繼電器的主要測試參數 

 

為保證繼電器的性能，需對繼電器的參數進(jìn)行全面的測試。繼電器的主要測試參數及參數的定義如表1：

 

 

為保證繼電器的質(zhì)量，表1所列參數都應嚴格進(jìn)行測試，但其中有些參數的測試特別需要引起我們的注意。

 

1．吸合電壓和釋放電壓 

 

繼電器的吸合電壓和釋放電壓的測試方法有兩種，一種是直流法，一種是脈沖法。這兩種測試方法的繞組加電波形見(jiàn)圖1和圖2。傳統手工測試一般都采用直流法，因其比較容易實(shí)現。只需將一直流穩壓電源接在被測繼電器的繞組上，緩慢調節穩壓源電壓，同時(shí)監視繼電器觸點(diǎn)的狀態(tài)（量通路，用指示燈顯示，甚至聽(tīng)聲音）即可測到吸合電壓和釋放電壓。

 

 

由圖可知用直流法測試時(shí)，繞組電壓是漸變上升或下降的，而采用脈沖法測試吸合電壓時(shí)繞組電壓每次是從零電壓上跳的，采用脈沖法測試釋放電壓時(shí)繞組電壓每次是從額定工作電壓下跳的。由于繼電器自身的特性，兩種測試方法測試會(huì )有不同的測試結果，相比之下脈沖法的測試結果嚴于直流法，同時(shí)也更接近實(shí)際使用情況。國軍標也明確規定當兩種測試方法有不同的結果時(shí)，應以脈沖法的測試結果為準，以此保證用戶(hù)的利益。但脈沖法由于測試方法較為復雜，通常需要專(zhuān)用測試設備才能完成。

 

2．觸點(diǎn)接觸電阻 

 

 

觸點(diǎn)接觸電阻包括動(dòng)合點(diǎn)接觸電阻和靜合點(diǎn)接觸電阻，是繼電器最重要的參數之一，也是最難測的參數的之一。圖3顯示了對繼電器觸點(diǎn)進(jìn)行四線(xiàn)凱爾文測試的原理。說(shuō)其難測是因為接觸電阻只有幾十毫歐、十幾毫歐，甚至只有幾毫歐，如果不是全線(xiàn)采取四線(xiàn)凱爾文測試，扣除測試系統的內部電阻和接觸電阻則很難將其測準。說(shuō)其重要是因為觸點(diǎn)接觸電阻除了反映觸點(diǎn)的電性能（電阻）以外，還反映了觸點(diǎn)的化學(xué)和物理性能，例如觸點(diǎn)表面是否有鈍化膜產(chǎn)生，觸點(diǎn)間的壓力是否能達到設計要求。試驗證明當繼電器中的彈性材料應力減退，觸點(diǎn)壓力下降將會(huì )在觸點(diǎn)接觸電阻參數上有明顯的反映，所以觸點(diǎn)接觸電阻與繼電器的接觸可靠性密切相關(guān)。表2顯示了繼電器樣品在試驗中觸點(diǎn)接觸電阻和觸點(diǎn)壓力之間的關(guān)系。

 

注 ： 表中數據為多次測試平均值。 

 

由表2數據可以得知，隨著(zhù)觸點(diǎn)壓力的衰退，觸點(diǎn)間的靜態(tài)接觸電阻明顯變大。 

 

3．回跳時(shí)間 

 

回跳時(shí)間包括吸合回跳時(shí)間和釋放回跳時(shí)間。由于繼電器是采用有彈性的機械觸點(diǎn)完成線(xiàn)路的接通和斷開(kāi)，因此不同于由半導體器件組成的無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)，當繼電器的觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)的瞬間會(huì )有一段不穩定的接觸期，典型的觸點(diǎn)波形見(jiàn)圖4。

 

 

MIL-R-39016D和GJB 65A-91對觸點(diǎn)回跳做了定義：“等于或大于開(kāi)路電壓的 90%，且脈沖寬度等于或大于 10 uS 的現象則認為是回跳”。同時(shí)明確規定觸點(diǎn)回跳時(shí)間不得超過(guò) 1.5 mS。有些用戶(hù)對回跳時(shí)間參數不以為然，認為觸點(diǎn)最終總會(huì )接通（或斷開(kāi)），過(guò)程中有沒(méi)有回跳不影響繼電器的正常使用。這是一種錯誤的認識，軍標之所以規定回跳時(shí)間參數的測試，是因為繼電器的回跳時(shí)間同靜態(tài)接觸電阻參數一樣，反映了繼電器的觸點(diǎn)壓力，試驗證明，當繼電器的觸點(diǎn)壓力明顯衰退時(shí)，回跳時(shí)間會(huì )變長(cháng)。表3顯示了繼電器樣品在試驗中觸點(diǎn)回跳時(shí)間和觸點(diǎn)壓力之間的關(guān)系。

 

 

4．轉換時(shí)間 

 

轉換時(shí)間包括吸合轉換時(shí)間和釋放轉換時(shí)間。以吸合轉換時(shí)間為例，繼電器在吸合過(guò)程中，靜合點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)間與動(dòng)合點(diǎn)吸合時(shí)間之差稱(chēng)為吸合轉換時(shí)間。圖5和圖6分別顯示了合格繼電器和失效繼電器的吸合轉換波形。

