CN112379251A - 一种继电器电路故障的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种继电器电路故障的测试系统及方法，该测试系统包括：测试仪机箱、人机交互模块、测试电缆。测试仪由主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板构成，共同实现测试系统的相关操作；人机交互模块，实现信息输入与显示；测试电缆，连接测试系统与被测产品。其中，被测产品中的待测点通过通路选通模块测试电缆接入测试仪；驱动模块通过驱动模块测试电缆向被测产品中的继电器供电。本发明的自动测试系统可用于对任意继电器电路的“加电测通”、“加电测断”、“加电测电阻”三种测试状态进行自动测试，确定故障，操作简单、自动化程度高、测试效率高。

Description

一种继电器电路故障的测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种继电器电路故障的测试系统及方法，属于自动测试技术领域。

背景技术

继电器作为一种电路控制元件，被广泛应用于各种自动控制电路中。因此，继电器电路故障检测技术在保障电路实现其正常功能方面起着至关重要的作用。但目前继电器电路的故障检测需要人工测试并手动记录测试结果，存在工作效率较低，差错率较高的缺点。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服上述现有技术的不足，提供一种继电器电路故障的测试系统，可实现三种继电器电路状态的自动检测，操作简单、自动化程度高、测试效率高。

本发明解决的技术方案为：一种继电器电路故障的测试系统，包括：人机交互模块、测试仪、测试电缆；

测试仪，包括：主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板；

人机交互模块与测试仪的主控模块相连，实现信息输入与显示；

主控模块通过底板与继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块进行信息的传送与接收；

主控模块能够发出指令，通过底板，送至继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；

继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块依据主控模块的指令完成相应的动作并返回信息，至主控模块；

电源模块通过底板向主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块供电；

继电器驱动模块，通过对应的测试电缆，连接被测产品中继电器线包，向被测产品中的继电器供电；

主控模块中预存了被测产品中继电器电路的待测点数据及其测试参数，当主控模块发出选通指令时，将预存的继电器电路的待测点数据，发送至通路选通模块；

通路选通模块，根据预存的继电器电路的待测点数据，将继电器电路中的待测点接入通路测量模块；

通路测量模块，对继电器电路中的待测点进行测量，将测量得到的信息，送至主控模块，主控模块根据测量得到的信息、测试状态以及预存的测试参数，对继电器电路故障进行确定。

优选的，主控模块，存储被测产品的命名表、继电器表、测试参数数据信息，能够实时向通路选通模块、通路测量模块发送指令，并接收、解析通路测量模块送来的测试指令，得到计算的电阻值，根据测试参数对电阻值进行判断，得到测试结果，根据测试结果，得到继电器电路中的继电器故障；对测试结果进行存储。

优选的，继电器表中存储了待测产品中各继电器触点闭合后涉及到的所有的导通点、各继电器触点闭合后涉及到的所有的断路点。

优选的，电源模块：分别向主控模块、通路选通模块、继电器驱动模块、通路测量模块提供工作电压。

优选的，底板，能够将电源模块输出的电进行转接，送至主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；底板上设置有总线；总线连接主控模块和继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块，主控模块发出的指令经过底板的总线传输至主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块。

优选的，通路选通模块中包括多个继电器；通路选通模块能够接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合或断开通路选通模块上的继电器，实现接入或移出继电器电路中的待测点。

优选的，继电器驱动模块，包括多个继电器；继电器驱动模块能够接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合对应的继电器，为被测产品中待测试的继电器线包进行供电；

优选的，待测点设置于被测产品中待测试的继电器中一组触点、或与触点直接相连接的元器件的连接端上；元器件具有两个连接端，在待测点设置于与触点直接相连接的元器件的连接端上时，元器件一个连接端与待测试的继电器一组触点中的一个触点连接，元器件另一连接端即为待测点；元器件，包括电阻。

优选的，通路测量模块，接收主控模块的指令，采集待测点之间的电压，根据电压计算电阻值，作为测量值，形成测试指令，向主控模块发送测试指令，返回该测量值。

优选的，底板中设置多个信号传输通道，连接主控模块与继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块。

优选的，每个通路选通模块中包括的多个继电器形成60个测试点，通过电缆能够接入被测产品上的待测点。

每个继电器驱动模块，最多能驱动被测产品上48路继电器；

用户可根据需求进行通路选通模块和继电器驱动模块数量的选择。

优选的，测试状态，包括：加电测通、加电测断、加电测电阻这三种状态，该系统可对被测产品中待测试的继电器进行以上三种状态的测试；

测试参数，包括：导通参数、断路参数、阻值正负偏差；

进行加电测通状态的测试，具体为：通过闭合继电器驱动模块上的继电器，给被测产品中待测试的继电器线包加电，通路测量模块通过测量被测产品中的待测点电压，得到电阻值，此待测点为继电器触点闭合后涉及到的所有的导通点中的任意两个，要遍历所有的导通点，得到多组电阻值；形成测试指令，发送给主控模块，由主控模块判断是否满足导通参数要求。

