一种继电器类单机加速贮存试验测试装置及测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种继电器类单机加速贮存试验测试装置，用于对多个继电器类单机进行加速贮存测试，每一继电器类单机均包括多个输入输出端子，其包括：多个恒温恒湿试验箱、智能报警系统、端子切换与控制电路、接触电阻测量电路、时间参数测量电路和上位机系统，其中：上位机系统分别与端子切换与控制电路和时间参数测量电路连接，上位机系统向端子切换与控制电路和时间参数测量电路发送参数设置命令、系统自检命令及开始测试命令；端子切换与控制电路连接在多个继电器类单机与接触电阻测量电路之间，接触电阻测量电路用于测试继电器类单机中每一个输入输出端子处的接触电阻值以及将测得的接触电阻值发送至上位机系统。
【专利说明】
一种继电器类单机加速贮存试验测试装置及测试方法
技术领域
[0001]本发明涉及继电器性能测试技术领域，具体而言，涉及一种继电器类单机加速贮存试验测试装置及测试方法。
【背景技术】
[0002]继电器类单机通常是由继电器、电阻、二极管等分立器件组成的一类机电产品，其广泛应用于导弹、火箭等国防武器装备系统中，用于完成信号传递、系统供配电等功能，其可靠性直接影响着整个国防武器系统的可靠性。
[0003]现代武器装备长期处于贮存环境中，在温度、湿度、振动、电应力的综合作用下，其寿命、功能指标的变化直接影响到导弹能否可靠工作。因此，对继电器类单机贮存可靠性的研究具有重要的应用价值。
[0004]目前，对于继电器的贮存测试国内外已经有了一定的研究，但是对于继电器类单机系统的研究还很少，还没有专门的测试系统监测单机的贮存退化参数，现行的一些加速试验方法还不够完善，对单机的可靠性评估还处于起步阶段。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种继电器类单机加速贮存试验测试装置及测试方法，用以对继电器类单机在加速贮存过程中的性能参数进行测量。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供了一种继电器类单机加速贮存试验测试装置，用于对多个继电器类单机进行加速贮存测试，每一继电器类单机均包括多个输入输出端子，其包括:多个恒温恒湿试验箱、智能报警系统、端子切换与控制电路、接触电阻测量电路、时间参数测量电路和上位机系统，其中:
[0007]每个恒温恒湿试验箱中设有一个继电器类单机，所述恒温恒湿试验箱用于提供恒温恒湿的环境应力；
[0008]多个所述继电器类单机、多个恒温恒湿试验箱和所述智能报警系统分别与一电源连接；
[0009]所述智能报警系统用于实时采集多个所述恒温恒湿试验箱外部的环境参数，当所述环境参数超过一设定值时进行报警并切断多个所述恒温恒湿试验箱和多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路；
[0010]所述上位机系统分别与所述端子切换与控制电路和所述时间参数测量电路连接，所述上位机系统向所述端子切换与控制电路和所述时间参数测量电路发送参数设置命令、系统自检命令及开始测试命令；
[0011]所述端子切换与控制电路连接在多个所述继电器类单机与所述接触电阻测量电路之间，用于依次切换与所述接触电阻测量电路连接的多个所述继电器类单机中的输入输出端子；
[0012]所述接触电阻测量电路用于测试所述继电器类单机中每一个输入输出端子处的接触电阻值，以及将测得的所述接触电阻值发送至所述上位机系统；
[0013]所述时间参数测量电路连接在多个所述继电器类单机与所述上位机系统之间，用于测量多个所述继电器类单机每一个输入输出端子的时间参数并将测得的时间参数发送至所述上位机系统。
[0014]在本发明的一实施例中，所述智能报警系统包括报警器主机、传感器单元、声光报警器、GSM收发模块、一号继电器、一号接触器、二号接触器和三号接触器，其中:
[0015]所述传感器单元包括多个传感器，多个所述传感器分别用于采集所述恒温恒湿试验箱外部的温度数据、湿度数据和烟雾浓雾数据并将采集到的所述温度数据、所述湿度数据和所述烟雾浓雾数据发送至所述报警器主机；
