CN103941179A - 一种按键开关寿命测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键开关寿命测试装置，所述装置包括延时继电器、计数器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、用于循环驱动被测试按键开关的按键上下动作的按键驱动模块和用于检测所述被测按键的导通状态的按键开关通断检测模块。本发明通过按键开关通断检测模块、延时继电器和计数器等的配合，对按键短暂导通、按键长时间导通和没有按到按键的柄这几种情况进行可靠识别，从而可对按键的通断计数进行有效地测试，大大提高了测试数据的准确度，并降低了实验员的劳动强度。

Description

一种按键开关寿命测试装置

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体地，涉及一种按键开关寿命测试装置。

背景技术

灯具照明在现代社会里面随处可见，在各行各业使用的灯具都各不相同，目的都是照明，提高生产率和工人生产安全性；然而移动和便携式灯具在使用的时候，会对灯具行程按键开关进行动作，那么行程按键开关通断的可靠性显得很重要，在灯具设计时就要考虑开关的寿命：行程按键开关按下后，接触导通，并保持这一状态，等到下一次再次按压按键柄时，行程按键开关断开，行程按键开关的柄回到最初的位置，从而完成了一个通断过程。

目前在测试行程按键开关次数的寿命时，现有实验室的按键测试仪器，使用一个像手指一样的按键头，用电路控制，使其按键头上下运动，此时将需要测试的按键放到按键测试仪器按键头下面，调整好按键与仪器按键头之间的距离，这样当按键测试仪器工装的按键头，向下运行到底时，对按键开关进行按压，然后停留一会，按键头向上运动到顶时，停留一会，再向下运动，这样上下两次就完成了开关的通断，如此循环地测试下去就可以测试出按键开关的寿命。

然而这里面存在三个隐患：一个隐患是，当按键开关发生损坏时，按键头压下并离开后，按键开关同时也恢复到了最上面（即按键导通时不能锁死），由于实验员不可能一直守在那里，检查按键通断是否正常，因此仪器仍在继续测试，导致测试出的通断次数不准确；第二个隐患是，由于行程按键开关放置于按键仪器的按键头下面，如果按键开关移位，测试仪器的按键头就会按不到按键开关，测试结果也会有误；第三个隐患是，行程按键开关坏了，一直处于导通状态，按键上的柄不能回到原来的位置，而按键仪器仍然继续在计数，从而造成测试数据发生错误。

发明内容

本发明的目的在于提供按键开关寿命测试装置，旨在解决现有技术存在的按键开关短暂导通、按键开关长时间导通和没有按到按键的柄时不能准确计数的问题。

为了实现本发明的目的，所述按键开关寿命测试装置包括延时继电器、计数器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、用于循环驱动被测试按键开关的按键上下动作的按键驱动模块和用于检测所述被测按键开关的导通状态的按键开关通断检测模块；其中

所述按键开关通断检测模块的一端连接电源，另一端连接所述第一继电器的线圈，所述第一继电器的常开触点的一端连接所述电源，另一端连接所述延时继电器，所述延时继电器还与所述第二继电器的线圈连接，所述第二继电器的常开触点连接所述计数器，所述计数器还连接所述电源，所述第三继电器的线圈连接所述计数器，所述第三继电器的常开触点的一端连接所述电源，另一端连接所述按键驱动模块。

在上述按键开关寿命测试装置中，所述按键开关通断检测模块包括变压器、整流桥、三端稳压器、发光二级光、运算放大器、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；其中

