CN204575813U - 一种继电器电寿命检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种继电器电寿命检测装置,包括检测模块和负载;所述检测模块包括待测继电器组,所述待测继电器组包括并联连接的待测继电器;所述检测模块还包括微控制单元和与所述待测继电器对应连接的检测电路;所述检测电路将检测到的待测继电器触点电压转换为检测电平信号并发送至所述微控制单元。本实用新型所公开的继电器电寿命检测装置具有精度高、灵活性好、使用方便且适用范围广的优点。

Description

—种继电器电寿命检测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电器技术领域,尤其涉及一种继电器电寿命检测装置。
背景技术
[0002] 继电器广泛应用于自动控制系统、遥控、遥感检测系统、电力电子以及各个通信系统中,起到控制、检测、保护和调节的作用。常用的继电器具有结构简单、体积小、可控对象多、可隔离输入输出等优点。因此,继电器的质量就成为用户及生产厂商非常关注的对象。继电器的电寿命决定着继电器的使用寿命,同时也是检测电器电寿命指标的重要手段。
[0003] 现有技术中继电器电寿命的评估通常是在规定的温度下,带满负荷阻性负载测试继电器的最大开关次数。但是,这种测试方法通常存在以下几个问题。首先,多个继电器无法同步独立测试;其次,继电器在实际应用的过程中,所带负载往往是非纯阻性负载,通常还包括容性负载或感性负载。这样,现有技术的检测方法并没有模拟测试的步骤以检测容性负载或感性负载所带来的暂态过程冲击电流或冲击电压对继电器的影响;第三,测试过程中继电器的通断比不可调整,不能根据不同规格的继电器对通断比进行灵活的设定。
[0004] 由上可知,现有技术中的继电器电寿命检测装置存在使用不灵活且精度低的缺陷。
发明内容
[0005] 本实用新型旨在提供一种继电器电寿命检测装置,以克服现有技术中继电器电寿命检测装置存在的使用不灵活且精度低的缺陷。
[0006] 本实用新型提供的技术方案是,一种继电器电寿命检测装置,包括检测模块和负载;所述检测模块包括待测继电器组,所述待测继电器组包括并联连接的待测继电器;所述检测模块还包括微控制单元和与所述待测继电器对应连接的多路检测电路;所述检测电路将检测到的待测继电器触点电压转换为检测电平信号并发送至所述微控制单元。
[0007] 由于微控制单元输出的控制信号较弱,所以所述检测模块还包括继电器驱动电路;所述微控制单元将生成的继电器动作信号发送至所述继电器驱动电路;所述继电器驱动电路接收所述继电器动作信号并驱动所述待测继电器组动作。
[0008] 优选的,所述继电器驱动电路为反向驱动器,其输入管脚连接所述微控制单元,输出管脚连接所述待测继电器组。
[0009] 进一步的,所述继电器检测装置还包括报警单元;所述报警单元接收所述微控制单元发送的报警信号并报警。
[0010] 进一步的,所述继电器检测装置还包括显示单元;所述显示单元与所述待测继电器一一对应并显示其检测信息。
[0011] 为方便检测人员及时调整实验参数,分析和查看实验结果,所述检测装置还包括与所述检测模块连接的上位机。
[0012] 进一步的,所述检测模块还包括通信单元,所述微控制单元与所述上位机之间通过所述通信单元进行通信。
[0013] 优选的,所述通信单元为基于RS485串行通信协议的接口电路。
[0014] 为保证整个检测装置的试验电源条件稳定,所述检测装置还包括电源模块,所述电源模块包括为所述待测继电器组供电的继电器激励电源和为所述负载供电的负载电源。
[0015] 为在试验中准确测试容性负载和/或感性负载暂态过程中的冲击电流或冲击电压对继电器的影响,所述负载包括分类独立设置的阻性负载、感性负载和/或容性负载。
[0016] 相比于现有技术,本实用新型公开的继电器电寿命检测装置,通过在待测继电器组中设置多个并联的继电器,可以实现多个继电器同步独立测试,单路测试停止并不影响其余测试的继续进行;检测模块中设置有微控制单元,可以根据实验需要设定不同待测继电器的通断比;负载中的感性负载、容性负载和阻性负载分类独立设置,可以准确测试容性负载或感性负载暂态过程中冲击电流或冲击电压对继电器的影响。本实用新型所提供的继电器电寿命检测装置具有精度高、灵活性好、使用方便且适用范围广的优点。
附图说明
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本实用新型所提供的继电器电寿命检测装置的结构示意框图;
[0019] 图2为图1所不检测电路的电路连接不意图;
[0020] 图3为图1所示微控制单元的电路连接示意图;
[0021] 图4为图1所示继电器驱动电路的电路连接示意图;
