[实用新型]光机电电磁电器动态测试装置

说明书

本实用新型涉及一种电磁电器动态测试装置，属于电磁电器领域。

迄今为止，电磁电器的测试基本上还局限于对单个特性参数的逐个测试，检测过程的响应速度难以满足动态过程的特性机理，无法将动态过程的机械与电气参数同时多通道采集。因此，测试结果难以全面地反映复杂的动态过程。《低压电器》1995年第5期发表的“交流接触器电气参数的自动化测试”，提出采用微机自动测试的方案，该方案的缺点是：

1．仅对电器的电气参数进行测试，缺乏对重要机械特性指标，如位移等的动态检测；

2．缺乏对电磁机构的动静触头与铁芯撞击状况的动态实时检测；

3．没有与计算机通信的功能，无法实现多通道快速采样，并对测试数据进行后处理。

为此，本实用新型的目的是研制一种其电磁机构运动过程的快速非接触的数字化测量；多通道快速实时检测动态过程的电气参数和机械参数；对动态过程的实时通/断控制；可以与主控计算机双向通信的光机电电磁电器动态测试装置

本实用新型是这样实现的，其包括传感器检测部分、信号调理部分、控制电路部分以及数据采集与处理部分，其各部分的关系是：

(1)传感器检测部分：与线圈串联的电流传感器，与励磁电源并联的电压传感器，安装在电磁机构可动部件运动轴向上的加速度传感器，并接在某相主触头两端的触头接通信号传感器，两端分别并接在动铁芯与静铁芯的铁芯撞击信号传感器，这些传感器组成对电磁电器动态过程模拟量的信号检测；由可动部件外接的部件，配合光学机构，由高速线阵输出动态位移视频信号与扫描线信号。

(2)信号调理部分：主要调理所检测的动态变化位移视频信号，在高速驱动电路输出信号的基础上设计了同步调制电路，在有效采集视频信号的时间内，驱动激光光源发出平行光束，从而在同步调制电路设定的时刻采集位移传感器信号，一方面，位移传感器信号经滤波电路滤波处理后，再经放大器调整信号幅度，进行视频信号的阈值调整电路环节的阈值调整，然后经比较器电路与整形电路产生视频脉冲信号；另一方面，驱动电路输出信号经滤波电路滤波处理后经放大电路放大与脉冲整形电路脉冲整形，得到扫描脉冲信号，并将其与视频脉冲信号进行逻辑电路的逻辑处理，便得到表示动态位移的脉冲信号。

光机电电磁电器动态测试装置应用高速线阵快速捕获电磁机构的运动过程，应用各类传感器检测电磁电器动态过程的各种特性参量，并应用多通道计算机数据采集系统对动态过程进行实时检测。该装置具有高精度、动态快速响应与多通道实时检测的特点，通过PC采集卡还可实现与计算机的通信，一方面可由计算机的人机界面设定动态过程参数，实现对动态过程的控制，另一方面可将动态检测的各种特性参数，经计算机数据处理后，提供动态过程可视化曲线。

以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1为传感器检测电路示意图

图2为应用高速线阵CCD快速捕获电磁机构的传感器检测电路示意图

图3为信号调理电路示意图

图4为控制电路示意图    

图5为数据采集与处理示意图

其中图1中，VT为电压传感器，CT为电流传感器，AT为加速度传感器，JT为触头接通信号传感器，RT为铁芯撞击信号传感器，K为电磁机构(动铁芯)外接的部件，它将电磁机构可动部件的运动状况，引到电磁电器的外部，以便检测其动态位移状况；

图2中，K部件具体为带有狭缝的遮光片，透过它将有一窄条平行光束随着K的运动在高速线阵CCD上移动，从而产生位移传感器信号WT。

图3中，Q1为CCD的驱动电路，WT表示位移视频信号跟随电路，S1为扫描线信号跟随电路，S2为同步调制电路，Y为激光器电源驱动电路，L1、L2分别为滤波电路，F1、F2分别为放大电路，T为视频信号的阈值调整电路，B为视频信号的比较器电路，Z1、Z2分别为脉冲整形电路，R为逻辑电路，D1表示视频信号调理电路输出的位移脉冲信号。

图4中，D2为数采系统的控制信号电路，Q2为驱动电路，J为固态继电器，P为交流电源，C为电磁电器。

图5中，C为电磁电器，CT、VT、AT、JT、RT、D1为前述传感信号，TL为信号调理电路，FAQ为高速数据采集卡，FAQ经ISA总线与PC机相连，TQ为计算机数据处理的可视化动态特性曲线，DZ为控制电路，KEY为输入控制参数的计算机键盘。

光机电电磁电器动态测试装置包括传感器检测部分、信号调理部分、控制电路部分以及数据采集与处理部分，其各部分的关系是：