中心議題：

• 繼電器加速壽命試驗分析
• 電磁繼電器的硬件設計
• 電磁繼電器的應用軟件模塊設計

一、引言

電磁繼電器廣泛應用於產業控製、農業、交通運輸、國防軍事、空間技術及日常生活等領域，是遠控、遠測、通訊、檢測、保(bao)護(hu)等(deng)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)基(ji)本(ben)元(yuan)件(jian)
，它(ta)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)將(jiang)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)含(han)有(you)該(gai)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)設(she)備(bei)或(huo)產(chan)品(pin)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。隨(sui)著(zhe)繼(ji)電(dian)器(qi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)及(ji)繼(ji)電(dian)器(qi)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)的(de)不(bu)斷(duan)擴(kuo)大(da)
，對(dui)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)
、壽命、可靠性等方麵的要求越來越高。

在整個壽命期內，任何產品都有貯存
、運輸
、待命、gongzuodengrenwujieduan，meigerenwujieduanduiyingbutongdehuanjingpoumianyushijian，yaoqiuchanpinzairenhegongzuojieduanjunnengwanchengguidingdegongneng。duichangqichuyugongzuozhuangtaidechanpin，chanpindegongzuokekaoduzhuyaoqujueyugongzuojieduandehuanjingyugongzuoshijian。duiyicixingshiyongdechanpin，youyuzhucunshijianyuanyuandayushiyongshijian
，qigongzuokekaoduyuzhucunshijianyouguan。yinci，ruheshiyonggengkexuedejishushouduan，duichanpindegongzuokekaoxinghezhucunkekaoxingjinxingjiaokeguandecaiceyupinggu，shichanpinyingyongyufazhandeguanjianhuanjiezhiyi。

國(guo)內(nei)部(bu)分(fen)生(sheng)產(chan)單(dan)位(wei)開(kai)始(shi)用(yong)微(wei)機(ji)檢(jian)測(ce)係(xi)統(tong)對(dui)電(dian)磁(ci)繼(ji)電(dian)器(qi)的(de)壽(shou)命(ming)及(ji)其(qi)他(ta)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)，但(dan)它(ta)是(shi)在(zai)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)下(xia)
，采(cai)用(yong)一(yi)般(ban)壽(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)估(gu)計(ji)產(chan)品(pin)的(de)各(ge)種(zhong)可(ke)靠(kao)性(xing)特(te)征(zheng)。對(dui)壽(shou)命(ming)特(te)別(bie)長(chang)的(de)產(chan)品(pin)來(lai)說(shuo)
，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)並(bing)分(fen)歧(qi)適(shi)。由(you)於(yu)它(ta)需(xu)要(yao)花(hua)費(fei)很(hen)長(chang)的(de)試(shi)驗(yan)時(shi)間(jian)
，甚(shen)至(zhi)來(lai)不(bu)及(ji)作(zuo)完(wan)壽(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)
，新(xin)的(de)產(chan)品(pin)又(you)設(she)計(ji)出(chu)來(lai)，老(lao)產(chan)品(pin)就(jiu)要(yao)被(bei)淘(tao)汰(tai)。針(zhen)對(dui)以(yi)上(shang)間(jian)題(ti)
，經(jing)過(guo)不(bu)斷(duan)研(yan)究(jiu)，在(zai)壽(shou)命(ming)試(shi)驗(yan)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，本(ben)文(wen)提(ti)出(chu)了(le)加(jia)大(da)應(ying)力(li)、縮短時間的加速壽命試驗方法。

二、加速壽命試驗分析

加速壽命試驗就是用人工方法加大試驗應力(如熱應力
、濕應力、機械應力等)的方法，加快元器件失效，縮短試驗時間，以便在較短的時間內猜測出在正常的(即額定的或實際使用的)tiaojianxiadeshoumingtezheng。jiasushoumingshiyandefenxifangfazhuyaoshiliyongyuanqijiandeshixiaoshuju，yunyongjiasushoumingquxiantuisuanchugaipiyuanqijianzaizhengchangtiaojianxiadekekaoxingshoumingtezheng。zheleishiyanfangfayingyongjiaoguangfan，zhuyaoyuanyinshiyanjiuzhouqiduan，kedadasuoduanshiyanshijian。

