基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置，该装置包括电气性能检测模块、测试键功能选择输入模块、单片机、电机调速控制模块、测试电源输出模块和测试参数输出显示模块；该装置的控制方法包括：步骤一：测试人员通过测试装置面板选择测试功能；步骤二：电气性能检测；步骤三：电机调速控制；步骤四：测试参数输出显示。本实用新型专利技术结合实际，可以对车辆中使用的接触器、继电器等常用电气器件进行综合电气性能测试，对器件的基本电气性能参数进行故障特性判断，本实用新型专利技术可用于轨道交通类院校相关专业的理论、实训教学及机务段等轨道交通企业的器件测试及检测。

【技术实现步骤摘要】
基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置
本技术涉及机车车辆电气性能测试领域，具体涉及基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置。
技术介绍
在机车车辆、城轨车辆及动车组车辆的工作过程中，接触器、继电器等电气器件在列车的牵引传动、制动等各个工作系统中起了关键性作用。因为系统工作频繁，这些器件的损坏率也较高。本技术结合实际，可以对在上述车辆中使用的接触器、继电器等常用电气器件进行综合电气性能测试，对器件的基本电气性能参数进行故障特性判断。目前在各轨道运营企业均无对接触器/继电器进行综合电气特性检测的装置，本技术可用于轨道交通类院校相关专业的理论、实训教学及机务段等轨道交通企业的器件测试及检测。
技术实现思路
为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置，包括电气性能检测模块、测试键功能选择输入模块、单片机、电机调速控制模块、测试电源输出模块和测试参数输出显示模块；电气性能检测模块、测试电源输出模块和测试键功能选择输入模块均与单片机连接，单片机分别与电机调速控制模块和测试参数输出显示模块连接；电气性能检测模块包括主令电器测试、继电器参数测试、接触器参数测试、热继电器参数测试和时间继电器参数测试，测试参数输出显示模块包括主令电器测试参数显示、继电器参测试数显示、接触器测试参数显示、热继电器测试参数显示和时间继电器测试参数显示；电气性能检测模块以P6模块为核心元器件，P6-1和P6-3相连接，接K1-5脚，为测试电源的电源输入管脚，P6-2和P6-9相连接，为测试电源经过熔断器后的输出管脚，接测试继电器/接触器，电源由单片机P1.6口检测工作电源值，P6-4和P6-5和P6-7相连接，接地；P6-6接主令电器的测试输入端，当主令电器工作时，电源通过主令电器驱动声光报警电路，发出声、光报警信号，P6-7继电器/接触器触点测试输入触点1，接地，P6-8继电器/接触器触点吸合测试输入触点2，当继电器接触器吸合后，触点吸合接地，向单片机P2.4口输入低电平信号，为触点吸合测试时间的触发信号，P6-9接继电器/接触器线圈工作电压输入点，P6-10接热继电器线圈工作电压输入点，P6-11热继电器测试输入点，P6-12热保继电器测试输入点。作为本技术进一步改进的技术方案，电机调速控制模块以RS485和MAX232信号选择开关P3、转接插头P4、芯片U2和芯片U3为核心元器件，当P3-6接P3-4，P3-5接P3-3时，单片机向电机调速电路输出RS485的工作电平，当P3-2接P3-4，P1-5接P3-3时，单片机向电机调速电路输出MAX232的工作电平，芯片U2为SP485R,芯片U3为MAX232。作为本技术进一步改进的技术方案，测试键功能选择输入模块以模块P7为核心元器件，P7-1为测试工作指示灯1脚，P7-2为测试工作指示灯2脚，接电源VCC，P7-3为复位按键1脚，接单片机9脚，P7-4为复位按键2脚，通过R13电阻接电源VCC，P7-5为光标上移按键，接单片机1脚，P7-6为光标下移按键，接单片机2脚，P7-7为功能确认按键，接单片机3脚，P7-8为光标功能右移按键，接单片机4脚，P7-9为实验按键，接单片机5脚，P7-10为接单片机按键公共接地端。作为本技术进一步改进的技术方案，测试电源输出模块以固态继电器Y2、固态继电器Y3和电源插座P1为核心元器件，Y2-1为电源固态继电器工作线圈负极，通过单片机P2.1口给出工作信号，控制该管脚是否接地工作，Y2-2为电源固态继电器工作线圈正极，接工作电源VCC，Y2-3接P1-3管脚，为220V固定电源输出端，接接触器/继电器线圈测试触点，Y2-4接P1-1管脚，为220V固定电源输入端，接接触器/继电器线圈测试触点，Y3-1为电源固态继电器工作线圈负极，通过单片机P3.4口给出工作信号，控制该管脚是否接地工作，Y2-2为电源固态继电器工作线圈正极，接工作电源VCC，Y2-3接P1-6管脚，为220V可调电源输出端，接接触器/继电器线圈测试触点，Y2-4接P1-4管脚，为220V可调电源输入端，接接触器/继电器线圈测试触点，P1-3是固定220V电源输出端，P1-6是可调220V电源输出端，电源的输出由单片机通过相应的选择开关进行选择，由单片机的P2.1端口输出固定220V电源的驱动信号，由单片机P3.4端口输出可调220V电源的驱动信号。基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置的控制方法，包括以下步骤：步骤一：测试人员通过测试装置面板选择测试功能；步骤二：电气性能检测，包括主令电器测试、继电器参数测试、接触器参数测试、热继电器参数测试和时间继电器参数测试；步骤三：测试参数输出显示，包括主令电器测试参数显示、继电器参测试数显示、接触器测试参数显示、热继电器测试参数显示和时间继电器测试参数显示；步骤四：电机调速控制。