CN110632392A - 电容器绝缘电阻快速测试装置和测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电容器绝缘电阻快速测试装置和测试方法,装置包括计算机、绝缘电阻测试仪、三轴模组、多路切换盒、定位板和测试工装,其特征是多路切换盒安装在三轴模组的Z轴运动部件上,测试工装通过定位板安装在三轴模组的XY平面运动部件上,绝缘电阻测试仪通过继电器的常开触点和探针组与被测电容器连接,微控制器控制继电器,微控制器与计算机通讯。方法包括:选择对象;预充电;记录当前的绝缘电阻值Rx′;记录断开一个通道后的绝缘电阻值Rx″;计算得到该通道的被测电容器绝缘电阻值Rx;依次得到各通道的被测电容器绝缘电阻值。采用本发明,可以有效加快测试速度,提高工作效率。本发明结构简单、成本低廉、使用方便,适用于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及电容器的测试,具体而言是电容器绝缘电阻快速测试装置和测试方法。
背景技术
作为基本电器元件,电容器广泛应用于各类电子产品之中。电容器在使用前必须进行性能测试,其中,绝缘电阻测的试是重要环节。电容器绝缘电阻测试的一般要求是按照规定的额定电压对电容器加电压,电容器的绝缘电阻值在一分钟内必须大于规定值,否则电容器不合格。在测试过程中,电容器的绝缘电阻值会随时间增长而增大,部分型号的电容器,尤其是容量较大的电容器,绝缘电阻值增大到规定值需要较长的时间,会影响测试效率。
目前,电容器的绝缘电阻测试通常采用手工方式,即用绝缘电阻测试仪的两只表笔分别接触电容器的两极,眼睛观察绝缘电阻测试仪的读数,等待规定时间到达,判断是否合格,从而完成一只电容器的测试,如此周而复始、不断重复。这种测试方法消耗时间长,工作效率低,不适用于规模生产,尤其不适用于大规模生产。
针对现有技术的上述不足,本发明提出了一种能加快测试速度、提高测试效率的电容器绝缘电阻快速测试装置和测试方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种能加快测试速度、提高测试效率的电容器绝缘电阻快速测试装置和测试方法。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
电容器绝缘电阻快速测试装置,包括计算机、绝缘电阻测试仪和三轴模组,其特征是还包括多路切换盒、定位板和测试工装,多路切换盒安装在三轴模组的Z轴运动部件上,多路切换盒包括微控制器、通讯接口、三个以上的继电器和探针组,探针组安装在多路切换盒的底部,探针组与继电器一一对应,每条测试通道包括一个继电器和一个探针组,各测试通道自第一通道起顺序编号,定位板安装在三轴模组的XY平面运动部件上,测试工装安装在定位板上,测试工装上设置有三个以上的被测电容器工位,被测电容器工位包括被测电容器仓和被测电容器电极引出端,绝缘电阻测试仪的输入端分别通过继电器的第一常开触点和第二常开触点与探针组连接,探针组与被测电容器的外露电极以及被测电容器电极引出端配合,微控制器的控制信号输出端与继电器的控制信号输入端连接,微控制器通过通讯接口与计算机通讯。
进一步地,所述多路切换盒包括多个继电器,所述测试工装上设置有数量为继电器的整数倍的被测电容器工位。
进一步地,所述被测电容器电极引出端通过焊锡与被测电容器仓底部导通。
用上述测试装置对电容器绝缘电阻进行快速测试的方法,包括以下步骤:
S1.将被测电容器放入被测电容器仓并自第一组起顺序编组,每组被测电容器的个数与继电器的个数相等,将测试工装安装到定位板上,将定位板安装安装在三轴模组的XY平面运动部件上;
S2.计算机控制三轴模组上的多路切换盒移动到第一组被测电容器的上方,然后使探针组的两个探针分别与被测电容器的外露电极和被测电容器电极引出端紧密接触;
S3.预充电;
S31.计算机控制继电器,使其常开触点闭合,同时控制绝缘电阻测试仪开始测试,并开始计时S;
S32.与继电器个数相等的被测电容器按绝缘电阻规定的电压要求和预充电时间并联预充电;
