鐵路信號連鎖控制動態繼電器檢測儀的開發

高艷芳,劉舉平

（1.華東交通大學電氣與自動化工程學院，南昌330013；2.華東交通大學機電與車輛工程學院，南昌330013）

0 引言

繼電器是一種電子控制開關，主要由電磁部分和觸點部分組成，電磁部分由線圈、鐵芯以及可動的銜鐵構成；觸點部分由動觸點和靜觸點構成。國內外對繼電器的研究非常多，涉及參數測試特性[1]、觸簧系統沖擊特性及繼電器特性仿真[2]、繼電器檢修信號采集的設計[3]等方面研究。JARC-1000型動態繼電器及JSDXC-1700型動態繼電器是用于鐵路信號微機聯鎖控制的重要器件[4-7]。為保證鐵路信號設備的正常工作，保障列車的行車安全，應定期對動態繼電器進行檢測和維修[8-11]。

1 兩種動態繼電器的工作原理[6]

1.1 JARC-1000型動態繼電器工作原理

JARC-1000型動態繼電器是或門偏極繼電器，工作原理圖如圖 1，圖中 63、53、52、62、73、83、72、82為繼電器管腳號，其中73、72腳為動態繼電器A門、B門的驅動端,52、62為局部電壓施加端，A門、B門為“或”邏輯關系，即只要A門或B門工作，繼電器便可以勵磁吸起，符合動態繼電器基本工作原理。

1.2 JSDXC-1700型動態繼電器工作原理

如圖 2 所示，圖中 51、52、53、61、62、63為繼電器管腳圖。

圖1 JARC-1000型動態繼電器原理圖

圖2 JSDXC-1700型動態繼電器原理圖

圖2中，將A、B兩個單元一同作出。因A、B兩個單元的工作原理類似，故以A單元為例，介紹JSDXC-1700型繼電器的工作原理。當51管腳沒有正向脈沖輸入時，52 管腳、R1、D1、C1、D2、62 管腳對電容 C1構成充電回路，直至電源電壓值。與此同時，晶閘管S22MD1因未被觸發而處于截止狀態；而當51管腳輸入正向脈沖后，三極管(TLL113)被觸發導通，C1、TLL113、C3、R2、D3構成對 C3充電回路，經過幾個脈沖作用后，電容器C3兩端的電壓足夠觸發晶閘管S22MD1，而使其導通，此時繼電器J被吸起。由于繼電器J和晶閘管S22MD1串接在交流電源4腳和63腳上，當晶閘管S22MD1被擊穿時，通過繼電器J的交流電源，不會使繼電器吸起。

2 檢測儀硬件的總體方框圖設計

檢測儀的總體方案框圖[4]，如圖3所示。

圖3 檢測儀總體框圖

檢測儀主體以微型單片機——微控制器為主要控制單元，通過各種外接電路實現對動態繼電器的檢測功能。檢測原理簡述如下：當被檢測繼電器插入“被檢測繼電器插座”后，按下自動檢測按扭，繼電器型號自動識別電路開始工作，并進行流程選擇。直流數控電壓模塊為JARC-1000提供直流電源，穩幅交流輸出模塊為JSDXC-1700提供交流電源，主控單元通過AD信號采集電路獲得電壓、溫度等參數，可通過LCD進行顯示，亦可以選擇利用計算機作為交互工具。同時，當被檢測繼電器參數有誤時，語音報警模塊就會啟動。

便攜式檢測儀使用方便，其主體既可單獨進行檢測，還可以外加計算機進行檢測。

3 檢測儀測試軟件的總體框圖

檢測儀測試軟件的總體框圖見圖4。

圖4 測試軟件總體框圖

動態繼電器檢測儀工作時自動對JARC-1000型及JSDXC-1700型動態繼電器進行測試，因兩種繼電器本身參數不同，所以首先要采集各種測試數據，如觸點位置、元件電氣參數、線圈電阻、測試標準等，并以十六進制的數據形式存儲在單片機。測試數據可歸納為繼電器觸點數據、繼電器線圈數據、繼電器種類數據、測試項目數據、測試內容數據、電路連接數據、電源調壓數據、各種修正數據以及兩種繼電器測試標準等，在測試過程中可根據測試要求對存于單片機的各類數據及標準進行更新、補充或完善。

測試項目分為兩部分：自動測試和精度校準（觸點電阻）。自動測試部分包含了電氣特性、機械特性和動態特性的三個模塊，主控單元根據GB/T 6902-2001[6]所規定的程序進行測試；精度校準部分，利用標準電阻對接點電阻測試模塊進行標定，通過控制器自動進行校準。

動態繼電器檢測儀軟件框圖4，開機后，系統首先進入工作模式選擇，當獲得啟動信號后，對繼電器型號進行判別，并讀取相應硬件描述文件，進行自動測試或精度校準。

4 系統調試及實驗

在完成動態繼電器檢測儀硬件安裝后，導入測試程序，對JRAC-1000、JSDXC-1700型動態繼電器進行實測。

測試設備：FLUCK17B+數字萬用表，Tektronix TDS1002數字式示波器，精密電阻測量儀：精度1mΩ，200V DC手調穩壓電源（電子工業部26研究所），電秒表分析方法：通過比較法對檢測儀自動測試結果和手動測試結果（依據《信號維護規則》[5]）進行對比。測試結果：如表1、表2。

表2 JSDXC-1700(2型)繼電器的測試結果

5 結語

由實驗結果可以得出：

（1）開發的便攜式自動檢測儀測量數據準確，與手動測量數據非常接近，在誤差允許范圍之內。

（2）從數據波動范圍看，自動測量穩定性更好。

（3）具有溫度補償的測量實現，更符合不同環境溫度下的接觸器的實際電阻值大小。

（4）便攜式自動動態繼電器測量儀，攜帶方便，使用簡潔，具有測量數據自動存儲功能。對兩種繼電器的測量模式切換簡便。