一种继电器寿命测试装置的制作方法

本发明涉及继电器测试技术领域，尤其涉及一种继电器寿命测试装置。

背景技术：

传统的继电器的寿命测试方法是将继电器和直流稳压电源组合起来驱动继电器重复动作，以测试继电器的寿命。如果要模拟实际的工作情况，需要使用继电器工作的电压和电流测试，汽车上的继电器往往工作电压在400v以上，电流在100a以上，这就需要功率很大的驱动电源和负载，并且测试过程中会产生大量的热量，继电器寿命需要测试很长的时间，浪费大量的能源，需要的辅助设备也比较昂贵。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：针对传统的继电器寿命测试方法存在的问题，而提供一种节省能源消耗和设备成本的继电器寿命测试装置。

本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种继电器寿命测试装置，包括：

主控板，所述主控板上设置有一中央处理单元，其内集成有分别与所述中央处理单元连接的第一、第二、第三继电器驱动电路；

第一、第二、第三继电器，所述第一、第二、第三继电器的线圈的两端分别与所述第一、第二、第三继电器驱动电路连接；

驱动电源，所述驱动电源的一端与所述第一继电器的触点的一端连接，其另一端与所述第二继电器的触点的一端并接后连接至所述主控板上；

第一、第二功率电阻和高压电容，所述第一功率电阻的一端与所述第一继电器的触点的另一端连接，其另一端与所述第二继电器的触点的另一端、所述第三继电器的触点的一端和所述高压电容的一端并接后连接至所述主控板上，所述第二功率电阻的一端与所述第三继电器的触点的另一端连接，其另一端与所述高压电容的另一端和所述主控板的接地端并接后接地；

电流传感器，所述电流传感器与所述主控板的电流检测信号端连接；以及

一触摸屏，所述触摸屏与所述主控板连接，用于设置测试参数及显示当前测试状态和故障情况。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一、第二、第三继电器驱动电路均包括第一、第二、第三、第四、第五电阻、第一、第二、第三、第四电容、二极管以及mos管，所述第一、第二电阻的一端与第一电容的一端并接后与所述中央处理单元的gpio引脚连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电容的一端并接后与所述mos管的栅极连接，所述mos管的漏极与所述二极管的正极、第三电容的一端、第三电阻的一端并接后与所述第一继电器、第二继电器或者第三继电器的线圈的一端连接，所述二极管的负极一方面与所述第一继电器、第二继电器或者第三继电器的线圈的另一端连接，另一方面与所述驱动电源连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四、第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第四电容的一端并接后连接在所述中央处理单元的adc引脚上，所述第一电阻、第四电阻的另一端、所述第一、第二、第三、第四电容的另一端和所述mos管的源极分别接地。

由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：本发明通过预充继电器给高压电容充电，控制高压电容上的电压值，然后闭合测试继电器进行大电流的冲击测试，可以在触摸屏上调整预充的电压值控制，控制冲击电流的大小，适应不同容量的继电器，节省了大量的能源消耗和设备成本。本发明通过继电器驱动电路和测量电容c1上的电压就能对继电器原边的驱动电路和继电器的线圈的通断进行诊断也可以对副边的触点的黏连和无法闭合做诊断。同时，本发明也有完整的继电器原副边检测功能，在测试循环中做硬件诊断，并能准确报告故障位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的继电器寿命测试装置的结构示意图。

图2是本发明的继电器驱动电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，图中给出的是一种继电器寿命测试装置，包括主控板100、继电器k1、k2、k3、驱动电源200、功率电阻r1、r2、高压电容c1、电流传感器300以及触摸屏400。

主控板100上设置有一中央处理单元(图中未示出)，其内集成有分别与中央处理单元连接的继电器驱动电路110、120、130。

继电器k1、k2、k3的线圈的两端分别与主控板100上的继电器驱动电路110、120、130连接。驱动电源200的一端与继电器k1的触点的一端连接，其另一端与继电器k2的触点的一端并接后连接至主控板100上，其具体连接至主控板100内的中央处理单元的其中一个adc引脚上。其中，继电器k1是预充继电器，继电器k2是负载继电器，继电器k3是电容放电继电器。

功率电阻r1的一端与继电器k1的触点的另一端连接，其另一端与继电器k2的触点的另一端、继电器k3的触点的一端和高压电容c1的一端并接后连接至主控板100上，其具体连接至主控板100内的中央处理单元的其中一个adc引脚上。功率电阻r2的一端与继电器k3的触点的另一端连接，其另一端与高压电容c1的另一端和主控板100的接地端并接后接地。

电流传感器300与主控板100的电流检测信号端连接，其具体是与主控板100内的中央处理单元的其中两个adc引脚连接。

触摸屏400与主控板100连接，其可用于设置测试参数，例如预充的电压值和各个测试等待时间，也可以显示当前的试验次数、各个继电器的运行状态和运行时间、驱动电源的工作电压、高压电容的电压和当前的故障情况等。

