CN104849559A - 一种自动测试导电滑环接触电阻的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动测试导电滑环接触电阻的装置及方法，其装置外部设置有低电阻测试仪，包括导电滑环、若干个继电器、继电器驱动电路、自动控制设备、若干导线。所述继电器的个数N与所述导电滑环的通道路数M的2倍。所述N个继电器与所述导电滑环M路通道的每一路相连，构成2N个测试通道的切换，其中每4个相邻继电器完成两个四线测量通道的切换。所述继电器驱动电路输出端与所述继电器连接，其输入端与所述自动控制设备相连接。本发明通过设置简单的继电器切换电路，利用外置的低电阻测试仪即可实现多路接触电阻的快速测试，消除个体测试误差。

Description

一种自动测试导电滑环接触电阻的装置及方法

技术领域

本发明涉及低电阻测试技术领域，具体涉及一种自动测试导电滑环接触电阻的装置及方法。

背景技术

导电滑环是实现两个相对旋转机构间的信号、电流传递的精密输电装置。应用在需要无限制的、连续或断续旋转、同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。动态接触电阻变化量是导电装置在测试过程中的一个关键参数指标，它是指刷和环相对转动时，接触电阻的最大变化量，以最大值和最小值的差值表示，即所谓的极差值，该极差值要求越小越好。

导电滑环的通常测试方法是测试人员通过专用的低电阻测试仪器分别测试导电滑环接触点的导线端，然后读取测试仪器的数值进行手工记录，由于测试人员的个体差异故该种方法极易产生测量误差，而一般滑环产品都具有多路通道(风电导电滑环多达29路通道)，故测试效率极其低下，不能满足大规模的生产要求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种自动测试导电滑环接触电阻的装置及方法，其通过设置简单的继电器切换电路，利用外置的低电阻测试仪即可实现多路接触电阻的快速测试，消除个体测试误差。

为解决以上技术问题，本发明提供的第一方面的技术方案是一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，外部设置有低电阻测试仪，包括：导电滑环、若干个继电器、继电器驱动电路、自动控制设备、若干导线；

其中，所述导电滑环的通道数为M，所述继电器的个数为N＝2M；

所述继电器分为两组：A组的编号为2M-1，B组的编号为2M；

所述N个继电器与所述导电滑环M路通道的每一路相连，构成2N个测试通道的切换，每相邻4个继电器完成两个四线测量通道的切换；每个继电器的1脚与所述导电滑环连接在一起，A组继电器短接在一起构成“测试点1”，B组继电器短接在一起构成“测试点2”；

所述继电器驱动电路输出端与所述继电器连接，其输入端与所述自动控制设备相连接；

所述低电阻测试仪的测试输入端分别连接所述“测试点1”、“测试点2”，并通过RS232接口与自动控制设备相连接。

优选的，所述继电器为电磁继电器。

优选的，所述继电器的接触电阻小于10mΩ。

本发明提供的第二方面的技术方案是一种自动测试导电滑环接触电阻的方法，该方法基于上述一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，整个测试过程自动控制设备采用两次控制切换的工作方式，继电器进行测试通道的切换选择，以实现将所述“测试点1”、“测试点2”引出来进行测试；具体包括以下步骤：

步骤一、自动控制设备控制2个连通的继电器进行测试通道的切换选择，构成总测试回路，通过低电阻测试仪测试所构成的总测试回路的总电阻值；

步骤二、自动控制设备控制2个连通继电器进行测试通道的切换选择，构成支测试回路，通过低电阻测试仪测试所构成的支测试回路的电阻值；

步骤三、根据步骤一、步骤二所得的电阻值计算出所述导电滑环的接触电阻值。

优选的，所述步骤一中，所述自动控制设备控制所述继电器，使继电器A组中2M-1号继电器和B组中2(M+1)号继电器连通形成1个总测试回路；使继电器A组中2(M+1)-1号继电器和B组中2M+1号个继电器连通形成1个总测试回路。

优选的，所述步骤二中，所述自动控制设备控制所述继电器，使继电器A组中2M-1号继电器与B组中2M号继电器连通，从而形成2个支测试回路。

从上述技术方案可以看出：本发明一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，包括导电滑环、若干个继电器、继电器驱动电路、自动控制设备、若干导线、低电阻测试仪。所述继电器的个数N与所述导电滑环的通道路数N相同。所述N个继电器与所述导电滑环N路通道的每一路相连，构成2N个测试通道的切换，其中每4个相邻继电器完成两个四线测量通道的切换。所述继电器驱动电路输出端与所述继电器连接，其输入端与所述自动控制设备相连接。本发明通过设置简单的继电器切换电路，利用外置的低电阻测试仪即可实现多路接触电阻的快速测试。其实现方法是自动控制设备采用两次控制切换的工作方式，继电器进行测试通道的切换选择以构成回路，通过低电阻测试仪实现测试。

