CN107656198A - 继电器动作功率便携检测装置 - Google Patents

Abstract

一种继电器动作功率便携检测装置，它包括数字显示屏、电流检测电路、脉冲发生器、电源模块和控制器，所述控制器与所述脉冲发生器的控制端连接，所述脉冲发生器的输出端用于连接继电器线圈；所述电流检测电路分别与所述控制器和脉冲发生器连接，电流检测电路将所述脉冲发生器的电流信号发送给所述控制器；所述控制器的I/O口通过三极管与继电器的辅助节点连接；所述数字显示屏与所述控制器连接；所述控制器通过一个I/O口设置有开始按键。该装置使用操作方便，误差较小。

Description

继电器动作功率便携检测装置

技术领域

本发明涉及一种继电器动作功率便携检测装置。

背景技术

目前，现场继电器动作功率检测方法为采用一台直流电压输出可调的继电保护测试仪给继电器线圈施加直流电压，并利用一台数字式万用表串接进回路测量回路电流，另一台数字式万用表打到蜂鸣器档位测量辅助节点的通断(一般测量常开节点)。操作时，升高调节直流输出电压，直到继电器辅助触点动作的时刻(蜂鸣器响)，纪录此时万用表读数，最后将电压及电流值相乘得到功率值，若此功率值达到规定值即判定该继电器动作功率合格，否则，不合格。

现有技术的客观缺点：

1、数字式万用表数字显示刷新速率为2－4Hz，所读电流值可能不是继电器动作时的电流值；

2、人工判别受到视觉、听觉能力的限制，会有较大误差；

3、继电保护测试仪输出直流电操作比较麻烦，一般由操作人用键盘填写数字，再执行输出，每输出一次直流电压费时数秒，不能方便实现连续可调。

4、现有测试方案长时间给线圈通电可能导致线圈过热，改变继电器动作功率。

5、整套测试设备笨重且需要至少三人操作，测试前不仅需要外接电源且需要进行复杂的连线，操作费时费力，工作效率低下。

发明内容

对于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种使用操作方便，误差较小的继电器动作功率便携检测装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种继电器动作功率便携检测装置，其特征是，它包括数字显示屏、电流检测电路、脉冲发生器、电源模块和控制器，所述控制器与所述脉冲发生器的控制端连接，所述脉冲发生器的输出端用于连接继电器线圈；所述电流检测电路分别与所述控制器和脉冲发生器连接，电流检测电路将所述脉冲发生器的电流信号发送给所述控制器；所述控制器的I/O口通过三极管与继电器的辅助节点连接，所述三极管的集电极与所述控制器的I/O口连接，所述三极管的基极与所述继电器辅助触电连接，所述三极管的发射极接地；所述数字显示屏与所述控制器连接；所述控制器通过一个I/O口设置有开始按键。

进一步的，所述电流检测电路包括电流传感器和运算放大器，所述电流传感器检测所述脉冲发生器的输出电流后将信号发送给所述运算放大器，所述运算放大器与所述控制器连接。

进一步的，所述电源模块包括电源开关、指示灯、锂电池和DC-DC调压模块。

本发明的有益效果是：

1、该装置输出电压最大值为220V，输出功率不超过10W，体积及重量都很小，无需外接电源，使用时仅需要一人操作，可以做到便携实用。

2、该装置的电流检测电路可以自动检测到继电器动作前瞬间的电流值，方法科学正确，不受人为因素影响。

3、该装置采用脉冲发生器以电压脉冲输出形式给继电器线圈加电，且持续时间较短，间隔时间较长，避免传统方法持续给继电器线圈通电造成线圈发热，以至影响测量结果的问题。

4、该装置在测得正确结果后，自动将功率值显示出来，方便操作者使用，能极大的提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的***原理图；

图2为本发明的控制器电路图；

图3为本发明的开始按键电路图；

图4为本发明与继电器的辅助触点连接的电路图；

图5为本发明的脉冲发生器电路图；

图6为本发明的电流检测电路图；

图7为本发明的数字显示屏电路图；

图8为本发明的电源模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图1-8对本发明的具体实施方式做详细描述：

如图1所示，本发明包括数字显示屏、电流检测电路、脉冲发生器、电源模块和控制器，所述控制器与所述脉冲发生器的控制端连接，所述脉冲发生器的输出端为插接口，用于连接继电器线圈。所述电流检测电路分别与所述控制器和脉冲发生器连接，电流检测电路将所述脉冲发生器输出的电流信号发送给所述控制器。所述控制器的I/O口通过三极管与继电器的辅助触点连接。电源模块包括电源开关、指示灯、锂电池、DC-DC调压模块以及充电模块，电源模块实现锂电池充电功能、工作电源电压稳定输出功能。

