CN219085017U - 一种接触器状态在线测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及接触器检测技术领域，公开了一种接触器状态在线测试仪，与接触器连接，包括：测试仪壳体，测试仪壳体上设置有操作面板；接触器状态在线测试系统，接触器状态在线测试系统包括电压变送器、电压比较模块、单片机与电池组，电压变送器与电压比较模块连接，电压比较模块与单片机连接，电压变送器、电压比较模块、单片机分别与电池组连接；接触器状态在线测试系统设置于测试仪壳体内部。通过测试仪连接接触器输入端、输出端并获取两端的三相电压值，分别通过电压变送器对两端的三相电压进行降压变换后，将其送入以LM339芯片为核心的电压比较电路进行比较、运算后获取测试结果，再通过单片机控制结果显示于显示屏及决定是否需要蜂鸣器报警。

Description

一种接触器状态在线测试仪

技术领域

本实用新型涉及接触器检测技术领域，特别涉及一种接触器状态在线测试仪。

背景技术

接触器是一种可以快速切断或接通供电与负载主回路的控制装置，在工业电气控制协调中被广泛使用。随着接触器广泛应用于电力控制、辅助变换等领域的数量提升，随之而来的问题逐渐突出，其中就包括接触器主触点吸合缺相、弹跳、接触失稳等问题，使控制负载稳定性能降低、烧损等故障发生。

现有接触器状态检测方式通常为线下检测，将接触器由系统中拆除，在实验室或接触器专用测试平台上进行检测接触器各个触点的阻值、通断能力等相关参数是否符合技术要求；或直接在系统中采用万用表之类的检测设备测量接触器触点的阻值、通断能力等相关参数是否符合要求。

但前者检测方式是在系统断电状态下进行，此时接触器线圈也处于失电状态，接触器不能进行吸合动作，因此在测量接触器的常开触点的阻值时，需要人工按压接触器触头联动装置，使接触器常开触点处于闭合状态后对其阻值进行测试。由于是通过外部压力实现接触器常开触点闭合，其常开触点阻值测试结果就会因所施加的按压力大小产生偏差，使测量结果失准。后者采用万用表的电阻挡对接触器的动静触点吸合后测量其阻值，通过查看阻值是否落于电阻挡位的正常范围内判断触点接触是否正常，此种检测方式测量准确性会受到多方面因素的干扰，导致测量结果不准确，使存在问题的接触器得不到及时更换，故障得不到彻底解决，并埋下安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有技术检测接触器状态的结果不够准确或易产生误差的问题，本实用新型提供了一种接触器状态在线测试仪。

本实用新型的技术内容如下：

一种接触器状态在线测试仪，与接触器连接，包括：

测试仪壳体，所述测试仪壳体上设置有操作面板；

接触器状态在线测试系统，所述接触器状态在线测试系统包括电压变送器、电压比较模块、单片机与电池组，所述电压变送器与电压比较模块连接，所述电压比较模块与单片机连接，所述电压变送器、电压比较模块、单片机分别与电池组连接；

所述接触器状态在线测试系统设置于测试仪壳体内部。

进一步地，所述电压变送器包括输入电压变送器与输出电压变送器，所述输入电压变送器与接触器输入端连接，所述输出电压变送器与接触器输出端连接。

进一步地，所述输入电压变送器、输出电压变送器、电压比较模块、单片机上均设置有多个端子，所述输入电压变送器通过端子分别与接触器输入端、电池组连接，所述输出电压变送器通过端子分别与接触器输出端、电池组连接，所述输入电压变送器与电压比较模块之间、所述输出电压变送器与电压比较模块之间、所述电压比较模块与单片机之间均通过端子相互连接，所述单片机、电压比较模块分别通过端子与电池组连接。

所述输入电压变送器、输出电压变送器上的端子包括IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子、OUT-W端子、OUT-V端子、OUT-U端子、OUT-GND端子、电源负端子与电压正端子，所述输入电压变送器、输出电压变送器分别通过IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子与接触器输入端、接触器输出端连接，所述输入电压变送器、输出电压变送器分别通过OUT-W端子、OUT-V端子、OUT-U端子、OUT-GND端子与电压比较模块连接，所述输入电压变送器、输出电压变送器分别通过电源负端子、电压正端子与电池组连接。

进一步地，所述操作面板包括操作前面板与操作后面板。

进一步地，所述操作前面板包括显示屏、USB接口、输入插座、输出插座、输入电压显示表、输出电压显示表、复位按钮与电源开关，所述输入插座、输出插座、输入电压显示表与输出电压显示表均包括3组，所述输入插座与接触器输入端连接，所述输出插座与接触器输出端连接。

