Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kabeltester bauen


von H. T. (Gast)


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Hallo,

ich möchte einen Kabeltester bauen. Die Kabel sind 6 polig und haben 
teilweise Brücken drin (d.h. Pin1 Stecker 1 geht auf Pin5 und Pin7 
Stecker2).

Ich möchte die Kabel testen und auf einem Display den Typ des Kabels 
anzeigen und erkennen ob ein Fehler vorliegt.

Ich möchte einen SMT32F103 verwenden (das ist mein Standardboard und 
display etc. läuft schon daran).

Meine Idee:
Stecker 1 alle Pins jeweils an einen PushPull Ausgang des µCs. Alle auf 
Open Drain schalten

Dann Pin 1 Stecker 1 auf 3,3 Volt  einschalten (PushPull Pin aktivieren) 
und an Stecker 2 an 6 Ports das Ergebniss einlesen. Dann mit Pin 2 
fortfahren ....

Sollte ja klappen.

Wäre es auch möglich relativ einfach den Widerstand der Verbindung zu 
messen um das Ergebniss zu validieren, es könnte ja ein Kontakt nur 
schlecht vorhanden sein?
D.h. Stecker 1 an die Pins eine PushPull mit Widerstand und Stecker zwei 
eine Pushpull und dann auf Low schwalten. Somit muss bei Verbindung ein 
Strom fließen. Einen ADC Port an die Stelle nach dem Widerstand und 
Spannung messen.

Der Strom müsste ja relativ genau sein (UB/R). Zur Not versorge ich den 
µC aus einem Festspannungsregler und nehme dies auch als 
Referenzmessspannung?!?..

Geht es mit einfachen Mitteln noch genauer? Stromquelle?

von Wolfgang (Gast)


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H. T. schrieb:
> Geht es mit einfachen Mitteln noch genauer? Stromquelle?

Das Thema Widerstandsmessung und Konstantstromquelle ist doch gerade 
durchgekaut worden:
Beitrag "Widerstandsmessung"

Und genauer geht es natürlich immer, aber das wirst du weder bezahlen 
können noch wollen.

von H. T. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Das Thema Widerstandsmessung und Konstantstromquelle ist doch gerade
> durchgekaut worden:
> Beitrag "Widerstandsmessung"

Kann da nichts sinnvolles für mich entdecken. Bitte kläre mich auf.


Ich würde es mal so wie im Bild versuchen. Denke aber, dass die internen 
Fets einen ziemlich undefinierten Widerstand haben. Deswegen die Frage 
ob es mit ner Iref und externen Fets irgednwie besser geht (irgend ein 
Festspannungsregler mit R oder so)...

Rede jetzt nicht von irgendwelchen Multimetergenauigkeiten, aber bisser 
als ein Schätzwert.

von Stefan F. (Gast)


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Mach mal. Aber vergiss nicht Schutzwiderstände und Dioden, denn lange 
Kabel können Spannungs-Spitzen induzieren, die dir sonst den µC killen.

von Rainer V. (a_zip)


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Kann mich ja täuschen, aber "früher" waren solche Testgeräte 
unbezahlbar. Du mußt alles Mögliche berücksichtigen und selbst wenn du 
nur 6 Leitungen hast, ist die Anzahl der zu prüfenden Verbindungen 
mindestens 36. Oder willst du nur prüfen, ob ein bestimmtes Kabel in 
Ordnung ist? Dann wird es vielleicht etwas entspannter...
Gruß Rainer

von Wolfgang (Gast)


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H. T. schrieb:
> Kann da nichts sinnvolles für mich entdecken. Bitte kläre mich auf.

Beitrag "Re: Widerstandsmessung"

von Wolfgang (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Kann mich ja täuschen, aber "früher" waren solche Testgeräte
> unbezahlbar. Du mußt alles Mögliche berücksichtigen und selbst wenn du
> nur 6 Leitungen hast, ist die Anzahl der zu prüfenden Verbindungen
> mindestens 36. Oder willst du nur prüfen, ob ein bestimmtes Kabel in
> Ordnung ist?

Heutzutage langweilt ein µC sich, wenn der 6 Leitungen auf alle 
möglichen Kombinationen durchklingeln soll.

Aufwändiger wird es, wenn für jede Verbindung der Widerstand gemessen 
werden soll, was natürlich per RC-Glied auch als Zeitmessung stattfinden 
kann. Und natürlich kommt es noch drauf an, in wie weit man den Bereich 
von 10mΩ bis 10GΩ vollständig abdecken will. Wenn man beim Bereich etwas 
Abstriche und die Umschalterei mit 4-Leiter Anschlusstechnik macht, 
stören auch die Widerstände der FETs nicht unbedingt. Bezüglich 
"undefiniert" hilft ein Blick ins Datenblatt.

von Bernd (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Kann mich ja täuschen, aber "früher" waren solche Testgeräte
> unbezahlbar.
Für privat sehe ich das auch so, aber für ein Kabel braucht man ja 
i.d.R. kein automatisiertes Testsystem. Wer nicht bauen will, kann 
kaufen: https://www.camiresearch.com/

Bastler können sich evtl. hier eine Anregung abholen:
https://www.elektormagazine.de/search?query=kabeltester

von Rainer V. (a_zip)


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Wolfgang schrieb:
> Heutzutage langweilt ein µC sich, wenn der 6 Leitungen auf alle
> möglichen Kombinationen durchklingeln soll.

