基于PC总线的热继电器自动测试系统设计

　　温度继电器是一种对温度敏感的热保护元件。它广泛应用于控制器、变压器、电动机和各种发热电器的保护回路中。

　　生产温度继电器的一个重要环节是检测升温时的动作温度和降温时的恢复温度，并按照一定的标称值和误差范围进行分类。目前大多数使用恒温箱加温和降温，将每支继电器的触点引至发光二极管LED 两端，通过观察LED 的亮或灭，判断触点状态，同时，用一支水银温度计插在恒温箱的上方，由操作人员记录温度值。这种检测方法落后、效率低、误差大，人为发生的误记、错记和漏记现象难以避免，产品质量得不到保证，为了解决这一技术问题，我们研制了温度继电器自动测试系统。并利用VB 和Access 把测试数据进行窗口显示并存档处理，便于查询及对生产的产品质量做统计。

　　计算机有很高的运算速度，有很充足的系统资源，程序的修改非常方便快捷，测试过程中可使用可视化界面，用鼠标或键盘直接操作，操作效率及操作准确率是其它系统无可比拟的，因此我们在测试系统采用计算机作为控制核心。

　　一、系统的硬件部分

　　（1）传感器部分

　　考虑到本系统为动态测量，要求精度高，响应速度快，空间有限等因素，最终选用铂电阻作为本系统的温度传感器。其中用于温控箱温度测量和控制的是棒状结构铂电阻，而用于温度继电器动作温度测量的是片状结构厚膜铂电阻。

　　（2）测温电桥

　　在继电器测试系统中，铂电阻被置于温控箱中的液体温度场介质中和紫铜块上，与电控箱有一定的距离，为了消除引线电阻对测量精度的影响，实际电路中采用三线制接法，电桥如图1 所示。

　　（3）信号放大电路

　　为了保证系统的精度和可靠性，再综合考虑到成本，最后选用单片集成仪器放大器AD620。信号放大电路如图2 所示。

　　（4）信号滤波电路

　　本系统中测量的温度信号为变化缓慢的直流信号，故采用有源低通滤波器以滤除高频噪声信号，提取温度信号。信号滤波电路如图3 所示。

　　结论以往，用人工检测的方法落后、效率低、误差大，人为发生的误记、错记和漏记现象难以避免，产品质量得不到保证，大大限制了该产品的大批量生产，检测成为生产的瓶颈。使用本系统以后，产品质量的控制得到了保证，完全避免了人为发生的误记、错记和漏记的现象，提高了产品的可靠性和检测效率， 缓解了实际生产中的瓶颈问题，为实现大批量生产提供了可能。

　　（5）7484 接口板

　　PC-7484 板是为工业PC 机或PC 兼容机设计的一种多功能综合接口板。板上有12位单端16路/差分或8路A/D输入、4路12位独立D/A电压/电流输出、16 路开关量输入/输出、3路脉冲计数/定时中断等多项功能。本板适用于各种工业现场的数据测量及控制，集成度高，功能强大，可靠性好，数据采集稳定，且价格低廉，深受用户欢迎。符合PC 总线标准，以中断或查询方式工作，占用连续16个I/O地址。A/D转换芯片采用高性能的AD1674 芯片，D/A芯片采用BB7625。A/DD/A有多量程、单双极性输入输出，给用户使用带来极大的方便。DC电源隔离模块给模拟器件供电，从而进一步提高了可靠性。

　　PC-7484模拟量输入输出及脉冲信号由XS137芯D型孔头接入，通过改变跳线器就可选择A/DD/A不同的电压输入输出范围。16路开关量输入输出信号由XS240芯IDC接头与现场连接，输入输出为TTL电平。本板占用16 个I/O端口地址，可采用查询或中断方式工作。

　　（6）测控系统

　　以PC机为核心的测控系统的组成框图如图4 所示。

　　二、测试软件的部分

　　在这个温度继电器的计算机自动测试系统的测试过程中，采样、控制周期为20s，即系统每20s 要执行一次控制程序，为了测得温度继电器的准确实时动作温度值，在其它时间内都执行端口扫描程序，实时检测继电器的状态，并做出相应的响应和处理。软件设计为5 个部分：总控制模块、继电器测试模块、历史数据查询模块、参数设置模块、人工干预模块。软件系统结构图如图5 所示。

　　（1）总控模块的设计

　　该部分程序主要功能：读取系统设置参数、调用各子模块。

　　（2）继电器测试模块设计

　　该模块是系统的主要部分，其功能：采样各继电器动作、采样温度传感器温度、计算升温时间、判断超限报警、绘制温度曲线、将测试结果打印并保存到数据库。

　　（3）历史数据查询模块

　　该模块用于查询保留的测试信息，原保留测试信息保存在ACCESS 数据库中，在该数据库中定义了一个数据表和6 个字段，定义如下：

　　数据库查询采用ADO方式，用VBSQL 语言编写程序。

　　（4）参数设置模块

　　该模块用于设置系统参数，并将保存在一个文件中。参数设置程序框图如图6所示，设置的参数内容有：

　　继电器产品型号；测试类型TRUF-常开型；动作温度、动作温度偏差；回复温度、回复温度偏差。

　　（5）人工干预模块

　　该模块功能是当温度不适合进行测试时，由人工进行干预，使之达到一个合适的温度。提供4个执行功能：开始加热、停止加热、开始降温、停止降温。该模块设计了一个温度监视功能，每5秒种对温度进行一次测试，并显示在界面上。人工干预温度程序框图如图7所示，图8为系统主程序框图。

　　结论