加速壽命試驗通常分以下3種：
(一)恒定應力加速壽命試驗
jibayizhongyinglijiazaishoushichanpinyangpinshang，gaiyinglishuipingzaizhenggeshiyanzhongbaochibubian，weiledadaojiasushixiaosuoduanshiyanshijiandemude，yaoqiugezushoumingshiyandeyinglidougaoyuzhengchanggongzuotiaojianxiadeyingli。jizaibugaibianchanpinshixiaojilidetiaojianxia
，monishijidehuanjingyinsu，shidangjinbuyinglidengji，zaiduanqineidechuyuxianchangchangqizhucunshiyanxiangsidejieguo。

(二)步進應力加速壽命試驗
這是一種隨時間、分階段逐步在受試樣品上增加應力，直到樣品開始出現大量失效為止的試驗方法。

(三)序進應力加速壽命試驗
這zhe是shi一yi種zhong隨sui時shi間jian等deng速su增zeng加jia應ying力li到dao受shou試shi產chan品pin樣yang品pin上shang
，直zhi到dao樣yang品pin開kai始shi出chu現xian大da量liang失shi效xiao為wei止zhi的de試shi驗yan方fang案an。采cai用yong該gai方fang案an時shi
，產chan品pin不bu分fen組zu，應ying力li不bu分fen檔dang，應ying力li等deng速su升sheng高gao
，直zhi到dao發fa生sheng一yi定ding數shu目mu的de故gu障zhang為wei止zhi。它ta所suo施shi加jia的de應ying力li水shui平ping將jiang隨sui時shi間jian等deng速su上shang升sheng，因yin此ci這zhe種zhong試shi驗yan需xu要yao有you專zhuan門men的de設she備bei。

在上述3種zhong加jia速su壽shou命ming試shi驗yan中zhong，恒heng定ding應ying力li加jia速su壽shou命ming試shi驗yan更geng為wei成cheng熟shu，數shu據ju易yi處chu理li
，外wai推tui精jing度du高gao。盡jin管guan這zhe種zhong試shi驗yan所suo需xu時shi間jian不bu是shi最zui短duan
，但dan與yu一yi般ban的de壽shou命ming試shi驗yan相xiang比bi還hai是shi縮suo短duan了le不bu少shao時shi間jian
，因yin此ci它ta較jiao常chang用yong。

影響電磁繼電器壽命的因素很多。比如，在存貯過程中，產品的各項性能受溫度、濕度、光照、腐蝕
、氧化、幹裂、軟化
、黴變

、結晶等環境因素的影響很大。特別是非金屬材料，在溫度、濕度
、天tian氣qi等deng條tiao件jian下xia，更geng有you明ming顯xian的de老lao化hua現xian象xiang
，貯zhu存cun時shi間jian越yue長chang，老lao化hua越yue嚴yan重zhong，甚shen至zhi失shi效xiao報bao廢fei，其qi中zhong溫wen度du對dui電dian磁ci繼ji電dian器qi壽shou命ming的de影ying響xiang尤you為wei明ming顯xian，因yin而er本ben試shi驗yan裝zhuang置zhi采cai用yong溫wen度du為wei恒heng定ding應ying力li加jia速su壽shou命ming試shi驗yan的de加jia速su應ying力li，即ji將jiang測ce試shi樣yang品pin放fang進jin一yi定ding溫wen度du，丈zhang量liang在zai此ci環huan境jing下xia的de試shi驗yan數shu據ju。
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三


、硬件設計

電磁繼電器壽命加速試驗裝置包括試驗控製櫃
、負載、自動調溫箱(提供加速應力)3部分，其中控製櫃由工控機
、數據采集控製電路
、線圈驅動電路組成，是設計的主要內容。硬件電路結構框圖 如圖1所示。

