CN1328589C

CN1328589C - 基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置

Info

Publication number: CN1328589C
Application number: CNB2004100258876A
Authority: CN
Inventors: 姚学玲; 陈景亮
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2024-02-23
Also published as: CN1560643A

Abstract

一种基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，包括调压器以及与调压器相联接的变压器，变压器的一端与正、负极性的可控开关的输入端相联，正、负极性的可控开关的控制输入端与脉冲变压器相联接，正、负极性可控开关的输出端与高压测试电极相连，低压测试电极还与半波测试与控制单元相联接，在控制台支架上还设置有纸带传输机构和与半波测试与控制单元相联接的检测机构。本发明通过半波测试与控制单元控制纸带传送机构将载有压敏电阻片的纸带送入检测机构，当检测机构的光电检测头检测到压敏电阻片引线时，半波测试与控制单元便发出测试信号，推拉电磁铁带动转块转动，高压电极和低压电极分别与压敏电阻引线接通，开始自动测试。

Description

基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置

技术领域

本发明属于压敏电阻片电气性能测试装置，特别涉及一种基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置。

背景技术

IEC和国标规定：出厂的每个氧化锌阀片都应经过2ms方波的筛选即通流容量耐受试验。压敏电阻片的通流容量耐受试验通常是采用氧化锌电阻片的2ms冲击电流发生装置进行抽测，有缺陷的压敏电阻片并不能完全筛选出来。到目前为止，还没有高效的、能专门用于压敏电阻的通流容量耐受试验测试装置。压敏电阻片采用氧化锌电阻的2ms冲击电流发生装置进行试验存在如下缺点：(1)结构庞大、复杂，需要许多的电容和电感来组成的人工传输线来形成2ms方波；(2)测试效率低，这种测试的速度最多为数十片/分钟；(3)工作强度大，因为2ms方波是一个单极性的单次脉冲波，要对压敏电阻进行正反两个极性的能量试验，过程复杂，费时费力；(4)成本高，这种测试方式需要采用PLC以及多个气动元件来完成控制过程，因此设备的成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效率的、高可靠性的且能够在大生产中使用的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：包括调压器以及与设置在控制台支架内与调压器相联接的变压器，其特点是变压器的一端与设置在控制台支架内的反并联的正极性可控开关和负极性可控开关的输入端相联，正极性可控开关和负极性可控开关的控制输入端与设置在控制台支架内的脉冲变压器相联，正极性可控开关和负极性可控开关的输出端与连接于压敏电阻片引线的高压测试电极相连，压敏电阻片的另一引线与低压测试电极相连接，低压测试电极还与半波测试与控制单元相联接，在控制台支架上还设置有传送压敏电阻片的纸带传输机构和与半波测试与控制单元相联接的检测机构，检测机构的光电检测头设置在压敏电阻片的两侧。

本发明的另一特点是：检测机构包括推拉电磁铁以及与推拉电磁铁相连接的可转动的转块和安装在前光电头支架及后光电头支架上的光电检测头，压敏电阻片的高压测试电极和低压测试电极分别安装在转块上；纸带传输机构包括设置在压敏电阻片一侧的驱动电机以及与驱动电机的输出轴相连接的传动齿轮，传动齿轮通过传动轴和走带轮带动设置在导带体支架上的导带体运动，在导带体上设置有安装压敏电阻片的压敏电阻片带，压敏电阻片带设置在控制台支架上的导带体槽内；纸带传输机构还包括设置在压敏电阻片另一侧的用于压紧压敏电阻片带的压轮，压轮通过压轮支架固定在控制台支架上；半波测试与控制单元包括通过通讯接口相联接的设置试验模式和参数及在线显示试验进行过程的MPT可编程显示终端、微机控制与测试单元、过流比较单元和向微机控制与测试单元发出测试信号的PLC可编程控制器，低压测试电极与微机控制与测试单元和过流比较单元相联接并将测试过程中压敏电阻片中通过的冲击电流送入微机控制与测试单元和过流比较单元；检测机构还包括与PLC可编程控制器相联接的坏片打标装置和拔取装置；纸带传输机构的压敏电阻片带上还设置有防止压敏电阻片带脱出导带体槽的压板；纸带传输机构的导带体上还设置有绝缘板；在纸带传输机构两侧的控制台支架上还设置有送料台板和接料台板。

