CN1474191A - 组合开关在线检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适于检测组合开关的综合在线检测仪，它包括工业级控制计算机经光电隔离控制卡接到开关阵列控制板上，开关阵列控制板上连接有多路用于连接待测组合开关的接线柱，它接在模拟信号采样切换板信号输入端，模拟信号采样切换板两输出端一路接在上述工业级控制计算机与光电隔离控制卡之间，另一路连回工业级控制计算机，工业级控制计算机还连有程控电流源，本发明具有检测准确、可靠、快速等优点。

Description

组合开关在线检测仪

技术领域

本发明涉及开关的检测，具体讲是汽车开关的检测。

现有技术

市场上大多组合开关厂使用的模拟检测系统，作为检测开关的通与断是可以胜任的，但是在要求较高的场合，用它来检测开关触点的接触电阻和压降却难以做到。根据国家标准对开关触点的电压降有明确的规定，要作到判断在某一范围以内为为合格品，否则为不合格品；大多数企业使用灯泡通断、明暗来人工判断开关触点的接触状态，检测的准确性得不到保证；而每一种产品都用万用表加负载电源来检测，虽然可以确保质量，却繁琐耗时，检测效率低，这在工业化生产中无法满足要求的。

发明内容

本发明的目的是提供适于检测组合开关的综合在线检测仪，检测仪把通过开关触点的电流产生的电压降转换成数字信号，并予以处理而检测出开关接触点上电压降的微小差异，并据此判定待测组合开关合格与否。

为实现上述目的，本发明公开的组合开关在线检测仪，其特征在于：工业级控制计算机经光电隔离控制卡接到开关阵列控制板上，开关阵列控制板上连接有多路接线柱，该接线柱用于连接待测组合开关，接线柱接在模拟信号采样切换板信号输入端，模拟信号采样切换板两输出端一路接在上述工业级控制计算机与光电隔离控制卡之间，另一路连回工业级控制计算机，工业级控制计算机还连有程控电流源，该程序电流源的电压输出端加设到开关阵列控制板上。所述的工业级控制计算机经标准接口卡与程控电流源相连，模拟信号采样切换板经标准接口卡连回工业级控制计算机，所述的工业级控制计算机上还连有可以模拟显示开关连接状态的显示操作器和数据输出打印设备。

所述的接线柱有24个接线端子，每个端子可以选定为正或负，其中任意两个组成正负构成回路输出电流。

本发明中程控电流源提供与接线柱数相同路数的可变电源，由计算机控制接线柱上的开关量阵列，可以快速通过计算机人机界面调整和切换各路检测电流，以适应各种规格产品的检测。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：

一只组合开关通常有人工要一个一个地检测一遍，并且存在漏检现象，本发明则是根据各触点、各档位地实际工作电流做测试，真实地反映了产品质量，本发明不仅可以检测开关地通断，更重要的是能检测出开关触点的接触电阻，分辨出触点的电压降，对产品的优劣与合格与否作出判断；

本发明通过显示屏幕直观地用模拟灯泡明暗变化指示各档位通断情况，电压降变动就能用模拟地灯光变化指示和标准的数值显示在屏幕上，并且可以将检测结果汇总、存储，便于归档管理。

附图概述

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的电路原理框图；

图3是本发明的电路原理图；

图4是本发明的控制流程图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明中的工业级控制计算机10经光电隔离控制卡20接到开关阵列控制板30上，开关阵列控制板30上连接有多路接线柱40，该接线柱40用于连接待测组合开关，接线柱40接在模拟信号采样切换板50信号输入端，模拟信号采样切换板50两输出端一路接在上述工业级控制计算机10与光电隔离控制卡20之间，另一路连回工业级控制计算机10，工业级控制计算机10还连有程序电流源60，该程序电流源60的电压输出端加设到开关阵列控制板30上。

所述的工业级控制计算机10经标准接口卡80与程序电流源60相连，模拟信号采样切换板50经标准接口卡80连回工业级控制计算机10，所述的工业级控制计算机10上还连有可以模拟显示开关连接状态的显示操作器90和数据输出打印设备100。

所述的接线柱40有24个接线端子，每个端子可以选定为正或负，其中任意两个组成正负构成回路输出电流。

如图3、4所示，所述的程序电流源60包括主电路和控制电路两部分，主电路包括市电输入经全桥整流和电容滤波后加直IGBT和高频变压器的串联电路上，变压器经二极管整流后由中桥器和电容进行高频滤波和吸收尖峰后分别输出至电流和电压检测电路；控制电路包括上述的电流和电压检测电路，所述的电流和电压检测电路的输出端分别经过过流保护和过压保护电路输至控制脉冲形成电路，控制脉冲形成电路的输出端控制驱动电路接到全桥逆变电路上，全桥逆变电路的一路输出端经过热检测电路接到控制脉冲形成电路。

以下通过操作过程和工作原理对本发明作进一步的详细说明。

首先由操作人员在屏幕上设定组合开关每组触电所需要的检测电流，电流大小可以在0～20A之间任意设定，再选通每组触电的连接位置，在线检测仪的接线柱40上有24个接线端子，每个端子可选为正也可选为负。24个接线端子任意两个都可组成正负输出电流，构成回路。