如图2所示，控制器包括单片机U1以及其***电路，对于其***电路，如图2中所示，均为本领域技术人员的公知常识，因此不在赘述。

所述控制器通过一个I/O口设置有开始按键，详细电路如图3所示，单片机U1的PA2引脚连接有开始按键SB1，并在PA2引脚上连接有一个电容C1和电阻R3，起到滤波作用。

如图4所示，所述三极管Q1的集电极与所述单片机U1的PA1引脚连接，所述三极管Q1的基极与所述继电器的辅助触点的接线头1连接，所述三极管Q1的发射极接地。

如图7所示，所述数字显示屏采用12864液晶模块，数字显示屏与所述单片机U1连接。

如图5所示的脉冲发生器U2，它的“输出+”和“输出-”引脚连接继电器线圈。PWM引脚连接单片机U1的PWM控制引脚。

如图6所示，所述电流检测电路包括电流传感器U3和运算放大器A，所述电流传感器U3检测所述脉冲发生器U2的输出电流后将信号发送给所述运算放大器A，所述运算放大器A与所述单片机U1的ADCIN引脚连接。

如图8所示，所述电源模块包括电源开关S1、指示灯D1、锂电池B和4个DC-DC调压模块U3、U4、U5和U6。DC-DC调压模块U6输出电压VCC1为脉冲发生器U2供电。DC-DC调压模块U3和U5输出3.3V电压。DC-DC调压模块U4输出电压VCC。

下面对本发明的工作原理做详细描述：

当开始按键SB1按下时，将信息传递给控制器，使控制器启动测量。

脉冲发生器：由控制器控制输出一个一个非连续的电压脉冲，每个脉冲电压幅值均比之前的电压大△V。(注：加到继电器线圈上的电压是一个一个脉冲，而不是连续的电压值不过每次加的脉冲幅度比上一次的脉冲高ΔV，不停地加脉冲，直到继电器吸合。此时所加的电压值为动作(吸合)电压值，乘以此时的电流值可得到继电器动作功率。)

电流检测电路：该电路能够不断检测继电器线圈电流值大小，采样频率达到1Mhz以上，采样窗口为200个数据点，自带滤波功能，将误采样点滤除。

控制器的I/O口通过三极管与继电器的辅助触点连接，负责采集继电器辅助节点变化(闭合/断开)，并将该变化转换为高低电平的变化，将信息传递到控制器以触发中断。

数字显示屏：当继电器线圈电压上升到一定值使得辅助触点动作时，数字显示屏根据输出电压以及测量电流计算得到的功率值，供操作人纪录。

控制器：内置脉冲电压频率、脉宽、起始幅值、最大幅值以及△V等参数，由脉冲发生器实现电压输出。控制器检测继电器的辅助触点动作返回触点，当触点动作时(闭合或断开)，触发中断程序纪录此时输出电压、纪录此刻电流检测电路采样窗口内电流大小，并根据窗口内数据计算出继电器动作前瞬间的电流大小，继而算出功率大小，最后将此值输出到数字显示屏上显示。

电源模块：由锂电池、DC-DC调节模块组成，实现锂电池充电功能、工作电源电压稳定输出功能。

本发明控制器的单片机U1可以根据客户需求编程，例如，一种编程软件如下：软件部分包括主程序以及中断程序，主程序由***初始化程序以及脉冲发生器控制程序组成，初始化程序负责对***进行初始化，脉冲发生器控制程序根据内置参数，控制器输出经过频率调制、电压调制的脉冲电压，当***开机经初始化程序运行完毕后，按下开始按键即开始进行脉冲电压输出。中断程序由继电器返回触点外部触发(高电平/低电平)，进入中断程序后停止脉冲电压输出，并记录此时电压值，记录触点动作瞬间前200个电流采样点(进行软件滤波处理)，计算平均值得到电流值，最后将电压值与电流值相乘得到继电器动作功率值，最后送数字显示模块显示继电器动作功率值。

Claims (3)

1.一种继电器动作功率便携检测装置，其特征是，它包括数字显示屏、电流检测电路、脉冲发生器、电源模块和控制器，所述控制器与所述脉冲发生器的控制端连接，所述脉冲发生器的输出端用于连接继电器线圈；所述电流检测电路分别与所述控制器和脉冲发生器连接，电流检测电路将所述脉冲发生器的电流信号发送给所述控制器；所述控制器的I/O口通过三极管与继电器的辅助触点连接，所述三极管的集电极与所述控制器的I/O口连接，所述三极管的基极与所述继电器的辅助触点连接，所述三极管的发射极接地；所述数字显示屏与所述控制器连接；所述控制器通过一个I/O口设置有开始按键。

2.根据权利要求1所述的继电器动作功率便携检测装置，其特征是，所述电流检测电路包括电流传感器和运算放大器，所述电流传感器检测所述脉冲发生器的输出电流后将信号发送给所述运算放大器，所述运算放大器与所述控制器连接。

3.根据权利要求1所述的继电器动作功率便携检测装置，其特征是，所述电源模块包括电源开关、指示灯、锂电池和DC-DC调压模块。