专利名称：监测接触类元件动态接触故障的监测仪的制作方法
技术领域：
本发明提供一种监测接触类元件动态接触故障监测仪，属于一种电子测量仪。
机械式的接点在外界动态的作用下会产生闭合接点误断开或接点的误闭合，这种现象称为动态接触故障。对于接触类元件所控制的系统，动态接触故障的危害极大。所以，几乎所有接触类元件的试验标准中都规定了在机械环境试验过程中要监测接触故障是否超出了规定值，这是保障接触类元件的质量和可靠性的重要标志。
国内外现有各种监测接触类元件在机械环境试验过程中出现接触故障的方法大都采用阻容式的充放电电路来产生参考用的标准时间间隔，用来和故障时间比较，这种电路的缺点是抗干扰能力差，受温度、时间的影响较大，稳定性、一致性均较差，由于电容上电荷的积累还容易产生误判，致使监测精度低，目前电子工业的发展对接触类元件的要求愈来愈高，原有的监测仪已不能适应。
本发明的目的在于提供一种采用全数字量控制的监测电路，监测接触类元件在机械环境试验中出现的动态接触故障。
本发明所提供的监测接触类元件动态接触故障的监测仪，由仪器面板、设于面板上的开关、显示元件、电子线路组成，其电子线路包括电源电路、恒流源电路、报警显示电路，在线路上还设有由10MHZ晶体振荡器、分频器、可编程存贮电路和数据选择器组成的时基信号发生电路;由电压比较器构成的故障幅度比较电路;由两个十进制计数器串联组成的故障时间鉴别电路;由时基信号发生电路输出的时基信号与由故障幅度鉴别电路输出的脉冲信号输入到故障时间鉴别电路进行比较，比较后输出进位信号或自清零信号送显示报警电路。本仪器所设的显示报警电路有由D触发器、与门电路、锁存器和译码、驱动、显示器组成的故障持续时间显示电路;由D触发器和与门做触发元件的故障次数统计电路和显示电路，故障次数统计电路由＝级+进位计数器、译码、驱动、显示器组成;显示电路包括D触发器、电阻、晶体管组成的驱动电路和置于晶体管集电极上的发光二极管。
说明书附图1、本发明所提供的动态接触故障监测仪的原理方框图。
2、本发明所提供的动态接触故障监测仪时基信号发生电路的原理方框图。
3、本发明所提供的动态接触故障监测仪中故障幅度鉴别电路原理图。
4、本发明所提供的动态接触故障监测仪中故障时间鉴别电路原理图。
5、本发明所提供动态接触故障监测仪中接触故障持续时间锁存电路原理图，6、本发明所提供动态接触故障监测仪中接触故障次数统计与故障指示电路原理图。
7、本发明所提供动态接触故障监测仪实施例。
7-a 电源电路图其中，9N1三端稳压器 78059N2三端稳压器 78059N3三端稳压器 79059N4三端稳压器 LM371图7-a′恒流源电路其中6N1-13.三端稳压器 LM371图7-b时基信号发生电路原理图
1D174LS141D2EPROM 27161D3八选一数据选择器74LS1S11D4八缓冲器74LS3671D5高速反相器74F041D6～1D9计数器74LS1921D10八缓冲器74LS3677-C故障幅度鉴别电路原理图4D1、3-8六反相器74LS044D2-3四二输入或门74LS324N1摸拟开关CD40524N2摸拟电压比较器LM361N7-C′2倍衰减器其中，5V1-12、2AP5、7-d故障时间鉴别电路与故障次数统计电路其中2D1、2、4、5、7、8、10、11、13、14、16、17。计数器74LS1922D3、6、9、12、15、18BD锁存器74LS3737-d′锁存信号产生电路其中3V1-7开关三极管 3DK2C3D1、6、7、8、16集成双D触发器74LS743D5、9、15高速D触发器74F747-e显示板其中8V1、3、5、7、9、11三极管3DK2C8V2、4、6、8、10发光二极管BT2058D1三输入或门CD40758D2、5六反相器74LS048D3、6四输入或门74LS218D7-147段发光数码LDD680R下面结合附图将各电路的工作原理分述如下图2为时基信号发生电路原理图，由10MHZ晶体振荡器产生10MHZ的方波信号，经几级分频器产生的分信号与可编程存贮器发生的控制信号一起输入到数据选择器，由数据选择器输出所需的时基信号送至故障时间鉴别电路。
图3为故障幅度鉴别电路方框原理图，鉴别电路由电压比较器构成，被测件的故障脉冲加到电压比较器的同相输入端，基准电压加在电压比较器的反相输入端，当故障脉冲电压的幅值超过基准电压时，比较器翻转输送一个宽度和输入故障脉冲相同的故障信号，当故障电压的幅值低于基准电压时，也就是无故障出现，比较器输出为低电平。
图4为故障时间鉴别电路原理图，该电路由两个十进制计数器串联而成，两计数器的数据端全部接为低电平，从故障幅度鉴别电路送来的故障信号和时基电路送来的时基信号分别送入时间鉴别电路的两输入端，当故障脉冲输入时，输入高电平使计数器进行计数，当输入端进来第10个时基脉冲时，由计数器输出一个进位脉冲到下一级计数器，只要观察计数器是否有进位脉冲输出，就可准确地判断出接触故障的持续时间是否超出要求，因电路中所有计数器的数据端全部接为低电平，故无故障时，输出也为低电平，即起到了清零的作用。
