时间继电器测试仪的研制文献综述

 2022-08-03 11:14:39

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时间继电器测试仪的设计

摘要:继电器在电力系统中有着广阔的前景,因此研究对继电器特性的测试就有了十分重要的意义。本文简述采用STC89C51系列单片机、数字电位器、A/D转换器等器件进行测试时间继电器的特性。主要特性测试的指标为最小吸合电压、最大释放电压、释放/吸合电流及动作延迟时间。

关键词:时间继电器;特性指标;单片机

1、前言

随着电力电子技术和计算机技术的不断发展,系统的多功能化、大型化及复杂化要求组成系统的元件的可靠性越来越高。继电器作为一种电子元器件,其可靠性直接影响整个系统的可靠性。低压电器测试与试验是保证低压电器产品质量与可靠性的重要手段。有的时候继电器的触点机械参数在继电器装配完成后是无法测试的,而一些电气参数是可以测试的。我们可以通过这些电气参数间接地、定性地反映触点机械参数的变化,而触点机械参数直接影响触点接触可靠性。所以时间继电器的电气参数是保证其产品质量特性的重要参数,可以间接地、定性地描述继电器的可靠性, 因而对时间继电器测试仪的研究就成为一项重要的任务。

国外继电器试验方法的制定工作开展较早,1964年美国就发布了美国军用标准MIL-R-39016“电磁继电器总则规范”。现在美国、日本等发达西方国家的电器试验中普遍采用计算机进行控制与检测,如日本安川公司、松下公司在继电器试验中采用了计算机进行控制与检测的自动试验技术;日本富士通公司在舌簧继电器寿命试验中也采用了计算机控制的测试技术。总体来看,国外在继电器测试技术以及标准的研究方面做了许多工作。

我国的电器试验方法与标准的研究起步于20世纪70年代末期,80年代中期电器行业开展继电器测试技术的研究。测试仪的发展,最早是由机械装置来完成测量任务的,后来发展到采用分离电子器件来完成,到现在已开始向着采用专用的CMOS芯片来替代,尤其近几年可编程逻辑控制器以其通用性强、灵活性好、硬件配套齐全、编程方法简单易学及可靠性高,被广泛地应用于自动控制测量仪器领域。目前测试仪器仪表正在完成从模拟技术向数字技术的转变;正朝着数字化、微型化、智能化、网络化方、虚拟化等向发展。时间继电器智能测试仪也必将顺应这一趋势,将朝着性价比高、通用性强、体积小、功耗低、抗干扰能力强、良好的数据处理能力、测量范围宽、测量精度高、易于人机对话、能够进行远程控制测量并且测量方法简便以及易于升级等方向发展。随着电子技术与计算机技术的不断发展,以单片机为核心的智能测量控制系统层出不穷。在被测信号中,较多的是模拟信号和数字开关信号,而且还经常遇到以时间/频率为参数的被测信号,例如通信、雷达、卫星、导航及流量、转速、晶体压力传感器以及经过参变量—时间/频率转换后的信号等。对于以时间/频率为参数的被测信号,通常采用的是测频法或测周法。早期在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器 ,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。目前最常用的为大规模集成电路型的时间继电器,它是利用阻容原理来实现延时动作。用这种方法测试继电器时间参数也会受到一些因素(例如纹波系数,电源内阻)的影响,从而使得测试到的继电器时间参数不准确。例如吸合时间按规定是在通以额定电压下进行时间测量的。在额定电压相同下,纹波系数大的电压,吸力要大一些,所以动作时间就短一些。相反,纹波系数小的电压,吸力要小一些,动作时间就长一些。目前国内外大多数使用单位仍然在大量采用传统的机械式或者是模拟式时间检测仪器来测量时间电器的计时准确度,这种检测仪体积大lsquo;精度低lsquo;操作复杂对测试人员要求高。这严重的制约了时间继电器的推广应用,因而这就迫切的需要研究一款体积小、重量轻、操作简单的数显时间继电器测试仪。

2、时间继电器特性测试

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