CN115236504A

CN115236504A - 一种继电器智能快速校验装置

Info

Publication number: CN115236504A
Application number: CN202211169272.5A
Authority: CN
Inventors: 林立鹏; 邱育义; 黎永豪; 张峰; 满超洪; 邱志钊; 曾祺; 李志兴; 林高鹏; 陈洋; 李秋如; 吉宏浩; 满超阳; 郭小华
Original assignee: Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Current assignee: Foshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Corp
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2022-09-26
Publication date: 2022-10-25

Abstract

本申请公开了一种继电器智能快速校验装置，包括：智能数控可调电源、D/A输出控制单元、测量反馈及输出采集单元、主控单元、切换控制单元、继电器参数侦测单元；主控单元，用于接收校验指令并发送至切换控制单元使得切换控制单元根据校验指令控制对应的检测子模块获取继电器参数并返回，基于预置校验方案根据继电器参数对继电器性能进行校验；测量反馈及输出采集单元，用于将各检测子模块的激励量和工作状态反馈给主控单元以实现闭环控制无级调节的作用；D/A输出控制单元，用于响应主控单元的控制指令对各检测子模块的激励电源输出量值和输出状态的控制。解决了现有技术接线复杂且功能不全面的技术问题。

Description

一种继电器智能快速校验装置

技术领域

本申请涉及继电器校验技术领域，尤其涉及一种继电器智能快速校验装置。

背景技术

继电器是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等重要作用。因此对继电器进行校验具有重要的意义。

虽然现有继电保护综合测试仪功能多，适用范围广，但是主要针对综合功能强的继电保护成套设备的保护功能测试；然而对继电器元件要求的性能测试接线复杂、功能不全面，导致降低了继电器校验效率和校验精度。

发明内容

本申请的目的在于提供一种继电器智能快速校验装置，用于解决现有技术接线复杂且功能不全面的技术问题。

有鉴于此，本申请提供了一种继电器智能快速校验装置，包括：智能数控可调电源、D/A输出控制单元、测量反馈及输出采集单元、主控单元、切换控制单元、由若干个检测子模块组成的继电器参数侦测单元；

所述主控单元，用于接收校验指令并发送至所述切换控制单元，使得所述切换控制单元根据所述校验指令控制对应的检测子模块获取继电器参数并返回，基于预置校验方案根据所述继电器参数对继电器性能进行校验；

所述测量反馈及输出采集单元，用于利用闭环控制理论将各检测子模块的激励量和工作状态反馈给所述主控单元以实现闭环控制无级调节的作用；

所述D/A输出控制单元，用于响应所述主控单元的控制指令，对各检测子模块的激励电源输出量值和输出状态的控制；

所述智能数控可调电源，用于为各检测子模块和被校验继电器提供电源。

可选地，所述主控单元，具体包括：CPU处理单元、交互界面、若干个通信接口；

所述交互界面，用于接收用户的校验指令，以及接收所述CPU处理单元返回的继电器性能校验结果并进行显示；

所述CPU处理单元，用于发送所述校验指令至所述切换控制单元，以及接收所述继电器参数，并基于预置校验方案根据所述继电器参数对继电器性能进行校验；

所述通信接口，用于连接被测继电器、上位机通讯及JTAG编程。

可选地，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器线圈电阻的线圈电阻检测模块。

可选地，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器触点电阻的触点电阻检测模块。

可选地，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器吸合和释放电压的电压检测模块。

可选地，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器吸合和释放时间的时间检测模块。

可选地，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器线圈动作功率的功率检测模块。

可选地，所述切换控制单元，具体用于：根据所述校验指令控制集成切换网络及驱动继电器的闭合，从而切换到不同的检测功能的检测子模块。

可选地，所述主控单元采用低功耗高性能32位内核高速处理芯片。

可选地，所述智能数控可调电源：采用数控技术、DC-AC逆变技术、DC-DC升压技术，实现DC直流低电压输入到可调输出的AC交流和DC直流的多路输出的电源设计。

与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：

本申请实施例中，提供了一种继电器智能快速校验装置，包括：智能数控可调电源、D/A输出控制单元、测量反馈及输出采集单元、主控单元、切换控制单元、由若干个检测子模块组成的继电器参数侦测单元；主控单元，用于接收校验指令并发送至切换控制单元，使得切换控制单元根据校验指令控制对应的检测子模块获取继电器参数并返回，基于预置校验方案根据继电器参数对继电器性能进行校验；测量反馈及输出采集单元，用于利用闭环控制理论将各检测子模块的激励量和工作状态反馈给主控单元以实现闭环控制无级调节的作用；D/A输出控制单元，用于响应主控单元的控制指令，对各检测子模块的激励电源输出量值和输出状态的控制；智能数控可调电源，用于为各检测子模块和被校验继电器提供电源。

