CN201364376Y

CN201364376Y - 继电器自动测试装置

Info

Publication number: CN201364376Y
Application number: CNU2008201571471U
Authority: CN
Inventors: 肖金球; 郑天南; 刘传洋; 黄伟军
Original assignee: Suzhou University of Science and Technology
Current assignee: Suzhou University of Science and Technology
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2018-12-16

Abstract

本实用新型公开了一种继电器自动测试装置，包括激励信号模块和测试模块，所述测试模块包括开关的一端与待测继电器的公共端子串联的第二继电器、开关的一端与待测继电器的常闭端子串联的第三继电器、开关的一端与待测继电器的常开端子串联的第四继电器以及双刀继电器，所述第三和第四继电器开关的另一端并联后分别与电压计以及第二继电器开关的另一端串联，所述双刀继电器两个开关的一端分别与待测继电器的线圈两端串联，两个开关的另一端之间串联有电源，所述第二、第三、第四和第五继电器线圈两端之间分别由激励信号模块激励控制上电。其实现了多个继电器并行加载依次测试，能够检测继电器控制线圈是否失效及常开、常闭触点的开关是否正常工作。

Description

继电器自动测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种继电器自动测试装置。

背景技术

继电器广泛应用于工业制造和国防科技等各个方面，但由于生产工艺、材料等原因造成了其质量的不稳定性，这种不稳定性会给人们的生活带来不便，甚至危及人们的安全。因此国家于2008年7月15日发布标准《量度继电器和保护装置第27部分：产品安全要求》，规定了额定交流电压最高为1000V、额定频率最大为65Hz，或额定直流电压最高为1500V的量度继电器和保护装置的产品安全要求。因此，有必要对其测试，以确定其优劣。

目前，常用的手工测试方法效率低、误差大，测试参数少，而对于高精密继电器的测试只能依赖微机的测试系统。在现代汽车电子行业中，能快速、准确地测定继电器的功能和性能成为提高汽车电子类产品质量的一个关键，对继电器检测的要求也不断提高。传统上采用人工分立式仪表检测，不仅速度慢，而且人为误差大，已不适应现代化生产的要求。尽管国际上一些大的测试设备供应商如安捷伦、泰克等知名大公司能够提供电路的多功能自动化测试设备，但是这些测试设备只能测试电路中的通用功能和性能的测试，而对每一种元器件来说则是无能为力，对于汽车电子行业中用到的继电器和其他各种元器件只能在这些设备的辅助下，利用当前的单片机技术和EDA机开发自己的自动化测试平台，在此硬件平台上，开发对应的测试功能软件，达到汽车电子厂家的电子元器件大批量、快速、自动测试的现代化生产要求。

待测继电器一般设有五个引脚，其中一对引脚与线圈的两端相连，两外三个引脚分别为公共端子、常开端子和常闭端子。当线圈没有接通电源时，待测继电器的开关打开在常闭状态，即公共端子仅与常闭端子连通；当线圈接通电源时，待测继电器的开关打开在常开状态，即公共端子仅与常开端子连通。

发明内容

本实用新型目的是提供一种继电器自动测试装置，其实现了多个继电器并行加载依次测试，能够检测继电器控制线圈是否失效及常开、常闭触点的开关是否正常工作。

本实用新型的技术方案是：一种继电器自动测试装置，包括激励信号模块和由激励信号模块激励的至少一组测试模块，所述测试模块包括源继电器，所述源继电器包括开关的一端与待测继电器的公共端子串联的第二继电器、开关的一端与待测继电器的常闭端子串联的第三继电器、开关的一端与待测继电器的常开端子串联的第四继电器以及双刀继电器，所述第三和第四继电器开关的另一端并联后分别与电压计以及第二继电器开关的另一端串联，所述双刀继电器两个开关的一端分别与待测继电器的线圈两端串联，两个开关的另一端之间串联有电源，所述第二、第三、第四和第五继电器线圈两端之间分别由激励信号模块激励控制上电。

