專利名稱：組合開關(guān)在線檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)的檢測(cè)，具體講是汽車開關(guān)的檢測(cè)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開的組合開關(guān)在線檢測(cè)儀，其特征在于工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)經(jīng)光電隔離控制卡接到開關(guān)陣列控制板上，開關(guān)陣列控制板上連接有多路接線柱，該接線柱用于連接待測(cè)組合開關(guān)，接線柱接在模擬信號(hào)采樣切換板信號(hào)輸入端，模擬信號(hào)采樣切換板兩輸出端一路接在上述工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)與光電隔離控制卡之間，另一路連回工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)，工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)還連有程控電流源，該程序電流源的電壓輸出端加設(shè)到開關(guān)陣列控制板上。所述的工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口卡與程控電流源相連，模擬信號(hào)采樣切換板經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口卡連回工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)，所述的工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)上還連有可以模擬顯示開關(guān)連接狀態(tài)的顯示操作器和數(shù)據(jù)輸出打印設(shè)備。
所述的接線柱有24個(gè)接線端子，每個(gè)端子可以選定為正或負(fù)，其中任意兩個(gè)組成正負(fù)構(gòu)成回路輸出電流。
本發(fā)明中程控電流源提供與接線柱數(shù)相同路數(shù)的可變電源，由計(jì)算機(jī)控制接線柱上的開關(guān)量陣列，可以快速通過計(jì)算機(jī)人機(jī)界面調(diào)整和切換各路檢測(cè)電流，以適應(yīng)各種規(guī)格產(chǎn)品的檢測(cè)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果一只組合開關(guān)通常有人工要一個(gè)一個(gè)地檢測(cè)一遍，并且存在漏檢現(xiàn)象，本發(fā)明則是根據(jù)各觸點(diǎn)、各檔位地實(shí)際工作電流做測(cè)試，真實(shí)地反映了產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明不僅可以檢測(cè)開關(guān)地通斷，更重要的是能檢測(cè)出開關(guān)觸點(diǎn)的接觸電阻，分辨出觸點(diǎn)的電壓降，對(duì)產(chǎn)品的優(yōu)劣與合格與否作出判斷；本發(fā)明通過顯示屏幕直觀地用模擬燈泡明暗變化指示各檔位通斷情況，電壓降變動(dòng)就能用模擬地?zé)艄庾兓甘竞蜆?biāo)準(zhǔn)的數(shù)值顯示在屏幕上，并且可以將檢測(cè)結(jié)果匯總、存儲(chǔ)，便于歸檔管理。
所述的工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)10經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口卡80與程序電流源60相連，模擬信號(hào)采樣切換板50經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口卡80連回工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)10，所述的工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)10上還連有可以模擬顯示開關(guān)連接狀態(tài)的顯示操作器90和數(shù)據(jù)輸出打印設(shè)備100。
所述的接線柱40有24個(gè)接線端子，每個(gè)端子可以選定為正或負(fù)，其中任意兩個(gè)組成正負(fù)構(gòu)成回路輸出電流。
如圖3、4所示，所述的程序電流源60包括主電路和控制電路兩部分，主電路包括市電輸入經(jīng)全橋整流和電容濾波后加直IGBT和高頻變壓器的串聯(lián)電路上，變壓器經(jīng)二極管整流后由中橋器和電容進(jìn)行高頻濾波和吸收尖峰后分別輸出至電流和電壓檢測(cè)電路；控制電路包括上述的電流和電壓檢測(cè)電路，所述的電流和電壓檢測(cè)電路的輸出端分別經(jīng)過過流保護(hù)和過壓保護(hù)電路輸至控制脈沖形成電路，控制脈沖形成電路的輸出端控制驅(qū)動(dòng)電路接到全橋逆變電路上，全橋逆變電路的一路輸出端經(jīng)過熱檢測(cè)電路接到控制脈沖形成電路。