所述变压器的一端连接所述电源，另一端连接所述整流桥，所述三端稳压器的输入端连接所述整流桥，所述三端稳压器的输出端依次通过被测按键、所述发光二极管、所述第一电阻接地，所述发光二极管的正极连接被测按键，所述发光二极管的负极连接所述第一电阻，所述第七电阻为光敏电阻，所述第七电阻的一端连接所述三端稳压器的输出端，所述第七电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地，所述第四电阻的一端连接所述三端稳压器的输出端，所述第四电阻的另一端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接地，所述运算放大器的反相输入端连接在所述第四电阻和所述第三电阻之间的结点，所述运算放大器的同相输入端连接在所述第七电阻和所述第二电阻之间的结点，所述第五电阻的一端连接所述运算放大器的输出端，所述第五电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述三端稳压器的输出端与所述三极管的集电极之间连接所述第一继电器的线圈，所述三极管的发射极接地，所述第六电阻的一端接地，所述第六电阻的另一端连接所述三极管的基极。

进一步，所述按键开关寿命测试装置还包括与所述计数器连接的蜂鸣器。

在上述按键开关寿命测试装置中，所述按键开关通断检测模块还包括第一电容、第二电容和第三电容；其中

所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端连接所述三端稳压器的输入端，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端连接所述三端稳压器的输出端，所述第三电容的一端接地，所述第三电容的另一端连接所述三极管的基极。

在上述按键开关寿命测试装置中，所述第一继电器和所述第三继电器分别具有两个常开触点，所述第二继电器具有一个常开触点。

进一步，，所述延时继电器的型号为DH48S-S，所述计数器的型号为TCN-P61B，所述三端稳压器的型号为7812，所述放大器的型号为LM358。

本发明通过按键开关通断检测模块、延时继电器和计数器等的配合，对按键短暂导通、按键长时间导通和没有按到按键的柄这几种情况进行可靠识别，从而可对按键的通断计数进行有效地测试，大大提高了测试数据的准确度，并降低了实验员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的按键开关寿命测试装置的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本发明实施例提供的按键开关寿命测试装置的结构原理图。

该按键开关寿命测试装置包括延时继电器K4、计数器CO1、第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、用于循环驱动被测试按键开关的按键上下动作的按键驱动模块1和用于检测所述被测试按键开关的导通状态的按键开关通断检测模块2。其中，按键开关通断检测模块2的一端连接电源，另一端连接第一继电器K1的线圈，第一继电器K1的常开触点的一端连接所述电源，另一端连接延时继电器K4，延时继电器K4还与第二继电器K2的线圈连接，第二继电器K2的常开触点连接计数器CO1，计数器CO1还连接所述电源，第三继电器K3的线圈连接计数器CO1，第三继电器K3的常开触点的一端连接所述电源，另一端连接按键驱动模块2。此外，该按键开关寿命测试装置还包括与计数器CO1连接的蜂鸣器SP1。

按键开关通断检测模块1包括变压器T、整流桥B1、三端稳压器U1、发光二级光LED1、运算放大器OP1、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7。其中，变压器T的一端连接所述电源，另一端连接整流桥B1，三端稳压器U1的输入端连接整流桥B1，三端稳压器U1的输出端依次通过被测按键、发光二极管LED1、第一电阻R1接地，发光二极管LED1的正极连接被测按键，发光二极管LED1的负极连接第一电阻R1，第七电阻R7为光敏电阻，第七电阻R7的一端连接三端稳压器U1的输出端，第七电阻R7的另一端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端接地，第四电阻R4的一端连接三端稳压器U1的输出端，第四电阻R4的另一端连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接地，运算放大器OP1的反相输入端连接在第四电阻R4和第三电阻R3之间的结点，运算放大器OP1的同相输入端连接在第七电阻R7和第二电阻R2之间的结点，第五电阻R5的一端连接运算放大器OP1的输出端，第五电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极，三端稳压器U1的输出端与三极管Q1的集电极之间连接第一继电器K1的线圈，三极管Q1的发射极接地，第六电阻R6的一端接地，第六电阻R6的另一端连接三极管Q1的基极。按键开关通断检测模块2还包括第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3；其中，第一电容C1的一端接地，第一电容C1的另一端连接三端稳压器U1的输入端，第二电容C2的一端接地，第二电容C2的另一端连接三端稳压器U1的输出端，第三电容C3的一端接地，第三电容C3的另一端连接三极管Q1的基极。