數據采集控製電路主要包括譯碼電路、數shu據ju采cai集ji電dian路lu及ji比bi較jiao電dian壓ya給gei定ding電dian路lu。工gong控kong機ji通tong過guo地di址zhi總zong線xian將jiang地di址zhi傳chuan給gei譯yi碼ma器qi進jin行xing譯yi碼ma，譯yi碼ma電dian路lu選xuan定ding該gai地di址zhi所suo對dui應ying的de芯xin片pian，以yi便bian對dui其qi進jin行xing讀du寫xie操cao縱zong。數shu據ju采cai集ji電dian路lu的de工gong作zuo原yuan理li是shi測ce試shi樣yang品pin觸chu頭tou電dian壓ya與yu比bi較jiao電dian壓ya，通tong過guo電dian壓ya比bi較jiao器qi進jin行xing比bi較jiao
，將jiang得de到dao的de觸chu頭tou狀zhuang態tai經jing光guang電dian耦ou合he器qi傳chuan送song給gei觸chu頭tou狀zhuang態tai寄ji存cun器qi。當dang執zhi行xing“讀”檢測數據的操縱時，寄存器中的數據通過緩衝器傳到數據總線上;同時用數據采集卡采集觸頭上實際電壓值
，送至工控機進行存儲顯示。比較電壓給定電路的工作原理是通過譯碼電路選定鎖存器
，進行“寫”操縱，並將其輸出的數字信號經光電耦合器送給D/A轉換器，以產生試驗所需的比較電壓。

xianquanqudongdianlutongguokongzhigongkongjideshuchulaikongzhidiancijidianqixianquandetongduandiancaozong，shiqinengbihehuoduankai
，yimonizhengchangdegongzuozhuangtai。gaibufendianluyouzhiliudianyuan、固gu態tai繼ji電dian器qi及ji電dian磁ci繼ji電dian器qi線xian圈quan組zu成cheng
，其qi中zhong直zhi流liu電dian源yuan提ti供gong加jia在zai線xian圈quan上shang的de電dian信xin號hao，固gu態tai繼ji電dian器qi控kong製zhi加jia在zai電dian磁ci繼ji電dian器qi線xian圈quan上shang的de直zhi流liu電dian源yuan的de通tong斷duan。當dang某mou一yi測ce試shi樣yang品pin失shi效xiao後hou，需xu要yao立li即ji停ting止zhi對dui該gai測ce試shi樣yang品pin的de操cao縱zong，這zhe時shi隻zhi要yao不bu給gei固gu態tai繼ji電dian器qi控kong製zhi信xin號hao即ji可ke實shi現xian。假jia如ru在zai以yi後hou的de試shi驗yan過guo程cheng中zhong一yi直zhi不bu給gei固gu態tai繼ji電dian器qi電dian信xin號hao，那na麼me該gai試shi驗yan樣yang品pin將jiang不bu會hui再zai動dong作zuo
，從cong而er實shi現xian了le對dui失shi效xiao試shi驗yan樣yang品pin的de屏ping蔽bi。

四、應用軟件模塊設計

隨著計算機多媒體技術及圖形
、圖tu像xiang技ji術shu的de蓬peng勃bo發fa展zhan，可ke視shi化hua編bian程cheng得de到dao了le廣guang泛fan的de重zhong視shi，越yue來lai越yue多duo的de計ji算suan機ji專zhuan業ye職zhi員yuan和he非fei專zhuan業ye職zhi員yuan都dou開kai始shi研yan究jiu並bing應ying用yong可ke視shi化hua技ji術shu。要yao支zhi持chi可ke視shi化hua編bian程cheng，通tong常chang需xu要yao相xiang應ying的de可ke視shi化hua開kai發fa環huan境jing，Visual C++就是Mi-crosoft公司推出的支持可視化編程的集成開發環境。它是在多年使用、精益求精的基礎上推出的用於支持Win 95以上平台應用程序(Applica-tion)
、服務(Service)、控件(Control)的開發環境，能夠提供功能強大的向導工具(MFC App Wi-zard
、Class Wizard)，支持多線程應用程序開發
，能夠直接嵌套彙編語言控製硬件，並能方便地對地質及端口進行操縱，且執行速度快。本試驗係統利用Visual C++6.0中的MFC類庫對用戶界麵進行開發。
本係統應用軟件由6個功能模塊組成：參數設置及初始化模塊、信息顯示模塊