本实用新型进一步的技术方案是：所述激励信号模块包括具有信号输出接口的激励信号驱动电路、对信号输出接口输出的激励信号进行锁存的至少一个锁存器，所述激励信号驱动电路还通过接口向每个锁存器的时钟端输入时钟信号，所述锁存器的输出端至少与一组测试模块的源继电器的各线圈相连。

所述锁存器与测试模块之间还设有驱动器。

所述每个锁存器具有八个输出端口，所述八个输出端口分为四个一组分别与两组测试模块的源继电器线圈相连。

所述激励信号驱动电路包括可编程逻辑器件芯片和与可编程逻辑器件芯片连接的控制按键。

所述控制按键包括向可编程逻辑器件芯片输入控制信号的开始键、暂停/继续键以及复位键。

所述所有源继电器的线圈上分别串联有指示灯，所述双刀继电器与待测继电器线圈连接的一端也串联有指示灯。

本实用新型优点是：

1.本实用新型可以解决目前测试方法存在的效率低、误差大等缺点，而且克服了高精密继电器过分依赖基于微机测试系统的不足。

2.本实用新型可以用于汽车电子中批量继电器自动测试，可以同时将多个继电器并行加载依次测试，能够对继电器控制线圈是否失效及常开、常闭端子的开关是否正常工作进行检测，同时其测试结果自动显示，实现大批量、快速、自动测试。

3.本实用新型的激励信号驱动电路，采用可编程逻辑器件(CPLD)实现时序驱动电路，使得系统开发周期短，并且驱动信号稳定、可靠且简单易用、频率高、速度快，同时系统功能模块完成后可以先通过计算机进行仿真再实际投入使用，降低了使用风险性。

4.本实用新型在激励信号模块加入驱动器，可以自动识别按键的抖动，提高控制的精确度，且系统不仅具有具体的参数显示、故障报警，系统还可根据出现故障的情怳作出相应的运行调整。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例一单个继电器测试电路示意图；

图2为本实用新型具体实施例二的硬件电路系统框图；

图3为本实用新型具体实施例二的测试平台电路板电路原理图；

图4为本实用新型具体实施例二按键控制信号时序定义图；

图5为单个激励信号时序图；

图6为本实用新型具体实施例二测试平台CLK1有效的时序图；

图7为本实用新型具体实施例二测试平台CLK2有效的时序图；

图8为图5、6和图7中T1时间内时钟信号的复位；

图9为本实用新型具体实施例二后端电路系统框图。

其中：1激励信号模块；2测试模块；3激励信号驱动电路；4输出接口；5锁存器；6驱动器；7可编程逻辑器件芯片；8指示灯；9测试回路；10控制按键；11JTAG下载口；12信号输入接口；13单片机；14显示模块；K1待测继电器；K2第二继电器；K3第三继电器；K4第四继电器；K5双刀继电器；M1常闭端子；M2常开端子；V1电压计；V3电源。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：

具体实施例一

一种继电器自动测试装置，包括激励信号模块1和由激励信号模块1激励的至少一组测试模块2，如图1所示为一组测试模块2测试单个继电器的电路示意图；所述测试模块2包括源继电器，所述源继电器包括开关的一端与待测继电器K1的公共端子串联的第二继电器K2、开关的一端与待测继电器K1的常闭端子M1串联的第三继电器K3、开关的一端与待测继电器K1的常开端子M2串联的第四继电器K4以及双刀继电器K5，所述第三和第四继电器K3、K4开关的另一端并联后分别与电压计V1以及第二继电器K2开关的另一端串联，所述双刀继电器K5两个开关的一端分别与待测继电器K1的线圈两端串联，两个开关的另一端之间串联有电源V3，所述第二、第三、第四和第五继电器K2、K3、K4、K5线圈两端之间分别由激励信号模块1激励控制上电。本实施例中的激励信号模块1为手动拨码开关。

