專利名稱：安全性能綜合測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)試儀表技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種在安全性能綜合測(cè)試儀轉(zhuǎn)換測(cè)試項(xiàng)時(shí)，對(duì)其內(nèi)部相應(yīng)電路進(jìn)行切換的控制電路。
背景技術(shù)：
目前的家用電器安檢儀測(cè)試方式一般包含有三種方式第一種方式是利用單項(xiàng)測(cè)試儀表通過多個(gè)工位進(jìn)行測(cè)試；第二種方式是一個(gè)工位利用多個(gè)單項(xiàng)測(cè)試儀表進(jìn)行組合測(cè)試；第三種方式是利用綜合測(cè)試儀表對(duì)一個(gè)工位進(jìn)行綜合測(cè)試。在上述三種測(cè)試方式中，方式一需要多個(gè)工位、多次接線、多次記錄測(cè)試結(jié)果，浪費(fèi)人力、物力及時(shí)間；方式二接線比較復(fù)雜，需要測(cè)試的時(shí)間較長(zhǎng)；方式三對(duì)一個(gè)工位、一次接線、一次啟動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)多個(gè)檢測(cè)相的連續(xù)測(cè)試，但是其內(nèi)部轉(zhuǎn)換電路比較復(fù)雜，設(shè)備成本高，安全穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中三種測(cè)試方式接線復(fù)雜、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、浪費(fèi)人力物力的不足，提供了一種新型的安全性能綜合測(cè)試儀，采用全新的轉(zhuǎn)換電路，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了測(cè)試儀對(duì)多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)的連續(xù)測(cè)試，并且接線簡(jiǎn)單、易于操作。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種安全性能綜合測(cè)試儀，包括接線柱、采樣反饋電路、單片機(jī)及轉(zhuǎn)換電路，在所述的轉(zhuǎn)換電路中包含有多組交流接觸器，所述交流接觸器的電磁線圈的通斷受控于單片機(jī)輸出的控制信號(hào)；所述交流接觸器的活動(dòng)觸點(diǎn)串聯(lián)在相應(yīng)的測(cè)試回路中，各測(cè)試回路通過接線柱連接外部負(fù)載。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，在所述交流接觸器的電磁線圈與單片機(jī)之間連接有固態(tài)繼電器，單片機(jī)的輸出端連接固態(tài)繼電器的輸入端，所述固態(tài)繼電器的受控開關(guān)串聯(lián)在交流接觸器線圈的通電回路中。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的又進(jìn)一步限定，所述交流接觸器包含有六個(gè)，接線柱也有六個(gè)，可完成抗電強(qiáng)度、絕緣電阻、接地、泄漏電流、功率、低壓?jiǎn)?dòng)六項(xiàng)測(cè)試。其中，用于執(zhí)行抗電強(qiáng)度測(cè)試的交流接觸器有兩個(gè)，由單片機(jī)輸出的PWM脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)功率放大和濾波電路處理后輸出交流電壓信號(hào)SPWM經(jīng)其中一個(gè)交流接觸器的常開觸點(diǎn)連接升壓變壓器的初級(jí)，所述升壓變壓器的次級(jí)產(chǎn)生高壓經(jīng)另一交流接觸器的常開觸點(diǎn)連接到兩個(gè)接線柱上，并經(jīng)電壓采樣電路連接到主板電路中。
采用另外一個(gè)交流接觸器來執(zhí)行絕緣電阻的測(cè)試，SPWM信號(hào)輸出端經(jīng)所述交流接觸器的常開觸點(diǎn)連接倍壓整流電路，產(chǎn)生直流電壓經(jīng)采樣反饋電路調(diào)節(jié)出絕緣測(cè)試所需的直流電壓，進(jìn)而通過所述交流接觸器的常開輔助觸點(diǎn)連接到兩個(gè)接線柱上。
