繼電器在電子產(chǎn)品中被廣泛使用,它通常被用作控制開關(guān),控制電信號通斷過程,由于其內(nèi)部有彈簧、觸點(diǎn)一類的機(jī)械元件,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,其工作的可靠性能對電子產(chǎn)品質(zhì)量影響較大,許多工程技術(shù)人員需要在使用之前對其進(jìn)行可靠性試驗(yàn),其中振動和沖擊試驗(yàn)是最常使用的試驗(yàn)方式。瞬時通斷測量儀是為配合此試驗(yàn)而產(chǎn)生的設(shè)備,在繼電器抖動試驗(yàn)過程中,它可準(zhǔn)確無誤地檢測出繼電器每路觸點(diǎn)瞬時出現(xiàn)的誤動作,本文研究對此類設(shè)備的測量方法。
1 瞬時通斷測量儀的作用
繼電器抖動試驗(yàn)如圖1 所示。
圖 1 繼電器抖動試驗(yàn)示意圖
繼電器在振動或沖擊試驗(yàn)過程中,由于在外界振動或沖擊力的作用下,質(zhì)量差的繼電器有可能改變由內(nèi)部彈簧或電磁力的作用下應(yīng)保持的狀態(tài),產(chǎn)生誤動作,觸點(diǎn)出現(xiàn)這樣的誤動作靠人工判斷根本無法完成,只有利用專用的監(jiān)測設(shè)備,當(dāng)出現(xiàn)達(dá)到預(yù)定值的誤動作時,瞬時通斷測量儀發(fā)出聲、光報警(有的產(chǎn)品還會顯示出誤動作的時間),所以瞬時通斷測量儀是為配合繼電器振動或沖擊試驗(yàn)而工作的專用測量設(shè)備。
2 瞬時通斷測量儀工作原理
瞬時通斷測量儀工作原理如圖2 所示。根據(jù)繼電器工作情況,分為給繼電器加激勵電壓和不加激勵電壓2 種方式,這2 種狀態(tài)繼電器觸點(diǎn)誤動作狀態(tài)相反:在繼電器不加激勵電壓時,被檢測的繼電器故障為動合觸點(diǎn)的抖閉狀態(tài)、靜合觸點(diǎn)的抖斷2 種狀態(tài);在繼電器加電激勵狀態(tài)下,檢測故障為動合觸點(diǎn)出現(xiàn)抖斷狀態(tài),靜態(tài)閉合觸點(diǎn)出現(xiàn)抖閉狀態(tài)。被試驗(yàn)的繼電器與瞬時通斷測量儀按確定的狀態(tài)正確連接后,先進(jìn)行自檢,檢查被測繼電器觸點(diǎn)與瞬時通斷測量儀是否正確和可靠連接,沒有使用的通道在進(jìn)行自查時,自動屏蔽不被使用,使已被連接通道方便觀察;瞬時通斷測量儀的數(shù)據(jù)采集端電源由機(jī)內(nèi)電源提供(6 V 開路電壓,或10 mA 的短路電流),開路電壓端被接到抖動閉合繼電器觸點(diǎn)兩端,短路電流接入抖動斷開觸點(diǎn)兩端;試驗(yàn)時,瞬時通斷測量儀采集端通過對觸點(diǎn)進(jìn)行通斷狀態(tài)采集取樣,當(dāng)發(fā)生誤動作時間時,測量誤動作的時間間隔大小,再由故障判斷電路進(jìn)行分析,判斷誤動作是否達(dá)到預(yù)先設(shè)置參數(shù)值,從而確定此動作是否為誤動作;滿足預(yù)設(shè)值的誤動作發(fā)生后,設(shè)備保存故障狀態(tài),通過光、聲報警,提示有誤動作發(fā)生,并顯示檢測到的誤動作時間。光的不同顏色代表不同故障性質(zhì)。
圖2 瞬時通斷測量儀原理圖
此儀器不僅可以用于繼電器抖動監(jiān)測,而且也可以作為各種接插件、連接件和開關(guān)抖動或沖擊試驗(yàn)時的監(jiān)測設(shè)備。
3 瞬時通斷測量儀測量方法
3.1 瞬時通斷測量儀技術(shù)指標(biāo)
1) 接插件觸點(diǎn)的負(fù)載電壓:6 V,最大允許誤差±5%;
2) 每路接點(diǎn)的閉合電流:10 mA,最大允許誤差±5%;
3) 繼電器線包電源電壓:2 V~30 V,最大允許誤差±2%,紋波電壓小于50 mV;
4) 繼電器線包電源電流:0 A~5 A;
5) 繼電器抖閉、抖斷時間判定:1 μs~99 μs,最大允許誤差±5%;
6) 檢測靈敏度:±5%。
此儀器的第5)項技術(shù)指標(biāo)是瞬時通斷測量儀測量的關(guān)鍵,在本文主要對第5)項技術(shù)指標(biāo)的測量方法進(jìn)行研究, 對第 6)項的測量方法在完成第5)項準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上才能完成,技術(shù)指標(biāo)中1)~4)為普通電源的技術(shù)指標(biāo),其測量方法在本文中略。
3.2 對抖斷、抖閉模擬方法試驗(yàn)過程
要完成脈沖瞬時通斷測量儀第5)項的測量,首先要給瞬時通斷測量儀一個標(biāo)準(zhǔn)的接通或斷開時間來模擬繼電器的動作的時間,曾經(jīng)采用了以下兩種方法試驗(yàn),這些方法直接模擬通斷時間。
采用時間控制的繼電器動作來測量瞬時通斷測量儀。繼電器接通時,兩觸點(diǎn)導(dǎo)通時電阻約為零,兩觸點(diǎn)斷開時電阻為無窮大,是一種較理想的開關(guān),