CN104020415A - 一种继电器检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种继电器检测装置，包括继电器测试电路、继电器失效检测电路和中央处理器，中央处理器向被测继电器输出通电信号或断电信号，然后检测被测继电器是否处于相应的通电状态或断电状态，实现对被测继电器损坏与否的检测，从而解决了现有技术中的难题。

Description

一种继电器检测装置

技术领域

本发明涉及继电器技术领域，更具体地说，涉及一种继电器检测装置。

背景技术

继电器是一种在空调等家用电器中使用非常多的开关功能器件，它利用电磁原理实现自动通断从而完成电路的开关控制功能。同时，继电器又属于结构类器件，如继电器中的衔铁、推动卡、弹簧等，这些部件在长期使用中会存在脱落、折断现象，从而使继电器的开关功能受到严重影响。因此，如何提供一种继电器检测装置对继电器是否出现损坏进行检测是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种继电器检测装置，以实现对继电器损坏与否的检测。

一种继电器检测装置，包括：

继电器测试电路，所述继电器测试电路的输出端与被测继电器的线圈连接，所述继电器测试电路用于对接收到的通电信号或断电信号驱动放大，使所述被测继电器进行相应的通电或断电；

继电器失效检测电路，所述继电器失效检测电路的输入端与所述被测继电器的常开触点连接，所述继电器失效检测电路用于依据检测到的所述常开触点的状态反馈所述被测继电器的通电状态信号或断电状态信号；

中央处理器，所述中央处理器的第一输出端与所述继电器测试电路的输入端连接，所述中央处理器的输入端与所述继电器失效检测电路的输出端连接，所述中央处理器用于输出所述通电信号或断电信号，并依据获取的所述被测继电器的通电状态信号或断电状态信号对所述被测继电器进行检测。

优选的，所述继电器测试电路包括：复合晶体管、二极管和无极性电容；

所述无极性电容的一端连接所述复合晶体管的电源脚，所述无极性电容的另一端连接所述复合晶体管的地脚，所述无极性电容用于对所述复合晶体管的电源滤波；

所述复合晶体管的输入端连接所述中央处理器的第一输出端，所述复合晶体管的输出端连接所述被测继电器的线圈，所述复合晶体管用于对所述中央处理器输出的通电信号或断电信号驱动放大，使所述被测继电器进行相应的通电或断电；

所述二极管并联在所述被测继电器的线圈的两端，用于释放所述线圈断电时残余的能量。

优选的，所述复合晶体管为型号为ULN2003的达林顿晶体管。

优选的，所述继电器失效检测电路包括：光耦合器、第一限流电阻和第二限流电阻；

所述光耦合器的第一引脚通过所述第一限流电阻与所述被测继电器的常开触点连接，所述光耦合器的第四引脚与所述第二限流电阻一端的公共端连接所述中央处理器的输入端，所述第二限流电阻的另一端作为所述继电器失效检测电路的供电端，所述继电器失效检测电路将检测到的所述被测继电器的通电状态信号或断电状态信号反馈给所述中央处理器。

优选的，还包括：发光二极管；

所述发光二极管的正极连接所述光耦合器的第二引脚，负极连接所述光耦合器的第三引脚，所述发光二极管用于在所述被测继电器的常开触点闭合时发光。

优选的，还包括：显示模块；

所述显示模块的输入端与所述中央处理器的第二输出端连接，所述显示模块用于显示所述继电器检测装置对所述被测继电器检测的次数。

优选的，还包括：存储器模块；

所述存储器模块的输入端与所述中央处理器的第三输出端连接，所述存储器模块用于存储所述继电器检测装置对所述被测继电器检测的次数。

优选的，所述存储器模块为型号为24C64的存储芯片。

优选的，还包括：报警器；

所述报警器的输入端与所述中央处理器的第四输出端连接，所述报警器用于在所述中央处理器检测到所述被测继电器出现故障时报警。

优选的，还包括：电源电路；

所述电源电路的输出端与所述继电器检测装置的供电端连接。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种继电器检测装置，通过向被测继电器输出通电信号或断电信号，然后检测被测继电器是否处于相应的通电状态或断电状态，实现对被测继电器损坏与否的检测，从而解决了现有技术中的难题。

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，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例公开的一种继电器检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种CPU的电路图；

