1.引言

　　繼電器是自動控制系統、遙控遙測系統和通信系統的關鍵元件之一，它廣泛應用于航空、航天、電子、通信、機械等裝備中，繼電器的可靠性直接影響到由其組成的設備、系統的可靠性，繼電器的測試是保證其可靠性的重要技術。

　　目前國內的繼電器測試系統有很多，但大部不夠完善。手動方式的測試系統，操作復雜，易受主觀因素影響，測試結果誤差較大：

　　其余方式的測試系統，功能單一、靈活性差，開發周期長，維護困難。這些測試系統對超小電流進行準確測量比較困難，而且無法一次準確測量繼電器的多組觸點狀態，繼電器錯判率高，不夠可靠。

　　本系統采用NI發布的Lab-VIEW8.5軟件，通過對研華功能板卡的控制，實現對繼電器進行自動測試和數據采集。系統消除了人為主觀因素的影響，高分辨率的研華功能板卡也使得測試結果的精度大大提高;對超小電流的測量采用霍爾電流傳感器進行測量，解決了小電流的測試問題;特殊的電路設計可以一次性檢測繼電器多組觸點的好壞，降低了繼電器錯判率：測試數據自動存儲到數據庫相應的數據表內，無需人為進行測試數據記錄，把試驗者從復雜繁瑣的測試中解放出來，節省了工作時間，提高了工作效率。

　　2.繼電器綜合測試系統設計方案

　　本文介紹的繼電器綜合測試系統的設計方案，解決了兩大類繼電器--電壓繼電器盒時間繼電器的測試和測試數據的存儲問題。電壓繼電器需要測試的參數主要有吸臺電壓、釋放電壓、消耗電流、線圈電阻;時間繼電器的測試參數有接通延時時間、保持時問、斷開延時時間等。

　　2.1 吸合/釋放電壓的測試方案

　　系統利用LabVIEW軟件程序控制研華功能板卡。通過研華功能板卡控制程控電壓源，使它輸出電壓，此電壓被送于被測繼電器的線圈。逐步升高或降低輸出電壓，同時監測繼電器的常開常閉觸點狀態，當產品的觸點狀志轉換時，將此時程控電壓源電壓回讀端口的電壓值讀出，即測得吸合/釋放電壓。

　　2.2 消耗電流/線圈電阻的測試方案

　　給繼電器供電27伏時，利用霍爾電流傳感器測量消耗電流，測量結果直接由研華功能板卡讀出;測量線圈電阻時，先測量線圈電流，然后利用公式R=U/I即得線圈電阻值。

　　2.3 延時時間的測試方案

　　利用研華功能板卡上的計數器0輸出一系列方波，通過軟件讀取方波信號的高低電平個數，同時在繼電器狀態轉換時讀取計數器的計數值，通過計算得出延時時間。

　　2.4 數據處理方案

　　使用LabVIEW的ActiveX自動化功能將測試數據存儲于Access數據庫中，使用LabVIEW的免費工具包LabSQL訪問數據庠。

　　3.繼電器綜合測試系統的硬件設計

　　3.1 硬件系統組成

　　系統的硬件系統由研華工控機、研華功能板卡、朝陽電源、測試接口箱及精確的霍爾傳感器組成。

　　3.1.1 研華工控機

　　工控機是系統控制和數據處理中心。該工控機是采用4U高14槽機架安裝工業整機，通用14槽無源底扳，4個PCI、8個ISA、取冷卻風扇，前端接線的USB和PS/2鍵盤，I/O接口可以連接各種外部設備。具有穩定性、擴展性、散熱性強的特點。

　　3.1.2 研華功能板卡

　　采用研華PCI-1716板卡用來對被測產品的信號進行采集和處理。它是一款強大的高分辨率、多功能PCI數據采集卡。在系統中，我們利用PCI-1716的模擬輸出端輸出一個電壓值控制程控電壓源，將程控電壓源的回測電壓值及電流值送于PCI-1716的模擬輸入端、A/D轉換器：產品觸點的狀態于PCI-1716數字輸入端讀入，所有的延時時間由PCl-1716內的計數器完成。PCI-1716扳卡有如下特點：

　　·PCI總線主控進行數據傳輸。

　　·16路單端或8路差分A/D輸入。

　　·16位A/D轉換器，采樣速率高達250KS/S.

　　·每個通道增益可編程。

　　·用于板載采樣FIFO緩沖器。IK采樣率。

　　·16位數字輸入和16位數字輸出。

　　·2個16位的D/A輸出。

　　·板載可編程計數器/定時器。其中1個計數器作為事件計數器，用于對輸入通道的事件或脈沖觸發進行計數，另外兩個級聯在一起，用作脈沖觸發時的32位定時器。

　　·自動通道/增益掃描。用戶根據輸入電壓范圍的需要，為每個通道設置相應的增益值。

　　3.1.3 朝陽電源

　　系統中，我們利用朝陽程控電源的電壓輸出端給繼電器供電，從它的電壓回饋端讀取電壓數據。它能夠提供0~35V，10A的寬電壓、大電流，它有遠程遙控、電壓電流回測、可預置電壓電流保護值的過壓過流保護等特點，而且同時具有自動與手動調節功能。

　　3.1.4 測試接口箱

　　產品插座箱是接口部分，選用專用繼電器插座，測試產品時，只需將產品直接插入其對應型號的產品插座，無需另外接線，測試完成后將產品取下即可，插座箱上同時增加了繼電器觸點狀態（常開、常閉）指示燈，和一組繼電器觸點接線柱，包括常開、常閉、中間刀、線圈+、線圈-，對于沒有專有插座的繼電器，都可通過這些接線柱與繼電器連接，完成測試，同時這些接線柱也作校驗用。

　　3.1.5 霍爾傳感器

　　如果被測試產品的線圈消耗電流在50毫安以下，則程控電源的電流范圍過大，小電流信號沒辦法準確測量，故而采用霍爾電流傳感器作為小電流的測量。本系統采用了輸入電流范圍0-200mA.輸出為0-5v的霍爾電流傳感囂。

　　霍爾電流傳感器的工作原理為：當原邊導線經過電流傳感器時，原邊電流Ip一會產生磁力絨，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應電壓，通過后續電子電路可把這個微小的信號轉變成副邊電流Is，并存在以下關系式：Is*Ns=Ip*Np.其中，Np-原邊線圈匝數：Ns-副邊線圈匝數，一般取Np=1.電流傳感器的輸出信號是副邊電流Is，輸出電流經過測量電阻Rm，則可以得到一個與原邊電流成正比的大小為幾伏的電壓輸出信號與其它檢測電流元件相比，霍爾電流傳感器具有非接觸、長壽命、高精度、體積小、重量輕、線性度好、響應快等特點。

　　測試系統原理框圖如圖1所示。

　　3.2 電路設計

　　圖2所示為繼電器綜合測試系統的電路原理圖。

　　如圖2所示：被測繼電器的中間刀接入PCI-1716板卡的數字地端，常開觸點（CK）、常閉觸點（CB）接入板卡的數字輸入端。只有一組觸點的繼電器可以用此方法直接測試，但大多數繼電器的觸點一般有兩組或兩組以上，為避免把某組觸點有問題的繼電器判斷為合格品，本測試系統采用了圖3所示電路連接方法。