进一步地，所述操作后面板包括充电插座与各3组输入保险管、输出保险管，所述输入保险管两端与输入插座、输入电压变送器连接，所述输出保险管两端与输出插座、输出电压变送器连接，每组所述输入电压显示表与任意2组组合且组合不重复的输入保险管连接，每组所述输出电压显示表与任意2组组合且组合不重复的输出保险管连接。

进一步地，所述显示屏与单片机连接。

进一步地，所述单片机为Arduino单片机。

进一步地，所述电压比较模块上设有蜂鸣器。

进一步地，所述电压比较模块采用型号为LM339。

进一步地，所述电池组为锂离子电池组，锂离子电池组为DC12V电源。

本实用新型的有益效果包括：采用本实用新型提供的测试仪连接接触器输入端、输出端并获取两端的三相电压值，分别通过电压变送器对两端的三相电压进行降压变换后，将其送入以LM339芯片为核心的电压比较电路进行比较、运算后获取测试结果，再通过单片机控制结果显示于显示屏及决定是否需要蜂鸣器报警。

附图说明

图1为本实用新型提供的接触器状态在线测试仪的结构框图示意图。

图2为本实用新型提供的接触器状态在线测试系统的框图示意图。

图3为本实用新型提供的测试仪壳体前操作面板结构示意图。

图4为本实用新型提供的测试仪壳体后操作面板结构示意图。

其中：

100-测试仪壳体；101-电源开关；102-复位按钮；103-USB接口；104-显示屏；105-充电插座；

110-输入U相插座；111-输入V相插座；112-输入W相插座；113-输出U相插座；114-输出V相插座；115-输出W相插座；

120-U1相UF1保险管；121-V1相UF2保险管；122-W1相UF3保险管；123-U2相UF4保险管；124-V2相UF5保险管；125-W2相UF6保险管；

200-输入U-V相电压显示表；201-输入U-W相电压显示表；202-输入V-W相电压显示表；203-输出U-V相电压显示表；204-输出U-W相电压显示表；205-输出V-W相电压显示表；

210-输入电压变送器；211-输出电压变送器；212-电池组；213-电压比较模块；214-单片机。

具体实施方式

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。

结合图1-4所示，本实用新型提供了一种接触器状态在线测试仪，与接触器连接，包括：

测试仪壳体100，所述测试仪壳体100上设置有操作面板；

接触器状态在线测试系统，所述接触器状态在线测试系统包括电压变送器、电压比较模块213、单片机214与电池组212，所述电压变送器与电压比较模块213连接，所述电压比较模块213与单片机214连接，所述电压变送器、电压比较模块213、单片机214分别与电池组212连接；

所述接触器状态在线测试系统设置于测试仪壳体100内部。

所述电压变送器包括输入电压变送器210与输出电压变送器211，所述输入电压变送器210与接触器输入端连接，所述输出电压变送器211与接触器输出端连接。

采用两只隔离交流电压变送器，分别将接触器输入端(接触器的上端口)三相电压U1相、V1相、W1相与接触器输出端(接触器的下端口)三相电压U2相、V2相、W2相进行降压变换，然后将变换后的电压值送入到以LM339芯片为核心的电压比较模块中进行比较、运算，将接触器输入端电压U1、V1、W1电压信号作为固定门限电压值，将接触器输出端电压U2、V2、W2电压信号作为被比较电压值。

(1)当接触器输出端某相被测电压信号值大于接触器输入端基准电压信号值时，电压比较模块的相应继电器闭合；

(2)当接触器输出端某相被测电压信号值小于接触器输入端基准电压信号值时，电压比较模块的相应继电器断开，继电器不动作，保持原态；当接触器输出三相电压信号值与接触器三相电压信号值偏差大于设定阈值时，电压比较模块的继电器闭合。阈值通过两组电压变送器信号直接进行比较，经过换算后设置的比较阈值，达到阈值触发继电器吸合。

所述输入电压变送器210、输出电压变送器211、电压比较模块213、单片机214上均设置有多个端子，所述输入电压变送器通过端子分别与接触器输入端、电池组212连接，所述输出电压变送器211通过端子分别与接触器输出端、电池组212连接，所述输入电压变送器210与电压比较模块213之间、所述输出电压变送器211与电压比较模块213之间、所述电压比较模块213与单片机214之间均通过端子相互连接，所述单片机214、电压比较模块213分别通过端子与电池组212连接。

