基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统及测试方法，属于测控领域，包括导通绝缘测试子系统和多通道切换控制子系统，多通道切换控制子系统包括主控板和多个矩阵板；主控板包括控制器、选通模块、数字采集模块、仪表放大器和恒流源；矩阵板包括固态继电器矩阵、驱动模块；控制器依次经选通模块和驱动模块与固态继电器矩阵的输入控制端相连，固态继电器矩阵的受控端依次经仪表放大器或者恒流源、数据采集模块与控制器相连，控制器与导通绝缘测试子系统相连。本发明专利技术采用上述基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统及测试方法，通过采用固态继电器取代电磁继电器，具有使用寿命长、没有机械触电、响应速度快的优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及测控
，尤其涉及基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]航空电缆、作动器、滚控等都是航空航天所必需的基础元件，其自身性能直接决定了飞行器的整体性能，为了避免设计错误和生产错误，需要在出厂前对其进行到导通绝缘检测。
[0003]传统的检测方法是人工使用万用表等进行检测，检测完成后还需人工将测量数据填入产品的跟踪册。该方法具有效率低下、准确性差、不具有自动生成测试报告的特点，不适合产品批量生产。
[0004]而目前国内的导通绝缘检测设备普遍具有技术性能差、测试对象较单一、并不能满足不同待测产品检测的需求。国外的导通绝缘测试仪的软、硬件功能相对固定，提供的参考资料和可供二次开发的接口较少，不能满足公司对产品检测报告的数据化管理。
[0005]且目前国内外主流的导通绝缘测试仪都是使用电磁继电器来作为切换开关，其具有使用寿命短的问题。与此同时，由本领域公知常识可知固态继电器相较于电磁继电器具有寿命长、没有机械触点、响应速度快的优点，但是其同时具有导通内阻大、关闭情况存在漏电流的缺点，导致测导通时存在较大的测量误差，测试绝缘有漏电流、测量路数受限的问题。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统及测试方法，使用寿命更长、检测速度更快、通用性更强、测量精度高，可以更加灵活、准确、快速的实现对多通道待测产品的电阻值检测工作。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统，包括导通绝缘测试子系统和与导通绝缘测试子系统相连的多通道切换控制子系统，多通道切换控制子系统包括主控板和与主控板相连的多个矩阵板，主控板还与导通绝缘测试子系统相连，矩阵板中固态继电器矩阵的个数与测点的个数相等且一一对应；主控板包括控制器、选通模块、数字采集模块、仪表放大器和恒流源；矩阵板包括固态继电器矩阵、驱动模块；控制器依次经选通模块和驱动模块与固态继电器矩阵的输入控制端相连，固态继电器矩阵的受控端依次经仪表放大器或者恒流源、数据采集模块与控制器相连，控制器与导通绝缘测试子系统相连。
[0008]优选的，固态继电器矩阵为开尔文四线制结构；固态继电器矩阵包括受控端的一端均与测点相连的导通工程测试固定继电器组和绝缘工程测试固态继电器组，导通工程测试固定继电器组和绝缘工程测试固态继电器组
均包括两个固态继电器；导通工程测试固定继电器组中的其中一个固态继电器的受控端的另一端连接恒流源的电流流入端，导通工程测试固定继电器组中的另一个固态继电器的受控端的另一端连接恒流源的电流流出端；绝缘工程测试固态继电器组中的其中一个固态继电器的受控端的另一端连接仪表放大器的电压正向采集端，绝缘工程测试固态继电器组中的另一个固态继电器的受控端的另一端连接仪表放大器的电压负向采集端；导通工程测试固定继电器组的输入控制端和绝缘工程测试固态继电器组的输入控制端均经选通模块连接控制器。
[0009]优选的，控制器内搭载有由卡尔曼滤波、均值滤波和最小二乘法组成的融合滤波算法；融合滤波算法的主要作用是通过滤波和校准的方式来提高测量精度。具体的，由于本系统的测量数据为标量数据，所以采用针对标量的卡尔曼算法和均值滤波算法来对测量数据进行处理滤波处理，上述滤波的主要是消除导通绝缘测试系统的系统误差从而提高测量精度。对滤波之后的数据再利用最小二乘法来完成校准工作，从而进一步提高测量精度。
[0010]仪表放大器的内阻大于2GΩ；数字采集模块为AD采集器；驱动模块采用ULN2003A芯片；固态继电器的型号为ASSR
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[0011]优选的，主控板和多个矩阵板均集成于机箱内，机箱上预留有用于级联的级联数据口，多个机箱内的多个矩阵板经级联数据口与同一主控板相连。