本申请与现有技术相比，其详细说明如下：

本申请操作简便，稳定可靠，可以满足多通道导电滑环接触电阻的精确测试，通道数不限。另外，本申请通过搭建简单的继电器切换电路，利用现成的低电阻测试仪，即可实现多路接触电阻的快速测试，消除个体测试误差，能够满足大批量导电滑环出厂检验的速度要求。

附图说明

图1是本发明一种自动测试导电滑环接触电阻的装置构成框图；

图2是本发明一种自动测试导电滑环接触电阻的装置结构示意图；

图3是本发明一种自动测试导电滑环接触电阻的方法测试流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，包括被测导电滑环1、继电器2、低电阻测试仪3、自动控制设备4、继电器驱动器5。被测导电滑环1连接继电器2，继电器2输出端连接低电阻测试仪3的测试输入端，低电阻测试仪3通过RS232与自动控制设备4连接，自动控制设备4通过继电器驱动器5与继电器2连接并控制继电器2。

如图2所示，本发明一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，以有3个通道的导电滑环为例。

图中Rc1、Rc2、Rc3为被测导电滑环1的接触电阻，(Ka1、Kb1、Ka2、Kb2、Ka3、Kb3)为6个电磁继电器(接触电阻<10mΩ)。其中，继电器(Ka1、Ka2、Ka3)为一组是A组，编号依次是(1、3、5)；继电器(Kb1、Kb2、Kb3)为一组是B组，编号依次是(2、4、6)。继电器A组(Ka1、Ka2、Ka3)的引出线短接在一起构成“测试点1”，继电器B组(Kb1、Kb2、Kb3)的引出线短接在一起构成“测试点2”，每个继电器的1脚与所述导电滑环连接在一起。以上连接方式可以构成12个测试通道的切换，其中每4个相邻继电器完成两个四线测量通道的切换。

低电阻测试仪3的测试输入端分别连接所述“测试点1”、“测试点2”，并通过RS232接口与自动控制设备4相连接。自动控制设备4通过继电器驱动器控制继电器2。

如图3所示，一种自动测试导电滑环接触电阻的方法测试流程，自动控制设备4控制继电器驱动器5采用两次控制切换的工作方式控制继电器2，继电器2进行测试通道的切换选择，以实现将所述“测试点1”、“测试点2”引出来进行测试；具体包括以下步骤：

步骤S101、自动控制设备控制2个连通的继电器进行测试通道的切换选择，构成总测试回路，通过低电阻测试仪测试所构成的总测试回路的总电阻值。

如图2所示，自动控制设备4控制继电器2，使继电器A组中第2M-1个继电器和B组中第2(M+1)个继电器连通形成1个总测试回路；使继电器A组中第2(M+1)-1个继电器和B组中第2M+1个继电器连通形成1个总测试回路。

继电器(Ka1、Kb2)闭合即A组中1号个继电器和B组中4号继电器连通，接触电阻(Rc1、Rc2)经继电器(Ka1、Kb2)与低电阻测试仪3构成一总测试回路；继电器(Ka2、Kb1)闭合即A组中3号个继电器和B组中2号继电器连通，接触电阻(Rc1、Rc2)经继电器(Ka2、Kb1)与低电阻测试仪3构成另一总测试回路。通过低电阻测试仪可以直接测试出所构成的总测试回路的总电阻值。该总电阻值是接触电阻(Rc1、Rc2)阻值与继电器(Ka1、Kb1、Ka2、Kb2)阻值之和。

步骤S102、自动控制设备控制2个连通继电器进行测试通道的切换选择，构成支测试回路，通过低电阻测试仪测试所构成的支测试回路的电阻值。

如图2所示，自动控制设备4控制继电器2，使继电器A组中2M-1号继电器与B组中2M号继电器连通，从而形成2个支测试回路。

继电器(Ka1、Kb1)闭合即A组中1号继电器与B组中2号继电器连通与低电阻测试仪3构成一支测试回路；继电器(Ka2、Kb2)闭合即A组中3号继电器与B组中4号继电器连通与低电阻测试仪3构成另一支测试回路。通过低电阻测试仪3可以直接测试出所构成的支测试回路的内部电阻值。该电阻值为继电器(Ka1、Kb1、Ka2、Kb2)的阻值。