[0016]所述报警器主机中设有一温度数据阈值、一湿度数据阈值和一烟雾浓雾数据阈值，所述报警器主机接收所述传感器单元发送的数据并将其分别与上述阈值进行比较，当所述传感器单元发送的一个或多个数据超出阈值时，所述报警器主机发送报警信号至所述声光报警器和所述G SM收发模块；
[0017]所述声光报警器接收到所述报警信号后通过声音和闪烁光进行报警；
[0018]所述GSM收发模块包括一SIM卡单元，所述GSM收发模块接收到所述报警信号后通过所述SIM卡单元拨通一预设报警号码以将报警信息传递给远程监控人员；
[0019]所述一号继电器内置于所述报警器主机中并包括一常开触点，所述一号接触器包括一线圈、一第一常开触点和一第二常开触点，所述一号继电器的常开触点与所述一号接触器中的所述第一常开触点并联，所述一号继电器的常开触点的两端分别连接220V交流电的火线和所述一号接触器中的所述线圈，所述一号接触器中的所述线圈的另一端与220V交流电的零线连接；
[0020]所述二号接触器包括一线圈和两个常闭触点，所述三号接触器包括一线圈和多个常开触点，所述三号接触器中的多个开闭触点用于接通多个所述恒温恒湿试验箱、多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路，所述二号接触器中的线圈与所述一号接触器中的第二常开触点相连，所述二号接触器中的两个常闭触点的一端分别连接220V交流电的零线与火线，另一端分别连接所述三号接触器中线圈的两端；
[0021]当所述报警器主机中未产生报警信号时，所述一号继电器中的常开触点和所述一号接触器中的常开触点均断开，所述二号接触器中的常闭触点闭合，所述三号接触器中的多个常开触点闭合，多个所述恒温恒湿试验箱和多个所述继电器类单机与所述电源接通；
[0022]当所述报警器主机中产生报警信号时，所述报警器主机控制所述一号继电器中的常开触点闭合，从而所述一号接触器中的线圈上电以及常开触点闭合，进而所述二号接触器中的常闭触点断开，以使所述三号接触器中的线圈断电及多个常开触点断开，从而断开多个所述恒温恒湿试验箱、多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路。
[0023 ]在本发明的一实施例中，所述端子切换与控制电路包括电源控制系统、主控单元、串口通信单元、CAN通信单元、晶体管阵列和继电器切换组，其中:
[0024]所述电源控制系统包括多个继电器切换单元，每一继电器切换单元均与所述电源和其中一个继电器类单机连接，多个所述继电器切换单元用于切换所述电源与多个所述继电器类单机之间的通路；
[0025]所述CAN通信单元连接在所述上位机系统与所述主控单元之间，所述CAN通信单元接收所述上位机系统发送的接触电阻测试命令并将其发送至所述主控单元；
[0026]所述串口通信单元连接在所述主控单元与所述接触电阻测量电路之间，所述串口通信单元接收所述主控单元发送的接触电阻测试命令、接触电阻测量电路系统复位命令、量程设置命令、触发设置命令并将其发送至所述接触电阻测量电路，以及接收所述接触电阻测量电路测得的接触电阻值并将其发送至所述主控单元，所述主控单元进一步将测得的接触电阻值通过所述CAN通信单元发送至所述上位机系统；
[0027]所述继电器切换组包括多组继电器，每组继电器包括四个继电器，每个继电器包括一线圈和一常开触点，每组中的四个继电器的其中一端分别与所述接触电阻测量电路中的电流输入端、电压输入端、电流输出端和电压输出端连接，另一端分别与其中一个输入输出端子处的接触电阻测量端连接；
[0028]所述继电器切换组中继电器的组数为NI，且N1=N2XN3，其中，N2为继电器类单机的数目，N3为每一继电器类单机中输入输出端子的数目；
[0029]所述晶体管阵列连接在所述主控单元与所述继电器切换组之间，所述晶体管阵列包括NI路达林顿管，每一路达林顿管与其中一组继电器连接以控制该组继电器中的常开触点闭合或断开。
[0030]在本发明的一实施例中，所述继电器切换单元包括三极管T、电阻R1、电阻R2和继电器K，其中:
[0031 ]电阻Rl的两端分别与所述主控单元和所述三极管T的基极连接；
[0032]电阻R2的两端分别与所述三极管T的集电极和地连接；