同理，再通過一個(gè)交流接觸器來完成接地的測(cè)試，SPWM信號(hào)輸出端經(jīng)所述交流接觸器的常開觸點(diǎn)連接升流變壓器的初級(jí)，其次級(jí)產(chǎn)生大電流連接采樣反饋電路，調(diào)節(jié)出接地電阻測(cè)試所需的電流輸出到兩個(gè)接線柱上；在所述兩個(gè)接線柱之間并聯(lián)有所述交流接觸器的常閉輔助觸點(diǎn)。在所述接地電阻的兩端還連接有另外兩個(gè)接線柱，對(duì)接地電阻兩端的電壓進(jìn)行采樣，進(jìn)而經(jīng)所述交流接觸器的常開觸點(diǎn)連接到主板電路中。
泄漏電流、功率和低壓?jiǎn)?dòng)的測(cè)試共用兩個(gè)交流接觸器，其常開觸點(diǎn)串聯(lián)在接線柱與隔離變壓器次級(jí)輸出端之間；所述隔離變壓器的初級(jí)連接外部交流電源，次級(jí)通過三個(gè)接觸器的常開觸點(diǎn)形成三組不同的電壓輸出通路，經(jīng)一固態(tài)繼電器的受控開關(guān)連接所述交流接觸器的常開觸點(diǎn)；所述固態(tài)繼電器的輸入端和三個(gè)接觸器的電磁線圈均電連接于單片機(jī)，其通斷受控于單片機(jī)輸出的高低電平信號(hào)。此外，在所述三個(gè)接觸器電磁線圈的通電回路中，每個(gè)接觸器的通電回路中均串聯(lián)有另外兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)，通過互鎖設(shè)計(jì)，有效防止了誤動(dòng)作的產(chǎn)生。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型利用單片機(jī)控制固態(tài)繼電器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器通斷的有效控制，以此完成各項(xiàng)測(cè)試功能之間的準(zhǔn)確切換，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易實(shí)現(xiàn)。此外，通過對(duì)所述交流接觸器輔助觸點(diǎn)的靈活運(yùn)用，不僅使輸出接線柱的數(shù)目減少為6個(gè)，而且有效避免了各測(cè)試項(xiàng)間的相互影響，使開關(guān)器件的動(dòng)作更加安全、可靠。本實(shí)用新型的安全性能綜合測(cè)試儀將各項(xiàng)測(cè)試功能集于一體，縮短了轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換時(shí)間，從而有效減少了用戶的測(cè)試時(shí)間，提高了工作效率。


圖1是本實(shí)用新型中安全性能綜合測(cè)試儀的轉(zhuǎn)換電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實(shí)用新型結(jié)合測(cè)試條件(待定電壓電流)、測(cè)試方法和被測(cè)產(chǎn)品接線方式確定接線柱數(shù)目為6個(gè)A1～A6。轉(zhuǎn)換電路中的關(guān)鍵執(zhí)行元件采用可耐大電流、絕緣性能高、抗電性能優(yōu)良的交流接觸器實(shí)現(xiàn)。安全性能綜合測(cè)試儀測(cè)試項(xiàng)目為6項(xiàng)，分別為抗電強(qiáng)度、絕緣電阻、接地電阻、泄漏電流、功率和低壓?jiǎn)?dòng)6項(xiàng)測(cè)試。執(zhí)行測(cè)試項(xiàng)開關(guān)動(dòng)作的交流接觸器有6個(gè)KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3，共分成4組，泄漏電流、功率和低壓?jiǎn)?dòng)三項(xiàng)測(cè)試共用1組KJ2、KJ3；其它各項(xiàng)測(cè)試各用一組。其中，交流接觸器KJ01A、KJ01B執(zhí)行抗電強(qiáng)度測(cè)試的開關(guān)控制；交流接觸器KJ10執(zhí)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)的開關(guān)控制；交流接觸器KJ11則執(zhí)行接地測(cè)試的開關(guān)控制，具體電路連接結(jié)構(gòu)參見圖1所示。
對(duì)于各交流接觸器KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3的開關(guān)控制均由單片機(jī)控制不同固態(tài)繼電器，進(jìn)而作用到相應(yīng)交流接觸器線圈上實(shí)現(xiàn)。其中，單片機(jī)的輸出端連接固態(tài)繼電器的輸入端，所述固態(tài)繼電器的輸出端，即受控開關(guān)串聯(lián)在交流火線～220V-L與相應(yīng)交流接觸器線圈之間，所述交流接觸器KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3線圈的另一端連接零線～220V-N，此部分電路在附圖中未示出。
