多触点电器自动测试系统

概述

对多触点电器进行性能测试时，需要使用多种测试仪器对各个触点组合进行性能检测，包括绝缘电阻测试、接触电阻测试、线路电阻测试、接触电阻测试、动作时间测试动作电压测试和二极管性能测试等项目。

进行传统人工测试时，需要测试人员不停地切换测试设备和测试触点，测试效率低，同时也有一定的安全隐患。

因此开发一套自动化多路测试系统，可以极大解放人力资源，提升测试效率和测试质量。

系统组成

多触点电器自动测试系统组成如图2.1所示：

图2.1 系统拓扑图

系统主要由以下部分组成：

1）工控机：安装系统软件，控制测试设备，保存和分析测试数据；

2）绝缘电阻测试仪：对待测产品进行绝缘电阻测试；

3）毫欧表：对待测产品进行接触电阻、线圈电阻和通路电阻测试；

4）直流稳压电源：对待测产品进行动作\非动作电压测试、解保时间测试、二极管测试，同时辅助其它测试控制被测产品保险和解保状态；

5）示波器：对待测产品进行解保时间测试；

6）数字万用表：对被测产品进行二极管测试；

7）测试工装：根据当前测试项目和待测触点，将待测触点与测试设备进行对应转接。

系统功能

多触点电器自动测试系统：

系统可以通过程序控制绝缘电阻测试仪、直流低电阻测试仪、直流电源、示波器和测试工装；
系统可以实现对待测产品的绝缘电阻、接触电阻、通路电阻、线圈电阻、非动作电压、动作电压、解保动作时间和二极管性能测试；
系统可以通过测试工作完成被测产品、被测触点和测试仪器之间的自动化切换，最多对10个被测产品进行自动化测试；
系统可以实时显示测试数据，并根据设定自动对产品的测试合格进行判定；
系统可以按照指定格式生成测试报告。

系统软件

4.1 软件组成

多触点电器自动测试系统软件结构如图4.1所示：

其中仪器连接模块负责实现工控机和各个测试设备的通信连接；

参数设置模块主要用于设置本次测试产品数量、测试项目和测试结果合格阈值；

测试控制模块主要用于实现对对个被测产品的自动化测试，并实时显示测试数据；

数据处理模块用于保存测试结果，生成测试报告。

图4.2 软件结构

4.2 软件流程图

软件使用流程图如下：

图4.2 软件使用流程图

4.3 软件运行环境

4.3.2 软件环境

Windows7及以上操作系统；
FrameWork 3.5以上运行环境。

系统硬件

5.1 绝缘电阻测试仪

系统中的绝缘电阻测试用于测量被测产品触点间的接触电阻，系统选用Chroma的19073绝缘电阻测试仪，具体指标如下：

电压输出范围0.05~1VDC；
电压步进2V；
绝缘电阻测试范围1MΩ~50GΩ；
0.1M~250MΩ测试精度10%*reading+2%full scale

图5.1 19073绝缘电阻测试仪

5.2 毫欧表

系统中的毫欧表用于测量被测产品的接触电阻、通路电阻和线圈电阻，系统选用Chroma的16502毫欧表，具体参数如下：

电阻测量范围0.001mΩ~1.9999MΩ；
200mΩ~2Ω测量范围测量电流100mA；
2Ω~20Ω测量范围测量电流10mA；
200mΩ~20Ω测量范围测量精度0.05% of reading+0.03% of range。

图5.2 16502毫欧表

5.3 直流电源

系统中的直流电源用于对被测产品进行供电，控制被测产品的保险状态或为二极管施加电压，系统选用Chroma的62015L-60-6直流电源，具体指标如下：

电压范围：0~60V；
电流范围：0~6A；
最大功率150W；
电压设置精度0.01%+2mV：
电流设置精度0.01%+250uA；
具备远端补偿功能。

图5.3 62015L-60-6直流电源

5.4 示波器

系统中的示波器用于测量被测产品的解保动作时间，系统选用泰克的MDO3102示波器，具体参数如下：

通道数：2；
带宽：100MHz；
采样率2.5GS/s。

图5.4 MDO3012示波器

5.5 数字万用表

系统中的数字万用表用于测量被测产品的二极管压降，系统选用吉时利2000数字万用表，具体参数如下：

最大分辨率：6.5；
二极管测试量程：3V/10V/10V；
二极管测试电流：1mA/70uA/7uA。

图5.5 2000数字万用表

5.6 测试工装

系统中的测试工装主要用于切换测试产品和测试触点与测试仪器的连接，测试工装基于DSP/FPGA开发，通过外围电路控制继电器的切换，实现测试通道的切换功能。

5.7 工控机

系统中的工控机用于安装测试软件，进行测试控制及数据保存功能，工控机选用研华IPC-610MB工控机。

图5.6 IPC-610MB工控机

5.8 测试机柜

系统通过测试机柜将工控机和测试仪器进行集成，方便运输和测试的开展。

图5.7 系统机柜示意图

5.9 其它硬件

系统与各个标准设置之间通信使用GPIB总线，与测试工装使用串口通信，因此需要为系统配备对应的GPIB通信线缆和串口通信线缆。

同时需要为工控机配备显示器和鼠标键盘。