[0033]继电器K中的线圈的两端分别与所述三极管T的发射极和地连接；
[0034]继电器K中的常开触点分别与所述电源和一继电器类单机连接。
[0035]在本发明的一实施例中，所述主控单元为STM32。
[0036]在本发明的一实施例中，所述晶体管阵列为ULN2003。
[0037]在本发明的一实施例中，所述接触电阻测量电路包括一交流四线式电阻测量电路。
[0038]在本发明的一实施例中，所述时间参数测量电路包括主控单元、信号采集电路、信号调理电路、触发源选择电路和时序控制电路，所述主控单元与所述上位机系统连接，多个所述继电器类单机与所述时序控制电路和所述信号调理电路连接，其中:
[0039]所述主控单元接收所述上位机系统发送的时间参数采集命令信号以及将测得的时间参数上传至所述上位机系统；
[0040]所述信号采集电路接收所述主控单元发送的时间参数采集命令信号并将其发送至所述信号调理电路以及采集由所述信号调理电路调理后的时间参数信号；
[0041]所述信号调理电路接收时间参数采集命令信号并将采集到的继电器类单机的时间参数信号调理为所述信号采集电路能够接收的信号；
[0042]所述触发源选择电路用于选择一触发源以触发所述信号采集电路进行信号采集；
[0043]所述时序控制电路用于控制时间参数信号采集的时序。
[0044]为了达到上述目的，本发明还提供了一种使用上述继电器类单机加速贮存试验测试装置的测试方法，包括以下步骤:
[0045]S1:设定每个恒温恒湿试验箱的温度、湿度和加速贮存时间，将多个继电器类单机分别置于多个恒温恒湿试验箱中；
[0046]S2:启动所述智能报警系统和多个所述恒温恒湿试验箱；
[0047]S3:所述恒温恒湿试验箱持续所述加热设定贮存时间后停止加热，直至多个所述恒温恒湿试验箱冷却至环境温度;S4:所述智能报警系统实时采集多个所述恒温恒湿试验箱外部的环境参数，当所述环境参数超过一设定值时进行报警并切断多个所述恒温恒湿试验箱和多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路；
[0048]S5:所述上位机系统发送接触电阻测试命令至所述端子切换与控制电路，所述端子切换与控制电路控制其中一个继电器类单机与所述电源连接，所述上位机系统发送开始测试命令至所述接触电阻测量电路；
[0049]S6:所述接触电阻测量电路分别测量该继电器类单机中的每个输入输出端子处的接触电阻值并将测得的接触电阻值发送至所述上位机系统；
[0050]S7:所述上位机系统发送时间参数测试命令信号至所述时间参数测量电路，所述时间参数测量电路分别测量该继电器类单机中的每个输入输出端子处时间参数并将测得的时间参数发送至所述上位机系统；
[0051]S8:所述端子切换与控制电路控制下一个继电器类单机与所述电源连接，以测量下一个继电器类单机中每个输入输出端子处的接触电阻值和时间参数；
[0052]S9:依次执行步骤S8直至对所有继电器类单机完成测试。
[0053]在本发明的一实施例中，在所述上位机系统中使用MATLAB引擎调用测试的数据并应用基于Wiener过程的可靠性评估方法评估所述继电器类单机的贮存可靠性。
[0054]本发明通过恒温恒湿试验箱模拟继电器类单机的贮存环境，提高温度应力使继电器类单机加速老化，可以简单、快速的获得继电器类单机的贮存可靠性参数。测试时，本发明能够满足国军标的要求，通过应用交流四线法测量继电器类单机的接触电阻值，以及应用时间参数测量电路测量继电器类单机的时间参数，使得测试结果准确且可靠，本发明的操作方法简单，对采集的数据使用Wiener随机过程评估单机可靠性，从而可以有效消除初始测量误差，提尚评估精度。
【附图说明】
[0055]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。
[0056]图1为本发明提供的继电器类单机加速贮存试验测试装置的结构示意图；
[0057]图2为本发明一实施例的智能报警系统的结构示意图；
[0058]图3为本发明一实施例的端子切换与控制电路的结构示意图；
[0059]图4为本发明一实施例的时间参数测量电路的结构示意图。
