繼電器的主要測試參數(shù) 

 

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

 

 

為保證繼電器的質(zhì)量，表1所列參數(shù)都應(yīng)嚴格進行測試，但其中有些參數(shù)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圖1和圖2。傳統(tǒng)手工測試一般都采用直流法，因其比較容易實現(xiàn)。只需將一直流穩(wěn)壓電源接在被測繼電器的繞組上，緩慢調(diào)節(jié)穩(wěn)壓源電壓，同時監(jiān)視繼電器觸點的狀態(tài)（量通路，用指示燈顯示，甚至聽聲音）即可測到吸合電壓和釋放電壓。

 

 

由圖可知用直流法測試時，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有不同的測試結(jié)果，相比之下脈沖法的測試結(jié)果嚴于直流法，同時也更接近實際使用情況。國軍標(biāo)也明確規(guī)定當(dāng)兩種測試方法有不同的結(jié)果時，應(yīng)以脈沖法的測試結(jié)果為準(zhǔn)，以此保證用戶的利益。但脈沖法由于測試方法較為復(fù)雜，通常需要專用測試設(shè)備才能完成。

 

2．觸點接觸電阻 

 

 

觸點接觸電阻包括動合點接觸電阻和靜合點接觸電阻，是繼電器最重要的參數(shù)之一，也是最難測的參數(shù)的之一。圖3顯示了對繼電器觸點進行四線凱爾文測試的原理。說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，如果不是全線采取四線凱爾文測試，扣除測試系統(tǒng)的內(nèi)部電阻和接觸電阻則很難將其測準(zhǔn)。說其重要是因為觸點接觸電阻除了反映觸點的電性能（電阻）以外，還反映了觸點的化學(xué)和物理性能，例如觸點表面是否有鈍化膜產(chǎn)生，觸點間的壓力是否能達到設(shè)計要求。試驗證明當(dāng)繼電器中的彈性材料應(yīng)力減退，觸點壓力下降將會在觸點接觸電阻參數(shù)上有明顯的反映，所以觸點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接觸電阻和觸點壓力之間的關(guān)系。

 

注 ： 表中數(shù)據(jù)為多次測試平均值。 

 

由表2數(shù)據(jù)可以得知，隨著觸點壓力的衰退，觸點間的靜態(tài)接觸電阻明顯變大。 

 

3．回跳時間 

 

回跳時間包括吸合回跳時間和釋放回跳時間。由于繼電器是采用有彈性的機械觸點完成線路的接通和斷開，因此不同于由半導(dǎo)體器件組成的無觸點電子開關(guān)，當(dāng)繼電器的觸點接通或斷開的瞬間會有一段不穩(wěn)定的接觸期，典型的觸點波形見圖4。

 

 

MIL-R-39016D和GJB 65A-91對觸點回跳做了定義：“等于或大于開路電壓的 90%，且脈沖寬度等于或大于 10 uS 的現(xiàn)象則認為是回跳”。同時明確規(guī)定觸點回跳時間不得超過 1.5 mS。有些用戶對回跳時間參數(shù)不以為然，認為觸點最終總會接通（或斷開），過程中有沒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(biāo)之所以規(guī)定回跳時間參數(shù)的測試，是因為繼電器的回跳時間同靜態(tài)接觸電阻參數(shù)一樣，反映了繼電器的觸點壓力，試驗證明，當(dāng)繼電器的觸點壓力明顯衰退時，回跳時間會變長。表3顯示了繼電器樣品在試驗中觸點回跳時間和觸點壓力之間的關(guān)系。

 

 

4．轉(zhuǎn)換時間 

 

轉(zhuǎn)換時間包括吸合轉(zhuǎn)換時間和釋放轉(zhuǎn)換時間。以吸合轉(zhuǎn)換時間為例，繼電器在吸合過程中，靜合點斷開時間與動合點吸合時間之差稱為吸合轉(zhuǎn)換時間。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(zhuǎn)換波形。

 

 

轉(zhuǎn)換時間是繼電器的一個很重要的參數(shù)，它保證了繼電器觸點的先斷后通，在有多組觸點的繼電器中，必須在最后一組靜合點斷開后，才能有動合點閉合，否則就是轉(zhuǎn)換時間不合格。如果在一組觸點中出現(xiàn)先通后斷的情況，就是所謂的三點連通。這種轉(zhuǎn)換時間不合格的繼電器在使用中會造成嚴重的后果，特別是應(yīng)用在電源切換和信號切換的場合的繼電器，如果繼電器轉(zhuǎn)換時間不合格，將導(dǎo)致電源瞬時短路或信號瞬時短路。轉(zhuǎn)換時間的測試由于需要對多組觸點同時進行監(jiān)測，通常也需要專用測試系統(tǒng)才能完成。 

 

5．介質(zhì)耐壓和絕緣電阻 

 

介質(zhì)耐壓（俗稱打高壓）是考核繼電器的殼體、繞阻、觸點及觸點間在規(guī)定的時間內(nèi)承受規(guī)定交流電壓的能力。而絕緣電阻是考核繼電器的殼體、繞阻、觸點及觸點間在效加規(guī)定直流電壓的條件下體現(xiàn)出來的絕緣電阻。國軍標(biāo)規(guī)定的試驗電壓施加點見表4。

 

 

表4可知要完成所有電壓施加點的試驗，需要進行多次測試，對于觸點較多（如6組）的繼電器則測試過程更加復(fù)雜，一般需采用專用自動化測試設(shè)備才能完成。 

 

繼電器測試方法

 

一、測試說明 

 

1、測量繼電器工作電壓范圍（包括最低閉合電壓，最高斷開電壓）； 

 

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

 

3、繼電器長期工作狀況，耐壓。  

 

4、圖標(biāo)說明：

 

 

二、測試過程 

 

1、測內(nèi)阻值和額定電流 

 

a、內(nèi)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(shù)據(jù) 注意：電流測試，萬用表表筆插至電流輸入端口，并調(diào)整電流檔對應(yīng)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開始供電，電壓逐漸調(diào)高，直至蜂鳴檔告警，記錄當(dāng)前電壓值U1。（保持直流電壓當(dāng)前供電值）

 

注意：圖中電壓表和蜂鳴器檔都是由萬用表實現(xiàn)的  

 

b、最高斷開電壓測試：直流電源供電從U1開始供電，電壓逐漸調(diào)低，直至蜂鳴檔停止告警，記錄當(dāng)前電壓值U2。 3.測常開常閉耐壓和線圈與觸點耐壓 

 

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

 

旋鈕打到“60”s，“電壓范圍”旋鈕打到“5”KV，“電壓調(diào)節(jié)”旋鈕打到0V，“power”旋鈕打到“OFF”，兩條輸出線一條接高壓輸出的“_DC”，一根接地。 

 

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

 

 

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

 

 

注意事項 

 

1、測試額定電流時，繼電器里線圈在突然加電壓時會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電流會越變越小，電壓穩(wěn)定后電磁感應(yīng)消失，電流穩(wěn)在一個范圍內(nèi)。像OMRON的G5RL-14-E剛上電電流在16mA-17mA左右，4-5分鐘后穩(wěn)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、在常閉常開耐壓值時，繼電器第一次跳閘后會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，電磁感應(yīng)的消失需要時間，在第二次跳閘電壓會小很多。但我們測試一般讀第一次的電壓。 

 

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

 

來源：Talk工控   作者：范鈞