在進(jìn)行抗電強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，單片機(jī)控制圖1中交流接觸器KJ01A、KJ01B同時(shí)動(dòng)作，單片機(jī)輸出的PWM脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)功率放大和濾波后生成50Hz～60Hz的交流電壓信號(hào)SPWM經(jīng)交流接觸器KJ01B的常開觸點(diǎn)KJ01B-1和KJ01B-2進(jìn)入升壓變壓器T01的初級(jí)，進(jìn)而由其次級(jí)產(chǎn)生高壓，經(jīng)由變壓器T01-1和T01-2組成的采樣反饋電路調(diào)節(jié)出測(cè)試所需的電壓，經(jīng)交流接觸器KJ01A的常開觸點(diǎn)KJ01A-1、KJ01A-2通過高壓磁環(huán)T4輸出到A1、A4接線柱上，并斷開交流接觸器KJ01B串聯(lián)在泄漏信號(hào)線的三個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)KJ01B-a/b/c，進(jìn)而避免電路高壓損壞。
在進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試時(shí)，圖1中交流接觸器KJ10動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)KJ10-1和KJ10-2閉合，經(jīng)功率放大和濾波后的SPWM信號(hào)通過底板的135端口進(jìn)入倍壓整流電路，產(chǎn)生直流電壓經(jīng)主板上的采樣反饋電路調(diào)節(jié)出絕緣測(cè)試所需的直流電壓，進(jìn)而通過交流接觸器KJ10的常開輔助觸點(diǎn)KJ10-3和KJ10-4，經(jīng)高壓磁環(huán)T4輸出到A1、A4接線柱上。所述高壓磁環(huán)T4在電路中可以起到增強(qiáng)交流電壓測(cè)量時(shí)隔離效果的作用。
在進(jìn)行接地測(cè)試時(shí)，圖1中交流接觸器KJ11動(dòng)作，經(jīng)功率放大和濾波后的SPWM信號(hào)通過其常開觸點(diǎn)KJ11-1和KJ11-2進(jìn)入升流變壓器T11，產(chǎn)生大電流，經(jīng)變壓器T11-1采樣電流值經(jīng)底板的JDI、GND端連接主板電路，進(jìn)而反饋調(diào)節(jié)出接地電阻測(cè)試所需的電流，輸出到A5、A6接線柱上。在所述A5和A6接線柱之間并聯(lián)有交流接觸器KJ11的常閉輔助觸點(diǎn)KJ11-a。在進(jìn)行接地電阻測(cè)試時(shí)，將被測(cè)接地電阻同時(shí)也連接在A3、A4接線柱之間，對(duì)接地電阻兩端的電壓進(jìn)行采樣，進(jìn)而經(jīng)常開觸點(diǎn)KJ11-3和KJ11-4連接底板，通過其JDU、GND端口將采集到的電壓值傳遞到主板電路中。
在進(jìn)行泄漏電流(動(dòng)態(tài))、功率和低壓?jiǎn)?dòng)測(cè)試時(shí)，圖1中交流接觸器KJ2、KJ3同時(shí)動(dòng)作，單片機(jī)控制相應(yīng)接觸器KC3/KC6/KC0動(dòng)作，使隔離變壓器T3輸出相應(yīng)電壓。例如，如果測(cè)試功率項(xiàng)，單片機(jī)的控制信號(hào)由底板的J6端口輸出，經(jīng)接觸器KC0和KC3的常閉觸點(diǎn)KC0B和KC3B連接到接觸器KJ6，控制接觸器KJ6動(dòng)作，同時(shí)使其常閉觸點(diǎn)KJ6A、KJ6B斷開，進(jìn)而使另外兩個(gè)接觸器KC0和KC3無法動(dòng)作。由此，通過在每個(gè)接觸器KC3/KC6/KC0的控制線上串聯(lián)另外兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)互鎖，從而有效避免了兩個(gè)接觸器同時(shí)動(dòng)作對(duì)接觸器及隔離變壓器T3的損壞。最后，單片機(jī)通過底板的J5端口輸出低電平，控制固態(tài)繼電器SSR的受控開關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)無機(jī)械觸點(diǎn)接通，進(jìn)而使隔離變壓器T3輸出的電壓信號(hào)經(jīng)交流接觸器KJ2、KJ3的常開觸點(diǎn)KJ2-1和KJ3-1連接到A1、A2接線柱上。