以下通過操作過程和工作原理對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
首先由操作人員在屏幕上設(shè)定組合開關(guān)每組觸電所需要的檢測(cè)電流，電流大小可以在0～20A之間任意設(shè)定，再選通每組觸電的連接位置，在線檢測(cè)儀的接線柱40上有24個(gè)接線端子，每個(gè)端子可選為正也可選為負(fù)。24個(gè)接線端子任意兩個(gè)都可組成正負(fù)輸出電流，構(gòu)成回路。
設(shè)定好的參數(shù)由計(jì)算機(jī)接口電路分別將命令參數(shù)發(fā)送至程控電源及每個(gè)輸出端子的選通電路。為防止干擾，接口控制電路都采用了光電隔離，提高了儀器的穩(wěn)定性。每對(duì)選定的端子接上一組觸電。當(dāng)有電流通過所有觸電時(shí)，計(jì)算機(jī)通過接口電路將該觸電壓降信號(hào)進(jìn)行采集，計(jì)算機(jī)經(jīng)過濾波，采集真值，來判斷該觸電的好壞，好壞的標(biāo)準(zhǔn)可事先設(shè)定。每個(gè)端子為正或?yàn)樨?fù)的選通由兩路IGBT快速選通模塊通過隔離控制信號(hào)來決定該端子先為正極或先為負(fù)極。該電路要求選通時(shí)間極短(≤10μS)，并在瞬間通過的電流穩(wěn)定，然后采集穩(wěn)定的真值，并判斷及顯示是否合格，這樣才能配合上操作人員按動(dòng)開關(guān)的速度。所有參數(shù)設(shè)定完畢，連線接好，即可自動(dòng)執(zhí)行檢測(cè)程序，參見圖4。
參見圖3，電源電路分為主電路和控制電路兩大部分，主電路采用全橋逆變形式，當(dāng)220V交流電輸入后，經(jīng)全橋整流和電容濾波后加至IGBT和高頻變壓器的串聯(lián)電路上，當(dāng)控制電路上的PWM信號(hào)使IGBT導(dǎo)通時(shí)，高頻變壓器將能量傳送到副邊，在副邊經(jīng)快速恢復(fù)二極管整流后，由中橋器電容進(jìn)行高頻濾波和吸收尖峰后送至輸出。交流220V經(jīng)控制變壓器后，由全橋和電容進(jìn)行直流濾波后送至7815的輸入端，7815的輸入端提供穩(wěn)定的15V電壓作為控制電路的電源?？刂齐娐酚址譃殡娏鳈z測(cè)、電流保護(hù)、電壓檢測(cè)、電壓保護(hù)、過熱檢測(cè)、過熱保護(hù)，控制脈沖形成電路和控制驅(qū)動(dòng)電路幾部分。其中，由運(yùn)放4747為核心組成的電流檢測(cè)電路和控制驅(qū)動(dòng)電路是由霍爾器件采樣，經(jīng)差模輸入放大后形成電流檢測(cè)信號(hào)，輸出電壓經(jīng)電阻R和2K電阻分壓后在2K電阻上形成電壓檢測(cè)信號(hào)。
檢測(cè)到的電流、電壓信號(hào)分別送到各自運(yùn)放的負(fù)相輸入端，而電流、電壓信號(hào)由電位器的中間送至運(yùn)放的同相輸入端，兩只運(yùn)放都接有PID調(diào)節(jié)器的形式，其輸出經(jīng)二極管隔離后送到PWM調(diào)制集成塊IC1的補(bǔ)償端3腳，而3腳的信號(hào)將決定IGBT的導(dǎo)通時(shí)間，也就決定了輸出電流或電壓的大小，這就保證了電源可以恒壓限流或恒流限壓，其中恒流或恒壓是客戶所需要的，而限流或限壓則保證了電源在極端的工作情況下，如短路或開路時(shí)不會(huì)損壞。
10K可變電阻是熱敏電阻，安裝在功率元件的散熱器上，當(dāng)溫度越高時(shí)，其阻值越小，常溫時(shí)，其阻值為10K。由20K、10K、4.5K電阻，10K熱敏電阻和比較器組成的電路可知，當(dāng)正常工作時(shí)，比較器的6腳電流高于5腳電流，7腳輸出低電壓，IC1正常工作，當(dāng)功率元件的溫度過高時(shí)，6腳電位低于5腳電位，7腳輸出高電位，IC1停止輸出PWM信號(hào)，保證功率元件不會(huì)損壞，達(dá)到過熱保護(hù)的目的。
IC1為PWM控制器，10腳、11腳外接的電阻、電容決定了其輸出信號(hào)的周期，13腳為輸出方波信號(hào)，占空比的大小由3腳電位決定，13腳的方波信號(hào)驅(qū)動(dòng)MOS管的導(dǎo)通與關(guān)斷而在脈沖變壓器7452的原邊形成了方波信號(hào)，7452的副邊有兩路同樣的輸出，輸出信號(hào)為同樣周期、同樣占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的正電平和負(fù)電平由穩(wěn)壓管4745決定。
由以上可知，此電路的工作原理如下，當(dāng)給定一定電流或電壓值后，此信號(hào)輸入到IC1的3腳，經(jīng)IC1內(nèi)部處理后在13腳輸出一固定周期、占空比可變的方波，經(jīng)MOS管、脈沖變壓器和驅(qū)動(dòng)電路后，在兩只IGBT的GS端形成了驅(qū)動(dòng)信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平、IGBT導(dǎo)通后，220V交流電整流、濾波后輸出到負(fù)載，輸出電流或電壓經(jīng)檢測(cè)后，與給定電流或電壓比較后，經(jīng)PID調(diào)節(jié)器形成反饋信號(hào)再次送到IC1的3腳，形成一個(gè)反饋，保證輸出的穩(wěn)定。保護(hù)信號(hào)則是由檢測(cè)信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)比較，當(dāng)非正常時(shí)，比較器輸出高電平至IC1的4腳，使電源停止輸出。