本发明的继电器寿命测试装置按照如下几个阶段进行测试操作：

1.预充阶段

继电器k1闭合，这时驱动电源200经过功率电阻r1给高压电容c1充电，与此同时主控板100采集驱动电源200的电压和高压电容c1的电压，当高压电容c1的电压达到电源电压的设定值(比如95％)时，闭合继电器k2，此时继电器k2上将会产生一个短时间的冲击电流，可达到100a以上，这个冲击电流的大小取决于预充电压的设定值，驱动电源200的内阻大小和线路电阻。

2.负载阶段

在继电器k2闭合一个设定的时间t1之后，断开继电器k1，又过了一个设定的时间t2以后，继电器k3闭合，这时驱动电源200经过继电器k2和继电器k3，通过功率电阻r2，模拟继电器带负载的情况。

3.电容放电阶段

经过时间t4之后，断开继电器k1，这时高压电容c1经过继电器k3和功率电阻r2放电，等待时间t5以后，断开继电器k3完成一次循环，然后间隔时间t6以后重新开始。

在预充阶段，若继电器k1闭合之后，通过电流传感器300测量的电流为0，则判断继电器k1存在无法闭合的故障；若如果预充失败，电流传感器300测量的电流为驱动电源的电压/(r1+r2)，则判断继电器k3的触点存在黏连故障。当预充结束以后，继电器k2闭合，继电器k1断开，过了一段时间后，若高压电容c1的电压不等于驱动电源200的电压，则判断继电器k2存在无法闭合的故障。

在继电器k2吸合且继电器k3闭合阶段，测量当前电流，若电流传感器300测量的电流为0，则判断继电器k3存在无法闭合的故障，若电流传感器300测量的电流等于驱动电源200的电压/(r1+r2)，则判断继电器k1的触点存在黏连故障，继电器k2存在无法吸合的故障。

在继电器k2断开且继电器k3闭合阶段，若电流传感器300测量的电流等于驱动电源200的电压/(r1+r2)，则判断继电器k1的触点存在黏连故障，如果电流传感器300测量的电流等于驱动电源200的电压/r2，则判断继电器k2的触点存在黏连故障。

参见图2，继电器驱动电路110、120、130均包括电阻r10、r11、r12、r13、r14、电容c10、c11、c12、c13、二极管d10以及mos管q10。

电阻r10、r11的一端与电容c10的一端并接后与主控板100内的中央处理单元的gpio引脚连接，电阻r11的另一端与电容c11的一端并接后与mos管q10的栅极连接，mos管q10的漏极与二极管d10的正极、电容c12的一端、电阻r12的一端并接后与继电器k1、继电器k2或者继电器k3的线圈的一端连接，二极管d10的负极一方面与继电器k1、继电器k2或者继电器k3的线圈的另一端连接，另一方面与驱动电源200连接，电阻r12的另一端分别与电阻r13、r14的一端连接，电阻r14的另一端与电容c13的一端并接后连接在主控板100内的中央处理单元的adc引脚上，电阻r10、r13的另一端、电容c10、c11、c12、c13的另一端和mos管q10的源极分别接地。

继电器驱动电路110、120、130中的电容c10、c11和电阻r10、r11组成的滤波电路驱动mos管q10。二极管d10是反向续流二极管，其为mos管q10由导通转向关闭时为继电器的线圈提供泄放通路。电容c12、c13和电阻r12、r13、r14是mos管q10的输出滤波采样电路。do_relay_uc1是中央处理单元cpu的gpio脚，vdd_relay是继电器k1、k2或k3的驱动电压，由继电器k1、k2、k3的额定电压决定，ai_relay_status1接入到中央处理单元cpu的adc引脚。

当do_relay_uc1输出为低时，mos管q10关闭，vdd_relay的电流经过继电器k1、k2或k3的线圈通过r12、r13，通过ai_relay_status1上采集转换出来的输出电压应该接近vdd_relay，若这一数值很低，则判断继电器k1、k2或k3处于原边开路状态，此时继电器k1、k2或k3虽然有电流，但是非常低不会闭合；当do_relay_uc1输出为高时，此时mos管q10打开，vdd_relay经过继电器k1、k2或k3的线圈和mos管q10，继电器k1、k2或k3闭合，此时经过ai_relay_status1采集转换出来的输出电压接近为0，若这一数值比较高，则判断继电器驱动电路110、120、130或者mos管q10有故障。

在整个测试循环中，首先检查继电器k1、k2或k3的原边是否正常，然后再检查继电器k1、k2或k3的副边是否正常，若碰到故障，则马上停止测试，并断开所有的继电器继电器k1、k2、k3，同时显示当前的故障继电器编号和故障原因。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。