Ja klar...aber wenn das von dir Nachfolgende gefordert ist, dann wird es 
sicher teuer! Deshalb habe ich ja gefragt, ob es reicht, dass wenn ein 
bestimmtes Kabel  alle Verbindungen hat, eine grüne LED aufleuchtet...
Gruß Rainer

von H. T. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
>> mindestens 36. Oder willst du nur prüfen, ob ein bestimmtes Kabel in
>> Ordnung ist?

Ich will prüfen wie es verschaltet ist (welcher typ) und ob es 
funktioniert. D.h. alles > 100 mOhm ist wahrscheinlich kaputt. Ich 
dachte nur, dass man es "sicherer" machen kann.
Oder ist es sinnvoller ein Rechtecksignal drüber zu schicken und die 
ankommenden Pulse zu zählen um Kabelbrüche zu erkennen?

Wahrscheinlich ist das mit der Widerstandsbestimmung Quatsch.

Ich mache es einfach mal so wie oben im Bild nur das ich vor das Kabel 
noch einen Angstwiderstand setze. Dann müsste ich ja die halbe VCC 
messen wenn das Kabel an diesr stelle Durchgang hat.

Danke für alle Antworten, hat mich weiter gebracht.

von H. T. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> 10mΩ bis 10GΩ

Ich dachte es würde Sinn machen, zu definieren bis zu welcher Impedanz 
es noch in Ordnung ist. Also Gigaohm ehr nicht ...

von Wolfgang (Gast)


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H. T. schrieb:
> Ich dachte es würde Sinn machen, zu definieren bis zu welcher Impedanz
> es noch in Ordnung ist. Also Gigaohm ehr nicht ...

Na ja, GΩ vielleicht nicht, aber einige 100kΩ bis wenige MΩ brauchst du 
zum Prüfen der Isolation, üblicherweise allerdings mit hoher Spannung 
(z.B. 500V). Der Isolationswiderstand (DC) hat dabei nichts mit Impedanz 
(AC) zu tun.
Und am anderen Ende der Widerstandsskala kommt es natürlich drauf an, 
was du so prüfen möchtest - kilometerlange Leitungen oder eher 
irgendwelche Adapter/Kabel von alleinfalls einigen wenigen Metern. Auch 
kommt es drauf an, ob du Verkabelung für einige Dutzend Ampere oder eher 
Datenleitungen ausmessen willst.

von Rainer V. (a_zip)


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Nun, bevor wir hier wieder den neusten Stand der Technik durchkauen, 
fragen wir den TO doch lieber, was sein Kabeltester denn nun 
letztendlich können soll? Die Fragestellung suggeriert, dass simple 
Verbindungen erkannt werden sollen. Das geht mit Port (falls genug 
vorhanden) oder Portexpander. Kabeltester (industriemäßig) ist was 
anderes!
Gruß Rainer

von H. T. (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Nun, bevor wir hier wieder den neusten Stand der Technik durchkauen,
> fragen wir den TO doch lieber, was sein Kabeltester denn nun
> letztendlich können soll? Die Fragestellung suggeriert, dass simple
> Verbindungen erkannt werden sollen. Das geht mit Port (falls genug
> vorhanden) oder Portexpander. Kabeltester (industriemäßig) ist was

Hi Rainer.. habe ich versucht...

Ich will prüfen wie es verschaltet ist (welcher typ) und ob es
funktioniert.

was fehlt noch?

Ist ein Signalkabel (Spannungen < 10 Volt).
- Verschaltungsart soll erkannt werden
- Falsche verschaltungen sollen erkannt werden
- wenns geht wackler sollen erkannt werden
- wenns geht soll die Qualität mit der Verbindung mit vertretbaren 
Aufwand überprüft werden (z.B. Impedanz bestimmen oder ähnlich) muss 
aber auch nicht...

und nein ich will keinen 100000Euro Prüfgenerator bauen.... und 
Isolationswiderstand ist nicht relevant, sollte nur kein ungewollter 
Kurzschluss vorhanden sein

von Rainer V. (a_zip)


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Na, dann reicht es dir also, alle belegten Steckerpins nacheinander auf 
High zu schalten und zu sehen, wo du ein High zurück bekommst. Wenn du 
während der Messung noch ordentlich am Kabel wackelst, dann kannst du 
eventuell sogar schlechte Lötstellen entdecken. Das geht aber mit einer 
Sichtkontrolle genau so gut...
Viel Spass und Gruß
Rainer

von MaWin-Sympathisant (Gast)


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H. T. schrieb:
> wenns geht soll die Qualität mit der Verbindung mit vertretbaren
> Aufwand überprüft werden (z.B. Impedanz bestimmen oder ähnlich) muss
> aber auch nicht...

