一款智能参数测试仪的设计

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3.2 吸合电压算法设计

对于吸合/ 释放电压的测试，这里将对比三种测试算法：

二分算法、步进自适应中值算法和差异比较算法[8].

3.2.1 二分算法

函数f(x)，对于一个实数a,当x=a 时，若f(a)=0,则把x=a 叫做函数f(x) 的零点。设f(x) 在区间(X,Y) 上连续，a、b 属于区间(x,y)，且f(a)，f(b) 异号，则在区间(a,b) 内一定存在至少一个零点，然后求f[(a+b)/2].假定a0,那么：

如果f[(a+b)/2]=0,则x=(a+b)/2 就是零点。

如果f[(a+b)/2]<0,说明区间((a+b)/2,b) 内有零点，再次对新区间((a+b)/2,b) 取中值代入函数，进行中点函数值判断。

如果f[(a+b)/2]>0,说明区间(a,(a+b)/2) 内有零点，再次对新区间(a,(a+b)/2) 取中值代入函数，进行中点函数值判断。

通过以上反复的区间取值，可以把f(x) 的零点所在小区间收缩一半，使区间的两个端点逐步迫近函数的零点，最终以求得零点的近似值。

这就是二分算法的基本原理。

3.2.2 步进自适应中值算法

同简单二分算法一样，确定A、B 两个电压值，其中A 无法使触点吸合，B 保证发生触点吸合。然后求得A、B 的平均值C,如果C 小于触点的阈值电压，则在B 电压量的基础上步进式地减小一定幅度的电压X,得到电压量D ;如果C 大于触点的触发电压，那么在A 电压量的基础上，步进式地增加一定幅度的电压X[9],然后重复以上步骤。如果发生某一步进增加时，触点发生吸合，则继电器的吸合电压介于触点触发的前后两个电压平均数值之间。

3.2.3 差异比较算法

差异比较算法是通过比较输入值和输出值的大小，将发生差异型变化的数值进行筛选并记录。选择这个算法主要是针对二次发生的吸合释放过程。

三种算法中，二分算法有可能让程序进入死循环，差异比较算法相对前两者速度较慢，所以本系统最终采用步进自适应中值算法。

3.3 上位机程序设计

本系统的上位机界面程序采用C++ 程序编写，它主要包括参数设置区域、参数显示区域、继电器类型选择和控制按键等几部分。参数设置区域是完成对所测继电器的相关参数上下限参数的设置，比如吸合电压上下限的设置。参数显示区域是显示所测参数大小的，这里还包括了一个参数选择复选框，如果选上则表示需要对此参数进行检测，如果不选则系统不对此部分参数进行检测。图5 所示为其上位机界面。

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3.4 实验结果

在调试好的样机上分别可对吸合电压等六个参数进行测试，为了减少一次测试数据的偶然性，每个参数均测试了八组数据进行处理，实验结果如表1 所示。从表1 中的数据可以发现，其测试数据变化范围小，系统性能较稳定，总体性能能够令人满意。

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4 结语

本文是结合前人的研究成果基础上而提出的一种基于STM32 的智能参数测试仪的设计方案，该方案中所设计的测试仪由STM32 作为主控芯片，并结合先进的电子测量线路来对继电器的主要电气参数进行测量。实验结果表明，本系统测试结果准确性高，工作稳定，总体性能令人满意。