CZJ—1繼電器綜合測試臺設計

李斌

【摘 要】針對市場上現有繼電器測試臺存在的一些問題，論文提供了一種全自動智能繼電器測試臺的設計方案，提供了多中優化改進方法，結合自動化測試軟件，使得測試臺縮短了測試時間，并極大減少了測試人員煩瑣的操作步驟。

【Abstract】In view of the existing problems of the existing relay test platform in the market， a design scheme of the automatic intelligent relay test platform is presented in this paper， which provides a multi medium optimization method， and combines the automatic test software， it shortens the test time and greatly reduces the tedious steps of the tester.

【關鍵詞】繼電器測試臺；節點電阻；時間齊度；測克計

【Keywords】relay test platform； node resistance； time homogeneous； gram meter

【中圖分類號】U284.91 【文獻標志碼】B 【文章編號】1673-1069（2017）08-0169-02

1 引言

經過市場調研，目前很多檢修車間使用的繼電器測試臺均為半自動測試設備，操作步驟煩瑣，測試時間長，且在接點電阻測試和線圈電阻測試項目中存在測試不準確的情況，采用的小電阻測量方法存在不合理的情況，特性測試調節步幅較大，精度較低[1]。

針對現場使用的繼電器測試臺的問題，我們研發的CZJ-1型繼電器綜合測試臺實現了繼電器電氣特性的全自動測試和逐項單次測試，并對工作值等測試提供了改進的人工輔助測試方法；綜合參考各類繼電器的特性，優化測試方法及流程，大大縮短了測試時間。

2 繼電器測試臺目標

2.1 測試項目

線圈電阻、接點電阻、釋放值、工作值、反向工作值、正向轉極值、反向轉極值、緩放時間、緩吸時間、吸合時間、返回時間、接點齊度（時間齊度）、絕緣電阻、反向不動作值、動態特性。

2.3 主要特點

①繼電器測試臺測試的繼電器要涵蓋目前路內在用的所有繼電器； ②各項參數測試滿足繼電器測試方法規定； ③綜合測試臺實現繼電器各參數全自動測量；④提供一種測量小線圈電阻和節點電阻的合理測試方法；⑤工作值、釋放值等測試提供一種更為可靠的人工輔助測試方法；⑥繼電器測試臺應具有穩定性好及測量精度高的特點。

3 主要創新點

3.1 接點電阻、小線圈電阻改進測量方法

普通接點（銀-銀氧化鎘）電阻不大于0.05Ω，加強接點（銀氧化鎘-銀氧化鎘）電阻不大于0.1Ω。繼電器線圈電阻存在特別小的情況比如：0.13，0.44，2.3等，當在進行小電阻測試時，由于繼電器與其插座的接觸電阻和線路電阻的影響，通過普通的二線制法測試時，有時候甚至比其測試值還要大很多，造成測試的不準確和不穩定性頻繁發生。

測試臺通過對繼電器插座進行改造實現了特殊的“四線制插座”來解決這個問題，使得電壓取樣點位置位于單獨的一個繼電器插座簧片處，使得影響測量準確性的接觸電阻變成了四端法測量中電壓表的內阻，從而有效排除繼電器插片與繼電器插座插接電阻對接點電阻測量的影響。測試時在電流端通過500mA恒流，通過“四線制插座”上電壓監測點監測電壓，最后依據歐姆定律計算得出接點電阻阻值[2]。

3.2 人工輔助工作值、釋放值等測試改進

傳統測試臺進行人工輔助測試時，調節調壓器手動轉盤進行電壓調節，當使用一段時間后會發生電壓調節不穩定、幅度大、精度低等不可控情況，且根據不同型號繼電器，電壓調節位置不一致，容易造成對繼電器的特性損壞等情況。