测试仪采用的输入电压变送器210和输出电压变送器211均为成品，电压变送器是一种能将被测交流电压转换成按线性比例输出直流电压的测量模块，电压变送器电流隔离技术是通过隔离元件把噪声干扰的路径切断，从而达到抑制噪声干扰的效果。

所述输入电压变送器210、输出电压变送器211上的端子包括IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子、OUT-W端子、OUT-V端子、OUT-U端子、OUT-GND端子、电源负端子与电压正端子，所述输入电压变送器210、输出电压变送器211分别通过IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子与接触器输入端、接触器输出端连接，所述输入电压变送器210、输出电压变送器211分别通过OUT-W端子、OUT-V端子、OUT-U端子、OUT-GND端子与电压比较模块213连接，所述输入电压变送器210、输出电压变送器211分别通过电源负端子、电压正端子与电池组212连接。

接触器输入端三相电压U1相、V1相、W1相电压信号分别与输入电压变送器210的IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子连接；接触器输出端三相电压U2相、V2相、W2相电压信号分别与输出电压变送器211的IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子连接。在图2上IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子及IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子分别对应输入电压变送器210、输出电压变送器211的2、3、4标号。

输入电压变送器210、输出电压变送器211上的标号5、6、7、8分别对应OUT-W端子、OUT-V端子、OUT-U端子、OUT-GND端子，且输入电压变送器210、输出电压变送器211通过OUT-W端子、OUT-V端子、OUT-U端子、OUT-GND端子与电压比较模块213连接。

输入电压变送器210、输出电压变送器211上的标号9、10对应电源负端子与电压正端子，分别与电池组212的正极、负极连接。

所述操作面板包括操作前面板与操作后面板。

所述操作前面板包括显示屏104、USB接口103、输入插座、输出插座、输入电压显示表、输出电压显示表、复位按钮102与电源开关101，所述输入插座、输出插座、输入电压显示表与输出电压显示表均包括3组，所述输入插座与接触器输入端连接，所述输出插座与接触器输出端连接。

3组所述输入插座为输入U相插座110、输入V相插座111、输入W相插座112，3组所述输出插座为输出U相插座113、输出V相插座114、输出W相插座115。

所述操作后面板包括充电插座105与各3组输入保险管、输出保险管，所述输入保险管两端与输入插座、输入电压变送器210连接，所述输出保险管两端与输出插座、输出电压变送器211连接，每组所述输入电压显示表与任意2组组合且组合不重复的输入保险管连接，每组所述输出电压显示表与任意2组组合且组合不重复的输出保险管连接。

3组输入保险管分别为U1相UF1保险管120、V1相UF2保险管121、W1相UF3保险管122，即3组所述输入电压显示表分别表示为输入U-V相电压显示表200、输入U-W相电压显示表201、输入V-W相电压显示表202，3组输入电压显示表分别表示U1相UF1保险管120和V1相UF2保险管121连接、U1相UF1保险管120和W1相UF3保险管122连接、V1相UF2保险管121和W1相UF3保险管122连接显示的电压值。

测试仪获取接触器输入端U1相、V1相、W1相电压通过输入U相插座110、输入V相插111座、输入W相插座112输入U1相UF1保险管120、V1相UF2保险管121、W1相UF3保险管122，再输送至输入电压变送器210的IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子。

3组输出保险管分别为U2相UF4保险管123、V2相UF5保险管124、W2相UF6保险管125，3组所述输出电压显示表分别表示为输出U-V相电压显示表203、输出U-W相电压显示表204、输出V-W相电压显示表205，3组输出电压显示表分别表示U2相UF4保险管123和V2相UF5保险管124连接、U2相UF4保险管123和W2相UF6保险管125连接、V2相UF5保险管124和W2相UF6保险管125连接显示的电压值。

测试仪获取接触器输出端三相电压U2相、V2相、W2相电压通过输出U相插座113、输出V相插座114、输出W相插座115输入U2相UF4保险管123、V2相UF5保险管124、W2相UF6保险管125，再输送至输出电压变送器211的IN-U端子、IN-V端子、IN-W端子。

被测接触器输入、输出电压电压异常时，所述接触器状态在线检测仪各表电压所显示状态如下：

(1)当被测接触器输入电压值正常，输出电压值OUT-U异常时，接触器状态在线测试仪输出U-V相电压显示表、输出U-W相电压显示表显示相电压，输出V-W相电压显示表显示线电压；

(2)当被测接触器输入电压值正常，输出电压值OUT-V异常时，接触器状态在线测试仪输出V-W相电压显示表、输出U-W相电压显示表显示相电压，输出U-V相电压显示表显示线电压；

