CN218470920U - 一种低压继电器电寿命试验装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低压继电器电寿命试验装置。包括：监测单元、测试单元以及与所述监测单元和所述测试单元连接的控制器；所述测试单元至少包括对至少一个待测继电器进行测试的测试电路，所述控制器用于向所述待测继电器提供PWM控制信号，所述测试电路用于根据所述PWM控制信号对所述待测继电器进行测试，所述监测单元用于检测所述待测继电器的电寿命表征参数，以便根据所述电寿命表征参数对所述待测继电器进行电寿命评估。本实用新型实施例采用的热冗余的设计，能够对继电器多种寿命影响因素进行电寿命深入探究，试验效率高。

Description

一种低压继电器电寿命试验装置

技术领域

本申请涉及可靠性技术领域，特别是涉及一种低压继电器电寿命试验装置。

背景技术

继电器，作为一种最常见的电子器件，被广泛地应用于民用、商用以及军用领域，多用于电路的逻辑控制，其电寿命是影响电气系统可靠性的关键因素。目前，国内外已有多种继电器电寿命的试验装置，但都存在一定缺陷或不足。

现有的继电器电寿命试验装置仅关注继电器动作次数这一单一特性参数，不涉及电寿命的其他表征特性，继电器电寿命状态判断依据单薄，设置思路简单，无法实现对继电器生命周期进行进一步探究性试验。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种低压继电器电寿命试验装置。

本实用新型实施例提供了一种低压继电器电寿命试验装置，包括：监测单元、测试单元以及与所述监测单元和所述测试单元连接的控制器；所述测试单元至少包括对至少一个待测继电器进行测试的测试电路，所述控制器用于向所述待测继电器提供PWM控制信号，所述测试电路用于根据所述PWM控制信号对所述待测继电器进行测试，所述监测单元用于检测所述待测继电器的电寿命表征参数，以便根据所述电寿命表征参数对所述待测继电器进行电寿命评估。

可选的，所述电寿命表征参数包括但不限于继电器吸合时间、释放时间、动作次数以及异常接触电阻。

可选的，所述测试单元还包括至少一环境箱，将所述测试电路置于所述环境箱中，以使所述测试电路工作于与所述环境箱对应的预设环境条件下。

可选的，所述环境箱为粉尘箱、湿度箱或高低温箱，分别用于提供粉尘环境、湿度环境或温度环境。

可选的，所述测试单元还包括：粉尘箱、湿度箱和高低温箱，所述测试电路置于所述粉尘箱、所述湿度箱和所述高低温箱构成的环境条件中。

可选的，所述低压继电器电寿命试验装置还包括电源模块，所述电源模块包括第一可调直流电源和第二直流电源，所述第一可调直流电源用于向所述测试单元提供电源，所述第二直流电源用于向所述监测单元以及所述控制器提供电源。

可选的，所述测试电路包括：至少一个所述待测继电器以及至少一个负载，所述待测继电器包括一线圈和至少一触点，所述线圈一端与所述控制器连接，另一端接地；所述触点的两端一端与所述监测单元连接；所述第一可调直流电源并联在所述触点和负载串联的触点回路的两端。

可选的，所述负载为电感负载或电阻负载。

可选的，所述第一可调直流电源向所述待测继电器的触点回路提供 0-150V的电压。

可选的，所述线圈的靠近所述控制器的一侧与所述监测单元连接，用于检测所述线圈的线圈电压信号。

本申请公开了一种低压继电器电寿命试验装置，包括：监测单元、测试单元以及与所述监测单元和所述测试单元连接的控制器；所述测试单元至少包括对至少一个待测继电器进行测试的测试电路，所述控制器用于向所述待测继电器提供PWM控制信号，所述测试电路用于根据所述PWM 控制信号对所述待测继电器进行测试，所述监测单元用于检测所述待测继电器的电寿命表征参数，以便根据所述电寿命表征参数对所述待测继电器进行电寿命评估；能够对继电器多种寿命影响因素进行电寿命深入探究，试验效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的低压继电器电寿命试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的测试电路的连接示意图；

图3为本实用新型实施例中的触点电阻监测示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本实用新型实施例提供了一种低压继电器电寿命试验装置，如图1所示，低压继电器电寿命试验装置包括：监测单元、测试单元以及与所述监测单元和所述测试单元连接的控制器；所述测试单元至少包括对至少一个待测继电器进行测试的测试电路，所述控制器用于向所述待测继电器提供PWM控制信号，所述测试电路用于根据所述PWM控制信号对所述待测继电器进行测试，所述监测单元用于检测所述待测继电器的电寿命表征参数，以便根据所述电寿命表征参数对所述待测继电器进行电寿命评估。其中，所述电寿命表征参数包括但不限于继电器吸合时间、释放时间、动作次数以及异常接触电阻。本实用新型实施例的低压继电器电寿命试验装置能够对继电器多种寿命影响因素进行电寿命深入探究，可以同时对多个待测继电器进行电寿命试验，试验效率高。

