专利名称：采用高速摄像机的电器动态测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用高速摄像机的电器动态测试装置，本技术属高低压开关电器测试技 术领域。
背景技术：
缪希仁、张培铭等发表在《电工电能新技术》2001年第4期的"光机电电磁电器动态测 试装置的研制" 一文介绍了在电磁系统可动部件的骨架上，嵌入薄片，通过激光平行光源， 将可动部件的运动转换成一束移动的平行光，并采用高速线阵CCD将移动的光束转换成受光 像元沿线阵快速运动，CCD将输出随可动部件运动变化的视频信号，进行电磁电器动作机构 位移的动态测量，从而实现电磁电器动态过程的测试，该方案必须在电磁系统可动部件的骨 架上，嵌入薄片，虽然属非接触测量，但这将改变可动部件的质量，改变其运动规律，影响 测量结果，而且安装也不方便。
发明内容
本发明的目的是要提供一种采用高速摄像机的电器动态测试装置，其有利于用户实现对 电器动作机构的运动位移图象进行拍摄、处理，从而实现电器动态过程与特性的测试。
本发明的目的是这样实现的，它包括高速摄像机CCD摄像头[F]，高速摄像机主机〔1]， 信号采集与控制电路[K]，计算机[J]，电压传感器[A]，电流传感器[B]，被测电器动作机构[D]， 被测电器触头系统[C]，触头动作信号电路[E];其特征在于电压传感器[A]的输出端[14]、 电流传感器[B]的输出端[15]与触头动作信号电路[E]的输出端[13]分别接到信号采集与控制 电路[K]的电压信号输入端[2]、电流信号输入端[1]与触头动作信号输入端[3]，信号采集与 控制电路[K]动作信号输出端[4]与被测电器动作机构[D]激磁信号输入端[16]相接，信号采集 与控制电路[K]拍摄信号输出端〔5]与高速摄像机主机[I]拍摄触发信号接收端[12]相接，被测 电器动作机构[D]带动被测电器触头系统[C]，高速摄像机CCD摄像头[F]将拍摄的被测电器动 作机构[D]的运动部分位移图像信号输入高速摄像机主机[I]，高速摄像机主机[I]的信号输出 端[11]经过串行通信将图像送入计算机[J]信号输入端[10]，信号采集与控制电路[K]的电压、 电流与触头动作信号输出端[6]与计算机[J]的输入端[8]相接，计算机[J]的控制输出端[9] 与信号采集与控制电路[幻的控制输入端[7]相接。
本发明解决了电器动态过程测试困难的问题，提高了电器及其产品的动态指标，既可应 用于产品的检测，又可应用于新产品开发及电器动态特性的研究。
图1为本发明的实施例的结构示意框图。
图2为本发明实施例的触头动作信号电路示意框图。
其中，图2中
M—动触头；N —静触头；L一电池；R—电阻；K一信号采集与控制电路。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
从图1可知，本发明实施例的采用高速摄像机的电器动态测试装置，其包括高速摄像机 CCD摄像头[F]，高速摄像机主机[I],信号采集与控制电路[K]，计算机[J]，电压传感器[A]， 电流传感器[B],被测电器动作机构[D],被测电器触头系统[C],触头动作信号电路[E];其 特征在于电压传感器[A]的输出端[14]、电流传感器[B]的输出端[15]与触头动作信号电路 [E]的输出端[13]分别接到信号采集与控制电路[K]的电压信号输入端[2]、电流信号输入端[1] 与触头动作信号输入端[3]，信号采集与控制电路[K]动作信号输出端[4]与被测电器动作机构 [D]激磁信号输入端[16]相接，信号采集与控制电路[K]拍摄信号输出端[5]与高速摄像机主机 [1]拍摄触发信号接收端[12]相接，被测电器动作机构[D]带动被测电器触头系统[C]，高速摄 像机CCD摄像头[F]将拍摄的被测电器动作机构[D]的运动部分位移图像信号输入高速摄像机
主机[I]，高速摄像机主机[I]的信号输出端[11]经过串行通信将图像送入计算机[J]信号输入 端[IO]，信号采集与控制电路[K]的电压、电流与触头动作信号输出端[6]与计算机[J]的输入 端[8]相接，计算机[J]的控制输出端〔9]与信号采集与控制电路[K]的控制输入端[7]相接。
