高艷芳,劉舉平

（1.華東交通大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院，南昌330013；2.華東交通大學(xué)機(jī)電與車輛工程學(xué)院，南昌330013）

0 引言

繼電器是一種電子控制開關(guān)，主要由電磁部分和觸點(diǎn)部分組成，電磁部分由線圈、鐵芯以及可動的銜鐵構(gòu)成；觸點(diǎn)部分由動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)構(gòu)成。國內(nèi)外對繼電器的研究非常多，涉及參數(shù)測試特性[1]、觸簧系統(tǒng)沖擊特性及繼電器特性仿真[2]、繼電器檢修信號采集的設(shè)計[3]等方面研究。JARC-1000型動態(tài)繼電器及JSDXC-1700型動態(tài)繼電器是用于鐵路信號微機(jī)聯(lián)鎖控制的重要器件[4-7]。為保證鐵路信號設(shè)備的正常工作，保障列車的行車安全，應(yīng)定期對動態(tài)繼電器進(jìn)行檢測和維修[8-11]。

1 兩種動態(tài)繼電器的工作原理[6]

1.1 JARC-1000型動態(tài)繼電器工作原理

JARC-1000型動態(tài)繼電器是或門偏極繼電器，工作原理圖如圖 1，圖中 63、53、52、62、73、83、72、82為繼電器管腳號，其中73、72腳為動態(tài)繼電器A門、B門的驅(qū)動端,52、62為局部電壓施加端，A門、B門為“或”邏輯關(guān)系，即只要A門或B門工作，繼電器便可以勵磁吸起，符合動態(tài)繼電器基本工作原理。

1.2 JSDXC-1700型動態(tài)繼電器工作原理

如圖 2 所示，圖中 51、52、53、61、62、63為繼電器管腳圖。

圖1 JARC-1000型動態(tài)繼電器原理圖

圖2 JSDXC-1700型動態(tài)繼電器原理圖

圖2中，將A、B兩個單元一同作出。因A、B兩個單元的工作原理類似，故以A單元為例，介紹JSDXC-1700型繼電器的工作原理。當(dāng)51管腳沒有正向脈沖輸入時，52 管腳、R1、D1、C1、D2、62 管腳對電容 C1構(gòu)成充電回路，直至電源電壓值。與此同時，晶閘管S22MD1因未被觸發(fā)而處于截止?fàn)顟B(tài)；而當(dāng)51管腳輸入正向脈沖后，三極管(TLL113)被觸發(fā)導(dǎo)通，C1、TLL113、C3、R2、D3構(gòu)成對 C3充電回路，經(jīng)過幾個脈沖作用后，電容器C3兩端的電壓足夠觸發(fā)晶閘管S22MD1，而使其導(dǎo)通，此時繼電器J被吸起。由于繼電器J和晶閘管S22MD1串接在交流電源4腳和63腳上，當(dāng)晶閘管S22MD1被擊穿時，通過繼電器J的交流電源，不會使繼電器吸起。

2 檢測儀硬件的總體方框圖設(shè)計

檢測儀的總體方案框圖[4]，如圖3所示。

圖3 檢測儀總體框圖

檢測儀主體以微型單片機(jī)——微控制器為主要控制單元，通過各種外接電路實(shí)現(xiàn)對動態(tài)繼電器的檢測功能。檢測原理簡述如下：當(dāng)被檢測繼電器插入“被檢測繼電器插座”后，按下自動檢測按扭，繼電器型號自動識別電路開始工作，并進(jìn)行流程選擇。直流數(shù)控電壓模塊為JARC-1000提供直流電源，穩(wěn)幅交流輸出模塊為JSDXC-1700提供交流電源，主控單元通過AD信號采集電路獲得電壓、溫度等參數(shù)，可通過LCD進(jìn)行顯示，亦可以選擇利用計算機(jī)作為交互工具。同時，當(dāng)被檢測繼電器參數(shù)有誤時，語音報警模塊就會啟動。

便攜式檢測儀使用方便，其主體既可單獨(dú)進(jìn)行檢測，還可以外加計算機(jī)進(jìn)行檢測。

3 檢測儀測試軟件的總體框圖

檢測儀測試軟件的總體框圖見圖4。

圖4 測試軟件總體框圖

動態(tài)繼電器檢測儀工作時自動對JARC-1000型及JSDXC-1700型動態(tài)繼電器進(jìn)行測試，因兩種繼電器本身參數(shù)不同，所以首先要采集各種測試數(shù)據(jù)，如觸點(diǎn)位置、元件電氣參數(shù)、線圈電阻、測試標(biāo)準(zhǔn)等，并以十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)形式存儲在單片機(jī)。測試數(shù)據(jù)可歸納為繼電器觸點(diǎn)數(shù)據(jù)、繼電器線圈數(shù)據(jù)、繼電器種類數(shù)據(jù)、測試項(xiàng)目數(shù)據(jù)、測試內(nèi)容數(shù)據(jù)、電路連接數(shù)據(jù)、電源調(diào)壓數(shù)據(jù)、各種修正數(shù)據(jù)以及兩種繼電器測試標(biāo)準(zhǔn)等，在測試過程中可根據(jù)測試要求對存于單片機(jī)的各類數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新、補(bǔ)充或完善。

測試項(xiàng)目分為兩部分：自動測試和精度校準(zhǔn)（觸點(diǎn)電阻）。自動測試部分包含了電氣特性、機(jī)械特性和動態(tài)特性的三個模塊，主控單元根據(jù)GB/T 6902-2001[6]所規(guī)定的程序進(jìn)行測試；精度校準(zhǔn)部分，利用標(biāo)準(zhǔn)電阻對接點(diǎn)電阻測試模塊進(jìn)行標(biāo)定，通過控制器自動進(jìn)行校準(zhǔn)。

動態(tài)繼電器檢測儀軟件框圖4，開機(jī)后，系統(tǒng)首先進(jìn)入工作模式選擇，當(dāng)獲得啟動信號后，對繼電器型號進(jìn)行判別，并讀取相應(yīng)硬件描述文件，進(jìn)行自動測試或精度校準(zhǔn)。

4 系統(tǒng)調(diào)試及實(shí)驗(yàn)

在完成動態(tài)繼電器檢測儀硬件安裝后，導(dǎo)入測試程序，對JRAC-1000、JSDXC-1700型動態(tài)繼電器進(jìn)行實(shí)測。

測試設(shè)備：FLUCK17B+數(shù)字萬用表，Tektronix TDS1002數(shù)字式示波器，精密電阻測量儀：精度1mΩ，200V DC手調(diào)穩(wěn)壓電源（電子工業(yè)部26研究所），電秒表分析方法：通過比較法對檢測儀自動測試結(jié)果和手動測試結(jié)果（依據(jù)《信號維護(hù)規(guī)則》[5]）進(jìn)行對比。測試結(jié)果：如表1、表2。

表2 JSDXC-1700(2型)繼電器的測試結(jié)果

5 結(jié)語

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出：

（1）開發(fā)的便攜式自動檢測儀測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，與手動測量數(shù)據(jù)非常接近，在誤差允許范圍之內(nèi)。

（2）從數(shù)據(jù)波動范圍看，自動測量穩(wěn)定性更好。

（3）具有溫度補(bǔ)償?shù)臏y量實(shí)現(xiàn)，更符合不同環(huán)境溫度下的接觸器的實(shí)際電阻值大小。

（4）便攜式自動動態(tài)繼電器測量儀，攜帶方便，使用簡潔，具有測量數(shù)據(jù)自動存儲功能。對兩種繼電器的測量模式切換簡便。