专利名称：一种继电器的测试设备及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型关于电力系统的继电器测试技术，特别是关于电子式电能表用磁保持继电器的测试技术，具体的讲是一种继电器测试设备及系统。
背景技术：
磁保持继电器拥有较强的磁保持能力，能在脉冲的作用下进行动作，并且具有功耗低、灵敏度高、体积小和触点接触稳定性好等特点。鉴于以上优点和特性，磁保持继电器被引入到电子式电能表电能通路中，以增加电能表运行的稳定可靠性和降低电能表自身的电能消耗。目前，国内外电子式电能表中使用的磁保持继电器来自不同的生产厂家，产品性能相差甚远，有些继电器出现不能可靠开断、功率消耗大等问题，不能满足电能表实际运行的要求，对电子式电能表的功能和性能实现造成隐患，所以必须要对电子式电能表用的磁保持继电器进行测试。现在国内虽然有对电子式电能表用磁保持继电器进行检测的相关技术标准，但实际检测时，并没有成熟的检测装置，目前的检测装置存在的主要问题有一、检测项目单一， 只能对继电器的部分参数进行简单检测；二、检测过程不能实现自动化，数据需要人工处理和分析，检测结果具有各种随机性、人为性，效率低下；三、检测过程中，电压较高、电流较大，对人和设备缺少相应的保护，因此检测安全性也得不到保证。

实用新型内容本实用新型提供了一种继电器测试设备，通过该设备对继电器进行电性能测试、 寿命测试及安全性能测试。本实用新型的目的之一，提供一种继电器测试设备，该设备包括检测处理装置、 程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置以及继电器连接端； 检测处理装置与程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置相连接，程控直流电源、程控交流电源、电源极性切换装置、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置与继电器连接端相连接；检测处理单元根据接收到的外部控制命令控制程控直流电源提供给被测继电器的直流电源、程控交流电源提供给被测继电器的交流电源及模拟负载提供给被测继电器的过电流，触点反馈装置检测被测继电器的触点动作并向检测处理单元返回触点反馈信号，检测处理装置根据接收到的触点反馈信号生成测试结果，并读取电阻测量装置生成的测量结果。本实用新型的目的之一，提供一种继电器测试系统，该系统包括主控计算机和继电器测试设备，主控计算机用于对继电器测试设备进行控制；该继电器测试设备包括检测处理装置、程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置以及继电器连接端；检测处理装置与程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置相连接，程控直流电源、程控交流电源、电源极性切换装置、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置与继电器连接端相连接；检测处理单元根据接收到的外部控制命令控制程控直流电源提供给被测继电器的直流电源、程控交流电源提供给被测继电器的交流电源及模拟负载提供给被测继电器的过电流，触点反馈装置检测被测继电器的触点动作并向检测处理单元返回触点反馈信号，检测处理装置根据接收到的触点反馈信号生成测试结果， 并读取电阻测量装置生成的测量结果。通过本实用新型可以实现对磁保持继电器的电性能测试、寿命测试及安全性能测试，实现了对各测试项目的综合测试，通过与主控CPU之间的通信，直接采集测试数据，提高效率，通过主控CPU控制操作继电器，免除了工作人员手动操作的过程，提高了安全性。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型继电器测试设备与被测继电器相连接的框图；图2为本实用新型继电器测试设备的检测处理装置的结构框图；图3为继电器测试设备通过以太网与远程计算机相连接的示意图；图4为本实用新型的结构示意图；图5为本实用新型的继电器连接端的结构框图；图6为对继电器的动作电压进行测试的流程图；图7为本实用新型实施例的结构示意图；图8为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，本实用新型继电器测试设备与被测继电器相连接的框图。