、線圈通斷電控製模塊、數據采集模塊、數據處理模塊、失效判定及處理模塊

，其結構框圖如圖2所示。

參數設置是在試驗開始前，記錄試驗樣品的型號等參數及測試職員信息、測試時間
，為顯示失效狀況及打印相關內容做的預備。係統初始化主要是對線圈、觸頭進行對號，判定是否有測試樣品，由此確定是否驅動該路線圈;對號碼進行記錄
，以便正確判定測試樣品是否失效，並對數據進行處理;同時根據參數設置模塊中提供的數據確定比較電壓的數值。

信息顯示模塊將與試驗相關的信息顯示出來，實現實時檢測
，它包括觸點狀態顯示、失效狀態顯示、測試樣品信息顯示、測試人信息及測試日期顯示。

線圈通斷電控製模塊有兩個功能：yishigenjuxitongchushihuashidedaodeceshiyangpinanzhuangqingkuangshixianduiceshiyangpinxianquantongduandiandekongzhi
，jigeiyouceshiyangpindehuilutongdian，meiyouceshiyangpindebutongdian
，jiwanyuchengbuceshiyangpinxianquandetongduandiancaozongkongzhi;二是控製單個測試樣品線圈的通斷電操縱，主要對失效次數已達到規定的測試樣品進行屏蔽。

數據采集模塊是係統的核心
，實現係統的試驗功能
，即在試驗過程中
，采集觸頭的接觸壓降、觸頭斷開電壓


、觸頭閉合時間

、觸頭斷開時間等參數，為信息顯示模塊、失效及處理模塊、數(shu)據(ju)處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)提(ti)供(gong)必(bi)要(yao)的(de)試(shi)驗(yan)數(shu)據(ju)。失(shi)效(xiao)判(pan)定(ding)及(ji)處(chu)理(li)模(mo)塊(kuai)的(de)功(gong)能(neng)是(shi)檢(jian)測(ce)觸(chu)頭(tou)狀(zhuang)態(tai)寄(ji)存(cun)器(qi)中(zhong)的(de)觸(chu)頭(tou)信(xin)息(xi)
，並(bing)判(pan)定(ding)是(shi)否(fou)為(wei)失(shi)效(xiao)信(xin)息(xi)。即(ji)根(gen)據(ju)目(mu)前(qian)測(ce)試(shi)樣(yang)品(pin)線(xian)圈(quan)的(de)通(tong)斷(duan)電(dian)狀(zhuang)態(tai)及(ji)數(shu)據(ju)線(xian)上(shang)觸(chu)頭(tou)間(jian)電(dian)壓(ya)與(yu)比(bi)較(jiao)信(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)比(bi)較(jiao)後(hou)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)平(ping)的(de)高(gao)低(di)
，判(pan)定(ding)本(ben)次(ci)試(shi)驗(yan)操(cao)縱(zong)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang);同時對發生的失效作出類型判定，記錄失效的類型
、失效時的時間(也可是電磁繼電器動作的次數)、發生失效的測試樣品編號、觸頭編號、該測試樣品的失效次數。

數據處理模塊包括分析處理數據(采用一元線性回回分析、指數回回分析
、加權指數回回分析、最小二乘法、灰色理論分析中的一種或幾種對數據進行處理，推算出在正常應力條件下電磁繼電器的壽命值)

、存儲試驗結果及數據
、打印測試樣品參數、試驗結果及數據、丈量職員信息和丈量日期等。

五
、結束語

本ben文wen根gen據ju加jia速su壽shou命ming試shi驗yan的de原yuan理li及ji影ying響xiang電dian磁ci繼ji電dian器qi壽shou命ming的de環huan境jing因yin素su，以yi溫wen度du為wei加jia速su試shi驗yan的de加jia速su應ying力li
，采cai用yong恒heng定ding應ying力li加jia速su試shi驗yan方fang法fa，設she計ji了le電dian磁ci繼ji電dian器qi加jia速su壽shou命ming試shi驗yan係xi統tong硬ying件jian電dian路lu
，並bing用yongVC++ 6.0開發出了相關的應用軟件，從而為正確猜測電磁繼電器壽命提供了快速
、有效的試驗係統。