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根据LabVIEW的继电器测验体系的设计方案

1.引言继电器是自动控制系统、遥控遥测系统和通信系统的关键元件之一,它广泛应用于航空、航天、电子、通信、机械等装备中,继电器的可靠性直接影响到由其组成的设备、系统的可靠性,继电器的测试是保证其可靠性的

1.导言

继电器是主动操控体系、遥控遥测体系和通讯体系的要害元件之一,它广泛应用于航空、航天、电子、通讯、机械等配备中,继电器的牢靠性直接影响到由其组成的设备、体系的牢靠性,继电器的测验是保证其牢靠性的重要技能。

目前国内的继电器测验体系有许多,但大部不行完善。手动办法的测验体系,操作杂乱,易受主观因素影响,测验成果差错较大:

其他办法的测验体系,功用单一、灵活性差,开发周期长,维护困难。这些测验体系对超小电流进行精确丈量比较困难,并且无法一次精确丈量继电器的多组触点状况,继电器错判率高,不行牢靠。

本体系选用NI发布的Lab-VIEW8.5软件,经过对研华功用板卡的操控,完结对继电器进行主动测验和数据收集。体系消除了人为主观因素的影响,高分辨率的研华功用板卡也使得测验成果的精度大大提高;对超小电流的丈量选用霍尔电流传感器进行丈量,处理了小电流的测验问题;特别的电路规划能够一次性检测继电器多组触点的好坏,下降了继电器错判率:测验数据主动存储到数据库相应的数据表内,无需人为进行测验数据记载,把实验者从杂乱繁琐的测验中解放出来,节省了作业时刻,提高了作业效率。

2.继电器综合测验体系规划计划

本文介绍的继电器综合测验体系的规划计划,处理了两大类继电器–电压继电器盒时刻继电器的测验和测验数据的存储问题。电压继电器需求测验的参数主要有吸台电压、开释电压、耗费电流、线圈电阻;时刻继电器的测验参数有接通延时时刻、坚持时问、断开延时时刻等。

2.1 吸合/开释电压的测验计划

体系运用LabVIEW软件程序操控研华功用板卡。经过研华功用板卡操控程控电压源,使它输出电压,此电压被送于被测继电器的线圈。逐渐升高或下降输出电压,一起监测继电器的常开常闭触点状况,当产品的触点状志转化时,将此刻程控电压源电压回读端口的电压值读出,即测得吸合/开释电压。

2.2 耗费电流/线圈电阻的测验计划

给继电器供电27伏时,运用霍尔电流传感器丈量耗费电流,丈量成果直接由研华功用板卡读出;丈量线圈电阻时,先丈量线圈电流,然后运用公式R=U/I即得线圈电阻值。

2.3 延时时刻的测验计划

运用研华功用板卡上的计数器0输出一系列方波,经过软件读取方波信号的凹凸电平个数,一起在继电器状况转化时读取计数器的计数值,经过核算得出延时时刻。

2.4 数据处理计划

运用LabVIEW的ActiveX主动化功用将测验数据存储于Access数据库中,运用LabVIEW的免费工具包LabSQL拜访数据庠。

3.继电器综合测验体系的硬件规划

3.1 硬件体系组成

体系的硬件体系由研华工控机、研华功用板卡、向阳电源、测验接口箱及精确的霍尔传感器组成。

3.1.1 研华工控机

工控机是体系操控和数据处理中心。该工控机是选用4U高14槽机架装置工业整机,通用14槽无源底扳,4个PCI、8个ISA、取冷却电扇,前端接线的USB和PS/2键盘,I/O接口能够衔接各种外部设备。具有稳定性、扩展性、散热性强的特色。

3.1.2 研华功用板卡

选用研华PCI-1716板卡用来对被测产品的信号进行收集和处理。它是一款强壮的高分辨率、多功用PCI数据收集卡。在体系中,咱们运用PCI-1716的模仿输出端输出一个电压值操控程控电压源,将程控电压源的回测电压值及电流值送于PCI-1716的模仿输入端、A/D转化器:产品触点的状况于PCI-1716数字输入端读入,一切的延时时刻由PCl-1716内的计数器完结。PCI-1716扳卡有如下特色:

·PCI总线主控进行数据传输。

·16路单端或8路差分A/D输入。

·16位A/D转化器,采样速率高达250KS/S.

