一种便携式继电器检测仪及其检测方法与流程

1.本发明属于检测设备技术领域，尤其是一种便携式继电器检测仪及其检测方法。


背景技术：

2.目前，国内铁路信号继电器测试方法，基本上采用手动测试，测试误差大，效率低。也有一种“ax型继电器电气特性测试台”只局限测试8种继电器的电气特性和时间特性，而且测试继电器工作值时无法检测继电器衔铁闭合状态，只能以继电器接点接通时线圈电压为工作值，这种测试结果不符合国家标准的规定。
3.而现有技术中存在对继电器检测的技术如专利号为cn202122890296.7的发明专利，公开了一种便携式继电器自动检测仪，其主要侧重于实现对列车继电器检测不便，尤其是无法取电的问题的解决，而专利号为cn201721384399.3的发明专利，公开了便携式继电器在线检测仪，其主要侧重于实现对继电器的检测结构的实时存储。该两项专利技术都采用了常用的单片机或上位机控制、可调电压、传感器模块等技术，实现对继电器的电压、电流、接点(接触)电阻等参数的测量与采集，且都实现了小型化、便携性，但其都不可避免的存在交流转直流过程中，因为交流电中经常会存在一些不可避免的脉冲电压，导致整流桥出来的直流电存在不稳定的电流电压，必然导致测量结果参数的准确性变差及精准度降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种便携式继电器检测仪及其检测方法，满足便携的同时，进一步提升测量参数的准确性及精准度。
5.本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
6.一种便携式继电器检测仪，包括信号继电器、执行机构、程控电源、传感器模块、上位机和嵌入式单片机，其中，信号继电器分别连接传感器模块和嵌入式单片机，传感器模块连接上位机，上位机连接嵌入式单片机，嵌入式单片机分别连接程控电源和执行机构，程控电源连接执行机构，执行机构连接信号继电器。
7.而且，所述嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算执行动作的时间；并输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控电源输出与各种继电器相适应的电压和电流；执行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；信号继电器通过桥式整流滤波电路与传感器模块连接，以提供稳定的直流信号给所述传感器模块；传感器模块通过高速采集板卡传输采集的所述信号继电器的信号给上位机。
8.而且，所述传感器模块包括电压测试模块、电流测试模块。电阻测试模块和绝缘测试模块，其中电压测试模块用于测试信号继电器的额定电压、充磁电压、释放电压和工作电压；电流测试模块用于测试信号继电器的额定电流、充磁电流、释放电流和工作电流；电阻检测模块用于测试所述信号继电器线圈电阻和接点电阻；绝缘测试模块用于测试信号继电
器线圈对地、接点对地和线圈对接点组的绝缘电阻。
9.而且，所述信号继电器通过桥式整流滤波电路与传感器模块连接，其中桥式整流滤波电路包括电感线圈l1、电感线圈l2、电容滤波器c1、电容滤波器c2、电容滤波器c3和整流桥t，交流输入端正极分别连接电感线圈l1的一端和电容滤波器c1的一端，交流输入端负极分别连接电感线圈l2的一端和电容滤波器c1的另一端，电感线圈l1的另一端和电感线圈l2的另一端分别连接整流桥的输入端，整流桥的输出正极连接接地电容滤波器c2，整流桥的输出负极连接接地电容滤波器c3。
10.一种便携式继电器检测仪的检测方法，包括以下步骤：
11.步骤1、嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；
12.步骤2、嵌入式单片机采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算执行动作的时间；
13.步骤3、嵌入式单片机输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控电源输出与各种继电器相适应的电压和电流；
14.步骤4、行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；
15.步骤5、传感器模块通过高速采集板卡传输采集的信号继电器的信号给上位机，上位机进行分析计算，输出指令，并返回步骤1。
16.本发明的优点和积极效果是：
17.本发明通过上位机、嵌入式单片机、传感器模块、桥式整流滤波电路、信号继电器、执行结构和程控可调电源构建了便携式继电器检测仪，通过程控电源调节电压电流输出，无需手动调压，可有效降低人为误差，通过传感器模块对信号继电器进行检测，得到信号继电器的电器特征检测，同时还能将数据阐述至上位机进行保存，在检测过程中通过桥式整流滤波电路有效避免了输入交流电的脉冲的不利影响，确保了测量参数的准确性和提升了测量精度。
附图说明
18.图1是本发明的结构图；
19.图2是本发明的桥式整流滤波电路的结构图。
具体实施方式
20.以下结合附图对本发明做进一步详述。
21.一种便携式继电器检测仪及其检测方法，如图1所示，包括信号继电器、执行机构、程控电源、传感器模块、上位机和嵌入式单片机，其中，信号继电器分别连接传感器模块和嵌入式单片机，传感器模块连接上位机，上位机连接嵌入式单片机，嵌入式单片机分别连接程控电源和执行机构，程控电源连接执行机构，执行机构连接信号继电器。
22.嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；采集信号继电器嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算执行动作的时间；并输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控电源输出与各种继电器相适应的电压和电
流；执行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；信号继电器通过桥式整流滤波电路与传感器模块连接，以提供稳定的直流信号给所述传感器模块；传感器模块通过高速采集板卡传输采集的所述信号继电器的信号给上位机。
23.执行机构与所述信号继电器连接，执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作。
