电子接插件检测系统的设计

陈银环

摘 要：针对于电子接插件出现的瞬断瞬通现象，设计了一个完整的检测显示电路。它是由各个硬件模块组成，来实现相应的功能。并同步设计出它的上位机显示操作平台。

关键词：电子接插件 瞬断瞬通 VC++编程

中图分类号：TQl53 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（b）-00-02

在现在的信息时代，电子信息的的模块之间的连接离不开电子接插件对其信号的传输，那么电子接插件在频繁的使用、工作环境等因素的影响下，会使得电子接插件失效，或者出现瞬断瞬通的现象，轻则影响电子产品的信息数据的传输，重则对国家、生命、财产等造成重大损失，比如在航空航天等电路系统的接插件。

本文针对接插件的瞬断瞬通现象，研究出一个检测接插件的电路系统。

1 工作原理

首先，接插件出现瞬断的现象，通过检测其电阻来决定它的通与断，本系统中设置的连接电阻大于1Ω，通过本电路系统测试出接触电阻阻值大小，瞬断时间的长短来与设定值进行比较，从而判断接插件出现是否出现瞬断。

接插件出现瞬断时，其接触电阻会突然变大，当达到设定值时，对单片机输入脉冲信号，用计数器来对脉冲信号进行计数，当脉冲信号个数达到设定值，系统进行报警，引起中断，将阻值与脉冲个数所转换的时间显示出来，然后对电路复位。如果瞬断测量阻值和时间未达到设定值时，检测完毕后同样系统应对所测数据清零，同样对电路复位，以备下次检测。

根据上述工作原理设计中，整个检测系统分为几大模块来实现其功能：电源检测模块、脉冲模块、比较模块、数码管显示模块以及单片机检测模块。

2 硬件模块

（1）电源检测模块。

此设计中采用图1中的恒流源给阻值模块判定提供恒流源，优点在于此恒流源能输出一个保持恒定不变的电流源，不受负载的变化而变化，不因工作环境的变化而受影响。

其中R6為被测接插件之间的阻值，经过恒流源提供电流，将被测阻值转化为电压信号，从而达到与标准阻值相比较的目的。

（2）脉冲模块。

脉冲模块是计算接插件瞬间断路时间的信号源，专门为时间比较的设计，在被测阻值与标准阻值比较后，计数器对脉冲信号进行计数，通过脉冲信号的周期T与脉冲个数的乘积来计算出瞬断时间。脉冲模块使用的20MHz的晶振，那么振荡周期为0.05μs，假如系统标准时间12μs，计算出设置脉冲个数为240个。

（3）比较模块。

可以对标准阻值有多重选择，通过恒流源将阻值转换成电压的模拟信号，再由AD模数转换为数值信号，与被测阻值的电压信号（经过模数转换）进行比较，将比较的结果经过高频脉冲计数来判断瞬断时间，其结果和时间输与单片机。

（4）数码管显示模块。

在被测阻值与标准阻值进行比较，如果被测阻值大于标准阻值后，对这个结果进行计数，同时计数值同步传送给显示单片机，经过处理，使得七段数码管显示时间，当超过设定时长，计数器停止计数，显示时间不变且闪烁，报警指示灯亮，蜂鸣器响。

（5）单片机检测模块。

单片机检测模块包括阻值电压信号A/D转换，与单片机标准阻值信号的比较，与单片机输出的标准脉冲个数比较，以及比较结果的处理。

由于标准阻值是由单片机输出，单片机一般输出的是数字信号，无法与被测阻值的电压模拟信号进行比较，所以必须将单片机设定标准阻值电压信号进过A/D模数转化为模拟信号，再与被测阻值的电压信号输入到LM324比较器比较。比较结果与高频脉冲信号通过闸门和RS触发器处理后输入给显示单片机显示。

3 仿真软件

整个硬件模块是否能有效地实现其功能，在制作硬件电路前，对设计的原理电路可以在软件上进行模拟仿真。将Proteus与Keil C编译环境有机结合，在Proteus绘制原理电路图，使用Keil C对单片机编程，进行调试，如图3所示。

4 上位机显示操作平台

在整个硬件系统中，设计出来可以手持检测装置进行检测，但是对于检测的数据无法保存。为了解决这一问题，使用以MFC为基础的 Visual C++绘制编程，制作上位机显示操作界面，对硬件电路采集的数据保存、分析，如图4、图5所示。

5 结语

本文设计了一个电子接插件的检测电路系统，对系统的各个模块功能和工作原理进行的一一说明。而手持检测系统无法对检测过程中数据无法记录保存，于是设计了一个上位机操作显示界面，不仅能对其操作显示，还能对数据进行处理、存储并分析。

参考文献

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[2] 李荣正.接触电阻瞬断检测仪的研究和应用.[J]上海工程技术大学学报，1996，10（4）：34-37.

[3] 王建军.电连接器在动态应力环境中接触电阻的变化及电接触瞬断的检测与研究[J].机电元件，2003，23（2）：36-39.