图1中，本实用新型的继电器测试设备包括检测处理装置101，程控直流电源102、电源极性切换装置103、继电器连接端104、触点反馈装置105、模拟负载106、程控交流电源107及电阻测量装置108。检测处理装置101用于根据外部输入的控制命令对相应的装置进行控制，执行对应的功能测试。程控直流电源102用于为被测继电器的内部线圈提供工作电源；电源极性切换装置103，根据检测处理装置101接收的控制命令切换被测继电器的内部线圈的电压极性从而控制被测继电器的开合；继电器连接端104，通过继电器连接端104将本实用新型继电器测试设备与被测继电器相连接；触点反馈装置105，用于检测被测继电器的触点是否动作，向检测处理装置101返回触点反馈信号；模拟负载106，进行负载测试时为继电器提供大电流；程控交流电源107，为被测继电器提供交流驱动电源；电阻测量装置108，测量被测继电器触点的接触电阻。其中，如图2所示，上述的检测处理装置101包括检测指令接收单元1011，接收外部设备发送的检测控制命令；检测电源控制单元1012，根据接收到的控制命令控制程控直流电压102、程控交流电源107及模拟负载108施加到被测继电器的电压、电流值；检测信号采集单元1013，根据控制命令接收触点反馈装置返回的触点反馈信号、读取电阻测量装置测量的电阻值；及检测结果生成单元1014，根据接收到的触点反馈信号、读取的电阻值生成检测结果返回外部控制设备。实际应用中，可将本实用新型继电器测试设备通过以太网与一台远程计算机相连接，如图3所示，通过远程计算机控制继电器测试设备的工作。如通过预先的配置，在远程计算机中存储不同的继电器类型及测试项目并设置相应的继电器参数和测试参数，采用本实用新型继电器测试设备对继电器进行测试时，通过远程计算机选择被测的继电器类型及测试项目，远程计算机根据用户选择的被测继电器类型及测试项目生成控制命令，继电器测试设备根据接收的控制命令控制各个装置。下面以具体的测试项目对本实用新型继电器测试设备做进一步详细说明。实施例1实际应用过程中，对磁保持继电器进行电性能测试时，继电器测试设备内部的连接示意图如图4所示。采用主控CPU401作为检测处理装置101，欧姆计404作为电阻测量装置108，磁保持继电器驱动开关406作为电源极性切换装置103，通过计时装置405实现对磁保持继电器的动作时间测量。计时装置405、磁保持继电器驱动开关406、触点反馈装置105及模拟负载106直接与主控CPU401相连接。触点主控CPU401通过电子开关409控制选通程控交流电压107和程控直流电源102，程控交流电压107、程控直流电源102及欧姆计404均通过232接口与电子开关409相连接。如图5所示，本实用新型的继电器连接端104包括，电阻测量连接端1041、交流电源连接端1042、直流电源连接端1043、模拟负载连接端1044及触点反馈连接端1045。在本实施例中可采用欧姆计404的欧姆计表笔作为电阻测量连接端，程控交流电源107的交流电流引出线作为交流电源连接端1042，程控直流电源的电压引出线作为直流电源连接端 1043，模拟负载106的电流线作为模拟负载连接端1044。本实施例中可通过具有鳄鱼夹的导线将各装置的连接端连接到被测继电器线圈的接线端。下面以对磁保持继电器进行测试的具体操作为例对本实用新型做进一步详细说明，其中，对磁保持继电器进行电性能测试包括1、对磁保持继电器的触点接触电阻进行测试首先将被测磁保持继电器触点处于闭合状态，将磁保持继电器固定到测试装置上，将欧姆计404的测试表笔连接到被测继电器输出端点的两端。用户通过远程计算机选择被测的继电器类型，根据预选设置选择被测继电器类型生成控制命令，主控CPU401根据控制命令选通电子开关409，实现与欧姆计404的连接，欧姆计404测试继电器触点的欧姆值，主控CPU401读取欧姆计404的测量值生成测试结果， 并将将测试结果通过以太网上传给远程计算机。2、对磁保持继电器动作电压值测试首先保持磁保持继电器触点处于断开状态，将程控直流电源102的直流电源连接端1043连接到磁保持继电器驱动线圈上。继电器测试设备的触点反馈连接端1045接到磁保持继电器的触点上。