24.本实施例中涉及的传感器模块主要包括电压测试模块、电流测试模块、电阻测试模块和绝缘测试模块；其中，电压测试模块包含直流电压测试模块和交流电压测试模块。直流电压测试模块量程20v/200v/600v(自动切换量程)，精度
±
(0.2％读数+0.1％满度)；交流电压测试模块量程20v/200v/600v(自动切换量程)，精度
±
(0.5％读数+0.3％满度)。其作用主要是测试信号继电器的额定电压、充磁电压、释放电压、工作电压等，并将电压参数传输至嵌入式单片机。
25.电流测试模块包含直流电流测试模块和交流电流测试模块。直流电压测试模块量程50ma/500ma/5a(自动切换量程)，精度
±
(0.2％读数+0.1％满度)；交流电压测试模块量程50ma/500ma/5a(自动切换量程)，精度
±
(0.5％读数+0.3％满度)。其作用主要是测试信号继电器的额定电流、充磁电流、释放电流、工作电流等，并将电流参数传输至嵌入式单片机。
26.电阻检测模块电阻测试模块量程20kω，精度0.5％读数+0.3％满度(200mω以上)，0.5％读数+5mω(200mω以下)。其作用主要是测试信号继电器线圈电阻、接点电阻，并将电阻参数传输至嵌入式单片机。
27.绝缘测试模块量程199.9mω，精度2％读数+1％满度。其作用主要是测试信号继电器线圈对地、接点对地、线圈对接点组的绝缘电阻，并将绝缘电阻参数传输至嵌入式单片机。
28.可满足以上功能的电压模块型号：kx-dus-94-s；电流模块型号：kx-dis-94-s；电阻模块型号：kx-lr-96-t；绝缘模块型号：kx-hr2-96；程控电源型号：dhs-11001；执行机构型号：sj2s-05b、cjx2-0910。
29.如图2所示，桥式整流滤波电路包括：电感线圈l1、电感线圈l2、电容滤波器c1、电容滤波器c2、电容滤波器c3、整流桥t，交流输入端正极分别连接电感线圈l1的一端和电容滤波器c1的一端，交流输入端负极分别连接电感线圈l2的一端和电容滤波器c1的另一端，电感线圈l1的另一端和电感线圈l2的另一端分别连接整流桥的输入端，整流桥的输出正极连接接地电容滤波器c2，整流桥的输出负极连接接地电容滤波器c3。
30.本发明具备以下功能：
31.1、测试品种齐全，包括ax系列继电器、电源屏系列继电器共38个品种。
32.2、本测试仪主要用于铁路专用信号继电器电气性能检测。主要测试项目为：继电器线圈电阻，接点电阻，充磁值、额定值、工作值，释放值，动作时间，绝缘电阻等电气参数。
33.与现有技术比，本测试仪具有以下特点：
34.1、测试品种多，已有技术只能测试直流电压类继电器，本发明可以自动测试直流电压、直流电流、交流电压、交流电流类继电器。
35.2、测试功能全，可自动测试继电器的电气特性。
36.3、测试速度快、精度高，具有快测试和高精度测试两种测试方式。
37.4、测试过程符合国家标准，在测继电器工作值时，以衔铁止片与铁芯接触时线圈两端电压值或电流值为工作值。
38.5、操作简单，显示直观。操作方式采用人机对话方式，测试功能以汉字菜单方式显示在液晶屏幕上，操作者根据屏幕的提示选择测试功能，测试结果以汉字、数字和图形混合方式显示在液晶屏幕上，不合格的测试结果以标红方式显示，并且测试结果可以存储和打印。
39.6、具有完善的自动保护功能和自检功能。
40.被测继电器型号：
41.jpxc-1000
42.jwxc-2.3；7；370/480；500/h300；1000；1700；h310；h340；h600；h850；h1200
43.jwjxc-480；h120/0.17；h125/0.13；h125/0.44；h125/80
44.jyxc-270；660
45.jyjxc-135/220；x135/220；160/260；220/220；3000；j3000
46.jwjxc-100；7200；jzjxc-100；7200；jwjxc-6800
47.jzxc-h18；h18f；h138；h142；h156；480；480f；20000
48.jsbxc-780；820；850；jsdxc-850；jsbxc1-850
49.jdbxc-550/550；jdbxc-a550/550；jdbxc-1500
50.使用环境：
51.环境温度：-10～+40℃
52.相对湿度：45％～95％
53.大气压力：89～106kpa
54.环境噪声：≤60db
55.技术参数：
56.工作电源：交流220v
±
15％50
±
2hz
57.交流电压范围：0～19.999v/199.99v/600.0v
58.准确度：
±
(0.5％读数+0.3％满度)
59.交流电流范围：0～50.00ma/500.0ma/5.000a
60.准确度：
±
(0.5％读数+0.3％满度)
61.直流电压范围：0～19.999v/199.99v/600.0v
62.准确度：
±
(0.2％读数+0.1％满度)
63.直流电流范围：0～50.00ma/500.0ma/5.000a
64.准确度：
±
(0.2％读数+0.1％满度)
65.电阻范围：0～199.99mω/199.99ω/19.999kω
66.准确度：0.5％读数+0.3％满度(200mω以上)
67.0.5％读数+5mω(200mω以下)
68.绝缘电阻范围：0～199.9mω(dc500v)
69.准确度：
±
(2％读数+1％满度)
70.温度范围：-55℃～125℃
71.准确度：
±
1℃
72.动作时间：0～300s
73.准确度：
±
0.01s
74.仪器外形尺寸：66cm(长)
×
55cm(宽)
×
33cm(高)
75.仪器重量：20kg。
76.一种便携式继电器检测仪的检测方法，包括以下步骤：
77.步骤1、嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；
78.步骤2、嵌入式单片机采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算执行动作的时间；
79.步骤3、嵌入式单片机输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控电源输出与各种继电器相适应的电压和电流；
80.步骤4、行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；
81.步骤5、传感器模块通过高速采集板卡传输采集的信号继电器的信号给上位机，上位机进行分析计算，输出指令，并返回步骤1。
82.需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