与现有技术相比，本申请的继电器智能快速校验装置，解决了需市电供电、试验功率不够，继电器元件要求的性能测试接线复杂、功能不全面等问题，提供了安全可靠的线圈电阻、吸合和释放电压、线圈动作功率、吸合和释放时间、触点电阻、运行功耗等综合参量一次完成测试的设备，实现智能化程度高，可自动生成校验报告，可提高了继电器校验效率和校验精度，具有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用，从而解决了现有技术接线复杂且功能不全面的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的一种继电器智能快速校验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种继电器智能快速校验装置的结构示意图。

本申请实施例中提供了一种继电器智能快速校验装置，包括：智能数控可调电源、D/A输出控制单元、测量反馈及输出采集单元、主控单元、切换控制单元、由若干个检测子模块组成的继电器参数侦测单元；

需要说明的是，切换控制单元即图1中的光耦及量程切换控制单元，其用于根据校验指令控制集成切换网络及驱动继电器的闭合，从而切换到不同的激励电源类型、切换到不同的检测功能的检测子模块、自动配置不同类型继电器的引脚连接方式；切换控制单元的独立设计模式，实现了不同的检测功能的自由组合可编程功能，在主控单元中预置有不同型号、不同类型的继电器类型的引脚库，可实现无需改动接线的自动适配功能。

主控单元，用于接收校验指令并发送至切换控制单元，使得切换控制单元根据校验指令控制对应的检测子模块获取继电器参数并返回，基于预置校验方案根据继电器参数对继电器性能进行校验；

需要说明的是，主控单元（即图中1中的CPU主控管理芯片单元及其围电路），具体包括：CPU处理单元、交互界面、若干个通信接口；

如图1所示，CPU处理单元即图1中的CPU芯片及其控制逻辑，交互界面即图1中的人机交互界面及通信接口单元，通信单元即图1中的RS232通信接口、RS485通信接口、JTAG通信接口，本领域技术人员可以根据实际需要设置其他的通信接口，在此不再赘述；本实施例的CPU处理单元采用低功耗高性能32位内核高速处理器技术，实现数字化精确控制，自动智能识别各继电器触点类型和触点组数，并对每个不同待测继电器指定其检测方案和检测方法，以便在最短的时间内测量出各继电器的健康状态。可以理解的是，CPU处理单元用于完成测试项目预置、一键启动测试控制程序、测试参数自动运算程序、逻辑判断程序的执行与人机界面处理、数据通信以及报警输出控制，实现不同型号、不同类型的继电器类型以及不同的检测项目需求时，无需改动接线的自动适配功能和对被检测继电器的全维度参量的全自动测试，包括启动功率自动计算、继电器合格状态的自动判断等功能，并进行人机信息交互和数据通信。

在实际应用中，主控单元还包括外围电路单元，用于发送校验指令至切换控制单元，以及接收继电器参数，并基于预置校验方案根据继电器参数对继电器性能进行校验。

交互界面，用于接收用户的校验指令，以及接收CPU处理单元返回的继电器性能校验结果并进行显示。

可以理解的是，（人机）交互界面通过按键操作和人机交互界面完成启动和结束测试，并根据侦测到的性能参数数据来判断继电器动作特性是否完好，并根据相关阈值判断是否合格的结论并存储，以用于报告中供分析打印；

CPU处理单元，用于发送校验指令至切换控制单元，以及接收继电器参数，并基于预置校验方案根据继电器参数对继电器性能进行校验。

通信接口，用于连接被测继电器、上位机通讯及JTAG编程。

测量反馈及输出采集单元，用于利用闭环控制理论将各检测子模块的激励量和工作状态反馈给主控单元以实现闭环控制无级调节的作用；

需要说明的是，如图1所示，测量反馈及输出采集单元包括：测量反馈、输出采集单元，测量反馈及输出采集单元，利用闭环控制理论，将各检测子模块的激励量和工作状态反馈给CPU芯片，以实现闭环控制无级调节目的；

D/A输出控制单元，用于响应主控单元的控制指令，对各检测子模块的激励电源输出量值和输出状态的控制；

需要说明的是，本实施例的D/A输出控制单元利用D/A变换和PWM技术由CPU芯片及其控制逻辑单元控制，可实现对各检测子模块的激励电源输出量值和输出状态的控制。

智能数控可调电源，用于为各检测子模块和被校验继电器提供电源。

需要说明的是，本实施例的智能数控可调电源利用数控技术、DC-AC逆变技术、DC-DC升压技术等，实现DC直流低电压输入到可调输出的AC交流和DC直流的多路输出的电源设计，用于提供装置的内部电路的工作电源，确保其能稳定可靠的工作；包括电源电池、充电电路、DC-DC电压变换电路、反馈电路及稳压控制电路组成，适用便携电池供电和市电供电两种电源类型的应用，避免现场应用供电电源的局限，通过DC-DC电压降变换、输出稳压控制电路的目的是实现内部逻辑电路和控制驱动电路正常工作所需要的5V\3.3V的电源输出，通过的DC-DC双向换流电路和数控技术实现继电器参数侦测单元所需的模拟电压源和电流源。