在本实用新型实施例中，控制器可以为可编程逻辑控制器 (Programmable LogicController，PLC)，为继电器线圈提供周期性的PWM 控制信号，控制待测继电器循环上电断电，模拟待测继电器实际工作中的通断动作。控制器也可以是现有的处理器或单片机(Microcontroller Unit， MCU)等，只要能实现前述的功能即可，在此并不作具体限制。PWM控制信号的周期和占空比可以根据需要进行调整，周期默认为5s，其中3s 的工作电压输出，剩余2s无输出。控制器可以包括一显示单元，与监测单元连接，以实现电压波形在线实时显示，方便进行接触电阻、吸合时间、释放时间、动作次数等特性参数的解析与整合。通过扩展PLC控制板可实现10组以上待测继电器同步试验，实现多组别多变量的同步对比试验，应用范围更广，执行效率更高。

在本实用新型实施例中，所述测试单元还包括至少一环境箱，将所述测试电路置于所述环境箱中，以使所述测试电路工作于与所述环境箱对应的预设环境条件下。所述环境箱为粉尘箱、湿度箱或高低温箱，分别用于提供粉尘环境、湿度环境或温度环境。所述测试单元也可以包括：粉尘箱、湿度箱和高低温箱，所述测试电路置于所述粉尘箱、所述湿度箱和所述高低温箱构成的环境条件中。粉尘箱、所述湿度箱和高低温箱均通过插头接入市电220V，以分别提供相应的粉尘、湿度及温度环境。

低压继电器电寿命试验装置还包括电源模块，所述电源模块包括第一可调直流电源和第二直流电源，所述第一可调直流电源用于向所述测试单元提供电源，所述第二直流电源用于向所述监测单元以及所述控制器提供电源。第一可调直流电源向控制器、监测单元以及待测继电器的触点构成的触点回路提供0-150V的第一电源电压，可以根据试验人员可根据继电器型号或试验组别要求自由调节至所需电压值，供电精度可达0.1V。第二直流电源向控制器和监测单元提供稳定为110V的第二电源电压。

在本实用新型实施例中，如图2所示，测试电路包括：至少一个所述待测继电器以及至少一个负载，所述待测继电器包括一线圈和至少一触点，所述线圈一端与所述控制器连接，另一端接地GND；所述触点的两端一端与所述监测单元连接；所述第一可调直流电源并联在所述触点和负载串联的触点回路的两端。所述负载为电感负载或电阻负载。所述第一可调直流电源向所述待测继电器的触点回路提供0-150V的电压。所述线圈的靠近所述控制器的一侧与所述监测单元连接，用于检测所述线圈的线圈电压信号。控制器向待测继电器的线圈提供周期性的PWM控制信号，循环控制待测继电器的各触点导通或断开，监测单元实时监测线圈两侧的线圈电压信号以及至少一个触点两端的触点电压信号，数据采样率可达4-8KHz。后续可以根据采样的各电压数据进行数据解析，可得到继电器吸合时间、释放时间、动作次数以及异常接触电阻等电寿命表征参数。监测单元还包括一存储模块，以存储获取的各电寿命表征参数，试验人员可通过USB或以太网完成数据下载。

监测单元包括多个监测接口，例如，可以提供有40路模拟量电压采集端口，电压采集范围为DC 0V-150V，采集覆盖范围广，可实现多对象大范围的同步监测。如图2，可以同时对两个待测继电器11和12进行测量，待测继电器11包括4个触点K1，待测继电器12包括4个触点K2。控制器向线圈L1和L2提供PWM控制信号，并通过监测电路分别监测线圈L1 和L2的线圈电压信号，每个触点K1与电阻负载R串联，每个触点K2与电感负载L串联，第一可调直流电源DC向触点K1与电阻负载R串联的支路以及触点K2与电感负载L串联的支路提供0-150V的电源电压。监测电路可以同时对该两个待测继电器11、12的多个触点进行监测，当然也可以同时对该两个待测继电器11、12的其中一个触点进行监测。监测单元可以是现有的能够进行电压采集的监测芯片，也可以是由多个电压采集电路构成的集成电路。在监测过程中，针对触点的接触电阻小，不方便测量的缺点，本实用新型实施例在待测继电器的触点回路中通过大电流将触点两端电压放大，以匹配监测单元的0.1V的可测精度。其中，监测单元为图2 中的监测电路中对某一待测继电器的触点的接触电阻进行监测的组成部分。如图3所示，第一可调直流电源输出电压，回路中串有触点K和电阻负载R，经调整可产生1A左右电流，监测单元引线至触点两端。当回路中触点断开时，电阻接近无穷大，监测单元无反应。触点闭合时，正常情况下接触电阻过小，监测单元无法监测到电压值，无反应；当接触电阻阻值超出100mΩ时，触点两端压降达到0.1V以上，处于监测单元的可测范围内，若该异常电阻值维持三个动作周期以上，监测单元做出失效报警，提醒试验人员待测继电器已处于失效状态。