Naja, im Prinzip gar nicht so schwer. 6 schaltbare OpAmp-Stromquellen, 
die z.B. 100mA auf die einzelnen Leitungen geben. Bei 100mOhm fallen da 
dann 10mV ab. Das mit 6 weiteren OPs verstärken (so ca. 300x bei 
3.3V-ADC und nicht geforderter Präzision) und den ADC damit füttern.

Dafür dürften 12 OPs der LM324/LM358/etc-Reihe ausreichen.

von H. T. (Gast)


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Rainer V. schrieb:
> Das geht aber mit einer
> Sichtkontrolle genau so gut...

Ist verschweißt....

Macht da pulsen Sinn? D.h. Rechteckimpulse zählen?

MaWin-Sympathisant schrieb:
> Naja, im Prinzip gar nicht so schwer. 6 schaltbare OpAmp-Stromquellen,
> die z.B. 100mA auf die einzelnen Leitungen geben. Bei 100mOhm fallen da
> dann 10mV ab. Das mit 6 weiteren OPs verstärken (so ca. 300x bei
> 3.3V-ADC und nicht geforderter Präzision) und den ADC damit füttern.

Wie würde das dann aussehen? Die Stromquellen müssten ja schaltbar sein, 
brauchen also ja einen Leerlaufpfad...

von MaWin-Sympathisant (Gast)


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H. T. schrieb:
> Die Stromquellen müssten ja schaltbar sein,
> brauchen also ja einen Leerlaufpfad...

Entweder schliesst du die mit einem Transistor kurz (LL-Pfad) oder 
schaltest mit selbigem deren Versorgung an/aus.

Ein Leerlaufpfad ist nicht zwinged notwendig.

von MaWin-Sympathisant (Gast)


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0der aber du gibst mit einem DAC die Soll-Grösse vor. Oder die 
Sollgrösse wird mit Tansistor auf 0 gezogen.

Siehe Artikel Konstantstromquelle. Ich würde mit Bipolar oder FET und 
OpAmp aufbauen wie dort beschrieben.

600mA kurzschliessen verbrät zuviel Strom, als dass mein Gewissen sauber 
bleibt. Das hat auch nichts mehr mit "Betriebsausgaben" oder "Bei 
Werkzeug muss das halt so sein" zu tun.
Daher die Versorgung der einzelnen Quellen oder die Sollgrösse schalten.

von Wolfgang (Gast)


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H. T. schrieb:
> ich möchte einen Kabeltester bauen. Die Kabel sind 6 polig und haben
> teilweise Brücken drin (d.h. Pin1 Stecker 1 geht auf Pin5 und Pin7
> Stecker2).

H. T. schrieb:
> Ich will prüfen wie es verschaltet ist (welcher typ) und ob es
> funktioniert.
>
> was fehlt noch?

Die Anzahl der Adern des Kabels ist dann wohl ziemlich egal. 
Entscheidend ist die Anzahl der Kontakte an deinen beiden Steckern.

Du gibst einfach der Reihe nach auf jeden Pin ein Signal und guckst, wo 
es überall an kommt. Für jede mögliche Verbindung merkst du dir, ob eine 
Verbindung vorhanden ist oder nicht. Bei 6 Pins gäbe es z.B. 15 mögliche 
Verbindungen, so dass ein Kennwertes mit 15 Bit als Typinformation das 
Kabel inklusive aller Brücken beschreibt.

Solange ein Prüfling genau die selben Vebindungen besitzt, misst du den 
selben Kennwert und es entspricht diesem Typ. Wenn er nicht 
funktioniert, stimmt der Kennwert nicht überein und es entspricht nicht 
diesem Typ. "Nicht funktionieren" kannst du prinzipiell nicht von 
"anderer Typ" unterscheiden, es sei denn, deine Kabel sind so 
verschieden, dass du über den Hammingabstand der Kennwerte kleinere 
Abweichungen als "Fehler" betiteln kannst.

von fop (Gast)


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Sehe ich das richtig :
1. Anzahl der Steckerpins durchzählen (z.B. für Kabel von 9-pol Sub-D 
auf 9-pol Sub-9 = 18 Pins)
2. Koppelvielfach mit 2*n Relais (um Widerstandsmessung + und 
Widerstandsmessung - an jeden Pin schalten zu können)
3. n*(n-1)/2 Bits charakterisieren das Kabel (wenn keine Dioden oder 
Widerstände verbaut sind)

Wobei es auch unplausible Kennzahlen gibt. Sprich, wenn pin 3 mit 7 
verbunden ist und Pin 7 mit Pin 8, dann muss auch 8 mit 3 verbunden 
sein.

von Jobst Q. (joquis)


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Ich baue auch gerade einen Kabeltester mit einer selbstgelöteten 10x10 
LED-Matrix. Die Diagonale ist aus grünen LEDs, der Rest sind rote.