權(quán)利要求
1.一種組合開關(guān)在線檢測(cè)儀，其特征在于工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)經(jīng)光電隔離控制卡(20)接到開關(guān)陣列控制板(30)上，開關(guān)陣列控制板(30)上連接有多路接線柱(40)，該接線柱(40)用于連接待測(cè)組合開關(guān)，接線柱(40)接在模擬信號(hào)采樣切換板(50)信號(hào)輸入端，模擬信號(hào)采樣切換板(50)兩輸出端一路接在上述工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)與光電隔離控制卡(20)之間，另一路連回工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)，工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)還連有程序電流源(60)，該程序電流源(60)的電壓輸出端加設(shè)到開關(guān)陣列控制板(30)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合開關(guān)在線檢測(cè)儀，其特征在于所述的工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口卡(80)與程序電流源(60)相連，模擬信號(hào)采樣切換板(50)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)接口卡(80)連回工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)，所述的工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)(10)上還連有可以模擬顯示開關(guān)連接狀態(tài)的顯示操作器(90)和數(shù)據(jù)輸出打印設(shè)備(100)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合開關(guān)在線檢測(cè)儀，其特征在于所述的接線柱(40)有24個(gè)接線端子，每個(gè)端子可以選定為正或負(fù)，其中任意兩個(gè)組成正負(fù)構(gòu)成回路輸出電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合開關(guān)在線檢測(cè)儀，其特征在于所述的程序電流源(60)包括主電路和控制電路兩部分，主電路包括市電輸入經(jīng)全橋整流和電容濾波后加直IGBT和高頻變壓器的串聯(lián)電路上，變壓器經(jīng)二極管整流后由中橋器和電容進(jìn)行高頻濾波和吸收尖峰后分別輸出至電流和電壓檢測(cè)電路；控制電路包括上述的電流和電壓檢測(cè)電路，所述的電流和電壓檢測(cè)電路的輸出端分別經(jīng)過過流保護(hù)和過壓保護(hù)電路輸至控制脈沖形成電路，控制脈沖形成電路的輸出端控制驅(qū)動(dòng)電路接到全橋逆變電路上，全橋逆變電路的一路輸出端經(jīng)過熱檢測(cè)電路接到控制脈沖形成電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適于檢測(cè)組合開關(guān)的綜合在線檢測(cè)儀，它包括工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)經(jīng)光電隔離控制卡接到開關(guān)陣列控制板上，開關(guān)陣列控制板上連接有多路用于連接待測(cè)組合開關(guān)的接線柱，它接在模擬信號(hào)采樣切換板信號(hào)輸入端，模擬信號(hào)采樣切換板兩輸出端一路接在上述工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)與光電隔離控制卡之間，另一路連回工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)，工業(yè)級(jí)控制計(jì)算機(jī)還連有程控電流源，本發(fā)明具有檢測(cè)準(zhǔn)確、可靠、快速等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/327GK1474191SQ0212876
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者朱衛(wèi)國(guó), 王正前 申請(qǐng)人:合肥安達(dá)數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司