具体步骤如图6所示，主控CPU401根据外部控制命令，与程控直流电源102通信， 使磁保持继电器电压逐步升高(步骤S101)，主控CPU401检测是否收到触点反馈信号(步骤S102)，达到继电器动作电压时，继电器触点闭合，触点反馈连接端1045检测到继电器触点的动作生成触点反馈信号，主控CPU401读取此时程控直流电源102的电压值(步骤 S103)，即为继电器的动作电压值，即吸合值。达到继电器动作电压后继电器触点闭合，主控 CPU通过磁保持继电器驱动开关406反转继电器线圈两端电压极性，再次逐步增加程控直流电源102的电压，继电器触点断开，触点反馈连接端1045检测到继电器触点的动作生成触点反馈信号，主控CPU401读取此时程控直流电源102的电压值，此值即为继电器的反向动作电压值，即释放值。3、对磁保持继电器动作时间进行测试将程控直流电源102通过电源极性切换装置103接到被测磁保持继电器驱动线圈上，继电器测试设备的触点反馈连接端1045接到磁保持继电器的触点上。主控CPU401根据接收到的控制命令确定被测磁保持继电器的额定电压，主控CPU401与程控直流电源102通信，将程控直流电源102的电压升高到磁保持继电器的额定电压。电源极性切换装置103内部有电源投切开关，控制程控直流电源的投入或断开及提供给被测继电器的直流电源的极性。主控CPU401控制电源极性切换装置内部的电源投切开关，使其闭合，同时主控CPU401 启动计时装置405开始计时。继电器动作，触点反馈装置内部的光耦导通，向主控CPU401 发出继电器动作信号。主控CPU401收到触点反馈信号，使计时装置405停止计时。计时装置405的计时时间就是磁保持继电器的动作时间。对磁保持继电器的寿命测试包括1、对磁保持继电器的电寿命进行测试；2、对磁保持继电器的机械寿命进行测试。对磁保持继电器的电寿命进行测试的具体操作如下先将测试装置的程控直流电源102的引出线经磁保持继电器开关406连接到磁保持继电器驱动线圈上，模拟负载106和触点反馈装置105的连接端连接到继电器的触点上。模拟负载106用于为被测继电器提供工作负载，模拟磁保持继电器的工作状态。主控 CPU401根据外部发送的控制命令确定被测继电器的触点额定电压、额定电流，动作次数及动作间隔时间，通过主控CPU401与程控直流电源102和模拟负载106，设定加载到磁保持继电器驱动线圈的电压和继电器触点的电流，主控CPU401通过与磁保持继电器开关406的通信来控制磁保持继电器的动作次数及动作时间间隔，对磁保持继电器进行电寿命测试。同样，对磁保持继电器进行机械寿命测试，首先将测试装置的程控直流电源102 的引出线经磁保持继电器开关406连接到磁保持继电器驱动线圈上，测试装置的触点反馈连接端接到继电器的触点上。主控CPU401根据外部发送的控制命令确定被测继电器的触点额定电压、动作次数及动作间隔时间，通过主控CPU401与程控直流电源102设定加载到磁保持继电器驱动线圈的电压，磁保持继电器驱动开关为电子开关，有两个控制端，当两个控制端交替为高低电平时，磁保持继电器驱动开关输出的电源极性也发生切换。主控 CPU401通过与磁保持继电器驱动开关406的通信控制磁保持继电器的动作次数及动作时间间隔，对磁保持继电器进行机械寿命测试。通过本实用新型的继电器测试设备还能实现对磁保持继电器的过负载测试，具体操作如下首先将测试装置的程控直流电源102的引出线经磁保持继电器开关406连接到磁保持继电器驱动线圈上，模拟负载106和触点反馈装置的连接端线接到继电器的触点上。 主控CPU401根据控制命令确定被测继电器的额定电压，通过与程控直流电源102的通信将继电器驱动线圈的电压设定为额定电压，通过模拟负载106对被测继电器触点施加过负载电流。测试的具体方案如下方案一将模拟负载106输出电流设定为继电器触点额定电流的1. 5倍。通过外部控制装置，设定磁保持继电器线圈额定动作电压，动作次数100次，动作频率为每分钟10 次；方案二 将模拟负载106输出电流设定为继电器触点额定电流的30倍。通过外部控制装置，设定磁保持继电器线圈额定动作电压，动作时间为10ms，间隔2min，作用3次。在进行过负载测试时，可以根据测试需要选择上述测试方案，在主控CPU401控制磁保持继电器按规定的时间间隔不停的动作，完成规定的动作次数，或磁保持继电器不能可靠的断开或闭合时停止动作。此时，可在外部控制装置上显示已经成功动作的次数，若动作次数小于方案规定的次数则提示“不符合要求”，若动作次数等于方案规定的次数，则进行触点受损情况检查。本实施例中，主控CPU401与远程计算机相连接，通过远程计算机可以设置测试参数，并且可以接收主控CPU401生成的测试结果。