專利名稱：安全性能綜合測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測試儀表技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種在安全性能綜合測試儀轉(zhuǎn)換測試項時，對其內(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試方式一般包含有三種方式第一種方式是利用單項測試儀表通過多個工位進(jìn)行測試；第二種方式是一個工位利用多個單項測試儀表進(jìn)行組合測試；第三種方式是利用綜合測試儀表對一個工位進(jìn)行綜合測試。在上述三種測試方式中，方式一需要多個工位、多次接線、多次記錄測試結(jié)果，浪費人力、物力及時間；方式二接線比較復(fù)雜，需要測試的時間較長；方式三對一個工位、一次接線、一次啟動即可實現(xiàn)多個檢測相的連續(xù)測試，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
本實用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中三種測試方式接線復(fù)雜、測試時間長、浪費人力物力的不足，提供了一種新型的安全性能綜合測試儀，采用全新的轉(zhuǎn)換電路，以簡單的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了測試儀對多個檢測項的連續(xù)測試，并且接線簡單、易于操作。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種安全性能綜合測試儀，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；所述交流接觸器的活動觸點串聯(lián)在相應(yīng)的測試回路中，各測試回路通過接線柱連接外部負(fù)載。
作為對上述技術(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，接線柱也有六個，可完成抗電強(qiáng)度、絕緣電阻、接地、泄漏電流、功率、低壓啟動六項測試。其中，用于執(zhí)行抗電強(qiáng)度測試的交流接觸器有兩個，由單片機(jī)輸出的PWM脈寬調(diào)制信號經(jīng)功率放大和濾波電路處理后輸出交流電壓信號SPWM經(jīng)其中一個交流接觸器的常開觸點連接升壓變壓器的初級，所述升壓變壓器的次級產(chǎn)生高壓經(jīng)另一交流接觸器的常開觸點連接到兩個接線柱上，并經(jīng)電壓采樣電路連接到主板電路中。
采用另外一個交流接觸器來執(zhí)行絕緣電阻的測試，SPWM信號輸出端經(jīng)所述交流接觸器的常開觸點連接倍壓整流電路，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連接到兩個接線柱上。
同理，再通過一個交流接觸器來完成接地的測試，SPWM信號輸出端經(jīng)所述交流接觸器的常開觸點連接升流變壓器的初級，其次級產(chǎn)生大電流連接采樣反饋電路，調(diào)節(jié)出接地電阻測試所需的電流輸出到兩個接線柱上；在所述兩個接線柱之間并聯(lián)有所述交流接觸器的常閉輔助觸點。在所述接地電阻的兩端還連接有另外兩個接線柱，對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連接到主板電路中。
泄漏電流、功率和低壓啟動的測試共用兩個交流接觸器，其常開觸點串聯(lián)在接線柱與隔離變壓器次級輸出端之間；所述隔離變壓器的初級連接外部交流電源，次級通過三個接觸器的常開觸點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；所述固態(tài)繼電器的輸入端和三個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。此外，在所述三個接觸器電磁線圈的通電回路中，每個接觸器的通電回路中均串聯(lián)有另外兩個接觸器的常閉觸點，通過互鎖設(shè)計，有效防止了誤動作的產(chǎn)生。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型利用單片機(jī)控制固態(tài)繼電器，進(jìn)而實現(xiàn)對交流接觸器通斷的有效控制，以此完成各項測試功能之間的準(zhǔn)確切換，電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易實現(xiàn)。此外，通過對所述交流接觸器輔助觸點的靈活運用，不僅使輸出接線柱的數(shù)目減少為6個，而且有效避免了各測試項間的相互影響，使開關(guān)器件的動作更加安全、可靠。本實用新型的安全性能綜合測試儀將各項測試功能集于一體，縮短了轉(zhuǎn)換電路的轉(zhuǎn)換時間，從而有效減少了用戶的測試時間，提高了工作效率。