由于本发明通过半波测试与控制单元控制步进电机驱动三套纸带传送机构将载有压敏电阻片的纸带送入检测机构，当检测机构的光电检测头检测到压敏电阻片引线时，半波测试与控制单元便发出测试信号，推拉电磁铁带动转块转动，高压电极和低压电极分别与压敏电阻引线接通，开始自动测试。具有光电自动定位、自动放电、坏片自动剔除等多项功能，可以满足非线性金属氧化物压敏电阻片大生产的需求。其结构简单、操作方便、可靠性强、效率高，能够快速、准确地对非线性金属氧化物压敏电阻片进行冲击电流通流容量耐受性能的自动化检测。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明检测机构6的结构示意图，其中图3(a)是检测机构6的主视图，图3(b)是检测机构6的侧视图；

图4是本发明纸带传输机构15的结构示意图；

图5是本发明半波测试与控制单元7的结构框图；

图6是本发明半波测试与控制单元7的流程图。

具体实施方案

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，本发明包括调压器10和与调压器10相联接的变压器11、变压器11的一端与设置在控制台支架1内的反并联的正极性可控开关3和负极性可控开关4的输入端相联，变压器11的另一端接地，正极性可控开关3和负极性可控开关4的控制输入端与设置在控制台支架1内的脉冲变压器2相联接，正极性可控开关3和负极性可控开关4的输出端与连接于压敏电阻片9引线的高压测试电极19相连，压敏电阻片9的另一引线与低压测试电极20相连接，低压测试电极20还与半波测试与控制单元7相联接，在控制台支架1上还设置有传送压敏电阻片9的三套接力纸带传输机构15和与半波测试与控制单元7相联接的检测机构6。

参见图5，本发明的半波测试与控制单元7包括通过通讯接口相联接的设置试验模式和参数及在线显示试验进行过程的MPT可编程显示终端34、微机控制与测试单元36、过流比较单元37和向微机控制与测试单元36发出测试信号的PLC可编程控制器35，低压测试电极20与微机控制与测试单元36和过流比较单元37相联接并将测试过程中压敏电阻片9中通过的冲击电流送入微机控制与测试单元36和过流比较单元37。

参见图2，3，4，本发明的检测机构6包括推拉电磁铁22以及与推拉电磁铁22相连接的可转动的转块23和安装在前光电头支架17及后光电头支架5上的光电检测头24，光电检测头24设置在压敏电阻片9的两侧，压敏电阻片9的高压测试电极19和低压测试电极20分别安装在转块23上，检测机构6还包括与PLC可编程控制器35相联接的坏片打标装置13和拔取装置14。纸带传输机构15包括设置在压敏电阻片9一侧的驱动电机29以及与驱动电机29的输出轴相连接的传动齿轮28，传动齿轮28通过传动轴30和走带轮27带动设置在导带体支架26上的导带体21运动，导带体21上还设置有绝缘板25，在绝缘板25的前端还设置有安装压敏电阻片9的压敏电阻片带31，压敏电阻片带31设置在控制台支架1上的导带体槽8内，在压敏电阻片9另一侧的用于压紧压敏电阻片带31的压轮32，压轮32通过压轮支架33固定在控制台支架1上。压敏电阻片带31上还设置有防止压敏电阻片带31脱出导带体槽8的压板18。在纸带传输机构15两侧的控制台支架1上还设置有送料台板16和接料台板12。

试验时，试验的模式和参数的设置通过MPT可编程显示终端34实现，试验运行过程中，MPT可编程显示终端34通过通讯接口和PLC可编程控制器35相联，一方面将过程参数传递给PLC可编程控制器35，另一方面在MPT可编程显示终端34的显示屏上在线显示试验进行的过程。