[0012]基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统的测试方法，包括以下步骤：S1、打开导通绝缘测试子系统，并初始化：S11、配置地址分配表：进行板卡点位名称的编辑工作，将板卡的测点与待测产品的测点进行一一关联，并按照该待测产品需要进行的测试任务，利用编辑的板卡点位名称进行导通工程测试和绝缘工程测试的编辑，其中测试任务包括导通工程测试和绝缘工程测试；S12、配置导通工程测试的参数和绝缘工程测试的参数，并配置测试报告；S2、根据测试模式进行接线，其中测试模式包括一测点对一测点的导通绝缘测试和一测点对多测点的导通绝缘测试；S3、点击开始检测按钮，根据配置指令和测试任务进行导通绝缘测试：若测试任务为导通工程，则控制器根据配置指令经选通模块选通对应测点对应的导通工程测试固态继电器组的输入控制端，将恒流源接入对应测点的待测通道，经数据采集模块采集待测通道数据，并将采集数据传输至控制器中进行滤波处理，再将处理后的数据上传至导通绝缘测试子系统；若测试任务为绝缘工程，则控制器根据配置指令经选通模块选通对应测点对应的绝缘工程测试固态继电器组的输入控制端，将仪表放大器产生的高压接入对应测点的待测通道，经数据采集模块采集待测通道数据，并将采集数据传输至控制器中进行滤波处理，再将处理后的数据上传至导通绝缘测试子系统；S4、导通绝缘测试子系统根据接收的数据生成测试报告；
S5、根据测试报告判断待测产品是否合格。
[0013]优选的，步骤S12所述的导通工程测试的参数包括导通工程测试时恒流源输出的电流值大小；绝缘工程测试的参数包括绝缘工程测试时仪表放大器输出的电压值大小。
[0014]优选的，在步骤S2中当进行一测点对一测点的导通绝缘测试时接线方式如下：将两个测点分别连接至对应的两个固态继电器矩阵，并将待测产品串联于两个测点之间；当进行一测点对多测点的导通绝缘测试时接线方式如下：将多个测点分别连接至对应的多个固态继电器矩阵，并将其中一个测点经待测产品后与剩余测点串联。
[0015]本专利技术具有以下有益效果：1、利用基于开尔文四线制接法的固态继电器矩阵，消除了继电器开关内阻引起的误差，从而满足高精度测量的需求；2、利用固态继电器矩阵的排列方式还可实现在导通绝缘检测时对任何一对测点间的电流流向进行控制；3、可进行一个测点对一个测点的绝缘检测任务或者一个测点对多个测点，且一个测点对多个测点的绝缘检测任务一次检测即可完成，提高了检测效率，从而大大降低检测时间；4、每测试一个测点只需两个继电器即可完成测试任务（其中一个继电器用来选通该测点，另外一个继电器用来采集该测点），此种方案使得继电器的使用数量大大降低，从而降低了设备的体积和成本。
[0016]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统的结构框图；图2为本专利技术的基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统的方法的流程图；图3为本专利技术的实施例所述的一测点对多测点的导通绝缘测试接线图；图4为本专利技术的实施例所述的一测点对多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统，包括导通绝缘测试子系统和与导通绝缘测试子系统相连的多通道切换控制子系统，其特征在于：多通道切换控制子系统包括主控板和与主控板相连的多个矩阵板，主控板还与导通绝缘测试子系统相连，矩阵板中固态继电器矩阵的个数与测点的个数相等且一一对应；主控板包括控制器、选通模块、数字采集模块、仪表放大器和恒流源；矩阵板包括固态继电器矩阵、驱动模块；控制器依次经选通模块和驱动模块与固态继电器矩阵的输入控制端相连，固态继电器矩阵的受控端依次经仪表放大器或者恒流源、数据采集模块与控制器相连，控制器与导通绝缘测试子系统相连。2.根据权利要求1所述的基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统，其特征在于：固态继电器矩阵为开尔文四线制结构；固态继电器矩阵包括受控端的一端均与测点相连的导通工程测试固定继电器组和绝缘工程测试固态继电器组，导通工程测试固定继电器组和绝缘工程测试固态继电器组均包括两个固态继电器；导通工程测试固定继电器组中的其中一个固态继电器的受控端的另一端连接恒流源的电流流入端，导通工程测试固定继电器组中的另一个固态继电器的受控端的另一端连接恒流源的电流流出端；绝缘工程测试固态继电器组中的其中一个固态继电器的受控端的另一端连接仪表放大器的电压正向采集端，绝缘工程测试固态继电器组中的另一个固态继电器的受控端的另一端连接仪表放大器的电压负向采集端；导通工程测试固定继电器组的输入控制端和绝缘工程测试固态继电器组的输入控制端均经选通模块连接控制器。3.根据权利要求1所述的基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统，其特征在于：控制器内搭载有由卡尔曼滤波、均值滤波和最小二乘法组成的融合滤波算法；仪表放大器的内阻大于2GΩ；数字采集模块为AD采集器；驱动模块采用ULN2003A芯片；固态继电器的型号为ASSR
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3220。4.根据权利要求1所述的基于固态继电器的多通道导通绝缘测试系统，其特征在于：主控板和多个矩阵板均集成于机箱内，机箱上预留有用于级联的级联数据口，多个机箱内的多个矩阵板经级联数据口与同一主控板相连。5.如上述权利要求1
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4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海阔，魏凤智，智少丹，蒲茜，王焕清，肖燕彩，刘文韬，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：