[0060]附图标记说明:1-恒温恒湿试验箱;2-智能报警系统；21-报警器主机;22-传感器单元;23-声光报警器;24-GSM收发模块;25-—号继电器;26-—号接触器;27-二号接触器；28-三号接触器;3-电源;4-端子切换与控制电路;41-电源控制系统;411-继电器切换单元；42-主控单元;43-串口通信单元;44-CAN通信单元;45-晶体管阵列;450-达林顿管;46-继电器切换组;460-—组继电器;5-接触电阻测量电路;6-时间参数测量电路;61-主控单元;62-信号采集电路;63-信号调理电路;64-触发源选择电路;65-时序控制电路;7-上位机系统；8-继电器类单机。
【具体实施方式】
[0061]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0062]本发明提供的继电器类单机加速贮存试验测试装置用于对多个继电器类单机进行加速IC存测试，每一继电器类单机均包括多个输入输出端子，此处的输入输出端子指的是继电器类单机中的对外信号输入输出的连接器引脚，图1为本发明提供的继电器类单机加速贮存试验测试装置的结构示意图，如图所示，本发明提供的继电器类单机加速贮存试验测试装置包括:多个恒温恒湿试验箱1、智能报警系统2、端子切换与控制电路4、接触电阻测量电路5、时间参数测量电路6和上位机系统7，其中:
[0063]每个恒温恒湿试验箱I中设有一个继电器类单机8，恒温恒湿试验箱I用于提供恒温恒湿的环境应力；
[0064]多个继电器类单机8、多个恒温恒湿试验箱I和智能报警系统2分别与一电源3连接；
[0065]智能报警系统2用于实时采集恒温恒湿试验箱I外部的环境参数，当环境参数超过一设定值时进行报警并切断多个恒温恒湿试验箱I和多个继电器类单机8与电源3之间的通路；
[0066]上位机系统7分别与端子切换与控制电路4和时间参数测量电路6连接，上位机系统7向端子切换与控制电路4和时间参数测量电路6发送参数设置命令、系统自检命令及开始测试命令；
[0067]端子切换与控制电路4连接在多个继电器类单机8与接触电阻测量电路5之间，用于依次切换与接触电阻测量电路5连接的多个继电器类单机8中的输入输出端子；
[0068]接触电阻测量电路5用于测试继电器类单机8中每一个输入输出端子处的接触电阻值，以及将测得的接触电阻值发送至上位机系统7;
[0069]时间参数测量电路6连接在多个继电器类单机8与上位机系统7之间，用于测量多个继电器类单机8每一个输入输出端子的时间参数并将测得的时间参数发送至上位机系统I。
[0070]图2为本发明一实施例的智能报警系统的结构示意图，如图所示，本发明一实施例的智能报警系统2包括报警器主机21、传感器单元22、声光报警器23、GSM收发模块24、一号继电器25、一号接触器26、二号接触器27和三号接触器28，其中:
[0071]传感器单元22包括多个传感器，多个传感器22分别用于采集恒温恒湿试验箱I夕卜部的温度数据、湿度数据和烟雾浓雾数据并将采集到的温度数据、湿度数据和烟雾浓雾数据发送至报警器主机21;
[0072]报警器主机21中设有一温度数据阈值、一湿度数据阈值和一烟雾浓雾数据阈值，报警器主机21接收传感器单元22发送的数据并将其分别与上述阈值进行比较，当传感器单元22发送的一个或多个数据超出阈值时，报警器主机21发送报警信号至声光报警器23和GSM收发模块24;
[0073]声光报警器23接收到报警信号后通过声音和闪烁光进行报警；
[0074]GSM收发模块24包括一 S頂卡单元，GSM收发模块24接收到报警信号后通过S頂卡单元拨通一预设报警号码以将报警信息传递给远程监控人员；
[0075]一号继电器25内置于报警器主机21中并包括一常开触点，一号接触器26包括一线圈、一第一常开触点和一第二常开触点，一号继电器25的常开触点与一号接触器26中的第一常开触点并联，一号继电器25的常开触点的两端分别连接220V交流电的火线和一号接触器26中的线圈，一号接触器26中的线圈的另一端与220V交流电的零线连接；
[0076]二号接触器27包括一线圈和两个常闭触点，三号接触器28包括一线圈和多个常开触点，三号接触器28中的多个常开触点用于接通多个恒温恒湿试验箱1、多个继电器类单机8与电源3之间的通路，二号接触器27中的线圈与一号接触器26中的第二常开触点相连，二号接触器27中的两个常闭触点的一端分别连接220V交流电的零线与火线，另一端分别连接三号接触器28中线圈的两端；
