CN109324287A - 一种电磁继电器触点闭合检测电路 - Google Patents

一种电磁继电器触点闭合检测电路 Download PDF

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苏诚
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    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
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Abstract

本发明公开了一种电磁继电器触点闭合检测电路，包括CPU控制单元、被测继电器、负载、第一开关管和负载电压采样电路，被测继电器触点的第一端接负载电源，第二端接负载的第一端，负载的第二端接地；被测继电器的线圈与第一开关管串接后，一端接继电器电源，另一端接地，第一开关管的控制端接CPU控制单元的被测继电器控制信号输出端；负载电压采样电路的输入端接负载的第一端，输出端接CPU控制单元的采样信号输入端；CPU控制单元根据采样电压的跳变次数确定被测电磁继电器触点的回跳次数。本发明能够快速、准确地检测电磁继电器触点闭合过程中回跳次数，效率大大的提和检测精度高。

Description

一种电磁继电器触点闭合检测电路
[技术领域]
本发明涉及电磁继电器检测，尤其涉及一种电磁继电器触点闭合检测电路。
[背景技术]
电磁继电器是一种电子控制器件，可多路同步转换及抗干扰能力强等优点广泛用于工业、汽车，航空、航天及国防自动控制系统中，完成信号传输、负载隔离、电路转换等功能。
继电器触点闭合过程中，由于动触点与静触点的机械碰撞会使触点反复开闭，这种现象称为触点回跳。由于触点回跳是发生在电路的接通过程中，而很多电路负载(如感性、容性及灯负载等)在接通时均有很大的冲击电流，所以触点回跳次数问题对触点会造成很大损害，它不仅会加剧触点磨损，甚至会导致触点粘接，从而影响继电器的可靠性，同时在触点回跳时对电路的频繁通断所形成的高频脉冲对电器的是一种严重的损害。
在现有电磁继电器的检测标准中，只对继电器的触点回跳时间有具体的要求，例如，专利号为CN201721482535.2的实用新型公开了一种磁保持继电器批量检测装置，涉及电控制器件检测装置技术领域。磁保持继电器批量检测装置包括多个检测工位、电子组合开关和检测电路；检测电路包括时间检测电路、触点电阻检测电路。该实用新型能够在额定电流下检测得到触点电阻值；并能够检测动作时间和回跳时间，用于批量检测磁保持继电器。但是，回跳时间虽然可以反映触点的跳动状态，但相同的跳动时间，触点有可能跳动了一次，或者十次，或者更多，而继电器触点回跳时间和触点回跳次数对外围电路的损害是不一样的，回跳的次数越多对外围控制电路的损害就越大，如采用示波器抓取触点的信号，然后通过观察示波器显示的波形来确定触点的回跳次数，需要通过人工检测，不仅速度慢，3秒时间才能检测一个继电器，检测效率很低，而且容易出错。
[发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种能够快速、准确地检测电磁继电器触点闭合过程中回跳次数的检测电路。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种电磁继电器触点闭合检测电路，包括CPU控制单元、被测继电器、负载、第一开关管和负载电压采样电路，被测继电器触点的第一端接负载电源，第二端接负载的第一端，负载的第二端接地；被测继电器的线圈与第一开关管串接后，一端接继电器电源，另一端接地，第一开关管的控制端接CPU控制单元的被测继电器控制信号输出端；负载电压采样电路的输入端接负载的第一端，输出端接CPU控制单元的采样信号输入端；CPU控制单元根据采样电压的跳变次数确定被测电磁继电器触点的回跳次数。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，包括至少一条切换电路，切换电路包括切换继电器和第二开关管，切换继电器的线圈与第二开关管串接后，一端接继电器电源，另一端接地，第二开关管的控制端接CPU控制单元的切换继电器控制信号输出端；切换继电器的触点与被测继电器的触点串接在负载电源与负载之间的电路中。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，切换电路包括续流二极管，续流二极管的阳极接第二开关管与切换继电器的连接点，阴极接继电器电源。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，负载电压采样电路包括分压电路和比较器，分压电路的第一端接负载的第一端,分压电路的第二端接地；分压电路的输出端接比较器的反相输入端，比较器的同相输入端接基准电压；比较器的输出端接CPU控制单元的采样信号输入端。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，负载电压采样电路包括基准电压生成电路，基准电压生成电路包括第四电阻、可变电阻和第三电阻，第四电阻、可变电阻和第三电阻依次串接在芯片电源与地之间；可变电阻的动端接比较器的同相输入端。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，负载电压采样电路包括上拉电阻，上拉电阻的一端接芯片电源，另一端接比较器的输出端。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，负载电压采样电路包括稳压管，稳压管的阳极接地，阴极接分压电路的输出端。
以上所述的电磁继电器触点闭合检测电路，CPU控制单元根据比较器的输出端由低电平跳变为高电平的次数确定被测电磁继电器触点回跳的次数。
本发明的电磁继电器触点闭合检测电路能够快速、准确地检测电磁继电器触点闭合过程中回跳次数，效率大大的提和检测精度高。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例电磁继电器触点闭合检测电路的电路图。
图2是本发明实施例被测继电器线圈电压图。
图3是本发明实施例负载的电压图。
图4本发明实施例比较器两输入端的输入电压图。
图5是本发明实施例CPU控制单元的输入信号图。
[具体实施方式]
本发明实施例电磁继电器触点闭合检测电路如图1所示，包括CPU控制单元、被测继电器、负载、MOS管Q3、负载电压采样电路和两条切换电路。
被测继电器的线圈与MOS管Q3串接后，一端接继电器电源+12V，另一端接地，MOS管Q3的栅极接CPU控制单元的被测继电器控制信号输出端O3。
第一切换电路包括第一切换继电器和MOS管Q1，第一切换继电器的线圈与MOS管Q1串接后，一端接继电器电源+12V，另一端接地，MOS管Q1的栅极接CPU控制单元的第一切换继电器控制信号输出端O1。
第二切换电路包括第二切换继电器和MOS管Q2，第二切换继电器的线圈与MOS管Q2串接后，一端接继电器电源+12V，另一端接地，MOS管Q2的栅极接CPU控制单元的第二切换继电器控制信号输出端O2。
第一切换继电器的触点K1、第二切换继电器的触点K2与被测继电器的触点KL串接在负载电源+24V(1.5A直流电源)与24欧负载电阻RL之间的电路中，负载RL的第一端通过三个继电器的触点(K2、KL和K1)与负载电源+24V连接，负载RL的第二端接地。
两条切换电路分别包括续流二极管，续流二极管的阳极接MOS管与切换继电器的连接点，阴极接继电器电源+12V。
负载电压采样电路包括5倍分压电路、基准电压生成电路和比较器U1B(LM339)。分压电路由电阻R1和电阻R2串联组成，电阻R1的第一端接负载RL的第一端,电阻R2的第一端接电阻R1的第二端，电阻R2的第二端接地。分压电路的输出端，电阻R2与电阻R1的连接点，接比较器U1B的反相输入端。比较器U1B的同相输入端接基准电压。比较器U1B的输出端接CPU控制单元的采样信号输入端I1。稳压管DZ1的阳极接地，阴极接分压电路的输出端。
基准电压生成电路包括电阻R4、可变电阻VR1和电阻R3，电阻R4、可变电阻VR1和电阻R3依次串接在芯片电源VCC与地之间。可变电阻的动端VR1输出的基准电压接比较器U1B的同相输入端。
上拉电阻R5的一端接芯片电源VCC，另一端接比较器U1B的输出端。
CPU控制单元根据比较器U1B的输出端由低电平跳变为高电平的次数确定被测电磁继电器触点回跳的次数。
本发明实施例电磁继电器触点闭合检测电路的工作过程如下：
首先，CPU控制单元IO脚O1,O2输出高电平，使MOS管Q1,MOS管Q2导通，从而使K1,K2两个继电器闭合，延时100ms后，O3输出高电平信号使MOS管Q3导通，被检测继电器通电(如图2所示)，当被测继电器触点KL导通时，24V电压施加到负载电阻RL上(如图3所示V1的电压波形)，电压V1通过电阻R1,R2分压成4.8V的电压(图4所示的V2电压)，加到U1B的反相输入端，U1B同相输入端为基准电压生成电路产生的4.3V基准电压(图4所示V3电压)。此时，U1B输出低电平信号给CPU控制器的I1脚(图5所示I1电压)；当被测继电器触点KL因为跳动断开时，负载电阻V1端电压为0V，所以U1B反相输入端输入的电压为0V，从而使U1B输出为高电平，CPU控制器通过计数I1脚电平由低到高的次数，就可以知道被测继电器触点的回跳次数。
本发明以上实施例采用直流24V1A触点的负载。此负载最能反应实际用户的使用环境，电压电流都能满足触点在通断时产生拉弧的条件，同时又不会对触点产生烧蚀现象。本发明以上实施例0.1S就可以检测一个继电器，效率大大的提高，而且不会因为人为的因素导致出错。

