继电器二次吸合特性分析及其检测技术

论文摘要

继电器是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器,广泛应用于各种控制系统中,为了这些系统的可靠性与安全性,必须在继电器出厂前,用检测系统对其进行全面的检测,其中,继电器二次吸合性能是一个重要参数。在建立继电器模型的基础上,深入分析二次吸合产生的原因和产生的动态过程,分析影响二次吸合的因素与影响的趋势与程度;提出二次吸合检测方法;设计智能化检测仪器是必然趋势。随着微电子技术的迅猛发展,单片机应用于检测领域并充分发挥其优势,因此,基于单片机的电磁继电器二次吸合检测系统的研究一直是国内外电器学术界所研究的重要领域。本文依据电磁继电器的动作原理和物理特性,采用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立电磁继电器的数学模型,通过对继电器吸合过程中线圈电压、线圈电流和气隙信号的仿真分析,找出继电器产生二次吸合现象的原因和影响继电器二次吸合现象的因素。利用ADAMS软件建立和测试虚拟样机,然后执行一组与实际状况十分接近的运动仿真测试,所得的测试结果就是机械系统工作过程的实际运动情况。不需要真实电路板的制作、焊接、调试,就可以直接运行所设计的软件程序,开发成功之后再进行实际制作,降低了开发成本、提高了开发效率。在上述研究基础上,研制了下位机以单片机为核心的继电器二次吸合检测系统,该系统通过上位机的控制操作,对选定参数进行实时检测,在人机交互界面上进行数字显示,从而实现了继电器参数的智能化、人性化检测。该系统主要由硬件部分和软件部分组成。硬件部分主要包括基于PIC18F452单片机的检测电路的设计,程控电源的设计,外围信号调理电路设计以及单片机与上位机进行通信的串口电路等方面的设计。软件部分,下位机采用C语言编程,设计了电压参数检测程序、数据处理及串口通信显示程序等,上位机采用VC++6.0编程,进行上位机人机交互界面的设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 继电器特性
• §1-2 继电器检测技术的发展及现状
• 1-2-1 国外研究的概况
• 1-2-2 国内研究的概况
• §1-3 论文的研究内容与创新点
• 1-3-1 研究的内容
• 1-3-2 研究的创新点
• 第二章 继电器检测参数特性分析
• §2-1 继电器动作过程参数特性分析
• 2-1-1 继电器吸合时励磁电流动态过程分析
• 2-1-2 继电器二次吸合现象产生的原因及其影响
• §2-2 继电器时间参数特性分析
• 第三章 基于ADAMS的继电器二次吸合检测系统仿真研究
• §3-1 ADAMS仿真软件
• 3-1-1 ADAMS的设计思想
• 3-1-2 虚拟样机技术的相关技术
• §3-2 继电器参数的ADAMS仿真分析
• 3-2-1 继电器参数检测系统的数学模型
• 3-2-2 建模仿真过程及结果分析
• 第四章 继电器二次吸合检测系统的硬件设计
• §4-1 中央处理机单片机
• 4-1-1 单片机的选择
• 4-1-2 单片机最小系统
• §4-2 电压参数检测电路的设计
• 4-2-1 继电器线圈电流信号调理电路
• 4-2-2 继电器线圈电压信号调理电路
• 4-2-3 单片机接口电路
• §4-3 电源控制回路的设计
• 4-3-1 系统电源设计
• 4-3-2 可控电源设计
• §4-4 单片机与PC机的通信接口电路
• §4-5 电路板设计
• 4-5-1 DXP2004 的功能特点
• 4-5-2 PCB的设计流程
• 4-5-3 PCB板设计规则
• 第五章 继电器二次吸合检测系统的软件设计
• §5-1 单片机的C语言编程
• 5-1-1 中断编程要点
• 5-1-2 AD转换编程要点
• 5-1-3 串口通信编程要点
• §5-2 动作电压参数的软件设计
• §5-3 人机交互界面及系统通信的设计
• 5-3-1 建立显示界面
• 5-3-2 基于MFC串口编程工具CserialPort类的通信设计
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果