CN102207538B

CN102207538B - 多功能干簧管测试仪

Info

Publication number: CN102207538B
Application number: CN 201110051689
Authority: CN
Inventors: 周育国; 吕海涛; 刘龙
Original assignee: Hamlin Electronics Suzhou Co Ltd
Current assignee: Hamlin Electronics Suzhou Co Ltd
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-03-03
Also published as: CN102207538A

Abstract

本发明揭示了一种多功能干簧管测试仪，包括干簧管测试仪本体和一微控制单元；输入设备，用于参数设定及选择；输出设备，用于显示由微控制单元发出的***参数及信息；CR测试模块，用于测量和调制待测干簧管的接触电阻，并将所述调制信号传入至与之相连的所述微控制单元中进行分析计算；AT测试模块，用于测量待测干簧管的AT值，并将所述AT值传入与之相连的所述微控制单元中；气缸驱动组件，用于驱动所述气缸发生动作；传感器输入组件，用于将所述气缸、待测干簧管的位置或状态信息反馈给微控制单元；以及电源，用于为上述各元件提供电能。本发明可机械化测试多种干簧管灵敏度，测试误差小，结果可靠。

Description

多功能干簧管测试仪

技术领域

本发明涉及一种干簧管测试仪，尤其涉及一种主要用于干簧管灵敏度测试的干簧管测试仪。

背景技术

干簧管的灵敏度是干簧管的一个重要参数，所说的灵敏度指使干簧管接点闭合的磁场强度，或外激磁线圈的安匝数。选择干簧管，有三个要素，一是接点的电流容量，二是外形尺寸，三是灵敏度，其中测量干簧管的灵敏度通常要涉及到干簧管AT值的测量，所说的AT值指的是外激磁线圈的安匝数，是使干簧管吸合或者释放状态时的电流与外激磁线圈匝数的乘积。目前，AT值是干簧管出厂检验的最重要的参数之一，是质量控制的重要指标。不同的干簧管产品具有不同的AT值，为了使同一台机器可测量多种产品的不同AT值，传统的测试方法，如图1所示，是通过手动调整测试夹具中气缸101沿导轨102运动，带动磁铁104位移，以检测不同类型的待测干簧管103的状态，测量AT值。此方法机械化程度差，测试误差大，测试结果不可靠。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种多功能干簧管测试仪。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种多功能干簧管测试仪，包括干簧管测试仪本体和一微控制单元，所述干簧管测试仪本体包括气缸，所述气缸设置在测试夹具上，所述气缸的顶端设有磁铁，所述夹具上放置有待测干簧管，所述磁铁对准所述待测干簧管；还包括：输入设备，包括键盘和编码盘，通过电缆与所述微控制单元连接，用于参数设定及选择；输出设备，用于显示由微控制单元发出的***参数及信息；CR测试模块，用于测量和调制待测干簧管的接触电阻，并将所述调制的待测干簧管的接触电阻信号传入至与之相连的所述微控制单元中进行分析计算；AT测试模块，用于测量待测干簧管的AT值，并将所述AT值传入与之相连的所述微控制单元中；所述AT测试模块内设有控制器，所述控制器分别与上限比较器和下限比较器连接；一位移电位器的输出端分别与所述AT测试模块中的上限比较器和下限比较器的反向端连接，控制器的PWM1输出端连接由电阻R2与电容C1串联组成的无源低通滤波器，电阻R2通过串联电阻R1连接在上限比较器的正向输入端，电容C1没有与电阻R2连接的一端接地，电阻R2与电容C1的结点处与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端连入控制器；控制器的PWM2输出端连接由电阻R6与电容C2串联组成的无源低通滤波器，电阻R6通过串联电阻R4连接在下限比较器的正向输入端，电容C2没有与电阻R6连接的一端接地，电阻R6与电容C2的结点处与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端连入控制器；气缸驱动组件，用于驱动所述气缸发生动作，包括一组连接于所述微控制单元的电磁阀组；传感器输入组件，用于将所述气缸、待测干簧管的位置或状态信息反馈给微控制单元，包括一组连接于所述微控制单元的传感器组；以及电源，用于提供电能。