进行加电测断状态的测试，具体为：通过闭合继电器驱动模块上的继电器，给被测产品中待测试的继电器线包加电，通路测量模块通过测量被测产品中的待测点电压，得到电阻值，此待测点为继电器触点闭合后涉及到的所有的断路点中的任意两个，要遍历所有的断路点，得到多组电阻值；形成测试指令，发送给主控模块，由主控模块判断是否满足断路参数要求。

进行加电测电阻状态的测试，具体为：通过闭合继电器驱动模块上的继电器，给被测产品中待测试的继电器线包加电，通路测量模块通过测量被测产品中的待测点间电压，得到电阻值，此待测点具体为：电阻的一端连接被测产品中待测试的继电器中一组触点的一个触点，电阻的另一端为一个待测点，电阻的一端连接被测产品中待测试的继电器中一组触点的另一个触点为另一个待测点；将得到的电阻值形成测试指令，发送给主控模块，由主控模块判断是否满足阻值正负偏差要求。

优选的，有管理员和操作员两种身份能够登录测试系统；管理员具有创建、修改测试程序并能进行产品测试的权限；操作员仅能打开测试程序进行测试。创建测试程序时，以管理员身份登录测试系统；测试程序能够设置被测产品中待测点的测试顺序和位置。

优选的，测试程序创建具体如下：

确定被测产品的命名表，管理员需要按照被测产品上的待测点与通路选通模块上的测试点的对应关系，将待测点名称、位置以及对应的通路选通模块上的测试点名称、位置填入命名表中；

确定继电器表，包含：测试组信息、继电器驱动模块中继电器序号及信息、被测产品上待测继电器名称、测试状态、待测点信息；

其中，测试组信息，包括进行测试的组别；

继电器驱动模块中继电器序号及信息，是给被测产品中待测继电器的线包加电的继电器驱动模块中继电器的名称和位置以及编号；

测试状态，为需要对被测产品中待测试的继电器进行的三种测试的状态；

当需要闭合继电器驱动模块上多个继电器才能完成对被测产品中继电器线包加电时，需填写测试组信息，否则，测试组信息为空；当测试状态是“加电测电阻”时，还需向继电器表中填写被测电阻值和阻值正负偏差；

确定测试参数后，按照确定的继电器表和被测产品的命名表，生成测试程序，对被测产品进行依次测试。

一种继电器电路故障的测试方法，步骤如下：

(1)主控模块读取继电器表的内容，得到测试组信息、继电器驱动模块对应动作的继电器序号及信息、待测点信息；

(2)主控模块发送打开继电器驱动模块，继电器驱动模块接收该指令，并打开继电器驱动模块；主控模块发送闭合继电器驱动模块对应继电器的指令，继电器驱动模块接收该指令，并闭合被测产品中待测继电器对应的继电器驱动模块一个或多个继电器，继电器驱动模块通过对应测试电缆为被测产品上的待测继电器线包加电；

(3)主控模块根据命名表中的待测点信息查找待测点所对应的通路选通模块，向该通路选通模块发送打开指令；该通路选通模块接收主控模块指令，并打开；主控模块分别向已打开的选通模块发送接入待测点指令；通路选通模块接收主控模块发来的指令后，并闭合通路选通模块上的继电器，通过测试电缆将被测产品上的待测点接入通路测量模块中；

(4)主控模块发送打开通路测量模块的指令，通路测量模块接收该指令并打开；主控模块再发送采集测量值指令，通路测量模块收到测量指令后，通过测量待测点间的电压值，得到待测点间的电阻值，作为测量值，送至主控模块；

(5)主控模块接收测量模块返回的测量值，并依据继电器表中的测试状态，判断继电器电路故障；

当“加电测通”状态时，测量值大于导通参数，则判定待测继电器所在电路在加电测通状态时存在断路故障；

当“加电测断”状态时，测量值小于断路参数，则判定待测继电器所在电路在加电测断状态时存在短路故障；

当“加电测电阻”状态时，测量值不满足大于阻值×(1-负偏差)，且小于阻值×(1+正偏差)；则判定待测继电器所在电路在加电测电阻状态时存在电阻精度不满足要求故障；

(6)主控模块将待测点信息、待测继电器名称、测量值、继电器电路故障情况，送至人机交互模块进行显示，并分别向通路选通模块、继电器驱动模块发送断开继电器指令，至此完成一次测试；