Claims (8)

1.一种电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，包括CPU控制单元、被测继电器、负载、第一开关管和负载电压采样电路，被测继电器触点的第一端接负载电源，第二端接负载的第一端，负载的第二端接地；被测继电器的线圈与第一开关管串接后，一端接继电器电源，另一端接地，第一开关管的控制端接CPU控制单元的被测继电器控制信号输出端；负载电压采样电路的输入端接负载的第一端，输出端接CPU控制单元的采样信号输入端；CPU控制单元根据采样电压的跳变次数确定被测电磁继电器触点的回跳次数。
2.根据权利要求1所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，包括至少一条切换电路，切换电路包括切换继电器和第二开关管，切换继电器的线圈与第二开关管串接后，一端接继电器电源，另一端接地，第二开关管的控制端接CPU控制单元的切换继电器控制信号输出端；切换继电器的触点与被测继电器的触点串接在负载电源与负载之间的电路中。
3.根据权利要求1所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，切换电路包括续流二极管，续流二极管的阳极接第二开关管与切换继电器的连接点，阴极接继电器电源。
4.根据权利要求1所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，负载电压采样电路包括分压电路和比较器，分压电路的第一端接负载的第一端,分压电路的第二端接地；分压电路的输出端接比较器的反相输入端，比较器的同相输入端接基准电压；比较器的输出端接CPU控制单元的采样信号输入端。
5.根据权利要求4所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，负载电压采样电路包括基准电压生成电路，基准电压生成电路包括第四电阻、可变电阻和第三电阻，第四电阻、可变电阻和第三电阻依次串接在芯片电源与地之间；可变电阻的动端接比较器的同相输入端。
6.根据权利要求4所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，负载电压采样电路包括上拉电阻，上拉电阻的一端接芯片电源，另一端接比较器的输出端。
7.根据权利要求4所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，负载电压采样电路包括稳压管，稳压管的阳极接地，阴极接分压电路的输出端。
8.根据权利要求4所述的电磁继电器触点闭合检测电路，其特征在于，CPU控制单元根据比较器的输出端由低电平跳变为高电平的次数确定被测电磁继电器触点回跳的次数。
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