[0077]当报警器主机21中未产生报警信号时，一号继电器25中的常开触点和一号接触器26中的常开触点均断开，二号接触器27中的常闭触点闭合，三号接触器28中的多个常开触点闭合，多个恒温恒湿试验箱I和多个继电器类单机8与和电源3接通；
[0078]当报警器主机21中产生报警信号时，报警器主机21控制一号继电器25中的常开触点闭合，从而一号接触器26中的线圈上电以及常开触点闭合，进而二号接触器27中的常闭触点断开，以使三号接触器28中的线圈断电及多个常开触点断开，从而断开多个恒温恒湿试验箱1、多个继电器类单机8与电源3之间的通路。
[0079]图3为本发明一实施例的端子切换与控制电路的结构示意图，如图所示，本发明一实施例的端子切换与控制电路4包括电源控制系统41、主控单元42、串口通信单元43、CAN通信单元44、晶体管阵列45和继电器切换组46，其中:
[0080]电源控制系统41包括多个继电器切换单元411，每一继电器切换单元411均与电源3和其中一个继电器类单机8(为了便于画图表示，图3中左侧和右侧各绘制有一继电器类单机8，实际二者等同)连接，多个继电器切换单元411用于切换电源3与多个继电器类单机8之I司的通路；
[0081]CAN通信单元44连接在上位机系统7与主控单元42之间，CAN通信单元44接收上位机系统7发送的接触电阻测试命令并将其发送至主控单元42;
[0082]串口通信单元43连接在42主控单元与接触电阻测量电路5之间，串口通信单元43采用RS232通信方式，串口通信单元43接收主控单元42发送的接触电阻测试命令、接触电阻测量电路系统复位命令、量程设置命令、触发设置命令并将其发送至述接触电阻测量电路5，以及接收接触电阻测量电路5测得的接触电阻值并将其发送至主控单元42，主控单42元进一步将测得的接触电阻值通过CAN通信单元44发送至上位机系统7;
[0083]继电器切换组46包括多组继电器460，每组继电器460包括四个继电器，每个继电器包括一线圈和一常开触点，每组中的四个继电器的其中一端分别与接触电阻测量电路5中的电流输入端、电压输入端、电流输出端和电压输出端连接，另一端分别与其中一个输入输出端子处的接触电阻测量端连接；
[0084]继电器切换组46中继电器的组数为NI，且N1=N2XN3，其中，N2为继电器类单机8的数目，N3为每一继电器类单机中输入输出端子的数目；
[0085]晶体管阵列45连接在主控单元42与继电器切换组46之间，晶体管阵列45包括NI路达林顿管450，每一路达林顿管450与其中一组继电器460连接以控制该组继电器中的常开触点闭合或断开。
[0086]如图3所示，本发明一实施例的端子切换与控制电路中的继电器切换单元411包括三极管T、电阻R1、电阻R2和继电器K，其中:
[0087]电阻Rl的两端分别与主控单元42和三极管T的基极连接；
[0088]电阻R2的两端分别与三极管T的集电极和地连接；
[0089]继电器K中的线圈的两端分别与三极管T的发射极和地连接；
[0090]继电器K中的常开触点分别与电源3和一继电器类单机8连接。
[0091]本发明中的主控单元42可以采用STM32实现，晶体管阵列45采用ULN2003实现，接触电阻测量电路5包括一交流四线式电阻测量电路，从而通过交流四线法测得接触电阻。
[0092]图4为本发明一实施例的时间参数测量电路的结构示意图，如图所示，本发明一实施例的时间参数测量电路6包括主控单元61、信号采集电路62、信号调理电路63、触发源选择电路64和时序控制电路65，主控单元61与上位机系统7连接，多个继电器类单机8与时序控制电路65和信号调理电路63连接，其中:
[0093]主控单元61接收上位机系统7发送的时间参数采集命令信号以及将测得的时间参数上传至上位机系统7;
[0094]信号采集电路62接收主控单元61发送的时间参数采集命令信号并将其发送至信号调理电路63以及采集由信号调理电路调理63后的时间参数信号；
[0095]信号调理电路63接收时间参数采集命令信号并将采集到的继电器类单机8的时间参数信号调理为信号采集电路62能够接收的信号；
