基于電阻網絡的網線故障檢測裝置研究

摘要：文章闡述了一種基于電阻網絡的網線故障檢測裝置，基于電學原理在網線周圍構造電阻網絡，并結合電阻一次性測量方法，使其在沒有短路或斷路狀態時測得的阻值與網線內部有短路或斷路的壞網線情況下所測得的阻值不相同。通過實驗確定出網線良好時的電阻阻值，并將該阻值作為基礎與以后的檢測值作為比較。此方法克服了傳統檢測方式中的繁瑣過程，提出了新型的網線狀態判斷方法，實現了低成本。
關鍵詞：網線檢測；MULTISM 10．0；電阻網絡

0 引言
隨著現代社會的發展，我國已進入數碼電子時代。數碼電子的產生為人類社會發展提供了強大動力，而數據線和網線在數碼電子產品中發揮著極其重要的作用。
目前市場上所銷售的網線檢測儀，其原理較為復雜，大多使用數字電路及大量的芯片、程序來實現網線斷路或短路的檢測。此外，部分網線檢測儀在檢測方式上不夠便捷，需要對網線進行逐根檢測，這樣通過多次檢測才可完成，過程繁雜；而有的網線檢測儀雖然檢測方式便捷，但價格卻十分昂貴，并不適合中小型企業或個人使用。
針對上述問題，提出了一種新型的網線故障檢測裝置，該裝置運用電阻值一次性測量方法來判別網線的狀態，方法操作簡單且具可行性，在經濟上也實現了低成本。

1 網線模擬電路圖
此次研究的網線是由4根導線并聯構成，如果網線出現問題，那么問題只可能存在于某根導線或某幾根導線的斷路以及4根導線之間短路的情況，因此網線的模擬實物圖可以用圖1表示。

其中開關A、B、C、D分別模擬網線內部四根線的斷路存在情況，若四個開關中某個開關為斷開狀態，則表示該開關所對應的線有斷路問題；若全部為閉合狀態，則表示網線沒有出現斷路情況。開關E、F、G、H、I、K、L、M、N、O、P、Q這12個開關則用來模擬網線內部4根線之間短路存在情況，若其中某個開關閉合則表示該閉合開關兩端導線出現了短路情況；若開關均為斷開狀態，則表示網線內部不存在兩線間的短路問題。假如需要模擬一根良好的網線，則A、B、C、D四個開關應該全部閉合，同時E、F、G、H、I、K、L、M、N、O、P、Q這12個開關全部斷開，只要有一個開關的狀態不符合上述要求，都認為此網線存在問題。

2 基于電阻網絡的網線故障檢測裝置的設計原理
此次所研發的基于電阻網絡的網線故障檢測裝置為有線檢測裝置，其用于檢測四線并聯的網線，功能是檢測網線內部所有并聯線路是否存在短路或斷路狀況。主要原理是基于電學原理在網線的周圍設計一個電阻網絡，將網線的一個公頭和一個母頭分別接到電阻網絡兩端的相應端口上，利用一種簡便測量方法，使得其在網線良好狀態時測得的阻值與網線內部存在短路或斷路情況下所測得的阻值不相同。
2．1 周邊電阻網絡設計
由于此網線檢測裝置的設計原理是通過檢測網線周邊電阻網絡的阻值來判斷導線的好壞情況，因此，我們設計出的電阻網絡要能夠做到網線良好的情況下測得的阻值與網線出現狀況的情況下測得的阻值不盡相同。面對這樣的問題，首先需通過Multisim10．0軟件虛擬實驗，設計出符合網線檢測儀設計原理的周邊電阻網絡，其示意圖如圖2所示。