基于ARM的电磁继电器参数检测仪

下位机软件使用C语言来开发，所以选择了一款支持C语言编程的开发环境。由于使用的是J—LINK接口调试方式，选择用IAR SYSTEM作为下位机的控制平台开发工具。

3.1 微处理器控制程序

图4所示是本系统的微处理器控制程序。本程序的核心部分是线圈电阻子程序、触点电阻子程序、吸合/释放电压子程序、吸合/释放时间子程序。

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。

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a

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，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。

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。

4 结语

本文是结合前人的研究成果提出的一种基于STM32的智能参数测试仪，该测试仪由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。测量结果表明，本系统测试结果准确性高，工作稳定，总体性能令人满意。