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

0 引言
    隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，我國已進入數(shù)碼電子時代。數(shù)碼電子的產(chǎn)生為人類社會發(fā)展提供了強大動力，而數(shù)據(jù)線和網(wǎng)線在數(shù)碼電子產(chǎn)品中發(fā)揮著極其重要的作用。
    目前市場上所銷售的網(wǎng)線檢測儀，其原理較為復(fù)雜，大多使用數(shù)字電路及大量的芯片、程序來實現(xiàn)網(wǎng)線斷路或短路的檢測。此外，部分網(wǎng)線檢測儀在檢測方式上不夠便捷，需要對網(wǎng)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(wǎng)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(yè)或個人使用。
    針對上述問題，提出了一種新型的網(wǎng)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(wǎng)線的狀態(tài)，方法操作簡單且具可行性，在經(jīng)濟上也實現(xiàn)了低成本。

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

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

2 基于電阻網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)線故障檢測裝置的設(shè)計原理
    此次所研發(fā)的基于電阻網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)線故障檢測裝置為有線檢測裝置，其用于檢測四線并聯(lián)的網(wǎng)線，功能是檢測網(wǎng)線內(nèi)部所有并聯(lián)線路是否存在短路或斷路狀況。主要原理是基于電學(xué)原理在網(wǎng)線的周圍設(shè)計一個電阻網(wǎng)絡(luò)，將網(wǎng)線的一個公頭和一個母頭分別接到電阻網(wǎng)絡(luò)兩端的相應(yīng)端口上，利用一種簡便測量方法，使得其在網(wǎng)線良好狀態(tài)時測得的阻值與網(wǎng)線內(nèi)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(wǎng)絡(luò)設(shè)計
    由于此網(wǎng)線檢測裝置的設(shè)計原理是通過檢測網(wǎng)線周邊電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值來判斷導(dǎo)線的好壞情況，因此，我們設(shè)計出的電阻網(wǎng)絡(luò)要能夠做到網(wǎng)線良好的情況下測得的阻值與網(wǎng)線出現(xiàn)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(shè)計出符合網(wǎng)線檢測儀設(shè)計原理的周邊電阻網(wǎng)絡(luò)，其示意圖如圖2所示。

2．2 影響電阻網(wǎng)絡(luò)阻值測量的因素及其處理
    在電路中，電阻的阻值會受到光的照射、溫度的變化以及環(huán)境等各種影響，即使使用誤差很小的電阻也無法避免這些客觀存在的因素。因此，在設(shè)計周邊電路時，應(yīng)該考慮誤差所帶來的影響，盡量做到網(wǎng)線在良好與非良好狀態(tài)下所測得的阻值相差80Ω以上。而我們可以通過MATABLE軟件來匹配如下的阻值，根據(jù)程序所匹配的阻值分別為277000、554000、831000、1108000、1385000、1662000、1939000、2216000通過軟件模擬所得良好網(wǎng)線的情況下所測得阻值為583．124kΩ。

3 實驗與結(jié)果分析
3．1 原理電路圖
    通過上述的討論與研究，根據(jù)基于電阻網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)線故障檢測裝置的原理以及在考慮外界環(huán)境對所測電路阻值的影響下，使用一組網(wǎng)線設(shè)計出如下實驗電路圖。

3．2 實驗元器件
    根據(jù)上述電路圖所顯示，我們需要的元器件為：7個單刀單擲開關(guān)、6個滑動變阻器阻值(范圍為0-20kΩ)、一個數(shù)字萬用表、一對網(wǎng)線插槽(一頭插網(wǎng)線公頭，一頭插網(wǎng)線母頭)、若干導(dǎo)線，尖嘴鉗一把、剝線鉗一把、熱熔膠、螺絲刀一把、雙面電路板一個、4線并聯(lián)的網(wǎng)線一根、刀口焊槍一把、焊錫絲若干。
3．3 最佳設(shè)計方案
    根據(jù)上面所做的實驗，此網(wǎng)線檢測儀仍可做進一步地改良，不難發(fā)現(xiàn)通過LED的發(fā)光原理將更加便捷。此處的想法是通過本次試驗所提供的良好導(dǎo)線下測得的電阻網(wǎng)絡(luò)阻值：583．124kΩ，根據(jù)考慮其受到環(huán)境影響正確時的阻值范圍大概在583．224～583．024．kΩ，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，可以通過電壓比較器來找出網(wǎng)線狀況不好時的電壓，再根據(jù)電壓比較器的性質(zhì)，當(dāng)正相電壓比反相電壓大時輸出高電平。當(dāng)兩個LED都亮?xí)r為良好網(wǎng)線，只要有一個不亮即表示網(wǎng)線出現(xiàn)狀況。

4 結(jié)論
    基于市場的需求，本網(wǎng)線檢測儀采用網(wǎng)線電阻值一次性測量的方法，簡化了原理圖的設(shè)計，改善了以往測量方法的繁瑣性。而低成本的元器件更能適應(yīng)大眾需求，為網(wǎng)線故障檢測開辟了新道路。展望其后的發(fā)展，通過LED的特殊作用對裝置做出的進一步改良，將為電子產(chǎn)品的網(wǎng)線測量提供更便捷的方法。