作为本技术进一步改进的技术方案，步骤二所述主令电器测试通过将任意主令开关触点接入端子，直观的实现触点通断，通过声光提示检测电器元件的常开、常闭触点工作特性；继电器参数测试和接触器参数测试通过测量继电器/接触器的吸合电流电压、额定工作电压电流、释放电压电流、额定触点负荷等多项电气参数；热继电器参数测试通过将热继电器的主发热元件以串联的方式连接，并且内部串联200Ω的限流电阻，将主发热元件接在热继电器的1、2端，将交流电流表串联于电路中，常闭触点两端分别接入“热继电接触器”的3、4端；时间继电器参数测试通过将时间继电器常开触点两端分别接入电气测试仪上“继电器”的1、2两端，线圈两端分别接入“继电器”的3、4端。作为本技术进一步改进的技术方案，步骤三所示主令电器测试参数显示的主令电器触点工作性能通过声、光显示；继电器参测试数显示通过LCD显示；接触器测试参数显示通过LCD显示；热继电器测试参数显示通过LCD显示；时间继电器测试参数显示通过LCD显示。作为本技术进一步改进的技术方案，步骤四所述电机调速控制通过串口控制变频器的输出，控制电机运行。本技术的有益效果为：本技术结合实际，可以对在车辆中使用的接触器、继电器等常用电气器件进行综合电气性能测试，对器件的基本电气性能参数进行故障特性判断。目前在各轨道运营企业均无对接触器/继电器进行综合电气特性检测的装置，本技术可用于轨道交通类院校相关专业的理论、实训教学及机务段等轨道交通企业的器件测试及检测。本技术采用宏晶科技生产的单片机STC12C5A60S2单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换(250K/S)，针对电机控制，强干扰场合。附图说明图1为本技术的设计总框图；图2为本技术的电气性能检测电路图；图3为本技术的电机调速信号输出电路图；图4为本技术的功能键输入电路图；图5为本技术的测试电源输出电路图；图6为本技术的系统主流程图；图7为本技术的测试装置面板布置图；图8为本技术的主令电器测试示意图；图9为本技术的主令电器测试电路工作原理示意图；图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置，其特征是：包括电气性能检测模块、测试键功能选择输入模块、单片机、电机调速控制模块、测试电源输出模块和测试参数输出显示模块；所述电气性能检测模块、测试电源输出模块和测试键功能选择输入模块均与单片机连接，所述单片机分别与电机调速控制模块和测试参数输出显示模块连接；所述电气性能检测模块包括主令电器测试、继电器参数测试、接触器参数测试、热继电器参数测试和时间继电器参数测试，所述测试参数输出显示模块包括主令电器测试参数显示、继电器参测试数显示、接触器测试参数显示、热继电器测试参数显示和时间继电器测试参数显示；所述电气性能检测模块以P6模块为核心元器件，P6‑1和P6‑3相连接，接K1‑5脚，为测试电源的电源输入管脚，P6‑2和P6‑9相连接，为测试电源经过熔断器后的输出管脚，接测试继电器/接触器，电源由单片机P1.6口检测工作电源值，P6‑4和P6‑5和P6‑7相连接，接地；P6‑6接主令电器的测试输入端，当主令电器工作时，电源通过主令电器驱动声光报警电路，发出声、光报警信号，P6‑7继电器/接触器触点测试输入触点1，接地，P6‑8继电器/接触器触点吸合测试输入触点2，当继电器接触器吸合后，触点吸合接地，向单片机P2.4口输入低电平信号，为触点吸合测试时间的触发信号，P6‑9接继电器/接触器线圈工作电压输入点，P6‑10接热继电器线圈工作电压输入点，P6‑11热继电器测试输入点，P6‑12热保继电器测试输入点。...

【技术特征摘要】
1.基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置，其特征是：包括电气性能检测模块、测试键功能选择输入模块、单片机、电机调速控制模块、测试电源输出模块和测试参数输出显示模块；所述电气性能检测模块、测试电源输出模块和测试键功能选择输入模块均与单片机连接，所述单片机分别与电机调速控制模块和测试参数输出显示模块连接；所述电气性能检测模块包括主令电器测试、继电器参数测试、接触器参数测试、热继电器参数测试和时间继电器参数测试，所述测试参数输出显示模块包括主令电器测试参数显示、继电器参测试数显示、接触器测试参数显示、热继电器测试参数显示和时间继电器测试参数显示；所述电气性能检测模块以P6模块为核心元器件，P6-1和P6-3相连接，接K1-5脚，为测试电源的电源输入管脚，P6-2和P6-9相连接，为测试电源经过熔断器后的输出管脚，接测试继电器/接触器，电源由单片机P1.6口检测工作电源值，P6-4和P6-5和P6-7相连接，接地；P6-6接主令电器的测试输入端，当主令电器工作时，电源通过主令电器驱动声光报警电路，发出声、光报警信号，P6-7继电器/接触器触点测试输入触点1，接地，P6-8继电器/接触器触点吸合测试输入触点2，当继电器接触器吸合后，触点吸合接地，向单片机P2.4口输入低电平信号，为触点吸合测试时间的触发信号，P6-9接继电器/接触器线圈工作电压输入点，P6-10接热继电器线圈工作电压输入点，P6-11热继电器测试输入点，P6-12热保继电器测试输入点。2.根据权利要求1所述的基于单片机的机车车辆智能电气性能测试装置，其特征是：所述电机调速控制模块以RS485和MAX232信号选择开关P3、转接插头P4、芯片U2和芯片U3为核心元器件，当P3-6接P3-4，P3-5接P3-3时，单片机向电机调速电路输出RS485的工作电平，当P3-2接P3-4，P1-5接P3-3时，单片机向电机调速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，吴海超，周国平，
申请(专利权)人：南京铁道职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏,32