图3为本发明实施例公开的一种继电器测试及失效检测电路的电路图；

图4为本发明实施例公开的另一种继电器检测装置的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的一种存储器模块的电路图；

图6为本发明实施例公开的一种电源电路的电路图。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例公开了一种继电器检测装置，以实现对继电器损坏与否的检测。

参见图1，本发明实施例公开了一种继电器检测装置的结构示意图，包括：继电器测试电路11、继电器失效检测电路12和中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)13；

其中：

继电器测试电路11的输出端与被测继电器01的线圈连接，继电器测试电路11用于对接收到的通电信号或断电信号驱动放大，使被测继电器01进行相应的通电或断电；

继电器失效检测电路12的输入端与被测继电器01的常开触点连接，继电器失效检测电路12用于依据检测到的所述常开触点的状态反馈被测继电器01的通电状态信号或断电状态信号；

CPU13的第一输出端与继电器测试电路11的输入端连接，CPU13的输入端与继电器失效检测电路12的输出端连接，CPU13用于输出所述通电信号或断电信号，并依据获取的被测继电器01的通电状态信号或断电状态信号对被测继电器01进行检测。

继电器检测装置的具体工作原理如下：

CPU13的第一输出端向继电器测试电路11输出高电平，继电器测试电路11对该高电平驱动后放大，然后转换成低电平使被测继电器01通电，被测继电器01的常开触点闭合，CPU13检测到继电器失效检测电路12的反馈为低电平时，判断出被测继电器01正常，反之，则认为被测继电器01出现故障。

同理，CPU13的第一输出端向继电器测试电路11输出低电平，继电器测试电路11对该低电平驱动后放大，然后转换成高电平使被测继电器01断电，被测继电器01的常开触点断开，CPU13检测到继电器失效检测电路12的反馈为高电平时，判断出被测继电器01正常，反之，则认为被测继电器01出现故障。

因此，本发明还可以通过CPU13向被测继电器01施加一个周期(例如3次/秒)的信号，依据被测继电器01的动触点按照一定的频率与静触点重复接触或分开的次数多少对被测继电器01机械动作关联部件的剩余使用寿命进行预测。

综上可以看出，本发明采用对被测继电器01进行实时控制、检测的技术手段，实现了对被测继电器01损坏与否的检测，而且，当对被测继电器01施加一个周期的控制信号时，还可以根据被测继电器在这一周期内通电或断电的次数，对被测继电器机械动作关联部件的剩余使用寿命进行预测。

参加图2，本发明实施例公开了一种CPU的电路图，CPU包括：主芯片21、复位电路22和晶振电路23；

其中：

主芯片21的P1口用于连接上述实施例中的继电器测试电路11，主芯片21的P2口用于连接上述实施例中的继电器失效检测电路12。由于主芯片21本身具有8个P1口(即P10～P17)和8个P2口(即P20～P27)，因此，一个CPU13可同时对8个继电器进行检测。

需要说明的是，P1口用作继电器工作驱动，因P1口的驱动能力有限，因此需要由继电器测试电路11进行驱动放大以达到被测继电器的工作要求。

P2口用于被测继电器通电或断电状态的信号检测，在被测继电器通电或断电的情况下，CPU13依据从P2口反馈的电平信号判断被测继电器的工作状态，从而判断被测继电器是否出现故障。

复位电路22用于主板上电复位。

晶振电路23用于给主芯片21提供时钟信号，以使CPU13输出一定周期的信号。

参见图3，本发明实施例公开的一种继电器测试及失效检测电路的电路图，包括：继电器测试电路11、继电器失效检测电路12以及被测继电器01；

其中：

继电器测试电路11包括：复合晶体管111、二极管D和无极性电容(图中未示出)；

无极性电容的两端分别连接复合晶体管111的电源脚(即+12V)和地脚(即GND)，无极性电容用于对复合晶体管111的电源滤波；

结合图2和图3可以看出，复合晶体管111输入端(图3中示出7个输入端，分别为P10～P16)连接CPU13的第一输出端(即图2中的P10～P16)，复合晶体管111的输出端连接被测继电器01的线圈，复合晶体管111用于对CPU13输出的通电信号或断电信号驱动放大，使被测继电器01进行相应的通电或断电；