 

 

轉換時(shí)間是繼電器的一個(gè)很重要的參數，它保證了繼電器觸點(diǎn)的先斷后通，在有多組觸點(diǎn)的繼電器中，必須在最后一組靜合點(diǎn)斷開(kāi)后，才能有動(dòng)合點(diǎn)閉合，否則就是轉換時(shí)間不合格。如果在一組觸點(diǎn)中出現先通后斷的情況，就是所謂的三點(diǎn)連通。這種轉換時(shí)間不合格的繼電器在使用中會(huì )造成嚴重的后果，特別是應用在電源切換和信號切換的場(chǎng)合的繼電器，如果繼電器轉換時(shí)間不合格，將導致電源瞬時(shí)短路或信號瞬時(shí)短路。轉換時(shí)間的測試由于需要對多組觸點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行監測，通常也需要專(zhuān)用測試系統才能完成。 

 

5．介質(zhì)耐壓和絕緣電阻 

 

介質(zhì)耐壓（俗稱(chēng)打高壓）是考核繼電器的殼體、繞阻、觸點(diǎn)及觸點(diǎn)間在規定的時(shí)間內承受規定交流電壓的能力。而絕緣電阻是考核繼電器的殼體、繞阻、觸點(diǎn)及觸點(diǎn)間在效加規定直流電壓的條件下體現出來(lái)的絕緣電阻。國軍標規定的試驗電壓施加點(diǎn)見(jiàn)表4。

 

 

表4可知要完成所有電壓施加點(diǎn)的試驗，需要進(jìn)行多次測試，對于觸點(diǎn)較多（如6組）的繼電器則測試過(guò)程更加復雜，一般需采用專(zhuān)用自動(dòng)化測試設備才能完成。 

 

繼電器測試方法

 

一、測試說(shuō)明 

 

1、測量繼電器工作電壓范圍（包括最低閉合電壓，最高斷開(kāi)電壓）； 

 

2、測繼電器的功耗（額定電流）和內阻;                                              

 

3、繼電器長(cháng)期工作狀況，耐壓。  

 

4、圖標說(shuō)明：

 

 

二、測試過(guò)程 

 

1、測內阻值和額定電流 

 

a、內阻測試：測試繼電器1、8腳間的阻值大小，如圖示 

 

 

b、額定電流測試：對繼電器1、8腳供直流24V電，等30秒讀取電流表數據 注意：電流測試，萬(wàn)用表表筆插至電流輸入端口，并調整電流檔對應的量程檔位（mA）。 

 

 

2、測繼電器工作電壓范圍

 

 

a、最低閉合電壓測試：直流電源供電從0V開(kāi)始供電，電壓逐漸調高，直至蜂鳴檔告警，記錄當前電壓值U1。（保持直流電壓當前供電值）

 

注意：圖中電壓表和蜂鳴器檔都是由萬(wàn)用表實(shí)現的  

 

b、最高斷開(kāi)電壓測試：直流電源供電從U1開(kāi)始供電，電壓逐漸調低，直至蜂鳴檔停止告警，記錄當前電壓值U2。 3.測常開(kāi)常閉耐壓和線(xiàn)圈與觸點(diǎn)耐壓 

 

a、測前準備：將耐壓值測試儀的“漏電流”旋鈕打到“0.5”mA，“定時(shí)” 

 

旋鈕打到“60”s，“電壓范圍”旋鈕打到“5”KV，“電壓調節”旋鈕打到0V，“power”旋鈕打到“OFF”，兩條輸出線(xiàn)一條接高壓輸出的“_DC”，一根接地。 

 

b、測常開(kāi)常閉耐壓測試：“power”—》“ON”， “電壓調節”—》增加到耐壓值測試儀跳閘告警電壓，讀出此時(shí)的電壓，如下圖示 

 

 

c、線(xiàn)圈與觸點(diǎn)耐壓：“power”—》“ON”， “電壓調節”—》5KV以上，耐壓值測試儀跳閘不告警，線(xiàn)圈與觸點(diǎn)耐壓大于等于5KV，如下圖 

 

 

注意事項 

 

1、測試額定電流時(shí)，繼電器里線(xiàn)圈在突然加電壓時(shí)會(huì )產(chǎn)生電磁感應，電流會(huì )越變越小，電壓穩定后電磁感應消失，電流穩在一個(gè)范圍內。像OMRON的G5RL-14-E剛上電電流在16mA-17mA左右，4-5分鐘后穩定電壓在14mA-15mA左右。但我們測試是讀取剛上電30秒后的電壓 

 

2、在常閉常開(kāi)耐壓值時(shí)，繼電器第一次跳閘后會(huì )產(chǎn)生電磁感應，電磁感應的消失需要時(shí)間，在第二次跳閘電壓會(huì )小很多。但我們測試一般讀第一次的電壓。 

 

3、如果讀穩定的額定電流值，就要讀第二次常閉常開(kāi)耐壓值。如果是讀30秒的額定電流值，就要讀第一次動(dòng)作的常閉常開(kāi)耐壓值。

 

來(lái)源：Talk工控   作者：范鈞