S33.达到预设的预充电时间,开始进行绝缘电阻测试;
S4.绝缘电阻测试;
S41.记录当前的绝缘电阻值Rx′;
S42.计算机控制位于一个通道的继电器,使其常开触点断开;
S43.记录当前的绝缘电阻值Rx″;
S44.计算位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值Rx;
根据下列公式,计算得到位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值,并记为R1
式中,RX为位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值,Rx′为开关动作前测试的绝缘电阻值,Rx″为关闭通道开关后测试得到的绝缘电阻值;
S45.若R1大于标准值,并且加电时间S小于标准时间值,则该通道测试完成;
若R1小于或等于标准值,并且加电时间S小于标准时间值,则计算机控制位于该通道的继电器,使其常开触点闭合,继续为该通道充电,直至S到达标准时间值为止;
S46.重复步骤S41至步骤S45,依次测试其余7个通道,并将所得到每个通道的绝缘电阻值自R2开始依次记录;若只剩下最后一个通道,则无需进行公式计算,直接采集绝缘电阻值即可;
S47.在步骤S32至步骤S46中,若出现绝缘电阻值为0,则表明有电容器被击穿,此时,暂停测试,找出被击穿的电容器后,再进行下一步骤;
S48.当加电时间S到达标准时间值时,停止第一组测试,绝缘电阻大于标准值的电容器合格,绝缘电阻小于或等于标准值的电容器不合格;
S5.计算机控制三轴模组上的多路切换盒移动到下一组被测电容器的上方,然后使探针组的两个探针分别与被测电容器的外露电极和被测电容器电极引出端紧密接触;
S6.重复步骤S3至步骤S4,直到被测电容器全部测试完成。
采用本发明,可以有效加快测试速度,提高工作效率,真正实现电容器绝缘电阻的快速测试。本发明结构简单、成本低廉、使用方便,适用于规模生产,尤其适用于大规模生产。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的电路示意图;
图3是本发明的多路切换盒结构示意图;
图4是本发明的被测电容器工位结构示意图;
图5是本发明的测试工装结构示意图。
图中:1-计算机;2-绝缘电阻测试仪;3-三轴模组;4-多路切换盒;4.1-微控制器;4.2-通讯接口;4.3-继电器;4.3.1-第一常开触点;4.3.2-第二常开触点;4.4-探针组;5-定位板;6-测试工装;6.1-被测电容器工位;6.1.1-被测电容器仓;6.1.2-被测电容器电极引出端;7-被测电容器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述,但该实施例不应理解为对本发明的限制。
如图所示的电容器绝缘电阻快速测试装置,包括计算机1、绝缘电阻测试仪2和三轴模组3,还包括多路切换盒4、定位板5和测试工装6,多路切换盒4安装在三轴模组3的Z轴运动部件上,多路切换盒4包括微控制器4.1、通讯接口4.2、三个以上的继电器4.3和探针组4.4,探针组4.4安装在多路切换盒4的底部,探针组4.4与继电器4.3一一对应,每条测试通道包括一个继电器4.3和一个探针组4.4,各测试通道自第一通道起顺序编号,定位板5安装在三轴模组3的XY平面运动部件上,测试工装6安装在定位板5上,测试工装6上设置有三个以上的被测电容器工位6.1,被测电容器工位6.1包括被测电容器仓6.1.1和被测电容器电极引出端6.1.2,绝缘电阻测试仪2的输入端分别通过继电器4.3的第一常开触点4.3.1和第二常开触点4.3.2与探针组4.4连接,探针组4.4与被测电容器的外露电极以及被测电容器电极引出端6.1.2配合,微控制器4.1的控制信号输出端与继电器4.3的控制信号输入端连接,微控制器4.1通过通讯接口4.2与计算机1通讯。