延时继电器K4的型号为DH48S-S，计数器CO1的型号为TCN-P61B，三端稳压器U1的型号为7812，运算放大器OP1的型号为LM358。第一继电器K1和第三继电器K3分别具有两个常开触点，第一继电器K1具有一个常开触点。

第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3的线圈和触点在该装置中的具体连接方式为：第一继电器K1的一个常开触点的一端连接所述电源的零线N，另一端连接延时继电器K4的2脚，第一继电器K1的另一个常开触点的一端连接所述电源的火线L，另一端连接延时继电器K4的8脚和7脚；第二继电器K2的线圈的一端连接所述电源的零线N，另一端连接延时继电器K4的6脚，第二继电器K2的常开触点的一端连接计数器CO1的4脚（即12V脚），另一端连接计数器CO1的1脚（即INPUT脚）；第三继电器K3的线圈的一端连接所述电源的火线，另一端连接计数器CO1的19脚（即NG脚），并且计数器CO1的18脚（即COM脚）与19脚连接，18脚还与所述电源的零线N连接。此外，计数器CO1的13脚和15脚分别与所述电源的火线L和零线N连接，轰鸣器SP1的一端接地，另一端连接计数器CO1的17脚（即NO脚）。

本发明按键开关寿命测试装置使用前的准备工作如下：接通电源，设置按键驱动模块2的按键探头到底后的停留时间t1（尽量设置小一点，约为0.5-1秒）和按键探头到顶时的停留时间t2（最小为2秒）；然后设置计数器CO1的通断次数（即被测按键开关的通断次数）；再将延时继电器K4的1脚和3脚连通，使延时继电器K4单循环工作；最后设置延时继电器K4的延时时间T1和T2，T1为t1+1秒（或t1+几秒，具体根据测试的速度来定），T2设置为很长的时间，该时间至少要等于测试完被测按键开关的寿命所需要的时间。

本发明按键开关寿命测试装置的具体工作原理如下：通上电源，计数器CO1开始工作，电流到达计数器CO1的18脚、19脚，第三继电器K3的线圈通电，第三继电器K3的常开触点闭合，按键驱动模块2通电并开始工作；同时电流经变压器T变压，再经过整流桥B1整流，经过第一电容C1进行滤波，经过三端稳压电路U1后输出稳定的12V直流电压，然后经第二电容C2滤波后，电流到达第七电阻R7和第二电阻R2，给运算放大器OP1的同相输入端输入信号，同时第四电阻R4和第三电阻R3分得电压后也给运算放大器OP1的反相输入端输入基准电压，从而运算放大器OP1开始工作；由于此时按键驱动模块2还未按下被测试按键，放光二极管LED1不发光，第七电阻R7出现高阻状态，运算放大器OP1输出低电压，三极管Q1不导通，第一继电器K1的线圈不通电，第一继电器K1的常开触点不闭合，从而延时继电器K4不工作，第二继电器K2的线圈也就不带电，第二继电器K2的常开触点不闭合，计数器CO1不计数；当按键驱动模块2按下时，被测试按键开关导通，此时发光二级管LED1发亮，第七电阻R7电阻变小，第二电阻R2分得的电压高，运算放大器OP1输出高电压，三极管Q1导通，第一继电器K1的线圈通电，第一继电器K1的常开触点闭合，从而延时继电器K4通电工作，同时T1开始计时，由于T1的时间大于按键驱动模块1在下面停留的时间，所以当按键驱动模块1的按键头回到原来的位置后，如果被测试按键开关能可靠地导通，并保持这一状态过1秒后，延时继电器K4的5脚断开，6脚导通，第二继电器K2的线圈通电，第二继电器K2的常开触点闭合，计数器CO1开始计数。