试验的模式和参数设置完成后，将送料台板16上的压敏电阻片带31装入导带体槽8中，导带体21的作用是传送压敏电阻片带31，压轮32将压敏电阻片带31压紧，三套接力纸带传输机构15工作，驱动电机29驱动传动齿轮28运动，传动齿轮28通过传动轴30带动走带轮27运动，继而带动压敏电阻片带31向前运动。压板18的作用是防止压敏电阻片带31脱出导带体槽8。压轮支架33的作用是固定压轮32，导带体支架26的作用是固定导带体21。当压敏电阻片带31上的压敏电阻片9运动到光电检测头24位置时，光电检测头24工作，光电检测头24由前光电头支架17与后光电头支架5支撑，当光电检测头24检测到压敏电阻片9引线时，推拉电磁铁22吸合，带动转块23转动，高压测试电极19和低压测试电极20分别与压敏电阻片9的两条引线接通。同时PLC可编程控制器35检测到光电检测头24送来的测试信号后，向微机控制与测试单元36发出测试开始信号，当微机控制与测试单元36完成对一个压敏电阻片9的冲击检测后，向PLC可编程控制器35发出压敏电阻片带31可以移动的信息，压敏电阻片带31的输运机构便开始工作。若在冲击测试的过程中，通过压敏电阻片9的冲击电流超过设定的电流值，过流比较单元37工作，向PLC可编程控制器35发出坏片信息，PLC可编程控制器35便通过坏片打标装置13或拔取装置14对试验坏片进行处理。

参见图6，本发明分正极性半波冲击试验、负极性半波冲击试验以及正负交替半波冲击试验三种试验模式来说明半波冲击测试中的控制过程：

(1)正极性半波冲击试验：当PLC可编程控制器35接收到光电检测头24送来的测试信号后，微机控制与测试单元36开始检测正弦波的正半周零点，当检测到正半周零点时，半波测试与控制单元7通过脉冲变压器2向正向可控开关3发出触发信号，接通正弦电源的正半周对压敏电阻片9进行正极性测试，若微机控制与测试单元36检测压敏电阻片9合格(不过流)，便向PLC可编程控制器35发出压敏电阻片带31可以移动的信息，接着PLC可编程控制器35发出控制指令驱动试品输运机构运动；若微机控制与测试单元36检测压敏电阻片不合格(过流)，过流比较单元37工作，向PLC可编程控制器35发送坏片信息，PLC可编程控制器35发出指令，一方面坏片打标装置13或拔取装置14工作，对坏片进行处理，另一方面，发送压敏电阻片带31的输运信息。

(2)负极性半波冲击试验：当PLC可编程控制器35接收到光电检测头24送来的测试信号后，微机控制与测试单元36开始检测正弦波的负半周零点，当检测到负半周零点时，半波测试与控制单元7通过脉冲变压器2向负向可控开关4发出触发信号，接通正弦电源的负半周对压敏电阻片9进行负极性测试，若微机控制与测试单元36检测压敏电阻片合格(不过流)，便向PLC可编程控制器35发出压敏电阻片带31可以移动的信息，接着PLC可编程控制器35发出控制指令驱动试品输运机构运动；若微机控制与测试单元36检测压敏电阻片不合格(过流)，过流比较单元37工作，向PLC可编程控制器35发送坏片信息，PLC可编程控制器35发出指令，一方面坏片打标装置13或拔取装置14工作，对坏片进行处理；另一方面，发送压敏电阻片带31的输运信息。

(3)正负极性半波冲击试验：当PLC可编程控制器35接收到光电检测头24送来的测试信号后，微机控制与测试单元36开始检测正弦波的正半周零点，当检测到正半周零点时，半波测试与控制单元7通过脉冲变压器2向正向可控开关3发出触发信号，接通正弦电源的正半周对压敏电阻片9进行正极性测试。若微机控制与测试单元36检测压敏电阻片不合格(过流)，过流比较单元37工作，向PLC可编程控制器35发送坏片信息，PLC可编程控制器35发出指令，一方面坏片打标装置13或拔取装置14工作，对坏片进行处理；另一方面，发送压敏电阻片带31的输运信息。若微机控制与测试单元36检测压敏电阻片合格(不过流)，微机控制与测试单元36接着检测正弦电源的负半周零点，半波测试与控制单元7通过脉冲变压器2向负极性可控开关4发出触发信号，接通正弦电源的负半周，对压敏电阻片9进行负极性测试。