高速摄像机CCD摄像头对准被测电器动作机构，计算机的控制输出端通过信号采集与控 制电路中控制输入端并经信号采集与控制电路中电子器件或继电器接通或分断被测电器动作 机构的激磁回路，并给出高速摄像机主机的拍摄触发信号，被测电器动作机构运动部分位移 图像经高速摄像机CCD摄像头转化为数字信号，并存储在高速摄像机主机内，经过串行通信 将图像送入计算机，经专业图像分析软件处理后给出被测电器动作机构运动部分的位移变化， 信号采集与控制电路通过电压传感器、电流传感器和触头动作信号电路对被测电器动作机构
激磁电路的电压、电流及触头通断信号进行采集与调整，使之成为计算机可以接受的信号， 并将这些信号送入计算机处理，从而方便、准确并真正非接触地获得被测电器动作机构及触 头运动的动态过程信息，如被测电器动作机构及触头运动的位移、速度(位移导数)、加速度 (速度导数)、撞击能量、触头的接通与分断时刻、动作机构激磁电路电压与电流波形等。
从图2可知，本发明实施例的触头动作信号电路包括动触头[M]，静触头[N]，电池〔L]，电 阻[R],电池[L]的一端接静触头[N]的一端，电池[L]的另一端与电阻[R]的一端相接，电阻[R] 的另一端接到静触头[N]的另一端，电阻[R]的二端1、 2接到信号采集与控制电路[K]的触头
动作信号输入端。
当动触头与静触头没有接通时，电路没有电流，电阻二端1、 2电平信号为零，当动触头与 静触头接通时，电路有电流通过，电阻二端l、 2电平信号为电池电压，电阻二端l、 2电平信 号表示触头状态，电阻二端l、 2为触头动作信号电路的输出端，该输出端接到信号采集与控 制电路的触头动作信号输入端。
本发明解决了电器动态过程测试困难的问题，提高了电器及其产品的动态指标，既可应 用于产品的检测，又可应用于新产品开发及电器动态特性的研究。
权利要求
1.一种采用高速摄像机的电器动态测试装置，其包括高速摄像机CCD摄像头[F]，高速摄像机主机[I]，信号采集与控制电路[K]，计算机[J]，电压传感器[A]，电流传感器[B]，被测电器动作机构[D]，被测电器触头系统[C]，触头动作信号电路[E]；其特征在于电压传感器[A]的输出端[14]、电流传感器[B]的输出端[15]与触头动作信号电路[E]的输出端[13]分别接到信号采集与控制电路[K]的电压信号输入端[2]、电流信号输入端[1]与触头动作信号输入端[3]，信号采集与控制电路[K]动作信号输出端[4]与被测电器动作机构[D]激磁信号输入端[16]相接，信号采集与控制电路[K]拍摄信号输出端[5]与高速摄像机主机[I]拍摄触发信号接收端[12]相接，被测电器动作机构[D]带动被测电器触头系统[C]，高速摄像机CCD摄像头[F]将拍摄的被测电器动作机构[D]的运动部分位移图像信号输入高速摄像机主机[I]，高速摄像机主机[I]的信号输出端[11]经过串行通信将图像送入计算机[J]信号输入端[10]，信号采集与控制电路[K]的电压、电流与触头动作信号输出端[6]与计算机[J]的输入端[8]相接，计算机[J]的控制输出端[9]与信号采集与控制电路[K]的控制输入端[7]相接。
2. 根据权利要求l所述的采用高速摄像机的电器动态测试装置，其特征在于所述高速摄像 机CCD摄像头[F]对准被测电器动作机构[D],计算机[J]通过信号采集与控制电路[K]接 通或分断被测电器动作机构[D]的激磁回路，并给出高速摄像机主机[I]的拍摄触发信号， 被测电器动作机构[D]运动部分位移图像经高速摄像机CCD摄像头[F]转化为数字信号，并 存储在高速摄像机主机[I]内，经过串行通信将图像送入计算机[J]，经专业图像分析软件 处理后给出被测电器动作机构[D]运动部分的位移变化，信号采集与控制电路[K]通过电 压传感器[A]、电流传感器[B]和触头动作信号电路[E]对被测电器动作机构[D]激磁电路的 电压、电流及触头通断信号进行采集与调整，并将这些信号送入计算机[J]处理。
全文摘要
一种采用高速摄像机的电器动态测试装置，其包括高速摄像机CCD摄像头[F]，高速摄像机主机[I]，信号采集与控制电路[K]，计算机[J]，电压传感器[A]，电流传感器[B]，被测电器动作机构[D]，被测电器触头系统[C]，触头动作信号电路[E]；本发明通过对电器动作机构的运动位移图象进行拍摄、处理，从而实现电器动态过程与特性的测试。
文档编号G01M99/00GK101344379SQ20081007160
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者吴功祥, 张培铭, 和 江, 陈德为, 鲍光海 申请人:福州大学