繼電器測試臺通過采用可編程電源、模擬采集旋鈕與計算機軟件技術相結合的方式，通過用戶選擇繼電器型號自動加載工作值、釋放值、反向工作值等的最大最小值，從而根據模擬采集旋鈕的位置，設置出電源的實際最大輸出和最小輸出值，保證用戶調節整個過程在設置區間內避免對繼電器特性的損壞[3]。且模擬量采集旋鈕采集精度高，調節靈敏度好，與可編程電源的高可靠性相結合，保證了人工輔助測試的整個過程分辨率高、可調性好、穩定性高等特點。

3.3 時間齊度4T測試

繼電器各組接點間同時接觸的誤差稱為接點齊度，傳統測試都是通過塞尺，靠測試人員的手感進行測試，測試的是空間上的齊度。而繼電器動作時的齊度誤差實際上是從通電開始到各個接點同時接觸的誤差，本文認為是時間齊度上的誤差。測試臺通過1KHZ的采樣頻率，采集繼電器線圈通斷信號與各接點通斷的狀態信號，繪制出繼電器時間齊度上的4T曲線，為研究繼電器提供了一種更為有效的幫助手段。

3.4 測克計數字化改造

傳統測試臺在測量接點壓力時，使用的測克計為非數字化，測量數據需要進行手動錄入計算機系統，影響了工作人員的工作連續性和人為偏差的增加。某些經過一定改進的壓力傳感器，由于與工作人員的使用習慣不一致，桿狀結構硬度大，且與測克計的手感不同，在工作人員使用過程中受到很大的排斥，大多被用戶拋棄。

測試臺通過對傳統測克計經過數字化改造，通過在測克計內部經過一定的機械改造，增加了磁阻傳感器部件，通過測克計擺針位置引起的磁力線變化方向和旋轉角度（數字信號），最后通過角度和力（拉壓力）的換算關系公式，計算出實際的力值，最后通過內部通訊模塊傳輸給上位機，實現了對傳統測克計的數字化改造。

由于只是在傳統測克計內部增加少量元器件，在外形上完全沒有變化，用戶使用效果和手感較好，且與測試臺內部其他檢測手段相結合，實現了繼電器接點壓力的自動采集和上傳，極大地方便和提高了用戶測量過程[4]。

4 系統功能框圖

檢修測試臺功能框圖如圖4.1所示。

①接點選擇板實現各類繼電器任一組接點和線包的選擇，內部設置恒壓源，可為接點與線圈電阻測量提供測試回路以及電源，同時也可選擇某一型號繼電器所有中間接點，并為中間接點提供監測正電源。②狀態監測板用來實現對接點以及線包供電狀態的監測，通過接點狀態與線包供電狀態的分析可測量繼電器的時間特性，另外該模塊還與模擬量采集板連接，用來實現工作值、釋放值、反向工作值的測量，保證測試的同步性。③模擬量采集板：測量交流電流、電壓，直流電流、電壓，接點電阻，線圈電阻。自校、自檢。模擬量采集觸發口中斷采集各測試量。表示燈指示各繼電器狀態、電源狀態、工作指示燈。④線包選擇板：線包供電電路。表示燈指示各繼電器狀態、電源狀態、工作指示燈。具備板卡自檢功能。

5 結語

CZJ-1型繼電器綜合測試臺實現了繼電器測試的全自動測試，測試速度快，平均測試一臺繼電器所有項目不超過2分鐘，測試準確性高，穩定性好，測試臺在研發過程中采用了一些新的方法，使得測試臺在現場使用中獲得了用戶的一致好評，大大減輕了現場檢修人員的檢修工作量。

【參考文獻】

【1】鐵運[2008]142號，鐵路信號維護規則技術標準[S].

【2】趙相榮.TJWX-2000型信號微機監測系統[M].北京：中國鐵道出版社，2001.

【3】GB/T7417-2010.鐵路信號AX系列繼電器[S].

【4】GB/T6902-2010.鐵路信號繼電器試驗方法[S].endprint