本发明所涉及的压敏电阻片9测试系统包含许多功能。一是测试的速度的选择：测试速度可以通过控制单元的MPT可编程显示终端34来设置，测试的速度取决于微机控制与测试单元36的测试速度与压敏电阻片带31的运动速度，一般来讲，一个压敏电阻片9进行正、负两个极性半波电流冲击的时间最少为两个正弦周期波(40ms)，因此可以通过设置压敏电阻片带31的运动速度以及每次测试的中断时间，来达到改变测试速度的目的，测试的速度在180片/分之内。二是坏片自动剔除或打标功能，不同型号的压敏电阻片通过的能量或冲击电流的大小是有限度的，最大的冲击电流幅值可以通过控制单元的MPT可编程显示终端34来设置，测试过程中，如通过压敏电阻片9的冲击电流峰值大于设定的冲击电流值，则过流比较单元37工作，向PLC可编程控制器35输出压敏电阻片9为不合格产品的信息，通过打标装置13或拔取装置14剔除压敏电阻片。12为接料台板。

本发明省去传统能量测试回路的储能电容器，利用工频电源正、负半波持续时间较长(10ms)的特性，通过调压器、变压器和正反向两个可控开关作为半波冲击电流发生装置的主回路，从而产生持续时间接近10ms的冲击电流。

Claims

1、一种基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，包括调压器[10]以及与设置在控制台支架[1]内与调压器[10]相联接的变压器[11]，其特征在于：变压器[11]的一端与设置在控制台支架[1]内的反并联的正极性可控开关[3]和负极性可控开关[4]的输入端相联，正极性可控开关[3]和负极性可控开关[4]的控制输入端与设置在控制台支架[1]内的脉冲变压器[2]相联，正极性可控开关[3]和负极性可控开关[4]的输出端与连接于压敏电阻片[9]引线的高压测试电极[19]相连，压敏电阻片[9]的另一引线与低压测试电极[20]相连接，低压测试电极[20]还与半波测试与控制单元[7]相联接，在控制台支架[1]上还设置有传送压敏电阻片[9]的纸带传输机构[15]和与半波测试与控制单元[7]相联接的检测机构[6]，检测机构[6]的光电检测头[24]设置在压敏电阻片[9]的两侧。

2、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的检测机构[6]包括推拉电磁铁[22]以及与推拉电磁铁[22]相连接的可转动的转块[23]和安装在前光电头支架[17]及后光电头支架[5]上的光电检测头[24]，压敏电阻片[9]的高压测试电极[19]和低压测试电极[20]分别安装在转块[23]上。

3、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的纸带传输机构[15]包括设置在压敏电阻片[9]一侧的驱动电机[29]以及与驱动电机[29]的输出轴相连接的传动齿轮[28]，传动齿轮[28]通过传动轴[30]和走带轮[27]带动设置在导带体支架[26]上的导带体[21]运动，在导带体[21]上设置有安装压敏电阻片[9]的压敏电阻片带[31]，压敏电阻片带[31]设置在控制台支架[1]上的导带体槽[8]内。

4、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的纸带传输机构[15]还包括设置在压敏电阻片[9]另一侧的用于压紧压敏电阻片带[31]的压轮[32]，压轮[32]通过压轮支架[33]固定在控制台支架[1]上。

5、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的半波测试与控制单元[7]包括通过通讯接口相联接的设置试验模式和参数及在线显示试验进行过程的MPT可编程显示终端[34]、微机控制与测试单元[36]、过流比较单元[37]和向微机控制与测试单元[36]发出测试信号的PLC可编程控制器[35]，低压测试电极[20]与微机控制与测试单元[36]和过流比较单元[37]相联接并将测试过程中压敏电阻片[9]中通过的冲击电流送入微机控制与测试单元[36]和过流比较单元[37]。

6、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的检测机构[6]还包括与PLC可编程控制器[35]相联接的坏片打标装置[13]和拔取装置[14]。

7、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的纸带传输机构[15]的压敏电阻片带[31]上还设置有防止压敏电阻片带[31]脱出导带体槽[8]的压板[18]。

8、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的纸带传输机构[15]的导带体[21]上还设置有绝缘板[25]。

9、根据权利要求1所述的基于压敏电阻片的半波冲击电流自动测试装置，其特征在于：所说的在纸带传输机构[15]两侧的控制台支架[1]上还设置有送料台板[16]和接料台板[12]。