直流固體繼電器測試系統的應用和維護

杜月祥，王海銘

(陜西群力電工有限責任公司，陜西寶雞，721300)

1 概述

直流固體繼電器測試系統可以對單向、雙向直流固體繼電器以及單路、雙路和四路直流固體繼電器、常閉型固體繼電器、帶偏置供電型固體繼電器和八路固體繼電器進行測試，測試結果可存儲和打印。測試原理符合GJB1515C-2017《固體繼電器通用規范》國家軍用標準要求。

直流固體繼電器測試系統中PC機為系統的主控機，其菜單式測試程序編輯軟件操作簡單，支持單向、雙向、單路、雙路和四路直流固體繼電器的測試，利用四線開爾文連接保證加載測量的準確性，通過IEEE488接口連接校準數字表傳遞國家計量標準對系統進行校驗。

使用直流固體繼電器測試系統可自動測量直流固體繼電器的參數有：輸入接通電壓、輸入接通電流、輸入關斷電壓、輸入關斷電流、輸出電壓、輸出電流、輸出電壓降、輸出漏電流、瞬態電壓、接通時間、關斷時間等參數。

直流固體繼電器測試系統是測試固體繼電器電性能所有參數的綜合自動化測試設備。直流固體繼電器測試系統和固體繼電器高低溫篩選箱配合使用可實現在高低溫環境中對固體繼電器進行實時測試，按順序將固體繼電器高低溫篩選箱后面板連接器與高低溫箱內繼電器三溫盤連接，把固體繼電器高低溫篩選箱前面板測試接口、按鍵接口、RS-232接口與直流固體繼電器測試系統的相應端口依次連接，固體繼電器高低溫篩選箱最多可測試96組固體繼電器，并同時具有自動和手動兩種測試方式，使用時其測試接口與直流固體繼電器測試系統的測試端口相連接，其按鍵接口與直流固體繼電器測試系統的按鍵端口相連接，測試時提供一個電平信號，模擬按鍵按下，其RS-232接口與計算機串行接口連接，與上位機以RS232方式進行通訊，可以完成固體繼電器在高低溫情況下的自動控制測試系統。為確保直流固體繼電器測試系統的正常運行，必須進行正確的操作和維護，下面通過維修過程中的經典案例進行簡要交流。

2 故障現象

在使用直流固體繼電器測試系統對直流固體繼電器進行三溫循環測試過程中，先后有兩套直流固體繼電器測試系統的計算機串行接口不工作，疑似串行接口內的計算機管理芯片損壞。

第一次出現計算機串行接口不工作的情況時，本人和計算機軟件工程師查找問題，確認是計算機主板燒壞，更換計算機主板后恢復正常。不久后，另外一臺直流固體繼電器測試系統的計算機串行接口也出現類似不工作的現象，故障復現。

這引起了我們的高度重視，必須查清故障產生的原因，才能避免今后再次發生燒壞計算機主板的問題。

經過對操作者仔細詢問，在用直流固體繼電器測試系統對高溫(或低溫)直流固體繼電器做完測試后，關閉固體繼電器高低溫篩選箱電源，拔掉計算機串行接口與固體繼電器高低溫篩選箱的連接線，再測試其它常溫固體繼電器，當再需要測試高溫(或低溫)直流固體繼電器時，再插上計算機串行接口與固體繼電器高低溫篩選箱的連接線，反復使用。目前日常均采取該操作方式進行，直流固體繼電器測試系統未出現過類似問題。

3 原因分析

根據分析，初步得出了故障產生的原因：

1)串行接口受到產生的靜電干擾容易沖擊計算機管理芯片；

2)串行接口受到高電壓沖擊就會燒壞計算機管理芯片。

3)串行接口受到電抗干擾產生電位差容易沖擊計算機管理芯片；

4)操作者未按規定要求進行操作使串行接口內計算機管理芯片受到損傷。

4 故障排除的方法

針對以上分析的原因，我們逐項進行了排查。

1)關于產生靜電干擾問題的檢查情況：由于生產現場是超凈生產區，門口安裝有除靜電門簾，地面進行了防靜電處理，操作者穿著防靜電工作服進行操作，手腕處佩戴除靜電手環，可以排除串行接口受到產生的靜電干擾燒壞計算機管理芯片的可能性；

2)關于串行接口受到高電壓沖擊問題的檢查情況：經過對固體繼電器高低溫篩選箱輸出給計算機串行接口的信號進行檢查，符合要求，可以排除串行接口受到高電壓沖擊燒壞計算機管理芯片的可能性；

3)關于串行接口受到電抗干擾產生電位差容易沖擊計算機管理芯片的檢查情況：經過檢查直流固體繼電器測試系統主機、計算機和固體繼電器高低溫篩選箱的地線接地良好，但計算機串行接口和高低溫篩選箱RS-232接口之間使用連接線無屏蔽接地線，插拔連接線時有可能因兩端有壓差而燒壞串行接口內的計算機管理芯片；

4)在生產現場對直流固體繼電器測試系統使用全過程進行跟蹤檢查，發現操作人員存在不關電腦電源去插拔串行接口連接線的現象，這也是造成串行接口內計算機管理芯片易損壞的主要原因。

5 糾正和預防措施

針對存在的問題，我們采取了如下措施。

1)對所有操作工進行了技術培訓，要求直流固體繼電器測試系統在變換測試產品型號或工序時，必須關掉直流固體繼電器測試系統的所有電源開關，才能插拔各種連接線，避免帶電操作給人身和儀器帶來的危險。

2)為現場所有計算機與固體繼電器高低溫篩選箱的連接線增加屏蔽接地線，使串行接口兩端的外殼接地可靠，防止線纜兩端有壓差，并將計算機增加串行接口隔離器進行隔離，防止串行接口再次損壞。

3)對燒壞的計算機主板立即進行更換修復，使直流固體繼電器測試系統恢復正常使用。

6 結束語

直流固體繼電器測試系統維修完畢后，經過長時間使用，再沒有出現類似問題，顯示原因分析到位，制定措施符合要求，通過舉一反三，有效杜絕了設備出現類似問題。該維修方法和思路可以推廣到其他類似儀器儀表的維護工作中。