(7)待测试完成继电器表中的所有测试项后，主控模块发送关闭模块指令，各个模块接收该指令后执行该指令，继电器电路故障检测完成。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明测试系统结构简单，高度集成，各个功能模块尺寸小并全部安装于测试仪机箱内部，因此整个测试系统体积小，方便移动；

(2)本发明测试系统操作简单，使用方便，管理员填写相关继电器信息并完成程序创建后，操作员打开该程序，无需其他操作便可自动完成测试，相较于原来的人工测试方法，更省时，更可靠；

(3)本发明测试系统测试全面，可靠性高，继电器故障的测试系统可自动实现三种测试状态的故障判定，分别是“加电测通”、“加电测断”、“加电测电阻”。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的待测点示意图；

图3为本发明的操作步骤示意图；

图4为本发明的测试步骤流程图；

图5为选通模块的电路结构图；

图6为各模块与被测产品的连接关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。

本发明一种继电器电路故障的测试系统及方法，该测试系统包括：测试仪机箱、人机交互模块、测试电缆。测试仪由主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板构成，共同实现测试系统的相关操作；人机交互模块，实现信息输入与显示；测试电缆，连接测试系统与被测产品。其中，被测产品中的待测点通过通路选通模块测试电缆接入测试仪；驱动模块通过驱动模块测试电缆向被测产品中的继电器供电。本发明的自动测试系统可用于对任意继电器电路的“加电测通”、“加电测断”、“加电测电阻”三种测试状态进行自动测试，确定故障，操作简单、自动化程度高、测试效率高。

继电器是自动控制电路中经常使用的元器件。当对包含多个继电器的电路进行故障检测时，需要依次对不同的继电器线包加电，采集对应测试点的测量值来验证该部分电路的好坏。测试时需要不断更换加电点、待测点，操作繁琐，效率较低，当被测产品包含大量的继电器相关电路且为了保证产品质量需要多次对被产品进行测量时，用传统方式耗时长，出错率高。本发明所述的测试系统及方法能快速、自动地检测被测产品的继电器电路故障。

当被测产品中待测试的继电器中一组触点或与触点直接相连接的元器件的连接端位于被测产品的对外连接器上，或者其他可以简化为上述电路的继电器电路均可使用本发明所述的测试系统进行测试。

本测试系统中每个通路选通模块中包含60个测试点，每个继电器驱动模块，最多能驱动被测产品上48路继电器。根据被测产品的规模调整功能模块的使用数量。

本发明一种继电器电路故障的测试系统，包括：人机交互模块、测试仪、测试电缆，系统框图如图1所示；

测试仪，包括：主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板；

人机交互模块与测试仪的主控模块相连，实现信息输入与显示；

主控模块是PC104主板，通过底板与继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块进行信息的传送与接收；

主控模块能够发出指令，通过底板，送至继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；

继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块依据主控模块的指令完成相应的动作并返回信息，至主控模块；

电源模块通过底板向主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块供电；

继电器驱动模块，通过对应的测试电缆，连接被测产品中继电器线包，向被测产品中的继电器供电；

主控模块中预存了被测产品中继电器电路的待测点数据及其测试参数，当主控模块发出选通指令时，将预存的继电器电路的待测点数据，发送至通路选通模块；

通路选通模块，根据预存的继电器电路的待测点数据，将继电器电路中的待测点接入通路测量模块；

通路测量模块，对继电器电路中的待测点进行测量，将测量得到的信息，送至主控模块，主控模块根据测量得到的信息、测试状态以及预存的测试参数，对继电器电路中的继电器故障进行确定。

主控模块，存储被测产品的命名表、继电器表、测试参数数据信息，能够实时向通路选通模块、通路测量模块发送指令，并接收、解析通路测量模块送来的测试指令，得到计算的电阻值，根据测试参数对电阻值进行判断，得到测试结果，根据测试结果，得到继电器电路中的继电器故障；对测试结果进行存储；

继电器表中存储了待测产品中各继电器触点闭合后涉及到的所有的导通点、各继电器触点闭合后涉及到的所有的断路点；

电源模块：分别向主控模块、通路选通模块、继电器驱动模块、通路测量模块提供工作电压。

底板，能够将电源模块输出的电进行转接，送至主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；底板上设置有总线；总线连接主控模块和继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块，主控模块发出的指令经过底板的总线传输至主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；

通路选通模块中包括多个继电器；通路选通模块能够接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合或断开通路选通模块上的继电器，实现接入或移出继电器电路中的待测点。

继电器驱动模块，包括多个继电器；继电器驱动模块能够接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合对应的继电器，为被测产品中待测试的继电器线包进行供电；