So kann man auf einen Blick sehen, welche Pins miteinander verbunden 
sind. Bei 1 zu 1 Kabeln leuchtet es grün in der Anzahl der Verbindungen. 
Bei Kreuz- und Querverbindungen leuchten die entsprechenden roten LEDs.

Angesteuert werden die LEDs über zwei HC4067 Multiplexer, der eine 
schaltet GND, der andere VCC über einen Widerstand. Die 6 übrigen 
Leitungen schalten nur grüne LEDs(256 LEDs zu löten war mir zuviel). Ein 
HC4060 übernimmt die umlaufende Adressierung. Der Takt lässt sich auf 
langsam umstellen für entfernte Überprüfung mit einer extra LED-Zeile.

von Kabel (Gast)


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Bernd schrieb:
> Rainer V. schrieb:
>> Kann mich ja täuschen, aber "früher" waren solche Testgeräte
>> unbezahlbar.
> Für privat sehe ich das auch so, aber für ein Kabel braucht man ja
> i.d.R. kein automatisiertes Testsystem. Wer nicht bauen will, kann
> kaufen: https://www.camiresearch.com/

Hat jemand mit so einem Gerät Erfahrungen?
Wie kann man das an eigene Stecker/Kabel anpassen?

von Bernd (Gast)


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Kabel schrieb:
> Hat jemand mit so einem Gerät Erfahrungen?
Ja.

> Wie kann man das an eigene Stecker/Kabel anpassen?
Mit der entsprechenden Softwareoption Item707/Item708.

Die Hardware macht einen soliden, wertigen Eindruck. Die Software kann 
da leider nicht mithalten und entsprach nicht meinen Erwartungen an 
intuitive Bedienung, Stabilität und Kabelmanagement.

Der deutsche Distributor bietet eine Testmöglichkeit vor dem Kauf. Das 
würde ich an Deiner Stelle in Anspruch nehmen.

von Manfred (Gast)


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Kabel schrieb:
> Wie kann man das an eigene Stecker/Kabel anpassen?

Das muss Dir der Hersteller verraten. Wir hatten vor Jahrzehnten einen 
Kabeltester in der Fertigung, der wurde mit einem Gutmuster angelernt: 
Kabel dran, Lerntaste, fertig.

Frage mich nicht mehr nach Hersteller und Kosten ...

von oszi40 (Gast)


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Manfred schrieb:
> der wurde mit einem Gutmuster angelernt

Frage ist immer WAS man testen muß. Ein ohmscher Test sagt noch wenig 
darüber aus, ob die richtigen Leitungspaare verdrahtet wurden. Typische 
Falle: RJ45 Paar 3 Pins 3, 6 
http://www.netzmafia.de/skripten/netze/twisted.html

von Chris (Gast)


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Ich habe beides, 64 pin 5v Test direkt mit Pins und 5V, oder 16 Pins mit 
Relais.
Je Pin braucht man drei Relais, kommt hipot dazu braucht man noch drei 
weitere Relais dazu je pin. Mit relay kann man mehr testen.
Beim 64 pin kabeltester gilt folgendes:
Je 32 Pins wird eine CPU verwendet.
Jeder Pin hat eine Schutzschaltungen.
Es werden 96 pin (a+b+c) DIN Steckerleisten verwendet. Mehrere Geräte 
können miteinander verbunden werden.
a+c sind Testpins, auf b sind 15 Pins vorhanden, optional gibt es noch 
eine db15 Buchse. Im Prinzip 5 Taster, pass+fail vcc+gnd 4x led und i2c 
.
Ein externer i2c eeprom wird unterstützt zum Speichern und laden eines 
Referenzkabels.
Standard ist ein Adapter für steckbare Klemmen, 8x 8pin mit Interface 
für die restlichen Signale.
Bei der Version mit Relais gibt es zwei Busse sowie ein pin je kabel. 
Mit hipot gibt es ein zusätzliches Trennrelais sowie noch zwei 
Hochspannungsbusse. Bei den zwei Niederspannungsbussen sind 12 Relais 
vorhanden für die verschieden Testmethoden. Beide Busse sind identisch 
verschalten und haben dieselben Anschlüsse. Insgesamt sind 8x 16 Relais 
verwendet mit 64 Relais drivers.

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