技术特征：
1.一种便携式继电器检测仪，其特征在于：包括信号继电器、执行机构、程控电源、传感器模块、上位机和嵌入式单片机，其中，信号继电器分别连接传感器模块和嵌入式单片机，传感器模块连接上位机，上位机连接嵌入式单片机，嵌入式单片机分别连接程控电源和执行机构，程控电源连接执行机构，执行机构连接信号继电器。2.根据权利1所述的一种便携式继电器检测仪，其特征在于：所述嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算执行动作的时间；并输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控电源输出与各种继电器相适应的电压和电流；执行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；信号继电器通过桥式整流滤波电路与传感器模块连接，以提供稳定的直流信号给所述传感器模块；传感器模块通过高速采集板卡传输采集的所述信号继电器的信号给上位机。3.根据权利2所述的一种便携式继电器检测仪，其特征在于：所述传感器模块包括电压测试模块、电流测试模块。电阻测试模块和绝缘测试模块，其中电压测试模块用于测试信号继电器的额定电压、充磁电压、释放电压和工作电压；电流测试模块用于测试信号继电器的额定电流、充磁电流、释放电流和工作电流；电阻检测模块用于测试所述信号继电器线圈电阻和接点电阻；绝缘测试模块用于测试信号继电器线圈对地、接点对地和线圈对接点组的绝缘电阻。4.根据权利2所述的一种便携式继电器检测仪，其特征在于：所述信号继电器通过桥式整流滤波电路与传感器模块连接，其中桥式整流滤波电路包括电感线圈l1、电感线圈l2、电容滤波器c1、电容滤波器c2、电容滤波器c3和整流桥t，交流输入端正极分别连接电感线圈l1的一端和电容滤波器c1的一端，交流输入端负极分别连接电感线圈l2的一端和电容滤波器c1的另一端，电感线圈l1的另一端和电感线圈l2的另一端分别连接整流桥的输入端，整流桥的输出正极连接接地电容滤波器c2，整流桥的输出负极连接接地电容滤波器c3。5.一种如权利要求1至4任一项所述的便携式继电器检测仪的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、嵌入式单片机用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；步骤2、嵌入式单片机采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算执行动作的时间；步骤3、嵌入式单片机输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控电源输出与各种继电器相适应的电压和电流；步骤4、行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；步骤5、传感器模块通过高速采集板卡传输采集的信号继电器的信号给上位机，上位机进行分析计算，输出指令，并返回步骤1。

技术总结
本发明涉及一种便携式继电器检测仪及其检测方法，包括嵌入式单片机，用于接收上位机的指令，并发送指令给执行机构执行测试逻辑；采集多个信号继电器的接点状态，根据接点状态的变化状态信号计算某一执行动作的时间；输出模拟信号给程控可调电源，以控制程控可调电源输出与各种继电器相适应的电压、电流；执行机构执行嵌入式单片机的指令以切换信号继电器的动作；信号继电器通过桥式整流滤波电路与传感器模块连接，以提供稳定的直流信号给传感器模块；传感器模块通过高速采集板卡传输采集的信号继电器的信号给上位机。在检测过程中通过桥式整流滤波电路有效避免了输入交流电的脉冲的不利影响，确保了测量参数的准确性和提升了测量精度。了测量精度。了测量精度。


技术研发人员：王东升 马晓哲 张德强 李佩珂 刘志忠 杨万强
受保护的技术使用者：通号工程局集团有限公司天津分公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/14