[0022] 图5为图1所示被测继电器组的触点回路示意图;
[0023] 图6为图1所示通讯单元的电路连接示意图;
[0024] 图7为图1所示报警单元的电路连接示意图;
[0025] 图8为图1所示显示单元的电路连接示意图。
具体实施方式
[0026] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0027] 参见图1所示,本实施例所公开的继电器电寿命检测装置,包括设置有人机交互模块的上位机1、检测模块2和负载3。作为整个继电器电寿命检测装置的核心,继电器电寿命检测装置在检测模块2中设置有微控制单元2-1,检测电路2-2以及待测继电器组2-4。如图5所示,待测继电器组2-4由多个并联的继电器K501,K502…K50n组成,待测继电器Κ501,Κ502…Κ50η的触点引出并与一路检测电路2_2连接。与待测继电器数量对应的多路检测电路2-2分别对各个继电器的触点进行监测,在每个通断周期内检测触点两引出端间的电压降Uac,以判断继电器的工作状态。由于待测继电器和检测电路是一一对应且相互独立设置的,所以,本实施例所公开的继电器电寿命检测装置可以实现多个继电器同步独立测试,单路待测继电器的检测不影响其余继电器测试的继续进行,因此大大地提高了检测效率。
[0028] 如图3所示,用于采样检测信号的微控制单元2-1由一颗单片机实现。参见图2所示的检测电路2-2,其输入端连接待测继电器的引出触点电压。检测电路2-2借助普通运算放大器组成的电路生成电平信号。在实际的检测过程中,通过运算放大器使触点电压转化为控制单元2-1可以采样到的电平信号。以图2所示的电路为例,AVDD端加+5V电压。如果待测继电器的引出触点闭合,在引出触点之间即存在接触电压降,此时,由于电阻R237和R238的分压作用,运算放大器HA1630D60T的输出端电压Uo满足Uo=2.5V+ UacXR239/(R230+R236+R235+R234),即Uo=2.5V+0.005XUac ;如果待测继电器的引出触点断开,引出触点之间的接触电压降为OV,Uo=2.5V。因此,当待测继电器的引出触点正常动作时,微控制单元2-1通过与检测电路2-2相连接的V_ac端采集到的电压按预期设定的通断比周期性地在2.5V或2.5+0.005Uac之间变化。如果微控制单元2_1按照设定的通断比在连续的“闭合” “断开”周期内检测到同一电压值,则说明该待测继电器不能完成通断动作,即该继电器失效。在运算放大器的输入端还设置有限幅二极管,用于对运算放大器进行保护。
[0029] 微控制单元2-1同时对待测继电器组2-4的工作模式进行控制。实际上,由于微控制单元2-1输出的控制信号很微弱,很难直接驱动下一级继电器。所以,在检测模块2中还设置有继电器驱动电路2-3。参见图4所示的继电器驱动电路示意图,本实施例所选用的继电器驱动电路为反向驱动器。如图4所示,反向驱动器62003的输入端11阶1,M_INT2...M_INTn连接微控制单元2-1,输出端RY1,RY2,…,RYN连接待测继电器Κ501,Κ502...Κ50η的线圈,控制Κ501,Κ502…,Κ50η的线圈通电或断电,进而控制待测继电器触点的闭合和断开。因此,微控制单元2-1即可以设置各个继电器不同的通断比,以满足不同检测需求。
[0030] 此外,本实施例所公开的继电器电寿命检测装置还包括与检测模块2连接的上位机1、报警单元2-6、显示单元2-7以及电源模块4。上位机I上设置有人机交互模块,试验人员可以通过人机交互模块设定待测继电器的通断比和最大检测次数。上位机I与检测模块2之间通过通讯单元2-5相连接,通讯单元2-5优选基于RS485串行通信协议的接口电路(参见图6所示)。将微控制单元2-1采集到的检测数据通过串口发送到PC或将通过PC输入的参数通过串口发送至微控制单元2-1。这样,通过上位机I即可方便直观的读取继电器电寿命检测装置中记录的测试结果并将预先配置的检测参数传送至检测模块。
[0031] 与微控制单元2-1相连接的显示单元2-7由共阴数码管及其周边电路组成(参见图8所示),用于实时显示继电器的开关次数或其它需要实时显示的信息。作为替代方案,显示单元2-7也可以设置在人机交互模块中,用于帮助实验人员及时获取实验数据。此夕卜,微控制单元2-1还连接有一报警单元2-6,报警单元2-6的电路连接示意图参见图7所示。如果在监测过程中出现线圈通电时不吸合或线圈断电后不释放等机械故障,微控制单元2-1将生成报警信号并传送至报警单元2-6,报警单元2-6的蜂鸣器发声,提示操作人员及时进行处理。
