N3P3繼電器綜合性能測試臺的開發(fā)與應(yīng)用

摘 要：對西門子N3P3繼電器的各項電氣性能進行研究，開發(fā)出可以對該繼電器進行綜合性能測試的全自動測試系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)可以擴展為對各種類型繼電器類產(chǎn)品進行測試的綜合性系統(tǒng)平臺。

關(guān)鍵詞：激磁/失磁；四線；接點電阻

N3P3繼電器是西門子公司生產(chǎn)的用于鐵路信號控制的主要產(chǎn)品之一，它的主要電氣性能參數(shù)包括接點接觸阻抗 Contact resistance、激磁電壓/電流 Pickup voltage/current of coil等。這些參數(shù)指標(biāo)是否正常，是否在合格范圍內(nèi)對鐵路信號控制以至于列車行駛安全都起著至關(guān)重要的作用。所以設(shè)計開發(fā)可以對N3P3繼電器進行綜合性能測試的測試臺，不但節(jié)約了大量的時間和人力而且大大提高了測試的精度和準(zhǔn)確度。

1 系統(tǒng)原理方案和結(jié)構(gòu)方案（附原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖和結(jié)構(gòu)示意圖）

1.1 原理方案

主要硬件采用工業(yè)計算機，研華PCI-1751數(shù)據(jù)采集板和研華PCLD-8761、PCLD-8762輸入輸出板，并通過自制的邏輯切換矩陣作為控制部分，并通過安捷倫34401A作為電壓及電流的測量工具、通過固緯GM-802作為電阻測量工具，原理結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 結(jié)構(gòu)方案

結(jié)構(gòu)采用臺式設(shè)計，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示：

圖2 結(jié)構(gòu)示意圖

2 測試原理及方法

對于繼電器測試，最大的難點在于接點電阻測量，因為有的繼電器接點電阻非常小只有幾毫歐，對于其他的電壓、電流等參數(shù)測量只要通過切換矩陣在線圈動作時把儀表接入到回路中即可，下面主要介紹具體的測試原理和方法：

2.1 接點電阻

接點電阻測量主要采用四線制，低電阻一般采用電流電壓法測試原理，也稱四端測試技術(shù)，原理圖見圖3。由電流源供給被測電阻Rx電流，電流的大小由電流表I讀出。Rx兩端的電壓降由電壓表V讀取。知道I、V后就可以算出被測電阻的阻值：Rx=V/I。

圖3 四線測試原理

為了保證Rx的精度，采用恒流源使流過Rx的電流保持不變，然后通過高輸入阻抗的電子放大器使電壓測量電路產(chǎn)生很小的電流，從而使測試引線的電阻、端口電阻和接觸電阻等不會對測試電阻造成影響，這就是四線測量電阻的優(yōu)越性。

現(xiàn)代的微歐計都是數(shù)字式微歐計，由于采用了四線測試技術(shù)，測量數(shù)據(jù)都可以很精確的直接顯示出來。

2.2 激磁/失磁電壓/電流

激磁/失磁是指繼電器線圈通電后吸起/落下的動作，只有當(dāng)通電電壓在繼電器規(guī)定的激磁/失磁范圍內(nèi)才會有吸起/落下的動作發(fā)生，一般我們要測量的是最小的激磁電壓和電流、最大的失磁電壓和電流。具體方法是通過計算機控制程控制電源設(shè)置好步進值，然后一點一點加/減電壓，當(dāng)繼電器線圈吸起/落下時通過接點的動作變化反饋給計算機，再與電壓表、電流表的進行通訊來記錄和統(tǒng)計電壓/電流值，整個過程都是自動完成的，具體的測試原理圖見圖4。

圖4 激磁/失磁電壓/電流測試原理

3 結(jié)束語

N3P3型繼電器繼電器綜合性測試臺只是針對該型號的產(chǎn)品進行的設(shè)計和開發(fā)，但該產(chǎn)品的電氣性能很具有繼電器類產(chǎn)品的代表性，只要將測試臺的接口進行適當(dāng)?shù)男薷木涂梢詫Ω鞣N型號的繼電器進行測試。除此之外也可以對電氣性能類似的其他產(chǎn)品進行測試，可以對該測試系統(tǒng)進行廣泛的開發(fā)與應(yīng)用。

參考文獻

[1]馬西秦.自動檢測技術(shù)（第三版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009，1.

[2]孫以材，汪鵬，孟慶浩.電阻率測試?yán)碚撆c實踐[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2011，3.

[3]胡耀華.信號繼電器及檢修[M].北京：中國鐵道出版社，2012，3.

作者簡介：王鑫（1981-），男，遼寧沈陽人，沈陽鐵路信號有限責(zé)任公司，工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：自動控制。