[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

(一)技術領域

本發明涉及電磁技術，具體說就是繼電器觸點穩定時間的測量方法及其裝置。

(二)背景技術

繼電器觸點穩定時間可有效地反映繼電器觸點接觸可靠性，是產品出廠前進行篩選試驗中的重要測量參數，GJB要求五級以上航天繼電器出廠前必須進行觸點穩定時間測量。航天繼電器觸點穩定時間定義為：在繼電器動作和釋放時間之后，觸點達到并保持靜態接觸電阻狀態時，所允許的最大時間。目前對于航天繼電器觸點穩定時間測量方法、測量條件都有標準規定。以GJB?65B-99為例，該標準規定航天繼電器觸點穩定時間測量須在50mA(最大值)50mV(直流最大值或交流峰值)阻性負載條件下進行。

目前，針對繼電器觸點穩定時間測量的專門研究很少，繼電器生產廠家一般通過示波器測量觸點壓降波形人工測量穩定時間。該方法一方面為了提高測量波形的信噪比，人為提高了負載電壓，導致與GJB標準規定的測量條件不符。另一方面人工測量方法受主觀因素影響大，測量結果誤差較大，測量過程復雜，效率不高。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種最多可同時測量6組轉換觸點、測量分辨率為1μs的繼電器觸點穩定時間的測量方法及其裝置。

本發明的目的是這樣實現的：所述的繼電器觸點穩定時間的測量裝置，它是由被測繼電器、負載單元、信號調理單元、數據采集單元、總線、主控制單元、FPGA邏輯時序單元、人機交互單元和線圈驅動單元組成的，被測繼電器連接負載單元，負載單元連接信號調理單元，信號調理單元連接數據采集單元，數據采集單元連接總線，總線連接主控制單元和FPGA邏輯時序單元，主控制單元分別連接人機交互單元、FPGA邏輯時序單元和線圈驅動單元，線圈驅動單元連接被測繼電器。

本發明一種繼電器觸點穩定時間的測量裝置，還有以下技術特征：

(1)所述的人機交互單元由一個獨立鍵盤、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，與系統的主控單元ARM處理器通過串口連接，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單元ARM處理器，實現測量儀參數設置或者測量命令輸入；C8051F單片機接受主控單元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)所述的主控制單元由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)所述的線圈驅動單元的功率放大電路的LM3886輸入端與人機交互單元C8051F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的DA輸出經功放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)所述的負載單元由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；在繼電器觸點斷開時，觸點兩端負載電壓等于1Ω精密電阻兩端的電壓50mV，當繼電器觸點閉合時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)所述的信號調理單元由濾波模塊和運放模塊構成；濾波部分由濾波電容構成，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運放的輸入，第一級運放的輸出連接數據采集單元的AD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。