[0032] 本实施例所公开的继电器电寿命检测装置中的负载3为一多功能负载箱,在该负载箱中设置有独立的阻性负载3-1,感性负载3-2以及容性负载3-3。其中每一类负载均独立设置且参数可以根据实验的不同需求进行调整,从而通过实验准确检测容性负载或感性负载形成的暂态过程冲击电流或冲击电压对继电器的影响。相应的,继电器电寿命检测装置的电源模块4包括为待测继电器组2-4供电的继电器激励电源和为负载3供电的负载电源,以满足试验电源条件,使其波形和频率的误差都控制在规定的范围内,一般上下浮动不大于5%。
[0033] 采用本实施例所提供的继电器电寿命检测装置进行一种可选测试的工作过程可以包括以下步骤:根据实验确定待测继电器组中继电器的数量,并确定负载3中负载的种类的具体参数;微控制单元2-1根据预先配置的测试参数,如通断比等设定内部定时器。并根据设定的通断比在一定时刻发送检测信号至继电器驱动电路2-3,以使反向驱动器根据所述检测信号使得待测继电器的线圈周期性地重复得电或失电,从而控制待测继电器的触点动作。因此,检测电路2-2测试到的触点回路间的压降会周期性地发生变化,检测电路2-2生成不同的电平信号并通过模数转换电路传送至微控制单元,微控制单元2-1采集电平信号并判断待测继电器每次动作是否成功。如果成功,微控制单元2-1内部累加继电器动作次数并通过与待测继电器对应的显示单元2-7累加显示;如果不成功,则记录相应的信息,并通过通信单元2-5将相关信息传送至上位机1,以方便实验人员查看并分析试验品失效的情况。采用本实施例所提供的继电器电寿命检测装置还可以进行其它继电器可靠性验证实验、维持实验或升级实验等;并可以在上位机上设置程序,以对实验结果进行及时准确的判定。
[0034] 相比于现有技术,本实用新型所提供的继电器电寿命检测装置,通过在待测继电器组中设置多个并联的继电器,可以实现多个继电器同步独立测试,单路测试停止并不影响其余测试的继续进行,测试效率高;检测模块中设置有微控制单元,可以根据实验需要设定不同待测继电器的通断比;负载中的感性负载、容性负载和阻性负载分类独立设置,可以准确测试容性负载或感性负载暂态过程中冲击电流或冲击电压对继电器的影响。本实施例所提供的继电器电寿命检测装置具有精度高、灵活性好、使用方便且适用范围广的优点。
[0035] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种继电器电寿命检测装置,包括检测模块和负载;其特征在于,所述检测模块包括待测继电器组,所述待测继电器组包括并联连接的待测继电器;所述检测模块还包括微控制单元和与所述待测继电器对应连接的多路检测电路;所述检测电路将检测到的待测继电器触点电压转换为检测电平信号并发送至所述微控制单元。
2.根据权利要求1所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述检测模块还包括继电器驱动电路;所述微控制单元将生成的继电器动作信号发送至所述继电器驱动电路;所述继电器驱动电路接收所述继电器动作信号并驱动所述待测继电器组动作。
3.根据权利要求2所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述继电器驱动电路为反向驱动器,其输入管脚连接所述微控制单元,输出管脚连接所述待测继电器组。
4.根据权利要求2所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述继电器检测装置还包括报警单元;所述报警单元接收所述微控制单元发送的报警信号并报警。
5.根据权利要求2所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述继电器检测装置还包括显示单元;所述显示单元与所述待测继电器一一对应并显示其检测信息。
6.根据权利要求1所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括与所述检测模块连接的上位机。
7.根据权利要求6所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述检测模块还包括通信单元,所述微控制单元与所述上位机之间通过所述通信单元进行通信。
8.根据权利要求7所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述通信单元为基于RS485串行通信协议的接口电路。
9.根据权利要求1所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括电源模块,所述电源模块包括为所述待测继电器组供电的继电器激励电源和为所述负载供电的负载电源。
10.根据权利要求1至9任一项所述的继电器电寿命检测装置,其特征在于,所述负载包括分类独立设置的阻性负载、感性负载和/或容性负载。
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