进一步的，上述的多功能干簧管测试仪，其中：还包括与所述微控制单元连接的指示灯和蜂鸣器。

进一步的，上述的多功能干簧管测试仪，其中：所述输出设备为LCD显示器。

进一步的，上述的多功能干簧管测试仪，其中：还包括通信模块，用于将所述微控制单元中的测试数据上传至PC机或直接上传至网络服务器，所述通信模块的接口形式包括串口或USB。

本发明的多功能干簧管测试仪，无需手动调节测量机构，即可机械化地测试多种干簧管的灵敏度，测试误差小，结果可靠。同时添加了通讯模块，可以将测试结果上传至电脑或网络服务器保存。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是现有技术AT测试模块的结构示意图；

图2是本发明实施例的电气原理图；

图3是本发明实施例的AT测试模块的电气原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。

实施例

本实施例多功能干簧管测试仪，如图2和图3所示，包括：干簧管测试仪本体和一微控制单元7，所述干簧管测试仪本体包括气缸43，所述气缸43设置在测试夹具上，所述气缸43的顶端设有磁铁44，所述夹具上放置有待测干簧管41，所述磁铁44对准所述待测干簧管41；输入设备，包括键盘1和编码盘11，通过电缆与所述微控制单元7连接，用于参数设定及选择；输出设备，包括LCD显示器2，用于显示由微控制单元7发出的***参数及信息；CR测试模块，用于测量和调制待测干簧管41的接触电阻，并将所述调制的待测干簧管的接触电阻信号传入至与之相连的所述微控制单元7中进行分析计算；AT测试模块4，用于测量待测干簧管41的AT值，并将所述AT值传入与之相连的所述微控制单元7中；所述AT测试模块4内设有控制器33，所述控制器33分别与上限比较器31和下限比较器32连接；一位移电位器42的输出端分别与所述AT测试模块中的上限比较器31和下限比较器32的反向端连接，控制器33的PWM1输出端连接由电阻R2与电容C1串联组成的无源低通滤波器，电阻R2通过串联电阻R1连接在上限比较器31的正向输入端，电容C1没有与电阻R2连接的一端接地，电阻R2与电容C1的结点处与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端连入控制器33；控制器33的PWM2输出端连接由电阻R6与电容C2串联组成的无源低通滤波器，电阻R6通过串联电阻R4连接在下限比较器32的正向输入端，电容C2没有与电阻R6连接的一端接地，电阻R6与电容C2的结点处与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端连入控制器33；气缸驱动组件5，用于驱动所述气缸43发生动作，包括一组连接于所述微控制单元7的电磁阀组51；传感器输入组件6，用于将所述气缸43、待测干簧管41的位置或状态信息反馈给微控制单元7，包括一组连接于所述微控制单元7的传感器组61；通信模块12，用于将所述微控制单元7中的测试数据上传至PC机或直接上传至网络服务器，所述通信模块12的接口形式包括串口或USB；以及电源8，用于提供电能。此外还包括指示灯9和蜂鸣器10与微控制单元7连接。所述指示灯9可分别指示准备（ready）、繁忙（busy）、通过（pass）和不合格（fail）四种状态。

应用本实施例包括以下步骤：

1.开机：

(1)开机后***进行初始化，将所有部件复位，LCD显示器2显示开机初始化信息；

(2)初始化结束后显示待机信息，READY指示灯9亮，位移电位器42至底部位置；

(3)在待机状态下，通过键盘1和LCD显示器2选择产品料号，并通过编码盘11设定AT值（最大值和最小值）和CR值（最大值和最小值）；

2.开始测试：

(1)将待测干簧管41放至测试位置，按下测试按钮后开始测试；

(2)在待测干簧管41断开状态测试高压；如果高压测试结果通过，则继续测试，否则退出，指示灯9及LCD显示器2会有相应提示，且蜂鸣器10发出提示或报警；

(3)运行气缸，测量待测干簧管41的AT值；

3.AT值测量方法：

(1)通过位移电位器42将距离信号转换成电压信号（距离∝电压）；

(2)气缸行程固定，微控制单元7实时检测位移电位器42的位置，将其位置与设定的AT值所对应的位置进行比较，当位移电位器42的位置到达所设定AT值时，外部电路会向微控制单元7发出信号，此时读取待测干簧管41的状态；对于正常合格的干簧管，位移电位器42的位置与设定的AT值匹配时，干簧管可发生动作，否则为不合格。