[0096]触发源选择电路64用于选择一触发源以触发信号采集电路62进行信号采集；
[0097]时序控制电路65用于控制时间参数信号采集的时序。
[0098]本发明提供的使用上述继电器类单机加速贮存试验测试装置的测试方法，包括以下步骤:
[0099]S1:设定每个恒温恒湿试验箱的温度、湿度和加速贮存时间，将多个继电器类单机分别置于多个恒温恒湿试验箱中；
[0100]S2:启动智能报警系统和多个恒温恒湿试验箱；
[0101]S3:恒温恒湿试验箱持续加热设定贮存时间后停止加热，直至恒温恒湿试验箱冷却至环境温度；
[0102]S4:智能报警系统实时采集多个恒温恒湿试验箱外部的环境参数，当环境参数超过一设定值时进行报警并切断多个恒温恒湿试验箱和多个继电器类单机与电源之间的通路；
[0103]S5:上位机系统发送接触电阻测试命令至端子切换与控制电路，端子切换与控制电路控制其中一个继电器类单机与电源连接，上位机系统发送开始测试命令至接触电阻测量电路；
[0104]S6:接触电阻测量电路分别测量该继电器类单机中的每个输入输出端子处的接触电阻值并将测得的接触电阻值发送至上位机系统；
[0105]S 7:上位机系统发送时间参数测试命令信号至时间参数测量电路，时间参数测量电路分别测量该继电器类单机中的每个输入输出端子处时间参数并将测得的时间参数发送至上位机系统；
[0106]S8:端子切换与控制电路控制下一个继电器类单机与电源连接，以测量下一个继电器类单机中每个输入输出端子处的接触电阻值和时间参数；
[0107]S9:依次执行步骤S8直至对所有继电器类单机完成测试。
[0108]在上述测试步骤中，可以在上位机系统中使用MATLAB引擎调用测试的数据并应用基于Wiener过程的可靠性评估方法评估继电器类单机的贮存可靠性。
[0109]本发明通过恒温恒湿试验箱模拟继电器类单机的贮存环境，提高温度应力使继电器类单机加速老化，可以简单、快速的获得继电器类单机的贮存可靠性参数。测试时，本发明能够满足国军标的要求，通过应用交流四线法测量继电器类单机的接触电阻值，以及应用时间参数测量电路测量继电器类单机的时间参数，使得测试结果准确且可靠，本发明的操作方法简单，对采集的数据使用Wiener随机过程评估单机可靠性，从而可以有效消除初始测量误差，提尚评估精度。
[0110]本领域普通技术人员可以理解:附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
[0111]本领域普通技术人员可以理解:实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0112]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种继电器类单机加速贮存试验测试装置，用于对多个继电器类单机进行加速贮存测试，每一继电器类单机均包括多个输入输出端子，其特征在于，包括:多个恒温恒湿试验箱、智能报警系统、端子切换与控制电路、接触电阻测量电路、时间参数测量电路和上位机系统，其中: 每个恒温恒湿试验箱中设有一个继电器类单机，所述恒温恒湿试验箱用于提供恒温恒湿的环境应力； 多个所述继电器类单机、多个恒温恒湿试验箱和所述智能报警系统分别与一电源连接； 所述智能报警系统用于实时采集多个所述恒温恒湿试验箱外部的环境参数，当所述环境参数超过一设定值时进行报警并切断多个所述恒温恒湿试验箱和多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路； 所述上位机系统分别与所述端子切换与控制电路和所述时间参数测量电路连接，所述上位机系统向所述端子切换与控制电路和所述时间参数测量电路发送参数设置命令、系统自检命令及开始测试命令； 所述端子切换与控制电路连接在多个所述继电器类单机与所述接触电阻测量电路之间，用于依次切换与所述接触电阻测量电路连接的多个所述继电器类单机中的输入输出端子； 所述接触电阻测量电路用于测试所述继电器类单机中每一个输入输出端子处的接触电阻值，以及将测得的所述接触电阻值发送至所述上位机系统； 所述时间参数测量电路连接在多个所述继电器类单机与所述上位机系统之间，用于测量多个所述继电器类单机每一个输入输出端子的时间参数并将测得的时间参数发送至所述上位机系统。