优选的实施例是:在上述方案中,所述多路切换盒4包括八个继电器4.3,所述测试工装6上设置有数量为八的整数倍的被测电容器工位6.1。
优选的实施例是:在上述方案中,所述被测电容器电极引出端6.1.2通过焊锡与被测电容器仓6.1.1底部导通。
用上述测试装置对电容器绝缘电阻进行快速测试的实施例之一:
(一)被测对象:
CC41-0805-CG-50V-104-C,容量0.1μF,绝缘电阻测试条件,测试电压50V,标准电阻值:1000MΩ,最大测试时间60秒,预充电时间设置为10秒。
(二)使用装置:
电容器绝缘电阻快速测试装置,包括计算机1、绝缘电阻测试仪2和三轴模组3,还包括多路切换盒4、定位板5和测试工装6,多路切换盒4安装在三轴模组3的Z轴运动部件上,多路切换盒4包括微控制器4.1、通讯接口4.2、八个继电器4.3和探针组4.4,探针组4.4安装在多路切换盒4的底部,探针组4.4与继电器4.3一一对应,每条测试通道包括一个继电器4.3和一个探针组4.4,共八个通道,定位板5安装在三轴模组3的XY平面运动部件上,测试工装6安装在定位板5上,测试工装6上设置有320个被测电容器工位6.1,被测电容器工位6.1包括被测电容器仓6.1.1和被测电容器电极引出端6.1.2,被测电容器电极引出端6.1.2通过焊锡与被测电容器仓6.1.1底部导通,绝缘电阻测试仪2的输入端分别通过继电器4.3的第一常开触点4.3.1和第二常开触点4.3.2与探针组4.4连接,探针组4.4与被测电容器的外露电极以及被测电容器电极引出端6.1.2配合,微控制器4.1的控制信号输出端与继电器4.3的控制信号输入端连接,微控制器4.1通过通讯接口4.2与计算机1通讯。
(三)测试步骤:
S1.将被测电容器放入被测电容器仓并自第一组起顺序编组,每组8个被测电容器,总共40组,将测试工装安装到定位板上,将定位板安装在三轴模组的XY平面运动部件上;
S2.计算机控制三轴模组上的多路切换盒移动到第一组被测电容器的上方,然后使探针组的两个探针分别与被测电容器的外露电极和被测电容器电极引出端紧密接触;
S3.预充电;
S31.计算机控制继电器,使其常开触点闭合,同时控制绝缘电阻测试仪开始测试,并开始计时S;
S32.8个被测电容器按绝缘电阻按照测试条件加压50V并联充电10秒;
S33.达到预设的预充电时间10秒后,开始进行绝缘电阻测试;
S4.绝缘电阻测试;
S41.记录当前的绝缘电阻值R1′=150MΩ;
S42.计算机控制一个通道的继电器,使其常开触点断开;
S43.记录当前的绝缘电阻值R1″=175MΩ;
S44.计算位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值;
根据计算公式,计算得到位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值,并记为R1=1050MΩ;
S45.R1≥1000MΩ,并且加电时间S=11秒,则该电容器合格,该通道测试完成;
S46.重复步骤S41至步骤S45,依次测试其余7个通道,并将所得到每个通道的绝缘电阻值自R2开始依次记录;若只剩下最后一个通道,则无需进行公式计算,直接采集绝缘电阻值即可;
R2′=180MΩ,R2″=210MΩ,R2=1260MΩ,S=12秒;
R3′=210MΩ,R3″=250MΩ,R3=1312MΩ,S=13秒;
R4′=252MΩ,R4″=340MΩ,R4=973MΩ,S=14秒;
R5′=345MΩ,R5″=430MΩ,R5=1745MΩ,S=15秒;
R6′=431MΩ,R6″=550MΩ,R6=1992MΩ,S=16秒;
R7′=552MΩ,R7″=700MΩ,R7=2610MΩ,S=17秒;
R8′=701MΩ,R8″=997MΩ,R8=2361MΩ,S=18秒;
S47.除R4外,其余绝缘电阻测试全部合格,因此开始第二轮测试时,只有一只待测电阻,故直接采集R4绝缘电阻值;
R4=1720MΩ,S=19秒;
S48.第一组电阻绝缘电阻测试全部合格,第一组测试完成;