隔離變壓器T3輸出的電壓值經(jīng)并聯(lián)的常開觸點(diǎn)KJ3-3、KJ2-3和并聯(lián)的KJ3-2、KJ2-2通過常閉輔助觸點(diǎn)KJ01B-a和KJ01B-b連接到底板的N、L端，將采集到的電壓值傳遞到主板電路中。在接線柱A1、A2之間連接有電流互感器T2，對(duì)功率測(cè)試和啟動(dòng)測(cè)試回路中的電流進(jìn)行采樣，進(jìn)而通過底板的FZI、GND端輸出到主板電路中，將采集到的電壓值和電流值相乘，即可得到功率值。當(dāng)結(jié)束測(cè)試時(shí)，單片機(jī)控制固態(tài)繼電器SSR首先斷，從而實(shí)現(xiàn)無機(jī)械觸點(diǎn)的接通和斷開，在電路出現(xiàn)大電流時(shí)，有效起到了消弧的作用，從而延長(zhǎng)交流接觸器的使用壽命。
在進(jìn)行泄漏電流(靜態(tài))測(cè)試時(shí)，圖1中，單片機(jī)首先控制交流接觸器KJ2、KJ3分時(shí)動(dòng)作，然后接觸器KC3動(dòng)作，最后接通固態(tài)繼電器SSR，實(shí)現(xiàn)無機(jī)械觸點(diǎn)接通，通過接線柱A1、A2連接待測(cè)負(fù)載。當(dāng)結(jié)束測(cè)試時(shí)，控制固態(tài)繼電器SSR首先斷開。
本實(shí)用新型通過采用上述簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了安全性能綜合測(cè)試儀在多項(xiàng)測(cè)試電路之間的轉(zhuǎn)換，有效避免了各測(cè)試項(xiàng)間的相互影響，解決了電路中高壓、大電流的問題，具有接線簡(jiǎn)單、易于操作、安全可靠等顯著優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然，上述說明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種安全性能綜合測(cè)試儀，包括接線柱、采樣反饋電路、單片機(jī)及轉(zhuǎn)換電路，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)換電路中包含有多組交流接觸器(KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3)，所述交流接觸器(KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3)的電磁線圈的通斷受控于單片機(jī)輸出的控制信號(hào)；所述交流接觸器(KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3)的活動(dòng)觸點(diǎn)串聯(lián)在相應(yīng)的測(cè)試回路中，各測(cè)試回路通過接線柱(A1～A6)連接外部負(fù)載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述交流接觸器(KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3)電磁線圈與單片機(jī)之間連接有固態(tài)繼電器，單片機(jī)的輸出端連接固態(tài)繼電器的輸入端，所述固態(tài)繼電器的受控開關(guān)串聯(lián)在交流接觸器(KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3)線圈的通電回路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)換電路中包括用于執(zhí)行抗電強(qiáng)度測(cè)試的兩個(gè)交流接觸器(KJ01A、KJ01B)，由單片機(jī)輸出的PWM脈寬調(diào)制信號(hào)經(jīng)功率放大和濾波電路處理后輸出交流電壓信號(hào)SPWM，經(jīng)其中一個(gè)交流接觸器(KJ01B)的常開觸點(diǎn)(KJ01B-1、KJ01B-2)連接升壓變壓器(T01)的初級(jí)，所述升壓變壓器(T01)的次級(jí)產(chǎn)生高壓經(jīng)另一交流接觸器(KJ01A)的常開觸點(diǎn)(KJ01A-1、KJ01A-2)連接到兩個(gè)接線柱(A1、A4)上，并經(jīng)電壓采樣電路連接到主板電路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于所述交流接觸器(KJ01B)的常閉輔助觸點(diǎn)(KJ01B-a/b/c)連接在泄漏電流測(cè)試回