需要说明的是，本实施例中的检测子模块包括：用于检测继电器线圈电阻的线圈电阻检测模块、用于检测继电器触点电阻的触点电阻检测模块、用于检测继电器吸合和释放电压的电压检测模块、用于检测继电器吸合和释放时间的时间检测模块、用于检测继电器线圈动作功率的功率检测模块。继电器参数侦测单元通过接受主控单元的校验指令，可实现对应的检测子模块连接、启动及结果的上传，具备采集到待校验继电器的性能参数的功能，并将采集到的性能参数结果汇总传到主控单元，然后主控单元基于预置校验方案通过综合分析给出校验继电器的参考结果。

其中，线圈电阻检测模块，具备同检测继电器线圈电阻、动作功率的功能，包括电流电压采集电路，激励电源控制开关；激励电源控制开关受CPU处理单元的分与合控制命令，电流电压采集电路双通道同步采集原理实现，CPU控制芯片发出启动测试流程命令后，执行激励电源控制开关合，同步启动智能数控可调电源的输入被测继电器的额定电源电压值，此时CPU处理单元实时读取电流电压采集电路的电量值，并即时通过欧姆定律出计算运行功耗、线圈阻抗值，送给主控单元进行数据记录、合格判断。

触点电阻检测模块是指测试继电器常开接点闭合后接触电阻特性，继电器性能检测模块是指对继电器吸合电压、释放电压及动作功率的自动检测过程，即继电器的常开接点闭合、常闭接打开的最小启动电压值，两个模块单元同步进行工作，包括激励电源控制开关、限流控制电路、电压降检测电路；首先测试流程自动进入继电器吸合电压检测过程时，同步线性控制智能数控可调电源的输出给被测继电器的电源电压值，检测继电器的常开接点由开转为闭合的变位时的电源电压值为继电器的吸合电压，同时由CPU处理单元控制启动触点电阻检测模块的激励电源控制开关闭合，并同步实时采集继电器的触点电压降，再通过欧姆定律出计算运算触点阻抗值，完成后进入下一步的继电器释放电压检测过程，同步线性控制智能数控可调电源的输出给被测继电器的电源电压值，检测继电器的常开接点由闭合转为打开的变位过程时电源电压值为继电器的释放电压，这样实现了对触点电阻、继电器吸合电压、吸合功率、继电器释放电压的自动检测过程，此过程结束后进行数据记录并传送给主控单元进行特性分析和合格判断。

检测继电器吸合和释放时间检测模块，是指继电器的常开接点由打开到闭合、常闭接点由闭到打开的最快转换时间，包括激励电源控制开关、倍压控制电路、时间检测电路；测试流程进入检测继电器吸合和释放时间检测程序段后，首选调整智能数控可调电源的为继电器吸合电压的1.2倍，再由CPU处理单元控制启动检测继电器吸合和释放时间检测模块的激励电源控制开关闭合、并同步启动的计时程序1，至检测继电器的常开接点由开转为闭合的变位时计时结束，以此检测到的时间为继电器的吸合时间；吸合时间检测完成时，再由CPU处理单元控制断开检测继电器吸合和释放时间检测模块的激励电源控制开关断开、并同步启动的计时程序2，至检测继电器的常开接点由闭合转为打开的变位时计时结束，以此检测到的时间为继电器的释放时间。

本实施例提供的一种继电器智能快速校验装置，一方面采用“数字控制主回路和模拟控制副回路”相结合的串级控制电源思路，实现高精度的正弦波信号激励电源，具备适应于测试交流、直流两类型继电器；另一方面采用32位结构内核的高速控制器及外围控制单元实现线圈电阻、吸合/释放电压、线圈动作功率、吸合/释放时间、触点电阻、运行功耗的快速一次性检测功能；解决了需市电供电、试验功率不够，继电器元件要求的性能测试接线复杂、功能不全面等问题，实现智能化程度高，可自动生成校验报告，提高了继电器校验效率和校验精度，具有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。

应当理解，在本申请中，“至少一个（项）”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项（个），可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种继电器智能快速校验装置，其特征在于，包括：智能数控可调电源、D/A输出控制单元、测量反馈及输出采集单元、主控单元、切换控制单元、由若干个检测子模块组成的继电器参数侦测单元；

2.根据权利要求1所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述主控单元，具体包括：CPU处理单元、交互界面、若干个通信接口；

3.根据权利要求1所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器线圈电阻的线圈电阻检测模块。

4.根据权利要求3所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器触点电阻的触点电阻检测模块。

5.根据权利要求4所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器吸合和释放电压的电压检测模块。

6.根据权利要求5所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器吸合和释放时间的时间检测模块。

7.根据权利要求6所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述继电器参数侦测单元，包括：用于检测继电器线圈动作功率的功率检测模块。

8.根据权利要求7所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述切换控制单元，具体用于：根据所述校验指令控制集成切换网络及驱动继电器的闭合，从而切换到不同的检测功能的检测子模块。

9.根据权利要求1所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述主控单元采用低功耗高性能32位内核高速处理芯片。

10.根据权利要求1所述的继电器智能快速校验装置，其特征在于，所述智能数控可调电源：采用数控技术、DC-AC逆变技术、DC-DC升压技术，实现DC直流低电压输入到可调输出的AC交流和DC直流的多路输出的电源设计。