S5.计算机控制三轴模组上的多路切换盒移动到下一组被测电容器的上方,然后使探针组的两个探针分别与被测电容器的外露电极和被测电容器电极引出端紧密接触;
S6.重复步骤S3至步骤S4,直到40组被测电容器全部测试完成。
用上述测试装置对电容器绝缘电阻进行快速测试的实施例之二:
(一)被测对象:
CC4-0603-CG-25V-104-C,容量0.1μF,绝缘电阻测试条件,测试电压25V,标准电阻值:1000MΩ,最大测试时间60秒,预充电时间设置为15秒。
(二)使用装置:
电容器绝缘电阻快速测试装置,包括计算机1、绝缘电阻测试仪2和三轴模组3,还包括多路切换盒4、定位板5和测试工装6,多路切换盒4安装在三轴模组3的Z轴运动部件上,多路切换盒4包括微控制器4.1、通讯接口4.2、四个继电器4.3和探针组4.4,探针组4.4安装在多路切换盒4的底部,探针组4.4与继电器4.3一一对应,每条测试通道包括一个继电器4.3和一个探针组4.4,共四个通道,定位板5安装在三轴模组3的XY平面运动部件上,测试工装6安装在定位板5上,测试工装6上设置有240个被测电容器工位6.1,被测电容器工位6.1包括被测电容器仓6.1.1和被测电容器电极引出端6.1.2,被测电容器电极引出端6.1.2通过焊锡与被测电容器仓6.1.1底部导通,绝缘电阻测试仪2的输入端分别通过继电器4.3的第一常开触点4.3.1和第二常开触点4.3.2与探针组4.4连接,探针组4.4与被测电容器的外露电极以及被测电容器电极引出端6.1.2配合,微控制器4.1的控制信号输出端与继电器4.3的控制信号输入端连接,微控制器4.1通过通讯接口4.2与计算机1通讯。
(三)测试步骤:
S1.将被测电容器放入被测电容器仓并自第一组起顺序编组,每组4个被测电容器,总共60组,将测试工装安装到定位板上,将定位板安装安装在三轴模组的XY平面运动部件上;
S2.计算机控制三轴模组上的多路切换盒移动到第一组被测电容器的上方,然后使探针组的两个探针分别与被测电容器的外露电极和被测电容器电极引出端紧密接触;
S3.预充电;
S31.计算机控制继电器,使其常开触点闭合,同时控制绝缘电阻测试仪开始测试,并开始计时S;
S32.8个被测电容器按绝缘电阻按照测试条件加压25V并联充电15秒;
S33.达到预设的预充电时间15秒后,开始进行绝缘电阻测试;
S4.绝缘电阻测试;
S41.记录当前的绝缘电阻值R1′=0MΩ;
S42.计算机控制一个通道的继电器,使其常开触点断开;
S43.记录当前的绝缘电阻值R1″=0MΩ;
S44.计算位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值;
根据计算公式,计算得到位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值,并记为R1=0MΩ;
说明有电容被击穿,因此断开全部继电器,单个闭合进行单只测试;
R1=1150MΩ,S=17秒;
R2=1230MΩ,S=18秒;
R3=0MΩ,S=19秒;
R4=1180MΩ,S=20秒;
S45.R1、R2、R4测试合格,R3被击穿,虽然时间S<60秒,但被击穿的电容已经物理损坏,无需继续测试;
S5.计算机控制三轴模组上的多路切换盒移动到下一组被测电容器的上方,然后使探针组的两个探针分别与被测电容器的外露电极和被测电容器电极引出端紧密接触;
S6.重复步骤S3至步骤S4,直到60组被测电容器全部测试完成。