二极管D并联在被测继电器01的线圈的两端，用于释放线圈断电时残余的能量。

较优的，复合晶体管111选用型号为ULN2003的达林顿晶体管。

继电器失效检测电路12包括：光耦合器121、第一限流电阻R1和第二限流电阻R2；

光耦合器121的第一引脚1通过第一限流电阻R1与被测继电器01的常开触点K连接，光耦合器121的第四引脚4与第二限流电阻R2一端的公共端P20作为继电器失效检测电路12的输出端连接CPU13的输入端P20，第二限流电阻R2的另一端作为继电器失效检测电路12的供电端，继电器失效检测电路12将检测到的被测继电器01的通电状态或断电状态反馈给CPU13。

为进一步优化上述实施例，继电器测试及失效检测电路还包括：发光二极管D11；

发光二极管D11的正极连接光耦合器121的第二引脚2，负极连接光耦合器121的第三引脚3，发光二极管D11用于在被测继电器01的常开触点K闭合时发光。

结合图2和图3，继电器测试及失效检测电路的工作原理具体如下：

当CPU13的P10端口输出为高电平时，复合晶体管111的K1口输出为低电平，此时，复合晶体管111与已连接的+12V电源的被测继电器01的线圈形成回路，被测继电器01的常开触点K闭合，被测继电器01通电后，连接光耦合器121的第二脚2的发光二极管D11被点亮，以指示被测继电器01处于工作状态，同时光耦合器121的第三脚3和第四脚4导通，P20端口处于低电平状态，此时，CPU13检测到该顿口的电平状态为低电平，则表明被测继电器01正常工作，反之，CPU13检测到该顿口的电平状态为高电平，则表明被测继电器01出现损坏。

需要说明的是，复合晶体管111由多个输出端口(例如本实施例中K1～K7)，每个输出端口均可以对一个被测继电器01进行测试和失效检验，图3中仅示出一个测试、失效校验支路。

需要说明的一点是，在对被测继电器01的整个失效检测过程中，由于被测继电器01的常开触点K闭合时不会立刻稳定导通，在伴随常开触点K吸合的瞬间会有一连串的回调现象，回调的产生会带来失效检测的误判，为避免这一现象的产生，本发明采取的措施是对常开触点K消去回调，即CPU13检测常开触点K闭合后延时一段时间(例如3ms)，以使常开触点K回调消失后再一次检测常开触点K的闭合状态，如果常开触点K仍保持闭合状态，则确定常开触点K闭合，然后执行检测结构判定。

可以理解的是，通过CPU13向被测继电器01施加一个周期(例如3次/秒)的信号，依据被测继电器01的动触点按照一定的频率与静触点重复接触或分开的次数多少对被测继电器01机械动作关联部件的剩余使用寿命进行预测，而对被测继电器01机械动作关联部件的剩余使用寿命的预测可以通过被测继电器01重复接触或分开的次数来表示。

因此，参见图4，本发明另一实施例公开了一种继电器检测装置的结构示意图，结合图1和图4，还包括：显示模块14；

显示模块14的输入端与CPU13的第二输出端连接，显示模块14用于显示继电器检测装置对被测继电器01检测的次数。

需要说明的是，CPU13每对被测继电器01完成一次通电和断电，检测次数加一，此时，显示模块14显示累加后的数值。

为进一步优化上述实施例，还包括：存储器模块15；

存储器模块15的输入端与CPU13的第三输出端连接，存储器模块15用于存储继电器检测装置对被测继电器01检测的次数。

其中，存储器模块15存储的数值和显示模块14显示的数值是一一对应的。例如，存储器模块15清零时，显示模块14显示00000000；存储器模块15存储有某个数值时，显示模块14将显示相应的数值。

为进一步优化上述实施例，还包括：报警器16；

报警器16的输入端与CPU13的第四输出端连接，报警器16用于在CPU13检测到被测继电器01出现故障时报警。

较优的，报警器16可以为声报警器(例如蜂鸣器)或是光报警器。

较优的，存储器模块15优选型号为24C64的存储芯片。

参见图5，本发明实施例公开了一种存储器模块的电路图，包括存储芯片JP1、第一上拉电阻R3和第二上拉电阻R4；

存储芯片JP1第五管脚5和第六管脚6之间串联连接有第一上拉电阻R3和第二上拉电阻R4。

存储芯片JP1第五管脚5为串行数据引脚(SDA)与主芯片21(参见图2)的T0口连接，第五管脚5用于在主芯片21读写是输入或输出数据、地址等，该引脚为双向引脚且漏极是开路的，增加第二上拉电阻R4用于保证数据传输的稳定性。