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)換電路中包括用于執(zhí)行絕緣電阻測(cè)試的交流接觸器(KJ10)，SPWM信號(hào)輸出端經(jīng)所述交流接觸器(KJ10)的常開觸點(diǎn)(KJ10-1、KJ10-2)連接倍壓整流電路，產(chǎn)生直流電壓經(jīng)采樣反饋電路調(diào)節(jié)出絕緣測(cè)試所需的直流電壓，進(jìn)而通過所述交流接觸器(KJ10)的常開輔助觸點(diǎn)(KJ10-3、KJ10-4)連接到兩個(gè)接線柱(A1、A4)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)換電路中包括用于執(zhí)行接地測(cè)試的交流接觸器(KJ11)，SPWM信號(hào)輸出端經(jīng)所述交流接觸器(KJ11)的常開觸點(diǎn)(KJ11-1、KJ11-2)連接升流變壓器的初級(jí)，其次級(jí)產(chǎn)生大電流連接采樣反饋電路，調(diào)節(jié)出接地電阻測(cè)試所需的電流輸出到兩個(gè)接線柱(A5、A6)上；在所述兩個(gè)接線柱(A5、A6)之間并聯(lián)有所述交流接觸器(KJ11)的常閉輔助觸點(diǎn)(KJ11-a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述接地電阻的兩端還連接有另外兩個(gè)接線柱(A3、A4)，對(duì)接地電阻兩端的電壓進(jìn)行采樣，進(jìn)而經(jīng)所述交流接觸器(KJ11)的常開觸點(diǎn)(KJ11-3、KJ11-4)連接到主板電路中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)換電路中包括用于執(zhí)行泄漏電流、功率和低壓?jiǎn)?dòng)測(cè)試用的交流接觸器(KJ2、KJ3)，其常開觸點(diǎn)(KJ2-1、KJ3-1)串聯(lián)在接線柱(A1、A2)與隔離變壓器(T3)次級(jí)輸出端之間；所述隔離變壓器(T3)的初級(jí)連接外部交流電源，次級(jí)通過三個(gè)接觸器(KC0、KC3、KC6)的常開觸點(diǎn)形成三組不同的電壓輸出通路連接所述交流接觸器(KJ2、KJ3)的常開觸點(diǎn)(KJ2-1、KJ3-1)；所述三個(gè)接觸器(KC0、KC3、KC6)的電磁線圈電連接于單片機(jī)，其通斷受控于單片機(jī)輸出的高低電平信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述三個(gè)接觸器(KC0、KC3、KC6)電磁線圈的通電回路中，每個(gè)接觸器的通電路中均串聯(lián)有另外兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全性能綜合測(cè)試儀，其特征在于在所述隔離變壓器(T3)的電壓輸出端上串聯(lián)有一固態(tài)繼電器(SSR)的受控開關(guān)，所述固態(tài)繼電器(SSR)的輸入端連接單片機(jī)的控制信號(hào)輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了安全性能綜合測(cè)試儀，包括接線柱、采樣反饋電路、單片機(jī)及轉(zhuǎn)換電路，在所述的轉(zhuǎn)換電路中包含有多組交流接觸器，所述交流接觸器的電磁線圈通過固態(tài)繼電器電連接于單片機(jī)，其活動(dòng)觸點(diǎn)串聯(lián)在相應(yīng)的測(cè)試回路中，各測(cè)試回路通過接線柱連接外部負(fù)載。此綜合測(cè)試儀利用單片機(jī)控制固態(tài)繼電器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流接觸器通斷的有效控制，以此完成各項(xiàng)測(cè)試功能之間的準(zhǔn)確切換，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易實(shí)現(xiàn)。此外，通過對(duì)所述交流接觸器輔助觸點(diǎn)的靈活運(yùn)用，不僅使輸出接線柱的數(shù)目減少為6個(gè)，簡(jiǎn)化了接線操作，縮短了測(cè)試時(shí)間，而且有效避免了各測(cè)試項(xiàng)間的相互影響，使開關(guān)器件的動(dòng)作更加安全、可靠。
文檔編號(hào)G01R31/00GK2909280SQ20062008389
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者李輝, 曹瑞基 申請(qǐng)人:李輝, 曹瑞基