測試裝置可以自動獲取線路的物理參數(shù)，通過測試裝置中的數(shù)據(jù)處理與控制器的處理算法得到測試結(jié)果，解決了 112測試臺不能實現(xiàn)自動切換測試線路的問題，進而提高了測試的效率。從以上的描述中可以看出，本發(fā)明實施例中的測試裝置采用數(shù)據(jù)處理與控制器控制開關(guān)自動選擇測試線路，不需要手動切換測試線路，簡化了操作，提高了操作效率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
10
權(quán)利要求
1.一種線路物理參數(shù)的測試裝置，其特征在于，包括數(shù)據(jù)處理與控制器，用于控制信號發(fā)生器、信號接收器和開關(guān)，并接收模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號，根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)確定參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)確定的所述參與計算的數(shù)字信號計算所述被測試的線路的物理參數(shù)；所述開關(guān)，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理與控制器的控制選擇被測試的線路，使所述被測試的線路與所述信號發(fā)生器和所述信號接收器連通；所述信號發(fā)生器，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號，將所述激勵信號發(fā)送到所述被測試的線路，并向所述數(shù)據(jù)處理與控制器反饋所述激勵信號；所述信號接收器，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理與控制器的控制采集所述被測試的線路上的信號，并向所述數(shù)據(jù)處理與控制器反饋采集信號；多個所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于對所述信號發(fā)生器反饋的所述激勵信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，對所述信號接收器反饋的所述采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出給所述數(shù)據(jù)處理與控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理與控制器包括控制模塊，用于向所述信號發(fā)生器發(fā)送激勵信號產(chǎn)生指令，向所述信號接收器發(fā)送采集指令，以及向所述開關(guān)發(fā)送線路選擇指令；信號接收模塊，用于接收所述多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號；參數(shù)計算模塊，用于根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)從所述信號接收模塊接收的數(shù)字信號中選擇參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)選擇的所述參與計算的數(shù)字信號計算所述被測試的線路的物理參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第一運算放大器，設(shè)置在所述被測試的線路與所述信號發(fā)生器之間，用于對所述信號發(fā)生器產(chǎn)生的激勵信號進行放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括第二運算放大器，設(shè)置在所述被測試的線路與所述信號接收器之間，用于對所述被測試的線路上的信號進行放大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括由兩個電阻構(gòu)成的分壓電路模塊，設(shè)置在所述被測試的線路與所述信號接收器之間， 用于分擔(dān)所述被測試的線路與所述數(shù)據(jù)處理與控制器間的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括多個指定電阻，設(shè)置在所述被測試的線路與所述信號發(fā)生器之間，用于向所述數(shù)據(jù)處理與控制器提供所述指定電阻的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)欲獲取的物理參數(shù)控制所述信號發(fā)生器產(chǎn)生直流電壓、交流電壓或階躍信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的裝置，其特征在于，所述線路為雙絞線或同軸電纜。
9.一種單板設(shè)備，包括CPU，其特征在于，還包括權(quán)利要求1-7任一項所述的裝置，所述裝置的數(shù)據(jù)處理與控制器與所述CPU相連。
10.一種線路物理參數(shù)的測試方法，其特征在于，所述方法使用權(quán)利要求1-7任一項所述的裝置，包括開關(guān)根據(jù)數(shù)據(jù)處理與控制器的控制選擇被測試的線路，使所述被測試的線路與信號發(fā)生器和信號接收器連通；所述信號發(fā)生器根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號，將所述激勵信號發(fā)送到所述被測試的線路，并向所述數(shù)據(jù)處理與控制器反饋所述激勵信號；所述信號接收器根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理與控制器的控制采集所述被測試的線路上的信號， 向所述數(shù)據(jù)處理與控制器反饋采集信號；模數(shù)轉(zhuǎn)換器對所述信號發(fā)生器反饋的激勵信號和所述信號接收器反饋的所述采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號，輸出所述數(shù)字信號；所述數(shù)據(jù)處理與控制器接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號，根據(jù)被測試的線路的物理參數(shù)確定參與計算的數(shù)字信號，根據(jù)確定的所述參與計算的數(shù)字信號計算所述被測試的線路的物理參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述信號發(fā)生器根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理與控制器的控制產(chǎn)生激勵信號包括所述數(shù)據(jù)處理與控制器根據(jù)欲獲取的物理參數(shù)產(chǎn)生控制指令； 所述信號發(fā)生器根據(jù)所述控制指令產(chǎn)生直流電壓、交流電壓或階躍信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種線路物理參數(shù)的測試裝置、方法和單板設(shè)備。該裝置包括數(shù)據(jù)處理與控制器，用于控制信號發(fā)生器、信號接收器和開關(guān)，并根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號計算被測試的線路的物理參數(shù)；開關(guān)，用于選擇被測試的線路，使被測試的線路與信號發(fā)生器和信號接收器連通；信號發(fā)生器，用于產(chǎn)生激勵信號，將激勵信號發(fā)送到被測試的線路；信號接收器，用于采集并反饋被測試的線路上的信號；多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于對信號發(fā)生器反饋的激勵信號和信號接收器反饋的采集信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸出給數(shù)據(jù)處理與控制器。根據(jù)本發(fā)明，解決了112測試臺無法自動切換不同線路進行測試的問題，提高了操作效率。
文檔編號G01R15/12GK102175948SQ20111003088
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者唐榮道, 張敏華, 強銓一 申請人:中興通訊股份有限公司