图5所示为接触故障持续时间的锁存电路，该电路通过与门与D触发器产生锁存器的锁存使能信号，当计数器出现进位脉冲，故障的下降沿到来时，与门发出一个信号触发D触发器，用其低电平输出端作为锁存器的锁存信号并锁存计数器的数值送驱动、译码、显示器显示，其显示值即为故障持续时间，当故障持续时间低于标准时，由于计数器无输出故显示器不予显示。
图6所示为故障次数统计电路与显示电路，两电路同是由D触发器和与门电路做触发元件，当故障脉冲到来触发D触发器产生触发信号使统计电路计数，每过一个故障脉冲计数器就计数一次，每10个故障脉冲过来，第一级计数器就输出一个进位脉冲到第二级计数器，计数器计数后送锁存器锁存后、送译码、显示电路显示。该电路用故障脉冲作触发脉冲，同时又作清零用，故障脉冲的下降沿使D触发器清零，从而使计数器统计的数目与故障次数相等。与门与D触发器产生一个脉冲后，再去触发显示电路中的D触发器形成一个稳定的高电平，使晶体管导通，发光二极管发光指示。
本发明所提供的动态故障监测仪，采用了全数字式故障时间比较技术，并能将故障持续时间和故障次数等测量结果以数字形式显示出来。该监测仪抗干扰性能好，测量精度高，能定性、定量显示测量结果，可广泛用于各种连接器、继电器、开关等元件的接触故障监测。
下面再进一步结合
本发明的实施，本发明所提供的动态接触故障监测仪，其制作工艺流程同于一般电子测量仪器，图7a-e为检测仪各电路的实施例图。本实施例，设置了12个通道，图7-a为电源电路板图，它提供该仪器各电路板所需的电压，图7-a′为恒流源图，恒流源也分12个路输出，由三端可调稳压器LM317和电位器组成，各路输出均为100mA，图7-b所示为时基信号发生电路，电路中采用10MHZ晶体振荡器，可编程存贮器采用的2716EPROM电路，用四个计数器74LS192做四级分频用，数据选择器选用的74LS151八选一数据选择器。图7-C故障幅度鉴别电路，由于在GB5095.1-85中规定故障幅度电压电动势的50%为发生故障，在本实施例中所加电源电压为10V，所以如被测故障电压超过5V，即判为发生故障，本实施例中选用了摸拟电压比较器LM361N，加在反相输入端上的基准电压为+2.5V，故将被测故障电压先经图7-C′所示的2倍衰减器衰减后再加到比较器的同相输入端，当比较器有输出时即发生了接触故障。故障时间鉴别电路的计数器采用两个74LS19Z2十进位制计数器串联而成，其数据端全部接为低电平，时基信号从5脚输入，故障电压从11脚输入，进位脉冲从12脚输出。故障持续时间的显示电路，用图7-d′锁存信号产生电路，由74LS74双D触发器和74LSO8四2输入与门产生锁存使能信号，由74LSO8锁存器计数器的信号。锁存信号送图7-e所示的显示板电路进行显示。本实施例中故障次数统计电路采用十进制计数器74LS192串联而成，计数后送显示板显示。
权利要求
1.一种监测接触类元件动态接触故障的监测仪，由仪器面板、设于面板上的开关、显示元件、电子线路组成，其电子线路包括电源电路、恒流源电路、报警显示电路，其特征在于线路上还设有(1)由10MHZ晶体振荡器、分频器、可编程存贮电路和数据选择器组成的时基信号发生电路，由10MHZ晶体振荡器产生方波信号，经几级分频器分频后的分频信号与可编程存贮器发出的控制信号一起输入到数据选择器输出所需的基信号；(2)由电压比较器构成的故障幅度比较器；(3)由两个十进位计数器串联而成的故障时间鉴别电路，由时基信号发生电路输出的时基信号与由故障幅度鉴别电路，输出的故障脉冲信号输入到故障时间鉴别电路进行比较，比较后输出进位信号或自清零信号送报警显示电路。
2.根据权利要求1所述的监测接触类元件动态故障监测仪，其特征在于电子线路中的报警、显示电路包括(4)由D触发器、与门电路、锁存器和译码、驱动、显示器组成的故障持续时间显示电路;(5)由D触发器和与门电路做触发元件的故障次数统计电路和显示电路，故障次数统计电路由二级十进位计数器、译码、驱动、显示器组成;显示电路包括D触发器、电阻、晶体管组成的驱动电路和置于晶体管集电极上的发光二极管。
全文摘要
现有的各种监测接触类元件出现动态接触故障的监测仪存在抗干扰能力差、稳定性、一致性较差等缺点，且监测精度低。本发明所提供监测仪采用了数字式时间比较技术。其线路由时基信号发生电路、时间鉴别电路、幅度鉴别电路、报警、显示电路组成。该电路抗干扰性能好、监测精度高，能将故障持续时间与故障次数等监测结果用数字形式显示出来。此监测仪可广泛用于连接器、继电器、开关等元件的动态接触故障监测。
文档编号G01R31/00GK1057111SQ9010399
公开日1991年12月18日 申请日期1990年5月28日 优先权日1990年5月28日
发明者郝秉珍, 包思云 申请人:机械电子工业部第四十一研究所