自动控制设备4控制继电器2的通断，通过低电阻测试仪测试待测导电滑环内的通道与继电器可以构成的所有回路的电阻。

步骤S103、根据步骤S101、步骤S102所得的电阻值计算出所述导电滑环的接触电阻值。

以图2为例，其计算过程如下：

测试接触电阻Rc1、Rc2所形成的测试回路有4个，分别如下，且接触电阻Rc1、Rc2之和为Rc12：

闭合Kb2、Ka1，低电阻测试仪读取值R11＝Rc1+Rc2+RKa1+RKb2；

闭合Kb1、Ka2，低电阻测试仪读取值R21＝Rc1+Rc2+RKa2+RKb1；

闭合Ka1、Kb1，低电阻测试仪读取值R31＝RKa1+RKb1；

闭合Ka2、Kb2，低电阻测试仪读取值R41＝RKa2+RKb2；

由上可得滑环接触电阻Rc1、Rc2之和为Rc12＝Rc1+Rc2＝R11+R21-R31-R41。

测试接触电阻Rc2、Rc3所形成的测试回路有4个，分别如下，且接触电阻Rc2、Rc3之和为Rc23：

闭合Kb3、Ka2，低电阻测试仪读取值R12＝Rc2+Rc3+RKa2+RKb3；

闭合Kb2、Ka3，低电阻测试仪读取值R22＝Rc2+Rc3+RKa3+RKb2；

闭合Ka2、Kb2，低电阻测试仪读取值R32＝RKa2+RKb2；

闭合Ka3、Kb3，低电阻测试仪读取值R42＝RKa3+RKb3；

由上可得滑环接触电阻Rc2、Rc3之和为Rc23＝Rc2+Rc3＝R12+R22-R32-R42。

测试接触电阻Rc1、Rc3所形成的测试回路有4个，分别如下，且接触电阻Rc1、Rc3之和为Rc13：

闭合Kb3、Ka1，测试仪读取值R13＝Rc1+Rc3+RKa1+RKb3；

闭合Kb1、Ka3，测试仪读取值R23＝Rc1+Rc3+RKa3+RKb1；

闭合Ka1、Kb1，测试仪读取值R33＝RKa1+RKb1；

闭合Ka3、Kb3，测试仪读取值R43＝RKa3+RKb3；

由上可得滑环接触电阻Rc1、Rc3之和为Rc13＝Rc1+Rc3＝R13+R23-R33-R43。

最终求取滑环接触电阻Rc1、Rc2、Rc3：

Rc1＝(Rc12+Rc23+Rc13)/2-Rc23；

Rc2＝(Rc12+Rc23+Rc13)/2-Rc13；

Rc3＝(Rc12+Rc23+Rc13)/2-Rc12；

本发明可以满足多通道导电滑环接触电阻的测试，其继电器可以组合为任意拓扑结构使专用低电阻测试仪可以测试不同通道的电阻值。另外本发明还可以接计算机终端可以通过串口从低电阻测试仪读取回路阻值进行综合运算，最终可以得出滑环的接触电阻值。计算机终端对最终结果生成报表输出电子表格，通过打印机输出。本发明通过搭建简单的继电器切换电路，利用现成的低电阻测试仪(带串口)，即可实现多路接触电阻的快速测试，消除个体测试误差，能够满足大批量导电滑环出厂检验的速度要求。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，外部设置有低电阻测试仪，其特征在于，包括：导电滑环、若干个继电器、继电器驱动电路、自动控制设备、若干导线；其中，

所述导电滑环的通道数为M，所述继电器的个数为N＝2M；

所述继电器分为两组：A组的编号为2M-1，B组的编号为2M；

所述N个继电器与所述导电滑环M路通道的每一路相连，构成2N个测试通道的切换，每相邻4个继电器完成两个四线测量通道的切换；每个继电器的1脚与所述导电滑环连接在一起，A组继电器短接在一起构成“测试点1”，B组继电器短接在一起构成“测试点2”；

所述继电器驱动电路输出端与所述继电器连接，其输入端与所述自动控制设备相连接；

所述低电阻测试仪的测试输入端分别连接所述“测试点1”、“测试点2”，并通过RS232接口与自动控制设备相连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，其特征在于，所述继电器为电磁继电器。

3.根据权利要求2所述的一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，其特征在于，所述继电器的接触电阻小于10mΩ。

4.一种自动测试导电滑环接触电阻的方法，该方法基于上述权利要求1-3所述的任一种自动测试导电滑环接触电阻的装置，其特征在于，整个测试过程自动控制设备采用两次控制切换的工作方式，继电器进行测试通道的切换选择，以实现将所述“测试点1”、“测试点2”引出来进行测试；具体包括以下步骤：

步骤一、自动控制设备控制2个连通的继电器进行测试通道的切换选择，构成总测试回路，通过低电阻测试仪测试所构成的总测试回路的总电阻值；

步骤二、自动控制设备控制2个连通继电器进行测试通道的切换选择，构成支测试回路，通过低电阻测试仪测试所构成的支测试回路的电阻值；

步骤三、根据步骤一、步骤二所得的电阻值计算出所述导电滑环的接触电阻值。

5.根据权利要求4所述的一种自动测试导电滑环接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤一中，所述自动控制设备控制所述继电器，使继电器A组中2M-1号继电器和B组中2(M+1)号继电器连通形成1个总测试回路；使继电器A组中2(M+1)-1号继电器和B组中2M+1号继电器连通形成1个总测试回路。

6.根据权利要求4所述的一种自动测试导电滑环接触电阻的方法，其特征在于，所述步骤二中，所述自动控制设备控制所述继电器，使继电器A组中2M-1号继电器与B组中2M号继电器连通，从而形成2个支测试回路。