(3)当被测接触器输入电压值正常，输出电压值OUT-W异常时，接触器状态在线测试仪输出U-V相电压显示表、输出V-W相电压显示表显示相电压，输出U-W相电压显示表显示线电压。

进一步地，所述显示屏104与单片机214连接，显示屏104为1602液晶显示屏，电压显示表为数码管电压显示。

进一步地，所述单片机214为Arduino单片机。

进一步地，所述电压比较模块213上设有蜂鸣器。

进一步地，所述电压比较模块213采用型号为LM339。

进一步地，所述电池组212为锂离子电池组。

输入电压变送器将获取的被测试接触器输入端三相交流电压值转换为DC0～10V电压值，经连接线缆送至电压比较模块的X4端子接口；输出电压变送器将获取的被测试接触器输出端三相交流电压值转换为DC0～10V电压值，经连接线缆送至电压比较模块的X4端子接口。

电压比较模块将输入电压变送器转换信号与输出电压变送器转换信号进行对比判断，如果被测接触器输入电压值和输出电压值不符合预设差值则通过蜂鸣器警告，同时该信号经线缆传送至单片机进行软件逻辑判断；如果被测接触器输入电压值和输出电压值符合预设差值，则显示屏显示“PASS THE TEST”(测试通过)字符；如果被测接触器输入电压值和输出电压值不符合预设差值，则液晶显示屏显示“FAIL THE TEST”(测试失败)字符。预设差值根据实际应用设置。

接触器状态在线测试仪采用容量为2000mA的锂离子电池组为整机供电，锂离子电池组的正极电源线通过线缆与输入电压变送器的端子10相连接，锂离子电池组的负极电源线通过线缆与输入电压变送器的端子9相连接；锂离子电池组的正极电源线通过线缆与输出电压变送器的端子10相连接，锂离子电池组的负极电源线通过线缆与输出电压变送器的端子9相连接；

锂离子电池组的正极电源线通过线缆与电压比较模块板X5端子1针连接，锂离子电池组的负极电源线通过线缆与电压比较模块板X5端子2针连接；

锂离子电池组的正极电源线通过线缆与Arduino单片机板X1端子1针连接；锂离子电池组的负极电源线通过线缆与Arduino单片机板X1端子2针连接，以此完成所述接触器状态在线测试仪整体供电。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种接触器状态在线测试仪，与接触器连接，其特征在于：包括：

测试仪壳体，所述测试仪壳体上设置有操作面板；

接触器状态在线测试系统，所述接触器状态在线测试系统包括电压变送器、电压比较模块、单片机与电池组，所述电压变送器与电压比较模块连接，所述电压比较模块与单片机连接，所述电压变送器、电压比较模块、单片机分别与电池组连接；

所述接触器状态在线测试系统设置于测试仪壳体内部。

2.根据权利要求1所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述电压变送器包括输入电压变送器与输出电压变送器，所述输入电压变送器与接触器输入端连接，所述输出电压变送器与接触器输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述输入电压变送器、输出电压变送器、电压比较模块、单片机上均设置有多个端子，所述输入电压变送器通过端子分别与接触器输入端、电池组连接，所述输出电压变送器通过端子分别与接触器输出端、电池组连接，所述输入电压变送器与电压比较模块之间、所述输出电压变送器与电压比较模块之间、所述电压比较模块与单片机之间均通过端子相互连接，所述单片机、电压比较模块分别通过端子与电池组连接。

4.根据权利要求3所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述操作面板包括操作前面板与操作后面板。

5.根据权利要求4所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述操作前面板包括显示屏、USB接口、输入插座、输出插座、输入电压显示表、输出电压显示表、复位按钮与电源开关，所述输入插座、输出插座、输入电压显示表与输出电压显示表均包括3组，所述输入插座与接触器输入端连接，所述输出插座与接触器输出端连接。

6.根据权利要求5所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述操作后面板包括充电插座与各3组输入保险管、输出保险管，所述输入保险管两端与输入插座、输入电压变送器连接，所述输出保险管两端与输出插座、输出电压变送器连接，每组所述输入电压显示表与任意2组组合且组合不重复的输入保险管连接，每组所述输出电压显示表与任意2组组合且组合不重复的输出保险管连接。

7.根据权利要求5所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述显示屏与单片机连接。

8.根据权利要求1所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述单片机为Arduino单片机。

9.根据权利要求1所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述电压比较模块上设有蜂鸣器，所述电压比较模块采用型号为LM339。

10.根据权利要求1所述的一种接触器状态在线测试仪，其特征在于：所述电池组为锂离子电池组。

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