圖1是本實用新型中安全性能綜合測試儀的轉(zhuǎn)換電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本實用新型結(jié)合測試條件(待定電壓電流)、測試方法和被測產(chǎn)品接線方式確定接線柱數(shù)目為6個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)良的交流接觸器實現(xiàn)。安全性能綜合測試儀測試項目為6項，分別為抗電強(qiáng)度、絕緣電阻、接地電阻、泄漏電流、功率和低壓啟動6項測試。執(zhí)行測試項開關(guān)動作的交流接觸器有6個KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3，共分成4組，泄漏電流、功率和低壓啟動三項測試共用1組KJ2、KJ3；其它各項測試各用一組。其中，交流接觸器KJ01A、KJ01B執(zhí)行抗電強(qiáng)度測試的開關(guān)控制；交流接觸器KJ10執(zhí)行絕緣電阻測試時的開關(guān)控制；交流接觸器KJ11則執(zhí)行接地測試的開關(guān)控制，具體電路連接結(jié)構(gòu)參見圖1所示。
對于各交流接觸器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)度測試時，單片機(jī)控制圖1中交流接觸器KJ01A、KJ01B同時動作，單片機(jī)輸出的PWM脈寬調(diào)制信號經(jīng)功率放大和濾波后生成50Hz～60Hz的交流電壓信號SPWM經(jīng)交流接觸器KJ01B的常開觸點KJ01B-1和KJ01B-2進(jìn)入升壓變壓器T01的初級，進(jìn)而由其次級產(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)出測試所需的電壓，經(jīng)交流接觸器KJ01A的常開觸點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)在泄漏信號線的三個常閉輔助觸點KJ01B-a/b/c，進(jìn)而避免電路高壓損壞。
在進(jìn)行絕緣電阻測試時，圖1中交流接觸器KJ10動作，其常開觸點KJ10-1和KJ10-2閉合，經(jīng)功率放大和濾波后的SPWM信號通過底板的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)交流電壓測量時隔離效果的作用。
在進(jìn)行接地測試時，圖1中交流接觸器KJ11動作，經(jīng)功率放大和濾波后的SPWM信號通過其常開觸點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KJ11-a。在進(jìn)行接地電阻測試時，將被測接地電阻同時也連接在A3、A4接線柱之間，對接地電阻兩端的電壓進(jìn)行采樣，進(jìn)而經(jīng)常開觸點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(動態(tài))、功率和低壓啟動測試時，圖1中交流接觸器KJ2、KJ3同時動作，單片機(jī)控制相應(yīng)接觸器KC3/KC6/KC0動作，使隔離變壓器T3輸出相應(yīng)電壓。例如，如果測試功率項，單片機(jī)的控制信號由底板的J6端口輸出，經(jīng)接觸器KC0和KC3的常閉觸點KC0B和KC3B連接到接觸器KJ6，控制接觸器KJ6動作，同時使其常閉觸點KJ6A、KJ6B斷開，進(jìn)而使另外兩個接觸器KC0和KC3無法動作。由此，通過在每個接觸器KC3/KC6/KC0的控制線上串聯(lián)另外兩個接觸器的常閉觸點的方式實現(xiàn)互鎖，從而有效避免了兩個接觸器同時動作對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，實現(xiàn)無機(jī)械觸點接通，進(jìn)而使隔離變壓器T3輸出的電壓信號經(jīng)交流接觸器KJ2、KJ3的常開觸點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KJ3-3、KJ2-3和并聯(lián)的KJ3-2、KJ2-2通過常閉輔助觸點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，對功率測試和啟動測試回路中的電流進(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)束測試時，單片機(jī)控制固態(tài)繼電器SSR首先斷，從而實現(xiàn)無機(jī)械觸點的接通和斷開，在電路出現(xiàn)大電流時，有效起到了消弧的作用，從而延長交流接觸器的使用壽命。
在進(jìn)行泄漏電流(靜態(tài))測試時，圖1中，單片機(jī)首先控制交流接觸器KJ2、KJ3分時動作，然后接觸器KC3動作，最后接通固態(tài)繼電器SSR，實現(xiàn)無機(jī)械觸點接通，通過接線柱A1、A2連接待測負(fù)載。當(dāng)結(jié)束測試時，控制固態(tài)繼電器SSR首先斷開。