优选方案为：待测点设置于被测产品中待测试的继电器中一组触点、或与触点直接相连接的元器件的连接端上；元器件具有两个连接端，在待测点设置于与触点直接相连接的元器件的连接端上时，元器件一个连接端与待测试的继电器一组触点中的一个触点连接，元器件另一连接端即为待测点；元器件，包括电阻。待测点均通过导线或印制线连接到被测产品的对外连接器上。

优选方案为：加电点设置于被测产品中待测试的继电器线包的触点上、或与触点直接相连接的其他继电器的触点上，且加电点均通过导线或印制线连接到被测产品的对外连接器上。

图2是以每个继电器只有一组触点为例对待测点以及加电点进行描述。

优选方案为：如图2中(a)所示，继电器K1中，X1为线包，C1为一组触点，线包端点X1_1、X1_2和触点端点C1_1、C1_2均连接在被测产品的对外连接器J1上。线包端点X1_1、X1_2为加电点，C1_1、C1_2为待测点。当对K1进行“加电测通”测试状态的继电器电路故障检测时，线包端点X1_1连接驱动模块中的电源正，线包端点X1_2连接驱动模块中的电源负，此时触点C1闭合，采集C1_1与C1_2间的测量值。

优选方案为：如图2中(b)所示，继电器K2中，X2为线包，C2为一组触点，线包端点X2_1、X2_2和触点端点C2_1、C2_2均连接在被测产品的对外连接器J2上。线包端点X2_1、X2_2为加电点，C2_1、C2_2为待测点。当对K2进行“加电测断”测试状态的继电器电路故障检测时，线包端点X2_1连接驱动模块中的电源正，线包端点X2_2连接驱动模块中的电源负，此时触点C2断开，采集C2_1与C2_2间的测量值。

优选方案为：如图2中(c)所示，继电器K3中，X3为线包，C3为一组触点，电阻R1的一个端点R1_1与触点C3_2相连。线包端点X3_1、X3_2和触点端点C3_1、电阻R1的一个端点R1_2均连接在被测产品的对外连接器J3上。线包端点X3_1与X3_2为加电点，C3_1与R1_2为待测点。当对K3进行“加电测电阻”测试状态的继电器电路故障检测时，线包端点X3_1连接驱动模块中的电源正，电阻端点R1_2连接驱动模块中的电源负，此时触点C3闭合，采集C3_1与R1_2间的测量值。

优选方案为：如图2中(d)所示，继电器K4的线包端点X4_1，触点C4_1、C 4_2，继电器K5的线包端点X5_1、X5_1，触点C5_2均连接在被测产品的对外连接器J4上，X4_2位于被测产品内部，因此X4_2不能作为加电点。继电器K4的线包X4的一个端点X4_2与继电器K5的触点C5的一个端点C5_1相连。因此X4_1与C5_2为继电器K4的加电点，继电器K5的线包X5的端点X5_1与X5_2为继电器K5的加电点。继电器K4的触点C4_1、C4_2为待测点。当对K4进行“加电测通”测试状态的继电器电路故障检测时，线包端点X4_1、X5_1连接驱动模块中的电源正，继电器触点C4_2、线包端点X5_2连接驱动模块中的电源负，此时触点C4、C5闭合，采集C4_1与C4_2间的测量值。

通路测量模块，接收主控模块的指令，采集待测点之间的电压，根据电压计算电阻值，作为测量值，形成测试指令，向主控模块发送测试指令，返回该测量值。

底板中设置多个信号传输通道，连接主控模块与继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块

每个通路选通模块中包括的多个继电器形成60个测试点，通过电缆能够接入被测产品上的待测点。

每个继电器驱动模块，最多能驱动被测产品上48路继电器；

用户可根据需求进行通路选通模块和继电器驱动模块数量的选择。

优选方案为：测试状态，包括：加电测通、加电测断、加电测电阻这三种状态，该系统可对被测产品中待测试的继电器进行以上三种状态的测试；

测试参数，包括：导通参数、断路参数、阻值正负偏差；

优选方案为：进行加电测通状态的测试，具体为：通过闭合继电器驱动模块上的继电器，给被测产品中待测试的继电器线包加电，通路测量模块通过测量被测产品中的待测点电压，得到电阻值，此待测点为继电器触点闭合后涉及到的所有的导通点中的任意两个，要遍历所有的导通点，得到多组电阻值；形成测试指令，发送给主控模块，由主控模块判断是否满足导通参数要求。

优选方案为：进行加电测断状态的测试，具体为：通过闭合继电器驱动模块上的继电器，给被测产品中待测试的继电器线包加电，通路测量模块通过测量被测产品中的待测点电压，得到电阻值，此待测点为继电器触点闭合后涉及到的所有的断路点中的任意两个，要遍历所有的断路点，得到多组电阻值；形成测试指令，发送给主控模块，由主控模块判断是否满足断路参数要求。