本实施例中双刀继电器K5开关打开处于断电状态时，待测继电器K1的开关打在常闭状态，K1的公共端子与常闭端子M1连通；当K5上电时，K1的开关打在常开状态。在测试之前先通过拨码开关闭合第二继电器K2，准备进入测试状态。在没给双刀继电器K5上电的时候上，此时通过改变第三继电器K3对应的拨码开关的状态可以检测常闭状态时K1的常闭端子M1和常开端子M2两端的电压；当给继电器K5上电时，K5双刀闭合，此时K5给待测继电器K1送电，使K1处于常开状态，此时通过改变继电器K4对应的拨码开关的状态可以检测常开状态下K1的常闭端子M1和常开端子M2两端的电压。

这样就实现了单个待测继电器的测试。

具体实施例二

一种继电器自动测试装置，包括激励信号模块1和由激励信号模块1激励的若干组测试模块2，如图2所示的电路系统框图，其在测试回路9上设置有若干组测试模块2，每个测试模块2可对一个待测继电器K1进行检测。所述每组测试模块2包括一组源继电器，所述源继电器包括开关的一端与待测继电器K1的公共端子串联的第二继电器K2、开关的一端与待测继电器K1的常闭端子M1串联的第三继电器K3、开关的一端与待测继电器K1的常开端子M2串联的第四继电器K4以及双刀继电器K5，所述第三和第四继电器K3、K4开关的另一端并联后分别与电压计V1以及第二继电器K2开关的另一端串联，所述双刀继电器K5两个开关的一端分别与待测继电器K1的线圈两端串联，两个开关的另一端之间串联有电源V3，所述第二、第三、第四和第五继电器K2、K3、K4、K5线圈两端之间分别由激励信号模块1激励控制上电。每单个待测继电器K1的检测方法基本与具体实施例一的方法相同，但是其激励信号模块1不是由拨码开关产生的，而是由下述的可编程逻辑器件芯片7产生的。

如图2所示，激励信号模块1包括由可编程逻辑器件芯片7为核心的激励信号驱动电路3，该激励信号驱动电路3上分别设有JTAG下载接口11、控制按键输入接口和信号输出接口4。JTAG下载接口供向可编程逻辑器件芯片7中输入程序用，控制按键输入接口用来接收控制按键10的信号，激励信号和时钟控制信号都由信号输出接口4向外输出。

所述控制按键10包括向可编程逻辑器件芯片7输入控制信号的开始键、暂停/继续键以及复位键。其时序定义图如图4所示，这四种控制信号分别设置为高电平有效，只要开始信号由低转高即开始发出激励信号和时钟控制信号；当暂停/继续键信号有效时，时钟信号停止发送，保持数据，在此信号无效后要重新对暂停信号有效时正在检测但未测试完的待测继电器从复位时刻T1重新测量，以防在按下暂停/继续键后的暂停时间内继电器恰好出现故障；在复位信号有效后，激励信号和时钟控制信号无论处于何种状态要全部复位，从第一个继电器重新开始测量。当测试结束后自动停止。

信号输出接口4输出的信号分为两部分：一部分作为激励信号送给硬件测试平台，另一部分作为检测信号送给后端分析显示部分。

其中送给硬件测试平台的激励信号首先输入锁存器5中进行锁存，本实施例中以2片MC74HC574(20脚的8位3态反相D触发器)作为锁存器为例，如图3所示的测试平台电路板的电路原理图，每个MC74HC574的八个输出端分为四个一组，分别给两组测试模块的各个源继电器线圈提供激励信号。此外，还可以采用4片MC74HC574给8组测试模块提供激励信号，或者8片MC74HC574给组测试模块提供激励信号等依次类推，其原理都与本实施例相同。信号输出接口4向外输出的激励信号也是四个一组，其被两组两组的输入到锁存器5中，同时信号输出接口4输出的每个时钟控制信号分别控制一个MC74HC574芯片，通过时钟控制信号的改变来选择不同的锁存器5，使被选择的锁存器5有效，以此来达到不同锁存器5依次被选择的目的；同时被选择的当前工作锁存器5，对与同一个锁存器5连接的两组测试模块2依次输出激励信号，进而实现对这两组测试模块2上的两个待测继电器K1依次进行检测。为了保证硬件测试平台上的锁存器5可以正确的输出测试信号以及测试结果的正确性，编程时保证在激励信号输出一定时间以后才产生有效的时钟控制信号来让测试平台开始测试目标待测继电器。