本说明书中未作详细描述的内容,属于本专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种电容器绝缘电阻快速测试装置,包括计算机(1)、绝缘电阻测试仪(2)和三轴模组(3),其特征在于:还包括多路切换盒(4)、定位板(5)和测试工装(6),多路切换盒(4)安装在三轴模组(3)的Z轴运动部件上,多路切换盒(4)包括微控制器(4.1)、通讯接口(4.2)、三个以上的继电器(4.3)和探针组(4.4),探针组(4.4)安装在多路切换盒(4)的底部,探针组(4.4)与继电器(4.3)一一对应,每条测试通道包括一个继电器(4.3)和一个探针组(4.4),各测试通道自第一通道起顺序编号,定位板(5)安装在三轴模组(3)的XY平面运动部件上,测试工装(6)安装在定位板(5)上,测试工装(6)上设置有三个以上的被测电容器工位(6.1),被测电容器工位(6.1)包括被测电容器仓(6.1.1)和被测电容器电极引出端(6.1.2),绝缘电阻测试仪(2)的输入端分别通过继电器(4.3)的第一常开触点(4.3.1)和第二常开触点(4.3.2)与探针组(4.4)连接,探针组(4.4)与被测电容器的外露电极以及被测电容器电极引出端(6.1.2)配合,微控制器(4.1)的控制信号输出端与继电器(4.3)的控制信号输入端连接,微控制器(4.1)通过通讯接口(4.2)与计算机(1)通讯。
2.根据权利要求1所述的电容器绝缘电阻快速测试装置,其特征在于:所述多路切换盒(4)包括多个继电器(4.3),所述测试工装(6)上设置有数量为继电器数量整数倍的被测电容器工位(6.1)。
3.根据权利要求1或2所述的电容器绝缘电阻快速测试装置,其特征在于:所述被测电容器电极引出端(6.1.2)通过焊锡与被测电容器仓(6.1.1)底部导通。
4.一种用权利要求1-3所述的测试装置对电容器绝缘电阻进行快速测试的方法,包括以下步骤:
S1.将被测电容器(7)放入被测电容器仓(6.1.1)并自第一组起顺序编组,每组被测电容器(7)的个数与继电器(4.3)的个数相等,将测试工装(6)安装到定位板(5)上,将定位板(5)安装安装在三轴模组(3)的XY平面运动部件上;
S2.计算机(1)控制三轴模组(3)上的多路切换盒(4)移动到第一组被测电容器(7)的上方,然后使探针组(4.4)的两个探针分别与被测电容器(7)的外露电极和被测电容器电极引出端(6.1.2)紧密接触;
S3.预充电;
S31.计算机(1)控制继电器(4.3),使其常开触点闭合,同时控制绝缘电阻测试仪(2)开始测试,并开始计时S;
S32.与继电器(4.3)个数相等的被测电容器(7)按绝缘电阻规定的电压要求和预充电时间并联预充电;
S33.达到预设的预充电时间,开始进行绝缘电阻测试;
S4.绝缘电阻测试;
S41.记录当前的绝缘电阻值Rx′;
S42.计算机(1)控制位于一个通道的继电器(4.3),使其常开触点断开;
S43.记录当前的绝缘电阻值Rx″;
S44.计算位于该通道的被测电容器(7)的绝缘电阻值Rx;
根据下列公式,计算得到位于该通道的被测电容器(7)的绝缘电阻值,并记为R1
式中,RX为位于该通道的被测电容器的绝缘电阻值,R1′为开关动作前测试的绝缘电阻值,R1″为关闭通道开关后测试得到的绝缘电阻值;
S45.若R1大于标准值,并且加电时间S小于标准时间值,则该通道测试完成;
若R1小于或等于标准值,并且加电时间S小于标准时间值,则计算机(1)控制位于该通道的继电器(4.3),使其常开触点闭合,继续为该通道充电,直至S到达标准时间值为止;
S46.重复步骤S41至步骤S45,依次测试其余7个通道,并将所得到每个通道的绝缘电阻值自R2开始依次记录;若只剩下最后一个通道,则无需进行公式计算,直接采集绝缘电阻值即可;
S47.在步骤S32至步骤S46中,若出现绝缘电阻值为0,则表明有电容器被击穿,此时,暂停测试,找出被击穿的电容器后,再进行下一步骤;
S48.当加电时间S到达标准时间值时,停止第一组测试,绝缘电阻大于标准值的电容器(7)合格,绝缘电阻小于或等于标准值的电容器(7)不合格;
S5.计算机(1)控制三轴模组(3)上的多路切换盒(4)移动到下一组被测电容器(7)的上方,然后使探针组(4.4)的两个探针分别与被测电容器(7)的外露电极和被测电容器电极引出端(6.1.2)紧密接触;
S6.重复步骤S3至步骤S4,直到被测电容器(7)全部测试完成。
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