·每个通道增益可编程。

·用于板载采样FIFO缓冲器。IK采样率。

·16位数字输入和16位数字输出。

·2个16位的D/A输出。

·板载可编程计数器/守时器。其间1个计数器作为事情计数器,用于对输入通道的事情或脉冲触发进行计数,别的两个级联在一起,用作脉冲触发时的32位守时器。

·主动通道/增益扫描。用户依据输入电压规模的需求,为每个通道设置相应的增益值。

3.1.3 向阳电源

体系中,咱们运用向阳程控电源的电压输出端给继电器供电,从它的电压回馈端读取电压数据。它能够供给0~35V,10A的宽电压、大电流,它有长途遥控、电压电流回测、可预置电压电流维护值的过压过流维护等特色,并且一起具有主动与手动调理功用。

3.1.4 测验接口箱

产品插座箱是接口部分,选用专用继电器插座,测验产品时,只需将产品直接插入其对应类型的产品插座,无需别的接线,测验完结后将产品取下即可,插座箱上一起增加了继电器触点状况(常开、常闭)指示灯,和一组继电器触点接线柱,包含常开、常闭、中心刀、线圈+、线圈-,关于没有专有插座的继电器,都可经过这些接线柱与继电器衔接,完结测验,一起这些接线柱也作校验用。

3.1.5 霍尔传感器

假如被测验产品的线圈耗费电流在50毫安以下,则程控电源的电流规模过大,小电流信号没办法精确丈量,故而选用霍尔电流传感器作为小电流的丈量。本体系选用了输入电流规模0-200mA.输出为0-5v的霍尔电流传感嚣。

霍尔电流传感器的作业原理为:当原边导线经过电流传感器时,原边电流Ip一会产生磁力绒,原边磁力线会集在磁芯气隙周围,内置在磁芯气隙中的霍尔电片可产生和原边磁力线成正比的,巨细仅为几毫伏的感应电压,经过后续电子电路可把这个细小的信号转变成副边电流Is,并存在以下关系式:Is*Ns=Ip*Np.其间,Np-原边线圈匝数:Ns-副边线圈匝数,一般取Np=1.电流传感器的输出信号是副边电流Is,输出电流经过丈量电阻Rm,则能够得到一个与原边电流成正比的巨细为几伏的电压输出信号与其它检测电流元件比较,霍尔电流传感器具有非触摸、长寿命、高精度、体积小、重量轻、线性度好、呼应快等特色。

测验体系原理框图如图1所示。

3.2 电路规划
图2所示为继电器综合测验体系的电路原理图。
如图2所示:被测继电器的中心刀接入PCI-1716板卡的数字地端,常开触点(CK)、常闭触点(CB)接入板卡的数字输入端。只需一组触点的继电器能够用此办法直接测验,但大多数继电器的触点一般有两组或两组以上,为防止把某组触点有问题的继电器判别为合格品,本测验体系选用了图3所示电路衔接办法。
该电路为两组触点的继电器的衔接电路。
将继电器两组触点的中心刀串联,而将其间一组的常闭触点与别的一组的常开触点相连作为中心刀,该中心刀接入研华板卡的DGND端。剩余剩余的常闭、常开触点与研华板卡的数字输入端和发光二极管相连,作为判别继电器触点的状况依据和指示。当电源给线圈供电并到达继电器接通状况时,常开触点与中心刀接通,被拉为低电平,而常闭触点与中心刀断开,电位升高(研华板卡的数字输入端悬空时为高电平)。假如其间一组触点损坏不能转化,则继电器的中问刀与常开常闭触点均断开,继电器判别未接通,这样继电器的两组触点悉数被检测到。两组以上触点的继电器原理相同,能够把继电器的两组触点衔接电路当成其间的组触点与接下来的组触点组成相同只需“两组触点”的继电器,以此类推,直到最终一组触点。测验时,只需其间一组触点损坏,继电器的状况都不会转化,即可判别继电器不合格。该办法经过实践查验,大大下降了继电器测验误判率。
程控电压源的接线端口除电压输出外,其他均集成于DB9接口,包含电压调理、电压回馈信号、电流回馈信号、输出开关、电流TTL等端口。测验体系将程控电压源的电压输出端与继电器的线圈相连,将电压信号调理端与研华PCI-1716板卡模仿输出和模仿地相连;电压回馈端送于PCI-1716的模仿输入通道,输出开关端与PCl-1716的数字输出通道相连。体系经过操控研华PC-1716板卡输出一电压值操控程控电压源输出电压。由程控电源的电压回馈端读取继电器接通或断开时的电压,经过对数字端口的操控,完结对程控电压源输出的操控。
将继电器线圈的正端依照霍尔传感器标明的电流方向穿过,将霍尔传感器的输出端“M”直接接PCI-1716板卡的模仿输入端,测验时由此端将继电器的耗费电流读出。
延时继电器的丈量运用PCI-1716自带的守时/计数器82C53进行,使计数器0作业在方波速率产生器办法,将计数器0的输出端接入PCI-1716的数字输入端,用软件读取该方波产生的个数再加上计数器0的读数来丈量时刻。
4.继电器综台测验体系的软件规划
测验程序的规划依据研华板卡供给的LabVIEW驱动函数,先将常用函数打包成程序需求的子vi.编程时便于调用,不只简化程序序,并且节省了编程时刻。常用驱动函数有DeviceOpen.vi(翻开由设备号指定的设备);DeviceClose.vi(封闭设备):DioWritePortByte.vi(向指定的数字端口写数据);DIOReadPortByte.Vi(从指定教

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