[發明專利]繼電器觸點穩定時間的測量方法及其裝置

有效

• 申請號: 200910072705.3
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101625395A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 翟國富;李孝臣;余瓊;李冰;任萬濱;王其亞;葉雪榮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司
• 代理人: 崔東輝

1.一種繼電器觸點穩定時間測量裝置，它是由被測繼電器(1)、負載單元(2)、信號調理單元(3)、數據采集單元(4)、總線(5)、主控制單元(6)、FPGA邏輯時序單元(7)、人機交互單元(8)和線圈驅動單元(9)組成的，其特征在于：被測繼電器(1)連接負載單元(2)，負載單元(2)連接信號調理單元(3)，信號調理單元(3)連接數據采集單元(4)，數據采集單元(4)連接總線(5)，總線(5)連接主控制單元(6)和FPGA邏輯時序單元(7)，主控制單元(6)分別連接人機交互單元(8)、FPGA邏輯時序單元(7)和線圈驅動單元(9)，線圈驅動單元(9)連接被測繼電器(1)；

所述的人機交互單元(8)由一個獨立鍵盤、一片液晶屏、一片C8051F單片機構成，C8051F單片機是該單元的控制核心，與裝置的主控制單元ARM處理器通過串口連接，C8051F單片機內部DA的輸出與線圈驅動單元連接；工作時，C8051F單片機接受鍵盤的輸入并進行處理，處理結果通過串口發送給主控制單元ARM處理器，實現測量裝置參數設置或者測量命令輸入；C8051F單片機接受主控制單元ARM處理器通過串口發送過來的測量結果并在液晶屏上顯示。

2.根據權利要求1所述的一種繼電器觸點穩定時間測量裝置，其特征在于：所述的主控制單元(6)由ARM處理器LPC2292及其附屬電路構成；ARM處理器與人機交互單元C8051F單片機通過串口相連，與FPGA邏輯時序單元的EPC3T144通過IO口連接，與線圈驅動單元也通過IO口連接；工作時該單元接受人機交互單元的測量指令，通過IO口輸出線圈電壓信號同時啟動FPGA邏輯時序單元；該主控制單元對數據采集單元的采集數據進行處理得到測量結果并通過串口發送給人機交互單元。

3.根據權利要求1所述的一種繼電器觸點穩定時間測量裝置，其特征在于：所述的線圈驅動單元(9)的功率放大電路的LM3886輸入端與人機交互單元C8051F單片機的DA輸出相連接，功率放大電路的輸出連接水銀繼電器的轉換觸點，ARM處理器線圈電壓信號IO口接至水銀繼電器的線圈控制端，水銀繼電器的常開觸點和地線接至被測繼電器的線圈兩端；工作時人機交互單元C8051F單片機的DA輸出經功率放大電路放大得到被測繼電器線圈電壓，該電壓在ARM處理器的控制下經水銀繼電器隔離輸出控制被測繼電器動作或釋放。

4.根據權利要求1所述的一種繼電器觸點穩定時間測量裝置，其特征在于：所述的負載單元(2)由5V直流電源、100Ω精密電阻、1Ω精密電阻構成，1Ω精密電阻的高電位端與被測繼電器轉換觸點連接，被測繼電器的常開觸點與常閉觸點短接在一起后與1Ω精密電阻的低電位端連接；在被測繼電器觸點開路時，觸點兩端負載電壓等于1Ω精密電阻兩端的電壓50mV，當被測繼電器觸點短路時1Ω精密電阻被短路，5V直流電源、100Ω精密電阻、被測繼電器觸點組成電流回路，回路電流為50mA。

5.根據權利要求1所述的一種繼電器觸點穩定時間測量裝置，其特征在于：所述的信號調理單元(3)由濾波模塊和運放模塊構成；濾波模塊由濾波電容構成，對觸點壓降信號進行必要的濾波降噪；運放模塊分為兩級放大，第一級放大電路由LF356及其外圍元件構成，第二級放大電路由AD620及其外圍元件構成；觸點壓降經過濾波，濾波模塊的輸出作為第一級放大電路的輸入，第二級放大電路的輸出連接數據采集單元的AD芯片輸入端；每一組觸點壓降分成兩路信號進行不同倍數的放大處理；每一組觸點需要兩個信號調理單元，其中一個對觸點壓降進行低倍放大用于穩定時間的起點判定，另一個進行高倍放大用于穩定時間終點的判定。

6.根據權利要求1所述的一種繼電器觸點穩定時間測量裝置，其特征在于：所述的FPGA邏輯時序單元(7)由EPC3T144、EPCS1及其外圍電路構成；EPCS?1是EPC3T144的配置芯片，與EPC3T144連接用于存儲EPC3T144的程序；EPC3T144與主控制單元ARM處理器通過IO口連接，與數據采集單元AD芯片采集控制端也通過IO口連接，同時EPC3T144采用IO口模擬地址總線與ARM處理器和緩存RAM連接，EPC3T144經ARM處理器觸發后產生AD芯片采集控制信號和緩存地址信號，控制數據采集的進行。