优选方案为：进行加电测电阻状态的测试，具体为：通过闭合继电器驱动模块上的继电器，给被测产品中待测试的继电器线包加电，通路测量模块通过测量被测产品中的待测点间电压，得到电阻值，此待测点具体为：电阻的一端连接被测产品中待测试的继电器中一组触点的一个触点，电阻的另一端为一个待测点，电阻的一端连接被测产品中待测试的继电器中一组触点的另一个触点为另一个待测点；将得到的电阻值形成测试指令，发送给主控模块，由主控模块判断是否满足阻值正负偏差要求

优选方案为：有管理员和操作员两种身份能够登录测试系统；管理员具有创建、修改测试程序并能进行产品测试的权限；操作员仅能打开测试程序进行测试。创建测试程序时，以管理员身份登录测试系统；测试程序能够设置被测产品中待测点的测试顺序和位置；

优选方案为：测试程序创建具体如下：

优选方案为：确定被测产品的命名表，管理员需要按照被测产品上的待测点与通路选通模块上的测试点的对应关系，将待测点名称、位置以及对应的通路选通模块上的测试点名称、位置填入命名表中；

优选方案为：确定继电器表，包含：测试组信息、继电器驱动模块中继电器序号及信息、被测产品上待测继电器名称、测试状态、待测点信息；

其中，测试组信息，包括进行测试的组别；

优选方案为：继电器驱动模块中继电器序号及信息，是给被测产品中待测继电器的线包加电的继电器驱动模块中继电器的名称和位置以及编号；

测试状态，为需要对被测产品中待测试的继电器进行的三种测试的状态；

优选方案为：当需要闭合继电器驱动模块上多个继电器才能完成对被测产品中继电器线包加电时，需填写测试组信息，否则，测试组信息为空；当测试状态是“加电测电阻”时，还需向继电器表中填写被测电阻值和阻止正负偏差；

优选方案为：确定测试参数后，按照确定的继电器表和被测产品的命名表，生成测试程序，对被测产品进行依次测试；

本发明的一种继电器电路故障的测试方法，优选方案步骤如下：

(1)主控模块读取继电器表的内容，得到测试组信息、继电器驱动模块对应动作的继电器序号及信息、待测点信息；

(2)主控模块发送打开继电器驱动模块指令，继电器驱动模块接收该指令，并打开继电器驱动模块；主控模块发送闭合继电器驱动模块对应继电器的指令，继电器驱动模块接收该指令，并闭合被测产品中待测继电器对应的继电器驱动模块一个或多个继电器，继电器驱动模块通过对应测试电缆为被测产品上的待测继电器线包加电；

(3)主控模块根据命名表中的待测点信息查找待测点所对应的通路选通模块，向该通路选通模块发送打开指令；该通路选通模块接收主控模块指令，并打开；主控模块分别向已打开的选通模块发送接入待测点指令；通路选通模块接收主控模块发来的指令后，并闭合通路选通模块上的继电器，通过测试电缆将被测产品上的待测点接入通路测量模块中；

(4)主控模块发送打开通路测量模块的指令，通路测量模块接收该指令并打开；主控模块再发送采集测量值指令，通路测量模块收到测量指令后，通过测量待测点间的电压值，得到待测点间的电阻值，作为测量值，送至主控模块；

(5)主控模块接收测量模块返回的测量值，并依据继电器表中的测试状态，判断继电器电路故障；

优选方案为：当“加电测通”状态时，测量值大于导通参数，则判定待测继电器所在电路在加电测通状态时存在断路故障；

优选方案为：当“加电测断”状态时，测量值小于断路参数，则判定待测继电器所在电路在加电测断状态时存在短路故障；

优选方案为：当“加电测电阻”状态时，测量值不满足大于阻值×(1-负偏差)，且小于阻值×(1+正偏差)；则判定待测继电器所在电路在加电测电阻状态时存在电阻精度不满足要求故障；

(6)主控模块将待测点信息、待测继电器名称、测量值、继电器电路故障情况，送至人机交互模块进行显示，并分别向通路选通模块、继电器驱动模块发送断开继电器指令，至此完成一次测试；