2.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述智能报警系统包括报警器主机、传感器单元、声光报警器、GSM收发模块、一号继电器、一号接触器、二号接触器和三号接触器，其中: 所述传感器单元包括多个传感器，多个所述传感器分别用于采集所述恒温恒湿试验箱外部的温度数据、湿度数据和烟雾浓雾数据并将采集到的所述温度数据、所述湿度数据和所述烟雾浓雾数据发送至所述报警器主机； 所述报警器主机中设有一温度数据阈值、一湿度数据阈值和一烟雾浓雾数据阈值，所述报警器主机接收所述传感器单元发送的数据并将其分别与上述阈值进行比较，当所述传感器单元发送的一个或多个数据超出阈值时，所述报警器主机发送报警信号至所述声光报警器和所述GSM收发模块； 所述声光报警器接收到所述报警信号后通过声音和闪烁光进行报警； 所述GSM收发模块包括一 SIM卡单元，所述GSM收发模块接收到所述报警信号后通过所述S頂卡单元拨通一预设报警号码以将报警信息传递给远程监控人员； 所述一号继电器内置于所述报警器主机中并包括一常开触点，所述一号接触器包括一线圈、一第一常开触点和一第二常开触点，所述一号继电器的常开触点与所述一号接触器中的所述第一常开触点并联，所述一号继电器的常开触点的两端分别连接220V交流电的火线和所述一号接触器中的所述线圈，所述一号接触器中的所述线圈的另一端与220V交流电的零线连接； 所述二号接触器包括一线圈和两个常闭触点，所述三号接触器包括一线圈和多个常开触点，所述三号接触器中的多个常开触点用于接通多个所述恒温恒湿试验箱、多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路，所述二号接触器中的线圈与所述一号接触器中的第二常开触点相连，所述二号接触器中的两个常闭触点的一端分别连接220V交流电的零线与火线，另一端分别连接所述三号接触器中线圈的两端； 当所述报警器主机中未产生报警信号时，所述一号继电器中的常开触点和所述一号接触器中的常开触点均断开，所述二号接触器中的常闭触点闭合，所述三号接触器中的多个常开触点闭合，多个所述恒温恒湿试验箱和多个所述继电器类单机与所述电源接通； 当所述报警器主机中产生报警信号时，所述报警器主机控制所述一号继电器中的常开触点闭合，从而所述一号接触器中的线圈上电以及常开触点闭合，进而所述二号接触器中的常闭触点断开，以使所述三号接触器中的线圈断电及多个常开触点断开，从而断开多个所述恒温恒湿试验箱、多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路。3.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述端子切换与控制电路包括电源控制系统、主控单元、串口通信单元、CAN通信单元、晶体管阵列和继电器切换组，其中: 所述电源控制系统包括多个继电器切换单元，每一继电器切换单元均与所述电源和其中一个继电器类单机连接，多个所述继电器切换单元用于切换所述电源与多个所述继电器类单机之间的通路； 所述CAN通信单元连接在所述上位机系统与所述主控单元之间，所述CAN通信单元接收所述上位机系统发送的接触电阻测试命令并将其发送至所述主控单元； 所述串口通信单元连接在所述主控单元与所述接触电阻测量电路之间，所述串口通信单元接收所述主控单元发送的接触电阻测试命令、接触电阻测量电路系统复位命令、量程设置命令、触发设置命令并将其发送至所述接触电阻测量电路，以及接收所述接触电阻测量电路测得的接触电阻值并将其发送至所述主控单元，所述主控单元进一步将测得的接触电阻值通过所述CAN通信单元发送至所述上位机系统； 所述继电器切换组包括多组继电器，每组继电器包括四个继电器，每个继电器包括一线圈和一常开触点，每组中的四个继电器的其中一端分别与所述接触电阻测量电路中的电流输入端、电压输入端、电流输出端和电压输出端连接，另一端分别与其中一个输入输出端子处的接触电阻测量端连接； 所述继电器切换组中继电器的组数为NI，且N1=N2XN3，其中，N2为继电器类单机的数目，N3为每一继电器类单机中输入输出端子的数目； 所述晶体管阵列连接在所述主控单元与所述继电器切换组之间，所述晶体管阵列包括NI路达林顿管，每一路达林顿管与其中一组继电器连接以控制该组继电器中的常开触点闭合或断开。