4.测量结果：

当测试完成后，***会将测试数据（无论测试成功或失败）通过通信模块12的接口上传至电脑或网络服务器保存。

其中，AT测试模块的电气原理如下：

1. 上限比较器31和下限比较器32的输入比较参考电压（Vref）是通过控制器33输出的PWM信号设定：

Vref=DutyCycle × Vcc

其中DutyCycle是PWM信号的占空比；Vcc为电源电压；

2. 上限比较器31和下限比较器32的比较输入电压来自直线位移电位器42（简称电位器）的输出电压(Vin)，电位器42的中间活动端通过气缸43带动，从而将气缸43的运行位置转换成相应的电压信号(Vin)；

3. 反馈电阻R3、R5将参考电压（Vref）的反馈信息传输回控制器33，由控制器33可通过相关算法（如PID）对PWM信号进行微调；

4. 对于上限比较器31和下限比较器32的输入电压与输出电压有如下关系： Vin>Vref时，Vout为低电平；Vin<Vref时，Vout为高电平；因此，当气缸43带动电位器42运行至电位器42输出电压Vin与Vref相等后继续运行时，上限比较器31和下限比较器32的输出会发生高低电平的转换。控制器33通过判断该转换时刻，确定气缸43是否已经运行至所设定的位置，然后检测此时待测干簧管41的状态，以判断AT值是否合格。

本发明的实施例测量干簧管的AT值时，通过实时检测位移电位器42的位置，并与所设定值进行比较，从而判断干簧管的AT值是否合格；由于设定值可由测量电路自动转换成相应的比较电压值，从而取代传统的测试方法，无需手动调节气缸行程（不同的气缸行程对应不同的AT值），即可机械化地测试多种干簧管的灵敏度，测试误差小，结果可靠。同时添加了通讯模块，可以将测试结果上传至电脑或网络服务器保存。

Claims

1.一种多功能干簧管测试仪，其特征在于：包括干簧管测试仪本体和一微控制单元，所述干簧管测试仪本体包括气缸，所述气缸设置在测试夹具上，所述气缸的顶端设有磁铁，所述夹具上放置有待测干簧管，所述磁铁对准所述待测干簧管；还包括：

输入设备，包括键盘和编码盘，通过电缆与所述微控制单元连接，用于参数设定及选择；

输出设备，用于显示由微控制单元发出的***参数及信息；

CR测试模块，用于测量和调制待测干簧管的接触电阻，并将所述调制的待测干簧管的接触电阻信号传入至与之相连的所述微控制单元中进行分析计算；

AT测试模块，用于测量待测干簧管的AT值，并将所述AT值传入与之相连的所述微控制单元中；所述AT测试模块内设有控制器，所述控制器分别与上限比较器和下限比较器连接；一位移电位器的输出端分别与所述AT测试模块中的上限比较器和下限比较器的反向端连接，控制器的PWM1输出端连接由电阻R2与电容C1串联组成的无源低通滤波器，电阻R2通过串联电阻R1连接在上限比较器的正向输入端，电容C1没有与电阻R2连接的一端接地，电阻R2与电容C1的结点处与电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端连入控制器；控制器的PWM2输出端连接由电阻R6与电容C2串联组成的无源低通滤波器，电阻R6通过串联电阻R4连接在下限比较器的正向输入端，电容C2没有与电阻R6连接的一端接地，电阻R6与电容C2的结点处与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端连入控制器；

气缸驱动组件，用于驱动所述气缸发生动作，包括一组连接于所述微控制单元的电磁阀组；

传感器输入组件，用于将所述气缸、待测干簧管的位置或状态信息反馈给微控制单元，包括一组连接于所述微控制单元的传感器组；以及

电源，用于提供电能。

2.根据权利要求1所述的多功能干簧管测试仪，其特征在于：还包括与所述微控制单元连接的指示灯和蜂鸣器。

3.根据权利要求1所述的多功能干簧管测试仪，其特征在于：所述输出设备为LCD显示器。

4.根据权利要求1所述的多功能干簧管测试仪，其特征在于：还包括通信模块，用于将所述微控制单元中的测试数据上传至PC机或直接上传至网络服务器，所述通信模块的接口形式包括串口或USB。