(7)待测试完成继电器表中的所有测试项后，主控模块发送关闭模块指令，各个模块接收该指令后执行该指令，继电器电路故障检测完成。

本发明提供一种继电器电路故障的测试系统及方法，用于对任意继电器电路的“加电测通”、“加电测断”、“加电测电阻”三种测试状态进行自动测试，并生成测试结果。

优选方案为：本发明的测试系统，系统包括：人机交互模块、测试仪、测试电缆。人机交互模块与主控模块，实现信息输入与显示。主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板安装在测试仪机箱内。主控模块通过底板与继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块进行信息的传送与接收，并能判断、记录、显示测试结果；继电器驱动模块接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合对应的继电器，为被测产品中待测继电器供电；通路选通模块接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合或断开选通模块上的继电器，将被测产品上的待测点接入测试仪；通路测量模块根据主控模块的指令采集并返回测试信息；电源模块通过底板向其他模块供电。测试电缆，连接测试仪与被测产品。其中，被测产品中的待测点通过通路选通模块测试电缆接入测试仪；驱动模块通过驱动模块测试电缆向被测产品中的继电器供电。该系统中每个通路选通模块包含60个测试点，每个继电器驱动模块，最多能驱动被测产品上48路继电器；用户可根据需求进行各个模块数量的选择。

优选方案为：本发明的测试方法，优选方案如下

(1)所述的操作步骤包括：

进行自动测试前，需按以下步骤进行测试程序的创建。

以管理员身份登录测试系统；整理被测产品上的待测点与测试仪上的测试点的一一对应关系，按照对应关系填写命名表；填写继电器表，包含：测试组信息、继电器驱动模块中继电器序号及信息、被测产品上待测继电器名称、测试状态、待测点信息以及“加电测电阻”状态时电阻值和正负偏差等；填写导通参数、断路参数等测试参数，生成测试程序。

(2)所述的测试步骤包括：

主控模块读取继电器表内容，得到测试信息；

主控模块根据测试信息发送测试指令至继电器驱动模块，继电器驱动模块解析测试指令，执行打开模块、闭合继电器等测试动作；

主控模块根据命名表中的待测点信息查找待测点所对应的通路选通模块，并向通路选通模块发送打开模块、闭合测试点等指令；通路选通模块接收并解析主控模块发来的指令，打开模块并闭合模块上的继电器，通过测试电缆将被测产品上的待测点接入通路测量模块中；

主控模块发送打开通路测量模块、采集测量值指令，通路测量模块接收并解析该命，采集并返回测量值；

主控模块接收测量模块返回的测量值，依据测试状态判别测试结果，显示该结果和详细测试信息。

主控模块分别向通路选通模块、继电器驱动模块发送断开继电器指令、关闭模块指令，向测量模块发送关闭模块指令。

优选方案为：如图1所示，本发明包括：人机交互模块、测试仪、测试电缆。人机交互模块，实现信息输入与显示；测试电缆，连接测试仪与被测产品，将待测点接入测试仪；测试仪由主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板构成，共同实现测试系统的相关操作。

如图3所示，本发明有管理员和操作员两种身份可以登录。管理员具有创建、修改测试程序并能进行产品测试的权限；操作员仅能打开测试程序进行测试。

创建测试程序时，以管理员身份登录测试系统；

填写命名表，管理员需整理被测产品上的待测点与测试仪上的测试点的对应关系，将待测试点名称填写至命名表中；

填写继电器表信息，包含：测试组信息、继电器驱动模块中继电器序号及信息、被测产品上待测继电器名称、测试状态、待测点信息；当需要闭合继电器驱动模块上多个继电器才能完成对被测产品中继电器线圈加电时，需填写测试组信息，否则，测试组信息项为空；当测试状态是“加电测电阻”时，还需填写被测电阻值和正负偏差；

填写导通参数、断路参数等测试参数，生成最终的测试程序。

如图4所示，本测试系统的优选测试步骤包括：

主控模块读取继电器表的内容，得到测试组、继电器驱动模块对应动作的继电器序号、待测试点名称等信息；

主控模块发送打开继电器驱动模块指令，继电器驱动模块接收该指令，并打开继电器驱动模块；主控模块发送闭合继电器驱动模块同一个测试组中所有继电器的指令，继电器驱动模块接收主控模块指令，闭合继电器驱动模块相应继电器，通过测试电缆为被测产品上的继电器线圈加电；

主控模块根据命名表中的待测点信息查找待测点所对应的通路选通模块，并向通路选通模块发送打开模块、闭合测试点等指令；通路选通模块接收并解析主控模块发来的指令，打开模块并闭合模块上的继电器，通过测试电缆将被测产品上的待测点接入通路测量模块中；