图3中，两个MC74HC574芯片U1和U2分别接收由信号输出接口4输入的时钟控制信号CLK1和CLK2以及激励信号，每个MC74HC574芯片的输出端经由缓冲器74LS240后输出到驱动器芯片TD62386，每片驱动器芯片的输出端分别与两组组测试模块2相连，给测试模块2输入激励信号。图3中共有四组测试模块2，第一组测试模块2包括四个源继电器K2、K3、K4和K5；第一组测试模块2包括四个源继电器K2’、K3’、K4’和K5’，以此类推。每组的四个源继电器共有五个relayout接点，这五个relayout接点分别与被测继电器的五个引脚连接。

单组激励信号的时序如图5所示，T1段时间内测试继电器均未上电，留出时间给测试平台及后端显示部分复位；

T2段时间内，K2、K3上电，测试K1的常闭端子；

T3段时间内，K2、K4上电，测试K1的常开端子；

T4段时间内，K2、K3、K5上电，测试K1的常闭端子；

T5段时间内，K2、K4、K5上电，测试K1的常开端子；

T6段时间内，K2、K3上电，测试K1的常闭端子；

T7段时间内，K2、K4上电，测试K1的常开端子。

由于当今继电器的响应时间差别比较大，固态继电器的响应时间一般为10ms；先进水平的低电压继电器响应时间小于20ms；而普通继电器的响应时间一般不小于10ms，大部分都在20ms-100ms之间。

鉴于继电器的响应时间各不相同，为了能够使本实用新型电路能够适用更多的继电器，本实施例中规定源继电器的上电时间为300ms，足以满足常用继电器的响应时间。

此时对一个待测继电器K1的测试已经完成，T8段时间留给后端显示电路显示继电器的测试结果。测试一个继电器的时间是4.1s。即上述T1＝T2＝T3＝T4＝T5＝T6＝T7＝300ms，T8＝2s，总时间T为4.1s。

为了防止一些继电器的衔铁、端子簧片等机械部件出现老化或安装不牢靠等情况的发生，在T5后特别增加T6、T7重新对K1的常开端子和常闭端子进行测试，以检测端子簧片能将衔铁拉回常闭端子，防止误检测的情况发生，保证了继电器测试结果的正确性。

本实施例中2片MC74HC574控制4组测试模块2，其激励信号在测试平台上测试第一个和第二个待测继电器K1的时序图如图6所示，此时要选通第一片MC74HC574(即在第一片MC74HC574上加载有效时钟控制信号)，使其输出激励信号，其中前半段第一组测试模块的K2、K3、K4和K5被输入激励信号，测试第一个待测继电器K1；后半段第二组测试模块2的K2’、K3’、K4’和K5’被输入激励信号，测试第二个待测继电器K1；第一和第二个待测继电器K1测试完成以后再测试第三、四个待测继电器K1，测试的激励信号时序图如图7所示，其中时钟控制信号有效时间为了观察方便画的较长，实际情况要短的多。当测试模块2还有更多时，依次类推。同时为了保证每次测量时锁存器都能准确地输出，在图5、图6和图7中的T1时间内还要有对硬件测试平台的接口后的八片MC74HC574进行复位的信号(仅需要在开始时全局复位)，信号波形如图8所示，在设计程序时要一并加进去。