通过本实用新型的继电器测试设备，可以实现对磁保持继电器的电性能测试、寿命测试及安全性能测试，通过远程计算机控制操作继电器，免除了工作人员手动操作的过程，提高了操作安全性及测试结果的准确性。实施例2如图7所示，本实用新型的继电器测试设备还包括与电能表进行通信的485接口 701和载波接口 702，利用该通信接口与电子式电能表通信端子相连接进行通信，可以实现对电子式电能表中的继电器的寿命测试和过负载测试。对通过RS485通信的电能表进行机械测试时，将测试装置的RS485通信接口 701 接至电能表的485通信端子上，将程控交流电源107的引出线连接到电能表的电压回路上， 给电能表施加额定电压，主控CPU401与电能表进行通信，控制电能表内磁保持继电器触点的不停开、断，进行继电器机械寿命测试。进行电寿命测试时，将测试台的RS485通信接口接至电能表的RS485通信端子上， 将测试装置的RS485通信接口接至电能表的485通信端子上，将程控交流电源107的引出线连接到电能表的电压回路，模拟负载106的引出线连接到电能表的电流回路上，给电能表施加额定电压、额定电流，主控CPU401与电能表进行通信，控制电能表内磁保持继电器触点的不停开断，实现对电能表的磁保持继电器的电寿命测试。对电子式电能表的磁保持继电器进行过负载测试时，RS485通信接口接至电能表的485通信端子上，给电能表电流回路施加过负载电流，主控CPU与电能表进行通信，控制电能表内磁保持继电器触点的不停开断，进行继电器过负载测试。通过与电能表进行通信的通信接口，可以直接对电能表中的继电器进行测试，无需将电能表中的继电器拆除进行测试，可用于电子式电能表现场安装前的检测，确保电子式电能表的继电器满足相关标准的要求，提高工作效率，对电力营销的顺利进行奠定基础。[0050]在上述的实施例中，通过控制磁保持继电器驱动开关的控制实现对磁保持继电器的触点开断的控制，如8所示，在本实用新型的测试装置中采用交流继电器驱动开关801， 可以实现对交流继电器的一些性能测试。本实用新型的测试装置不但能完成对电子式电能表用磁保持继电器的电性能测试、寿命测试及安全性能测试，还能对电子式电能表用磁保持继电器的环境适应性进行辅助测试，从而实现了多项测试功能的集成；本装置还能通过RS485、载波等方式与电子式电能表的通信来控制表内磁保持继电器的开断动作，实现对电子式电能表内磁保持继电器寿命和过负载能力的自动测试，同时可以考核电能表继电器回路及继电器控制回路软硬件的配合；本装置通过掌机或电脑设置测试参数和测试流程，实现了测试过程的全部自动化，提高了测试效率，确保了测试人员的安全；本装置可实现测试结果数据的自动保存、处理，还可以根据模版自动生成测试报告，保证了数据的可靠性；此外本装置还可以对一些普通的交流继电器进行测试。本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种继电器测试设备，其特征在于，所述的设备包括检测处理装置、程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置以及继电器连接端；所述的检测处理装置与所述程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、 电阻测量装置相连接，所述的程控直流电源、程控交流电源、电源极性切换装置、模拟负载、 触点反馈装置、电阻测量装置通过所述的继电器连接端与被测继电器相连接；所述的检测处理单元根据接收到的外部控制命令控制所述程控直流电源提供给被测继电器的直流电源、所述程控交流电源提供给被测继电器的交流电源及所述模拟负载提供给被测继电器的过电流，所述的触点反馈装置检测被测继电器的触点动作并向检测处理单元返回触点反馈信号，所述检测处理装置根据接收到的触点反馈信号生成测试结果，并读取电阻测量装置生成的测量结果。
2.如权利要求1所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的设备还包括电源极性切换装置，控制所述的程控直流电源的投入或断开及提供给被测继电器的直流电源的极性。