优选方案为：主控模块发送打开通路测量模块的指令，测量模块接收该指令并打开模块；主控模块再发送采集测量值指令，测量模块收到测量指令后，采集测试点间的电压值，并转换为电阻值；主控模块接收测量模块返回的测量值，并依据以下三种状态判断测试结果：当“加电测通”状态时，测量值大于导通参数，则判定待测继电器所在电路在加电测通状态时存在断路故障；当“加电测断”状态时，测量值小于断路参数，则判定待测继电器所在电路在加电测断状态时存在短路故障；当“加电测电阻”状态时，测量值不满足大于阻值×(1-负偏差)，且小于阻值×(1+正偏差)；则判定待测继电器所在电路在加电测电阻状态时存在电阻精度不满足要求故障；

最后，主控模块显示详细测试信息和测试结果，并分别向通路选通模块、继电器驱动模块发送断开继电器指令，至此完成一次测试；

待测试完成继电器表中的所有测试项后，主控模块发送关闭各个模块指令，各个模块接收该指令后执行该指令，继电器电路故障检测完成。

选通模块的电路结构框图如图5所示。该模块包含电平转换部分、电源部分、控制部分、继电器阵列部分。

电源部分为电平转换部分提供5V、3.3V电压，为控制部分提供5V、3.3V、2.5V、1.8V、1.2V电压。

电平转换部分连接总线和控制部分，将总线上的5V信号转化为3.3V信号，并将信息传递给控制部分的FPGA芯片。

控制部分中包含FPGA部分、驱动部分、存储部分。

FPGA部分接收经过电平转换部分处理的总线信息，将信息解析后得到此次测试需要的动作的继电器序号。FPGA将该继电器对应的引脚置高为高电平。

优选方案为：驱动部分连接FPGA部分和动作部分，当驱动部分接收到FPGA的信息后，与动作部分中继电器线包的负端连接的引脚变为低电平.如图5中的继电器K1的线包X1的端点X1_2变为低电平，此时线包X1加电，触点C1闭合，此时触点C1_1与C1_2接通，C1_1通过测试电缆连接被测产品的测试点，该测试点被接入测试系统。

优选方案为：测试存储部分存储各个继电器的动作次数，当继电器使用寿命达到继电器寿命的90％时，控制部分将发送提醒指令至主控模块。

优选方案为：各模块与被测产品的连接关系如图6所示。当对被测产品中的继电器K4进行电路故障检测时，驱动模块接收主控指令，为继电器K4的线包加点，其触点闭合。选通模块接收主控指令闭合继电器K1、K2，继电器K1的触点C1_1与C1_2接通，继电器K2的触点C2_1与C2_2接通，此时，待测点C4_1与选通模块的继电器K1的触点C1_1通，待测点C4_2与选通模块的继电器K2触点C2_1接通，形成一一对应关系。触点C1_2与C2_2通过总线接入测量模块。

优选方案为：某个被测产品包含45组待测点，其中“加电测通”状态待测点30组，导通参数为测量值小于等于2Ω；“加电测断”状态待测点11组，断路参数为大于等于1MΩ；“加电测电阻”状态待测点4组，待测电阻分别为6Ω、11Ω、11Ω、30000Ω，阻值正负偏差均为5％。完成该产品的继电器电路故障用时不超过20s，平均一组测试用时约为0.44s，故障检测率为100％。

本发明实现提高测试精度的进一步方案：为了进一步减小测试误差，提高测试精度，对测试点至测试电缆的末端的每一路电阻值进行统计和测量，得到每一路阻值约为0.486134Ω，则测量值＝测量电阻值-0.486134。

本发明实现全面故障判断提高的进一步方案：设被测产品中最小电阻阻值为RminΩ，阻值正负偏差为±x％；最大电阻阻值为RmaxΩ，阻值正负偏差为±y％。导通测试参数设置允许设置的最大值应小于RminΩ*(1-x％)；断路测试参数允许设置的最小值应大于RmaxΩ*(1+y％)。满足该优选参数约束条件，可以实现全面故障判断。

本发明测试系统结构简单，高度集成，各个功能模块尺寸小并全部安装于测试仪机箱内部，因此整个测试系统体积小，方便移动；本发明测试系统操作简单，使用方便，管理员填写相关继电器信息并完成程序创建后，操作员打开该程序，无需其他操作便可自动完成测试，相较于原来的人工测试方法，更省时，更可靠；

本发明测试系统测试全面，可靠性高，继电器故障的测试系统可自动实现三种测试状态的故障判定，分别是“加电测通”、“加电测断”、“加电测电阻”。

Claims (10)

1.一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于包括：人机交互模块、测试仪、测试电缆；

测试仪，包括：主控模块、电源模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块、底板；

人机交互模块与测试仪的主控模块相连，实现信息输入与显示；

主控模块通过底板与继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块进行信息的传送与接收；

主控模块能够发出指令，通过底板，送至继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；

继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块依据主控模块的指令完成相应的动作并返回信息，至主控模块；