当被测试按键开关锁不死时（即按键驱动模块1的按键头回到原来的位置，被测试按键开关的柄也就回到了最上面，造成被测试按键开关不能长时间导通），此时发光二级管LED1不亮了，运算放大器OP1输出低电平，三极管Q1不导通，第一继电器K1的线圈断电，第一继电器K1的常开触点断开，延时继电器K4停止工作，计数器CO1则不再计数，因此计数结果是可靠的；当被测试按键开关坏了，被测试按键开关的柄一直在底部处于导通状态，没有恢复功能，则发光二级管LED1一直长亮，第一继电器K1一直闭合，第二继电器K2一直通电，所以计数器CO1在以后再不会计数，前面所记录的次数就是被测试按键开关正常通断的次数；当被测试按键开关不在按键驱动模块1的按键头的下面时（即被测试按键开关在按压的过程中没有固定好，发生了移位），发光二级管LED1一直不亮，则计数器CO1也不会计数。如出现以上三种情况，当实验员来检查时，就可以做相应的处理，虽然按键驱动模块1在不停的工作，但是对被测试按键开关的寿命测试结果不影响。在正常情况下，做完了被测试按键开关的通断寿命测试时，计数器CO1的18脚、19脚断开，按键驱动模块1停止工作，同时计数器CO1的17、18脚导通，蜂鸣器SP1发出声音，通知实验员实验已结束。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种按键开关寿命测试装置，其特征在于，所述装置包括延时继电器、计数器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、用于循环驱动被测试按键开关的按键上下动作的按键驱动模块和用于检测所述被测按键开关的导通状态的按键开关通断检测模块；其中

所述按键开关通断检测模块的一端连接电源，另一端连接所述第一继电器的线圈，所述第一继电器的常开触点的一端连接所述电源，另一端连接所述延时继电器，所述延时继电器还与所述第二继电器的线圈连接，所述第二继电器的常开触点连接所述计数器，所述计数器还连接所述电源，所述第三继电器的线圈连接所述计数器，所述第三继电器的常开触点的一端连接所述电源，另一端连接所述按键驱动模块。

2.根据权利要求1所述的按键开关寿命测试装置，其特征在于，所述按键开关通断检测模块包括变压器、整流桥、三端稳压器、发光二级光、运算放大器、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻；其中

所述变压器的一端连接所述电源，另一端连接所述整流桥，所述三端稳压器的输入端连接所述整流桥，所述三端稳压器的输出端依次通过被测按键、所述发光二极管、所述第一电阻接地，所述发光二极管的正极连接被测按键，所述发光二极管的负极连接所述第一电阻，所述第七电阻为光敏电阻，所述第七电阻的一端连接所述三端稳压器的输出端，所述第七电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接地，所述第四电阻的一端连接所述三端稳压器的输出端，所述第四电阻的另一端连接所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端接地，所述运算放大器的反相输入端连接在所述第四电阻和所述第三电阻之间的结点，所述运算放大器的同相输入端连接在所述第七电阻和所述第二电阻之间的结点，所述第五电阻的一端连接所述运算放大器的输出端，所述第五电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述三端稳压器的输出端与所述三极管的集电极之间连接所述第一继电器的线圈，所述三极管的发射极接地，所述第六电阻的一端接地，所述第六电阻的另一端连接所述三极管的基极。

3.根据权利要求1或2所述的按键开关寿命测试装置，其特征在于，所述装置还包括与所述计数器连接的蜂鸣器。

4.根据权利要求2所述的按键开关寿命测试装置，其特征在于，所述按键开关通断检测模块还包括第一电容、第二电容和第三电容；其中

所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端连接所述三端稳压器的输入端，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端连接所述三端稳压器的输出端，所述第三电容的一端接地，所述第三电容的另一端连接所述三极管的基极。

5.根据权利要求1或2所述的按键开关寿命测试装置，其特征在于，所述第一继电器和所述第三继电器分别具有两个常开触点，所述第二继电器具有一个常开触点。

6.根据权利要求1或2所述的按键开关寿命测试装置，其特征在于，所述延时继电器的型号为DH48S-S，所述计数器的型号为TCN-P61B，所述三端稳压器的型号为7812，所述放大器的型号为LM358。