3.如权利要求1所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的检测处理装置包括 检测指令接收单元，接收外部设备发送的检测控制命令；检测电源控制单元，根据接收到的控制命令控制程控直流电压、程控交流电源及模拟负载提供给被测继电器的电压、电流值；检测信号采集单元，接收所述的触点反馈装置返回的触点反馈信号、读取电阻测量装置测量的电阻值；检测结果生成单元，根据接收到的触点反馈信号、读取的电阻值生成检测结果返回外部控制设备。
4.如权利要求1所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的继电器连接端包括 电阻测量连接端，将所述的电阻测量装置连接到被测继电器；交流电源连接端，将所述的交流电源连接到被测继电器； 直流电源连接端，将所述的直流电源连接到被测继电器； 模拟负载连接端，将所述的模拟负载连接到被测继电器； 触点反馈连接端，将所述的触点反馈装置连接到被测继电器。
5.如权利要求1所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的设备还包括电子开关， 根据外部控制命令选通所述的程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置与所述检测处理装置的连接。
6.如权利要求5所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的电子开关通过232接口实现与程控直流电源、程控交流电源及电阻测量装置的连接。
7.如权利要求1所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的设备还包括电能表通信端口，将所述继电器测试设备与电能表相连接，对电能表的继电器进行测试。
8.如权利要求1所述的继电器测试设备，其特征在于，所述的设备包括 计时装置，测量被测继电器的动作时间。
9.一种继电器测试系统，其特征在于，所述的系统包括主控计算机和继电器测试设备，所述的远程计算机用于对所述的继电器测试设备进行控制；其中，所述的继电器测试设备包括检测处理装置、程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置以及继电器连接端；所述的检测处理装置与所述程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、 电阻测量装置相连接，所述的程控直流电源、程控交流电源、电源极性切换装置、模拟负载、 触点反馈装置、电阻测量装置与继电器连接端相连接；所述的检测处理单元根据接收到的外部控制命令控制所述程控直流电源提供给被测继电器的直流电源、所述程控交流电源提供给被测继电器的交流电源及所述模拟负载提供给被测继电器的过电流，所述的触点反馈装置检测被测继电器的触点动作并向检测处理单元返回触点反馈信号，所述检测处理装置根据接收到的触点反馈信号生成测试结果，并读取电阻测量装置生成的测量结果。
10.如权利要求9所述的继电器测试系统，其特征在于，所述的继电器测试设备通过以太网与远程计算机相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种继电器测试设备及系统，该装置包括检测处理装置、程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置以及继电器连接端；检测处理装置与程控直流电源、程控交流电源、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置相连接，程控直流电源、程控交流电源、电源极性切换装置、模拟负载、触点反馈装置、电阻测量装置与继电器连接端相连接；检测处理单元根据接收到的外部控制命令控制程控直流电源提供给被测继电器的直流电源、程控交流电源提供给被测继电器的交流电源及模拟负载提供给被测继电器的过电流，触点反馈装置向检测处理单元返回触点反馈信号，检测处理装置生成测试结果并读取电阻测量装置生成的测量结果。
文档编号G01R31/327GK201993444SQ20102064964
公开日2011年9月28日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者刘影, 吴德葆, 周晖, 易忠林, 朱晓蕾, 王思彤, 王晨, 王莉, 甘霖, 鲁观娜, 黄明山 申请人:华北电力科学研究院有限责任公司, 华北电网有限公司计量中心, 河南许继仪表有限公司