设定好的参数由计算机接口电路分别将命令参数发送至程控电源及每个输出端子的选通电路。为防止干扰，接口控制电路都采用了光电隔离，提高了仪器的稳定性。每对选定的端子接上一组触电。当有电流通过所有触电时，计算机通过接口电路将该触电压降信号进行采集，计算机经过滤波，采集真值，来判断该触电的好坏，好坏的标准可事先设定。每个端子为正或为负的选通由两路IGBT快速选通模块通过隔离控制信号来决定该端子先为正极或先为负极。该电路要求选通时间极短(≤10μS)，并在瞬间通过的电流稳定，然后采集稳定的真值，并判断及显示是否合格，这样才能配合上操作人员按动开关的速度。所有参数设定完毕，连线接好，即可自动执行检测程序，参见图4。

参见图3，电源电路分为主电路和控制电路两大部分，主电路采用全桥逆变形式，当220V交流电输入后，经全桥整流和电容滤波后加至IGBT和高频变压器的串联电路上，当控制电路上的PWM信号使IGBT导通时，高频变压器将能量传送到副边，在副边经快速恢复二极管整流后，由中桥器电容进行高频滤波和吸收尖峰后送至输出。交流220V经控制变压器后，由全桥和电容进行直流滤波后送至7815的输入端，7815的输入端提供稳定的15V电压作为控制电路的电源。控制电路又分为电流检测、电流保护、电压检测、电压保护、过热检测、过热保护，控制脉冲形成电路和控制驱动电路几部分。其中，由运放4747为核心组成的电流检测电路和控制驱动电路是由霍尔器件采样，经差模输入放大后形成电流检测信号，输出电压经电阻R和2K电阻分压后在2K电阻上形成电压检测信号。

检测到的电流、电压信号分别送到各自运放的负相输入端，而电流、电压信号由电位器的中间送至运放的同相输入端，两只运放都接有PID调节器的形式，其输出经二极管隔离后送到PWM调制集成块IC1的补偿端3脚，而3脚的信号将决定IGBT的导通时间，也就决定了输出电流或电压的大小，这就保证了电源可以恒压限流或恒流限压，其中恒流或恒压是客户所需要的，而限流或限压则保证了电源在极端的工作情况下，如短路或开路时不会损坏。

10K可变电阻是热敏电阻，安装在功率元件的散热器上，当温度越高时，其阻值越小，常温时，其阻值为10K。由20K、10K、4.5K电阻，10K热敏电阻和比较器组成的电路可知，当正常工作时，比较器的6脚电流高于5脚电流，7脚输出低电压，IC1正常工作，当功率元件的温度过高时，6脚电位低于5脚电位，7脚输出高电位，IC1停止输出PWM信号，保证功率元件不会损坏，达到过热保护的目的。

IC1为PWM控制器，10脚、11脚外接的电阻、电容决定了其输出信号的周期，13脚为输出方波信号，占空比的大小由3脚电位决定，13脚的方波信号驱动MOS管的导通与关断而在脉冲变压器7452的原边形成了方波信号，7452的副边有两路同样的输出，输出信号为同样周期、同样占空比的驱动信号，驱动信号的正电平和负电平由稳压管4745决定。

由以上可知，此电路的工作原理如下，当给定一定电流或电压值后，此信号输入到IC1的3脚，经IC1内部处理后在13脚输出一固定周期、占空比可变的方波，经MOS管、脉冲变压器和驱动电路后，在两只IGBT的GS端形成了驱动信号，在驱动信号为高电平、IGBT导通后，220V交流电整流、滤波后输出到负载，输出电流或电压经检测后，与给定电流或电压比较后，经PID调节器形成反馈信号再次送到IC1的3脚，形成一个反馈，保证输出的稳定。保护信号则是由检测信号与基准信号比较，当非正常时，比较器输出高电平至IC1的4脚，使电源停止输出。

Claims (4)

1、一种组合开关在线检测仪，其特征在于：工业级控制计算机(10)经光电隔离控制卡(20)接到开关阵列控制板(30)上，开关阵列控制板(30)上连接有多路接线柱(40)，该接线柱(40)用于连接待测组合开关，接线柱(40)接在模拟信号采样切换板(50)信号输入端，模拟信号采样切换板(50)两输出端一路接在上述工业级控制计算机(10)与光电隔离控制卡(20)之间，另一路连回工业级控制计算机(10)，工业级控制计算机(10)还连有程序电流源(60)，该程序电流源(60)的电压输出端加设到开关阵列控制板(30)上。

2、根据权利要求1所述的组合开关在线检测仪，其特征在于：所述的工业级控制计算机(10)经标准接口卡(80)与程序电流源(60)相连，模拟信号采样切换板(50)经标准接口卡(80)连回工业级控制计算机(10)，所述的工业级控制计算机(10)上还连有可以模拟显示开关连接状态的显示操作器(90)和数据输出打印设备(100)。

3、根据权利要求1或2所述的组合开关在线检测仪，其特征在于：所述的接线柱(40)有24个接线端子，每个端子可以选定为正或负，其中任意两个组成正负构成回路输出电流。

4、根据权利要求1或2所述的组合开关在线检测仪，其特征在于：所述的程序电流源(60)包括主电路和控制电路两部分，主电路包括市电输入经全桥整流和电容滤波后加直IGBT和高频变压器的串联电路上，变压器经二极管整流后由中桥器和电容进行高频滤波和吸收尖峰后分别输出至电流和电压检测电路；控制电路包括上述的电流和电压检测电路，所述的电流和电压检测电路的输出端分别经过过流保护和过压保护电路输至控制脉冲形成电路，控制脉冲形成电路的输出端控制驱动电路接到全桥逆变电路上，全桥逆变电路的一路输出端经过热检测电路接到控制脉冲形成电路。

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