本實用新型通過采用上述簡單的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了安全性能綜合測試儀在多項測試電路之間的轉(zhuǎn)換，有效避免了各測試項間的相互影響，解決了電路中高壓、大電流的問題，具有接線簡單、易于操作、安全可靠等顯著優(yōu)勢。當(dāng)然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實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)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種安全性能綜合測試儀，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；所述交流接觸器(KJ01A、KJ01B、KJ10、KJ11、KJ2、KJ3)的活動觸點串聯(lián)在相應(yīng)的測試回路中，各測試回路通過接線柱(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)度測試的兩個交流接觸器(KJ01A、KJ01B)，由單片機(jī)輸出的PWM脈寬調(diào)制信號經(jīng)功率放大和濾波電路處理后輸出交流電壓信號SPWM，經(jīng)其中一個交流接觸器(KJ01B)的常開觸點(KJ01B-1、KJ01B-2)連接升壓變壓器(T01)的初級，所述升壓變壓器(T01)的次級產(chǎn)生高壓經(jīng)另一交流接觸器(KJ01A)的常開觸點(KJ01A-1、KJ01A-2)連接到兩個接線柱(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試儀，其特征在于所述交流接觸器(KJ01B)的常閉輔助觸點(KJ01B-a/b/c)連接在泄漏電流測試回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全性能綜合測試儀，其特征在于在所述的轉(zhuǎn)換電路中包括用于執(zhí)行絕緣電阻測試的交流接觸器(KJ10)，SPWM信號輸出端經(jīng)所述交流接觸器(KJ10)的常開觸點(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(KJ10-3、KJ10-4)連接到兩個接線柱(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)行接地測試的交流接觸器(KJ11)，SPWM信號輸出端經(jīng)所述交流接觸器(KJ11)的常開觸點(KJ11-1、KJ11-2)連接升流變壓器的初級，其次級產(chǎn)生大電流連接采樣反饋電路，調(diào)節(jié)出接地電阻測試所需的電流輸出到兩個接線柱(A5、A6)上；在所述兩個接線柱(A5、A6)之間并聯(lián)有所述交流接觸器(KJ11)的常閉輔助觸點(KJ11-a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全性能綜合測試儀，其特征在于在所述接地電阻的兩端還連接有另外兩個接線柱(A3、A4)，對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(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、功率和低壓啟動測試用的交流接觸器(KJ2、KJ3)，其常開觸點(KJ2-1、KJ3-1)串聯(lián)在接線柱(A1、A2)與隔離變壓器(T3)次級輸出端之間；所述隔離變壓器(T3)的初級連接外部交流電源，次級通過三個接觸器(KC0、KC3、KC6)的常開觸點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(KJ2-1、KJ3-1)；所述三個接觸器(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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全性能綜合測試儀，其特征在于在所述三個接觸器(KC0、KC3、KC6)電磁線圈的通電回路中，每個接觸器的通電路中均串聯(lián)有另外兩個接觸器的常閉觸點。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全性能綜合測試儀，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)的控制信號輸出端。
專利摘要本實用新型公開了安全性能綜合測試儀，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)，其活動觸點串聯(lián)在相應(yīng)的測試回路中，各測試回路通過接線柱連接外部負(fù)載。此綜合測試儀利用單片機(jī)控制固態(tài)繼電器，進(jìn)而實現(xiàn)對交流接觸器通斷的有效控制，以此完成各項測試功能之間的準(zhǔn)確切換，電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易實現(xiàn)。此外，通過對所述交流接觸器輔助觸點的靈活運用，不僅使輸出接線柱的數(shù)目減少為6個，簡化了接線操作，縮短了測試時間，而且有效避免了各測試項間的相互影響，使開關(guān)器件的動作更加安全、可靠。
文檔編號G01R31/00GK2909280SQ20062008389
公開日2007年6月6日 申請日期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 申請人:李輝, 曹瑞基