本实用新型实施例的低压继电器电寿命试验装置可针对继电器型号、回路负载、驱动电压、环境温度、环境湿度和粉尘环境等多种寿命影响因素开展电寿命试验，涵盖大部分继电器工况，大大增加了电寿命试验的丰富度，为继电器电寿命深入研究提供了可能性。另外，通过扩展PLC控制板可实现10组以上待测继电器同步试验，实现多组别多变量的同步对比试验，应用范围更广，执行效率更高，通过控制器和监测单元可达到较好的人机交互效果，试验人员针对被测继不同的电器特性，可通过控制器自由调整PWM控制信号的周期和占空比；试验人员通过监测单元，一方面可实时监测各个继电器线圈、触点的电压波形，即时观测待测继电器的状态；另一方面，可将监测单元内存储的数据进行解析处理，导出待测继电器工作期间的吸合时间、释放时间、接触电阻和动作次数，试验人员可依此分析继电器电寿命状态。

综上所述，本实用新型实施例的低压继电器电寿命试验装置包括监测单元、测试单元以及与所述监测单元和所述测试单元连接的控制器；所述测试单元至少包括对至少一个待测继电器进行测试的测试电路，所述控制器用于向所述待测继电器提供PWM控制信号，所述测试电路用于根据所述PWM控制信号对所述待测继电器进行测试，所述监测单元用于检测所述待测继电器的电寿命表征参数，以便根据所述电寿命表征参数对所述待测继电器进行电寿命评估，对继电器多种寿命影响因素进行电寿命深入探究，试验效率高。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述装置包括：监测单元、测试单元以及与所述监测单元和所述测试单元连接的控制器；所述测试单元至少包括对至少一个待测继电器进行测试的测试电路，所述控制器用于向所述待测继电器提供PWM控制信号，所述测试电路用于根据所述PWM控制信号对所述待测继电器进行测试，所述监测单元用于检测所述待测继电器的电寿命表征参数，以便根据所述电寿命表征参数对所述待测继电器进行电寿命评估。

2.根据权利要求1所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述电寿命表征参数包括但不限于继电器吸合时间、释放时间、动作次数以及异常接触电阻。

3.根据权利要求1所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述测试单元还包括至少一环境箱，将所述测试电路置于所述环境箱中，以使所述测试电路工作于与所述环境箱对应的预设环境条件下。

4.根据权利要求3所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述环境箱为粉尘箱、湿度箱或高低温箱，分别用于提供粉尘环境、湿度环境或温度环境。

5.根据权利要求1所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述测试单元还包括：粉尘箱、湿度箱和高低温箱，所述测试电路置于所述粉尘箱、所述湿度箱和所述高低温箱构成的环境条件中。

6.根据权利要求1所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述低压继电器电寿命试验装置还包括电源模块，所述电源模块包括第一可调直流电源和第二直流电源，所述第一可调直流电源用于向所述测试单元提供电源，所述第二直流电源用于向所述监测单元以及所述控制器提供电源。

7.根据权利要求6所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述测试电路包括：至少一个所述待测继电器以及至少一个负载，所述待测继电器包括一线圈和至少一触点，所述线圈一端与所述控制器连接，另一端接地；所述触点的两端一端与所述监测单元连接；所述第一可调直流电源并联在所述触点和负载串联的触点回路的两端。

8.根据权利要求7所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述负载为电感负载或电阻负载。

9.根据权利要求7所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述第一可调直流电源向所述待测继电器的触点回路提供0-150V的电压。

10.根据权利要求7所述的低压继电器电寿命试验装置，其特征在于，所述线圈的靠近所述控制器的一侧与所述监测单元连接，用于检测所述线圈的线圈电压信号。

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