为了能够清楚的看出各个继电器是否正常工作，我们给每个继电器加一个发光二极管，如图3所示，所有源继电器的线圈上分别串联有指示灯8，所述双刀继电器K5与待测继电器K1线圈连接的一端也串联有指示灯8，本实施例中的指示灯8为发光二极管。当相应继电器通上电源时，与其串联的发光二极管应该发光，当断开电源时相应继电器的发光二极管应该熄灭。如果发光二极管可以根据激励信号的控制正常的发光和熄灭，就说明相应的继电器可以正常工作。如果不能正常发光，则说明此继电器不能起到继电器的作用，要及时更换。这样的测试就保证了测试平台电路板的正常工作，可以对汽车上的继电器进行测试。

图2中由信号输出接口4输出的信号分为两部分：一部分作为激励信号送给硬件测试平台，另一部分作为检测信号送给后端分析显示部分。如图2中由信号输出接口4输出的检测信号以及由测试回路输出的测试信号都由分析部分的信号输入接口12输入到分析的单片机13中，由单片机13分析的结果由显示模块14显示。后端分析显示部分的具体电路框图如图9所示，本实施例中采用的单片机13为ATMEL公司的AT89C51单片机，其功能是进行信号分析。输入信号由ADC0809经由信号输入接口12采集后输入到AT89C51单片机中进行分析，分析的结果经由8255A后由七段数码管显示。

本实用新型可以用于汽车电子中批量继电器自动测试，可以同时将多个继电器并行加载依次测试，能够对继电器控制线圈是否失效及常开、常闭端子的开关是否正常工作进行检测，同时其测试结果自动显示，实现大批量、快速、自动测试，解决目前测试方法存在的效率低、误差大等缺点，而且克服了高精密继电器过分依赖基于微机测试系统的不足。

Claims

1.一种继电器自动测试装置，其特征在于：包括激励信号模块(1)和由激励信号模块(1)激励的至少一组测试模块(2)，所述每组测试模块(2)包括源继电器，所述源继电器包括开关的一端与待测继电器(K1)的公共端子串联的第二继电器(K2)、开关的一端与待测继电器(K1)的常闭端子(M1)串联的第三继电器(K3)、开关的一端与待测继电器(K1)的常开端子(M2)串联的第四继电器(K4)以及双刀继电器(K5)，所述第三和第四继电器(K3、K4)开关的另一端并联后分别与电压计(V1)以及第二继电器(K2)开关的另一端串联，所述双刀继电器(K5)两个开关的一端分别与待测继电器(K1)的线圈两端串联，两个开关的另一端之间串联有电源(V3)，所述第二、第三、第四和第五继电器(K2、K3、K4、K5)线圈两端之间分别由激励信号模块(1)激励控制上电。

2.根据权利要求1所述的继电器自动测试装置，其特征在于：所述激励信号模块(1)包括具有信号输出接口(4)的激励信号驱动电路(3)、对信号输出接口(4)输出的激励信号进行锁存的至少一个锁存器(5)，所述激励信号驱动电路(3)还通过接口(4)向每个锁存器(5)的时钟端输入时钟信号，所述锁存器(5)的输出端至少与一组测试模块(2)的源继电器的各线圈相连。

3.根据权利要求2所述的继电器自动测试装置，其特征在于：所述锁存器(5)与测试模块(2)之间还设有驱动器(6)。

4.根据权利要求2或3所述的继电器自动测试装置，其特征在于：所述每个锁存器(5)具有八个输出端口，所述八个输出端口分为四个一组分别与两组测试模块的源继电器线圈相连。

5.根据权利要求2所述的继电器自动测试装置，其特征在于：所述激励信号驱动电路(3)包括可编程逻辑器件芯片(7)和与可编程逻辑器件芯片(7)连接的控制按键。

6.根据权利要求5所述的继电器自动测试装置，其特征在于：所述控制按键包括向可编程逻辑器件芯片(7)输入控制信号的开始键、暂停/继续键以及复位键。

7.根据权利要求1所述的继电器自动测试装置，其特征在于：所述所有源继电器的线圈上分别串联有指示灯(8)，所述双刀继电器(K5)与待测继电器(K1)线圈连接的一端也串联有指示灯(8)。