其中，第二上拉电阻R4可以为10kΩ。

存储芯片JP1的第六管脚6为串行同步时钟信号引脚(SCL)与主芯片21的T1口连接，第六管脚6用于根据主芯片21的程序要求产生相应的串行同步时钟信号，并通过控制总线存取。

为进一步优化上述实施例，还包括：电源电路，该电源电路的输出端与继电器检测装置的供电端连接。

参见图6，本发明实施例公开的一种电源电路的电路图，该电源电路主要用于将输入为220V/50H_Z的交流电压，通过变压器T1降压、整流桥61整流后，分别经稳压器7805稳压形成+5V电压，稳压器7812稳压形成+12V电压，以满足检测装置中各组成部分的供电需求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种继电器检测装置，其特征在于，包括：

继电器测试电路，所述继电器测试电路的输出端与被测继电器的线圈连接，所述继电器测试电路用于对接收到的通电信号或断电信号驱动放大，使所述被测继电器进行相应的通电或断电；

继电器失效检测电路，所述继电器失效检测电路的输入端与所述被测继电器的常开触点连接，所述继电器失效检测电路用于依据检测到的所述常开触点的状态反馈所述被测继电器的通电状态信号或断电状态信号；

中央处理器，所述中央处理器的第一输出端与所述继电器测试电路的输入端连接，所述中央处理器的输入端与所述继电器失效检测电路的输出端连接，所述中央处理器用于输出所述通电信号或断电信号，并依据获取的所述被测继电器的通电状态信号或断电状态信号对所述被测继电器进行检测。

2.根据权利要求1所述的继电器检测装置，其特征在于，所述继电器测试电路包括：复合晶体管、二极管和无极性电容；

所述无极性电容的一端连接所述复合晶体管的电源脚，所述无极性电容的另一端连接所述复合晶体管的地脚，所述无极性电容用于对所述复合晶体管的电源滤波；

所述复合晶体管的输入端连接所述中央处理器的第一输出端，所述复合晶体管的输出端连接所述被测继电器的线圈，所述复合晶体管用于对所述中央处理器输出的通电信号或断电信号驱动放大，使所述被测继电器进行相应的通电或断电；

所述二极管并联在所述被测继电器的线圈的两端，用于释放所述线圈断电时残余的能量。

3.根据权利要求2所述的继电器检测装置，其特征在于，所述复合晶体管为型号为ULN2003的达林顿晶体管。

4.根据权利要求1所述的继电器检测装置，其特征在于，所述继电器失效检测电路包括：光耦合器、第一限流电阻和第二限流电阻；

所述光耦合器的第一引脚通过所述第一限流电阻与所述被测继电器的常开触点连接，所述光耦合器的第四引脚与所述第二限流电阻一端的公共端连接所述中央处理器的输入端，所述第二限流电阻的另一端作为所述继电器失效检测电路的供电端，所述继电器失效检测电路将检测到的所述被测继电器的通电状态信号或断电状态信号反馈给所述中央处理器。

5.根据权利要求4所述的继电器检测装置，其特征在于，还包括：发光二极管；

所述发光二极管的正极连接所述光耦合器的第二引脚，负极连接所述光耦合器的第三引脚，所述发光二极管用于在所述被测继电器的常开触点闭合时发光。

6.根据权利要求1所述的继电器检测装置，其特征在于，还包括：显示模块；

所述显示模块的输入端与所述中央处理器的第二输出端连接，所述显示模块用于显示所述继电器检测装置对所述被测继电器检测的次数。

7.根据权利要求1所述的继电器检测装置，其特征在于，还包括：存储器模块；

所述存储器模块的输入端与所述中央处理器的第三输出端连接，所述存储器模块用于存储所述继电器检测装置对所述被测继电器检测的次数。

8.根据权利要求7所述的继电器检测装置，其特征在于，所述存储器模块为型号为24C64的存储芯片。

9.根据权利要求1所述的继电器检测装置，其特征在于，还包括：报警器；

所述报警器的输入端与所述中央处理器的第四输出端连接，所述报警器用于在所述中央处理器检测到所述被测继电器出现故障时报警。

10.根据权利要求1至9任一项所述的继电器检测装置，其特征在于，还包括：电源电路；

所述电源电路的输出端与所述继电器检测装置的供电端连接。