铁路信号连锁控制动态继电器检测仪的开发

高艳芳,刘举平

（1.华东交通大学电气与自动化工程学院，南昌330013；2.华东交通大学机电与车辆工程学院，南昌330013）

0 引言

继电器是一种电子控制开关，主要由电磁部分和触点部分组成，电磁部分由线圈、铁芯以及可动的衔铁构成；触点部分由动触点和静触点构成。国内外对继电器的研究非常多，涉及参数测试特性[1]、触簧系统冲击特性及继电器特性仿真[2]、继电器检修信号采集的设计[3]等方面研究。JARC-1000型动态继电器及JSDXC-1700型动态继电器是用于铁路信号微机联锁控制的重要器件[4-7]。为保证铁路信号设备的正常工作，保障列车的行车安全，应定期对动态继电器进行检测和维修[8-11]。

1 两种动态继电器的工作原理[6]

1.1 JARC-1000型动态继电器工作原理

JARC-1000型动态继电器是或门偏极继电器，工作原理图如图 1，图中 63、53、52、62、73、83、72、82为继电器管脚号，其中73、72脚为动态继电器A门、B门的驱动端,52、62为局部电压施加端，A门、B门为“或”逻辑关系，即只要A门或B门工作，继电器便可以励磁吸起，符合动态继电器基本工作原理。

1.2 JSDXC-1700型动态继电器工作原理

如图 2 所示，图中 51、52、53、61、62、63为继电器管脚图。

图1 JARC-1000型动态继电器原理图

图2 JSDXC-1700型动态继电器原理图

图2中，将A、B两个单元一同作出。因A、B两个单元的工作原理类似，故以A单元为例，介绍JSDXC-1700型继电器的工作原理。当51管脚没有正向脉冲输入时，52 管脚、R1、D1、C1、D2、62 管脚对电容 C1构成充电回路，直至电源电压值。与此同时，晶闸管S22MD1因未被触发而处于截止状态；而当51管脚输入正向脉冲后，三极管(TLL113)被触发导通，C1、TLL113、C3、R2、D3构成对 C3充电回路，经过几个脉冲作用后，电容器C3两端的电压足够触发晶闸管S22MD1，而使其导通，此时继电器J被吸起。由于继电器J和晶闸管S22MD1串接在交流电源4脚和63脚上，当晶闸管S22MD1被击穿时，通过继电器J的交流电源，不会使继电器吸起。

2 检测仪硬件的总体方框图设计

检测仪的总体方案框图[4]，如图3所示。

图3 检测仪总体框图

检测仪主体以微型单片机——微控制器为主要控制单元，通过各种外接电路实现对动态继电器的检测功能。检测原理简述如下：当被检测继电器插入“被检测继电器插座”后，按下自动检测按扭，继电器型号自动识别电路开始工作，并进行流程选择。直流数控电压模块为JARC-1000提供直流电源，稳幅交流输出模块为JSDXC-1700提供交流电源，主控单元通过AD信号采集电路获得电压、温度等参数，可通过LCD进行显示，亦可以选择利用计算机作为交互工具。同时，当被检测继电器参数有误时，语音报警模块就会启动。

便携式检测仪使用方便，其主体既可单独进行检测，还可以外加计算机进行检测。

3 检测仪测试软件的总体框图

检测仪测试软件的总体框图见图4。

图4 测试软件总体框图

动态继电器检测仪工作时自动对JARC-1000型及JSDXC-1700型动态继电器进行测试，因两种继电器本身参数不同，所以首先要采集各种测试数据，如触点位置、元件电气参数、线圈电阻、测试标准等，并以十六进制的数据形式存储在单片机。测试数据可归纳为继电器触点数据、继电器线圈数据、继电器种类数据、测试项目数据、测试内容数据、电路连接数据、电源调压数据、各种修正数据以及两种继电器测试标准等，在测试过程中可根据测试要求对存于单片机的各类数据及标准进行更新、补充或完善。

测试项目分为两部分：自动测试和精度校准（触点电阻）。自动测试部分包含了电气特性、机械特性和动态特性的三个模块，主控单元根据GB/T 6902-2001[6]所规定的程序进行测试；精度校准部分，利用标准电阻对接点电阻测试模块进行标定，通过控制器自动进行校准。

动态继电器检测仪软件框图4，开机后，系统首先进入工作模式选择，当获得启动信号后，对继电器型号进行判别，并读取相应硬件描述文件，进行自动测试或精度校准。

4 系统调试及实验

在完成动态继电器检测仪硬件安装后，导入测试程序，对JRAC-1000、JSDXC-1700型动态继电器进行实测。

测试设备：FLUCK17B+数字万用表，Tektronix TDS1002数字式示波器，精密电阻测量仪：精度1mΩ，200V DC手调稳压电源（电子工业部26研究所），电秒表分析方法：通过比较法对检测仪自动测试结果和手动测试结果（依据《信号维护规则》[5]）进行对比。测试结果：如表1、表2。

表2 JSDXC-1700(2型)继电器的测试结果

5 结语

由实验结果可以得出：

（1）开发的便携式自动检测仪测量数据准确，与手动测量数据非常接近，在误差允许范围之内。

（2）从数据波动范围看，自动测量稳定性更好。

（3）具有温度补偿的测量实现，更符合不同环境温度下的接触器的实际电阻值大小。

（4）便携式自动动态继电器测量仪，携带方便，使用简洁，具有测量数据自动存储功能。对两种继电器的测量模式切换简便。