引言
　　繼電器是一種高精密的電子元器件，它廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造和國防科技。但由于生產(chǎn)工藝、材料等原因造成了其質(zhì)量的不穩(wěn)定性。因此，有必要對(duì)其進(jìn)行測試，以決定其優(yōu)劣。從測試精度來說，動(dòng)作時(shí)間需要精確到ms或μs，觸點(diǎn)電阻精確到mΩ，此外，有些繼電器由多個(gè)線圈或觸點(diǎn)組組成，如JHX-3F系列繼電器。目前，常用的手工測試方法效率低、誤差大，且測試參數(shù)少，而對(duì)于高精密繼電器的測試只能依賴基于微機(jī)的測試系統(tǒng)。本文將討論基于JHX-3F系列繼電器的測試系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)思路，并重點(diǎn)分析單插座對(duì)多規(guī)格繼電器的自動(dòng)測試、動(dòng)作時(shí)間μs級(jí)測試和小電壓或大電流型線圈的繼電器測試。
     1 繼電器測試系統(tǒng)的構(gòu)成
　　繼電器測試系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1。數(shù)據(jù)采集卡選擇基于PCI總線的AC6115。系統(tǒng)由PC和測試儀兩部分組成，它們之間通過AC6115傳遞A/D、D/A和I/O信號(hào)。系統(tǒng)軟件平臺(tái)為Windows XP/2000，軟件開發(fā)環(huán)境Delphi 6.0，數(shù)據(jù)庫SQL Server 2000。主要測試指標(biāo)及精度要求：1）電壓精度<=0.01V;2）電流精度<=0.01A;3）動(dòng)作時(shí)間精度<=1ms;4）觸點(diǎn)電阻精度<=1mΩ。
 
 

      2 繼電器測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
　　2.1 JHX-3F小型直流電磁繼電器種類
　　JHX-3F包括A、B、C和D四個(gè)大類。線圈類型可以是電壓型或電流型或電壓電流混合型，其中A大類為單線圈16個(gè)品種;B大類為雙線圈240個(gè)品種;C大類為雙線圈182個(gè)品種;D大類為單線圈16個(gè)品種。共454個(gè)品種（其中又分電壓型166種，電流型72種，混合型216種）。繼電器初始觸點(diǎn)狀態(tài)分又為全閉（2D）、全開（2H）和半開半閉（1H1D）三種狀態(tài)。所以，JHX-3F系列繼電器總計(jì)1362個(gè)品種。
　　本文以兩類繼電器說明其工作原理。B類雙線圈單位置：該類繼電器有一個(gè)啟動(dòng)線圈和一個(gè)保持線圈。啟動(dòng)線圈施加激勵(lì)，繼電器狀態(tài)改變，接著給保持線圈施加激勵(lì)，撤除啟動(dòng)線圈激勵(lì)，狀態(tài)保持，再撤除保持線圈的激勵(lì)，狀態(tài)釋放。C類雙線圈雙位置：該類繼電器有一個(gè)啟動(dòng)線圈和一個(gè)復(fù)歸線圈。啟動(dòng)線圈施加激勵(lì)，繼電器狀態(tài)改變，撤除激勵(lì)，此狀態(tài)保持，再給復(fù)歸線圈施加激勵(lì)，狀態(tài)復(fù)歸為初始態(tài)。
　　2.2單插座完成對(duì)多規(guī)格1362個(gè)品種繼電器自動(dòng)測試的硬件實(shí)現(xiàn)
 
 

　　待測繼電器的特點(diǎn)：引腳1～4為繼電器線圈，引腳5～8為繼電器觸點(diǎn)。產(chǎn)品封裝符合雙列直插集成電路封裝特征。待測繼電器的這些特征為只用單插座完成對(duì)多規(guī)格1362個(gè)品種繼電器的自動(dòng)測試提供了可能性。
　　自動(dòng)測試的電路工作原理：若待測繼電器為單線圈時(shí)，輔助繼電器FZJD1的線圈上不施加激勵(lì)，受控源施加到插座1、4兩端。若待測繼電器為雙線圈時(shí)，分兩個(gè)階段工作，在系統(tǒng)測試啟動(dòng)線圈階段時(shí)，F(xiàn)ZJD1的線圈上不施加激勵(lì)，受控源施加到插座1、2兩端;在測試保持或復(fù)歸線圈階段時(shí)在FZJD1的線圈上施加激勵(lì)，受控源施加到插座3、4兩端。當(dāng)被測繼電器線圈為電壓型時(shí)，輔助繼電器FZJD2的線圈上不施加激勵(lì)，受控電壓源工作并施加到電路中，為電流型時(shí)，在FZJD2的線圈上施加激勵(lì)，受控電流源工作并施加到電路中;觸點(diǎn)狀態(tài)的測試只要將被測觸點(diǎn)送到兩個(gè)I/O即可。觸點(diǎn)電阻測試采用四端法消除接觸電阻的影響，分別用三檔激勵(lì)源進(jìn)行測試。
　　2.3 大電流或小電壓型繼電器測試的硬件實(shí)現(xiàn)
　　測試用的電壓源和電流源均受數(shù)據(jù)采集卡上DAC輸出的控制，電壓源輸出電壓和電流源輸出電流與控制電壓均呈線性關(guān)系。系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)被測繼電器型號(hào)選擇不同輸出范圍的受控電壓源進(jìn)行測試，一種是從0～24VDC輸出，另一種是從0～110VDC輸出。可以測試從1.5VDC～100VDC額定吸合電壓的被測繼電器。受控電流源輸出范圍從0～2ADC，可以測試從0.003ADC～2.0ADC額定吸合電流的被測繼電器。電路中利用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)構(gòu)建電路的目的。
      3 繼電器測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
　　3.1 多種軟件定時(shí)器的應(yīng)用
　　Timer控件基于Windows系統(tǒng)定時(shí)，它可以在要求不高的地方使用，定時(shí)分辨率為55ms[1>，精度只有5～8ms，系統(tǒng)中應(yīng)用它進(jìn)行線圈參數(shù)、吸合值和釋放值的測試。精確定時(shí)它無法勝任。多媒體定時(shí)器來自于Windows API。它可工作在較高優(yōu)先級(jí)的線程中，它的定時(shí)事件被定義為回調(diào)過程，只要在該過程中添加消息處理代碼即可完成定時(shí)響應(yīng)[2>。Delphi把它封裝到了mmsystem.pas中供軟定時(shí)使用。本系統(tǒng)應(yīng)用它對(duì)故障繼電器進(jìn)行檢測，如觸點(diǎn)始終未動(dòng)作。
　　動(dòng)作時(shí)間測試有2種方法。1）使用AC6115上的硬件定時(shí)器，AC6115提供了一個(gè)16位的微秒脈沖計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)范圍是1～216微秒[3>，因此，可通過脈沖計(jì)數(shù)完成動(dòng)作時(shí)間測試，但此方法會(huì)加大硬件電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性;2）采用軟件定時(shí)器。例如Z_Timer。它可以ActiveX控件的形式加載到Delphi控件面板上。它的定時(shí)分辨率是0.1ms，定時(shí)精度是0.015ms，在有效定時(shí)事件中它能獨(dú)占系統(tǒng)所有資源，如消息響應(yīng)和線程時(shí)間片。故使用Z_Timer是基于Windows環(huán)境下高精度軟定時(shí)的好方法。
　　本系統(tǒng)應(yīng)用Z_Timer短時(shí)間內(nèi)獨(dú)占系統(tǒng)資源