电源模块通过底板向主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块供电；

继电器驱动模块，通过对应的测试电缆，连接被测产品中继电器线包，向被测产品中的继电器供电；

主控模块中预存了被测产品中继电器电路的待测点数据及其测试参数，当主控模块发出选通指令时，将预存的继电器电路的待测点数据，发送至通路选通模块；

通路选通模块，根据预存的继电器电路的待测点数据，将继电器电路中的待测点接入通路测量模块；

通路测量模块，对继电器电路中的待测点进行测量，将测量得到的信息，送至主控模块，主控模块根据测量得到的信息、测试状态以及预存的测试参数，对继电器电路故障进行确定。

2.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：主控模块，存储被测产品的命名表、继电器表、测试参数数据信息，能够实时向通路选通模块、通路测量模块发送指令，并接收、解析通路测量模块送来的测试指令，得到计算的电阻值，根据测试参数对电阻值进行判断，得到测试结果，根据测试结果，得到继电器电路中的继电器故障；对测试结果进行存储。

3.根据权利要求2所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：继电器表中存储了待测产品中各继电器触点闭合后涉及到的所有的导通点、各继电器触点闭合后涉及到的所有的断路点。

4.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：电源模块：分别向主控模块、通路选通模块、继电器驱动模块、通路测量模块提供工作电压。

5.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：底板，能够将电源模块输出的电进行转接，送至主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块；底板上设置有总线；总线连接主控模块和继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块，主控模块发出的指令经过底板的总线传输至主控模块、继电器驱动模块、通路选通模块、通路测量模块。

6.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：通路选通模块中包括多个继电器；通路选通模块能够接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合或断开通路选通模块上的继电器，实现接入或移出继电器电路中的待测点。

7.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：继电器驱动模块，包括多个继电器；继电器驱动模块能够接收并解析主控模块的指令，按指令要求闭合对应的继电器，为被测产品中待测试的继电器线包进行供电。

8.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：待测点设置于被测产品中待测试的继电器中一组触点、或与触点直接相连接的元器件的连接端上；元器件具有两个连接端，在待测点设置于与触点直接相连接的元器件的连接端上时，元器件一个连接端与待测试的继电器一组触点中的一个触点连接，元器件另一连接端即为待测点；元器件，包括电阻。

9.根据权利要求1所述的一种继电器电路故障的测试系统，其特征在于：通路测量模块，接收主控模块的指令，采集待测点之间的电压，根据电压计算电阻值，作为测量值，形成测试指令，向主控模块发送测试指令，返回该测量值。

10.一种继电器电路故障的测试方法，其特征在于步骤如下：

(1)主控模块读取继电器表的内容，得到测试组信息、继电器驱动模块对应动作的继电器序号及信息、待测点信息；

(2)主控模块发送打开继电器驱动模块，继电器驱动模块接收该指令，并打开继电器驱动模块；主控模块发送闭合继电器驱动模块对应继电器的指令，继电器驱动模块接收该指令，并闭合被测产品中待测继电器对应的继电器驱动模块一个或多个继电器，继电器驱动模块通过对应测试电缆为被测产品上的待测继电器线包加电；

(3)主控模块根据命名表中的待测点信息查找待测点所对应的通路选通模块，向该通路选通模块发送打开指令；该通路选通模块接收主控模块指令，并打开；主控模块分别向已打开的选通模块发送接入待测点指令；通路选通模块接收主控模块发来的指令后，并闭合通路选通模块上的继电器，通过测试电缆将被测产品上的待测点接入通路测量模块中；

(4)主控模块发送打开通路测量模块的指令，通路测量模块接收该指令并打开；主控模块再发送采集测量值指令，通路测量模块收到测量指令后，通过测量待测点间的电压值，得到待测点间的电阻值，作为测量值，送至主控模块；

(5)主控模块接收测量模块返回的测量值，并依据继电器表中的测试状态，判断继电器电路故障；

当“加电测通”状态时，测量值大于导通参数，则判定待测继电器所在电路在加电测通状态时存在断路故障；

当“加电测断”状态时，测量值小于断路参数，则判定待测继电器所在电路在加电测断状态时存在短路故障；

当“加电测电阻”状态时，测量值不满足大于阻值×(1-负偏差)，且小于阻值×(1+正偏差)；则判定待测继电器所在电路在加电测电阻状态时存在电阻精度不满足要求故障；

(6)主控模块将待测点信息、待测继电器名称、测量值、继电器电路故障情况，送至人机交互模块进行显示，并分别向通路选通模块、继电器驱动模块发送断开继电器指令，至此完成一次测试；

(7)待测试完成继电器表中的所有测试项后，主控模块发送关闭模块指令，各个模块接收该指令后执行该指令，继电器电路故障检测完成。

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