基于LabVIEW的继电器测试系统设计

1.引言

继电器是自动控制系统、遥控遥测系统和通信系统的关键元件之一，它广泛应用于航空、航天、电子、通信、机械等装备中，继电器的可靠性直接影响到由其组成的设备、系统的可靠性，继电器的测试是保证其可靠性的重要技术。

目前国内的继电器测试系统有很多，但大部不够完善。手动方式的测试系统，操作复杂，易受主观因素影响，测试结果误差较大：

其余方式的测试系统，功能单一、灵活性差，开发周期长，维护困难。这些测试系统对超小电流进行准确测量比较困难，而且无法一次准确测量继电器的多组触点状态，继电器错判率高，不够可靠。

本系统采用NI发布的Lab-VIEW8.5软件，通过对研华功能板卡的控制，实现对继电器进行自动测试和数据采集。系统消除了人为主观因素的影响，高分辨率的研华功能板卡也使得测试结果的精度大大提高;对超小电流的测量采用霍尔电流传感器进行测量，解决了小电流的测试问题;特殊的电路设计可以一次性检测继电器多组触点的好坏，降低了继电器错判率：测试数据自动存储到数据库相应的数据表内，无需人为进行测试数据记录，把试验者从复杂繁琐的测试中解放出来，节省了工作时间，提高了工作效率。

2.继电器综合测试系统设计方案

本文介绍的继电器综合测试系统的设计方案，解决了两大类继电器--电压继电器盒时间继电器的测试和测试数据的存储问题。电压继电器需要测试的参数主要有吸台电压、释放电压、消耗电流、线圈电阻;时间继电器的测试参数有接通延时时间、保持时问、断开延时时间等。

2.1 吸合/释放电压的测试方案

系统利用LabVIEW软件程序控制研华功能板卡。通过研华功能板卡控制程控电压源，使它输出电压，此电压被送于被测继电器的线圈。逐步升高或降低输出电压，同时监测继电器的常开常闭触点状态，当产品的触点状志转换时，将此时程控电压源电压回读端口的电压值读出，即测得吸合/释放电压。

2.2 消耗电流/线圈电阻的测试方案

给继电器供电27伏时，利用霍尔电流传感器测量消耗电流，测量结果直接由研华功能板卡读出;测量线圈电阻时，先测量线圈电流，然后利用公式R=U/I即得线圈电阻值。

2.3 延时时间的测试方案

利用研华功能板卡上的计数器0输出一系列方波，通过软件读取方波信号的高低电平个数，同时在继电器状态转换时读取计数器的计数值，通过计算得出延时时间。

2.4 数据处理方案

使用LabVIEW的ActiveX自动化功能将测试数据存储于Access数据库中，使用LabVIEW的免费工具包LabSQL访问数据庠。

3.继电器综合测试系统的硬件设计

3.1 硬件系统组成

系统的硬件系统由研华工控机、研华功能板卡、朝阳电源、测试接口箱及精确的霍尔传感器组成。

3.1.1 研华工控机

工控机是系统控制和数据处理中心。该工控机是采用4U高14槽机架安装工业整机，通用14槽无源底扳，4个PCI、8个ISA、取冷却风扇，前端接线的USB和PS/2键盘，I/O接口可以连接各种外部设备。具有稳定性、扩展性、散热性强的特点。

3.1.2 研华功能板卡

采用研华PCI-1716板卡用来对被测产品的信号进行采集和处理。它是一款强大的高分辨率、多功能PCI数据采集卡。在系统中，我们利用PCI-1716的模拟输出端输出一个电压值控制程控电压源，将程控电压源的回测电压值及电流值送于PCI-1716的模拟输入端、A/D转换器：产品触点的状态于PCI-1716数字输入端读入，所有的延时时间由PCl-1716内的计数器完成。PCI-1716扳卡有如下特点：

·PCI总线主控进行数据传输。

·16路单端或8路差分A/D输入。

·16位A/D转换器，采样速率高达250KS/S.

·每个通道增益可编程。

·用于板载采样FIFO缓冲器。IK采样率。

·16位数字输入和16位数字输出。

·2个16位的D/A输出。

·板载可编程计数器/定时器。其中1个计数器作为事件计数器，用于对输入通道的事件或脉冲触发进行计数，另外两个级联在一起，用作脉冲触发时的32位定时器。

·自动通道/增益扫描。用户根据输入电压范围的需要，为每个通道设置相应的增益值。

3.1.3 朝阳电源

系统中，我们利用朝阳程控电源的电压输出端给继电器供电，从它的电压回馈端读取电压数据。它能够提供0~35V，10A的宽电压、大电流，它有远程遥控、电压电流回测、可预置电压电流保护值的过压过流保护等特点，而且同时具有自动与手动调节功能。

3.1.4 测试接口箱

产品插座箱是接口部分，选用专用继电器插座，测试产品时，只需将产品直接插入其对应型号的产品插座，无需另外接线，测试完成后将产品取下即可，插座箱上同时