4.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述继电器切换单元包括三极管T、电阻R1、电阻R2和继电器K，其中: 电阻Rl的两端分别与所述主控单元和所述三极管T的基极连接； 电阻R2的两端分别与所述三极管T的集电极和地连接； 继电器K中的线圈的两端分别与所述三极管T的发射极和地连接； 继电器K中的常开触点分别与所述电源和一继电器类单机连接。5.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述主控单元为STM32。6.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述晶体管阵列为ULN2003。7.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述接触电阻测量电路包括一交流四线式电阻测量电路。8.根据权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置，其特征在于，所述时间参数测量电路包括主控单元、信号采集电路、信号调理电路、触发源选择电路和时序控制电路，所述主控单元与所述上位机系统连接，多个所述继电器类单机与所述时序控制电路和所述信号调理电路连接，其中: 所述主控单元接收所述上位机系统发送的时间参数采集命令信号以及将测得的时间参数上传至所述上位机系统； 所述信号采集电路接收所述主控单元发送的时间参数采集命令信号并将其发送至所述信号调理电路以及采集由所述信号调理电路调理后的时间参数信号； 所述信号调理电路接收时间参数采集命令信号并将采集到的继电器类单机的时间参数信号调理为所述信号采集电路能够接收的信号； 所述触发源选择电路用于选择一触发源以触发所述信号采集电路进行信号采集； 所述时序控制电路用于控制时间参数信号采集的时序。9.一种使用权利要求1所述的继电器类单机加速贮存试验测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤: S1:设定每个恒温恒湿试验箱的温度、湿度和加速贮存时间，将多个继电器类单机分别置于多个恒温恒湿试验箱中； S2:启动所述智能报警系统和多个所述恒温恒湿试验箱； S3:多个所述恒温恒湿试验箱持续所述加热设定贮存时间后停止加热，直至多个所述恒温恒湿试验箱冷却至环境温度； S4:所述智能报警系统实时采集多个所述恒温恒湿试验箱外部的环境参数，当所述环境参数超过一设定值时进行报警并切断多个所述恒温恒湿试验箱和多个所述继电器类单机与所述电源之间的通路； S5:所述上位机系统发送接触电阻测试命令至所述端子切换与控制电路，所述端子切换与控制电路控制其中一个继电器类单机与所述电源连接，所述上位机系统发送开始测试命令至所述接触电阻测量电路； S6:所述接触电阻测量电路分别测量该继电器类单机中的每个输入输出端子处的接触电阻值并将测得的接触电阻值发送至所述上位机系统； S7:所述上位机系统发送时间参数测试命令信号至所述时间参数测量电路，所述时间参数测量电路分别测量该继电器类单机中的每个输入输出端子处时间参数并将测得的时间参数发送至所述上位机系统； S8:所述端子切换与控制电路控制下一个继电器类单机与所述电源连接，以测量下一个继电器类单机中每个输入输出端子处的接触电阻值和时间参数； S9:依次执行步骤S8直至对所有继电器类单机完成测试。10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，在所述上位机系统中使用MATLAB弓I擎调用测试的数据并应用基于Wiener过程的可靠性评估方法评估所述继电器类单机的贮存可靠性。
【文档编号】G01R31/327GK105866666SQ201610178427
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】翟国富, 郑博恺, 付饶, 董宝旭, 叶雪荣, 林义刚
【申请人】哈尔滨工业大学