微动开关综合参数自动测试装置的研究

时间：2022-05-19 00:08:05

关键字：预行程操作力接触电阻

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[导读]摘要:为满足微动开关综合参数的测试需要,提出一种自动测试装置的设计方案,旨在提高微动开关测试效率,降低人工测量误差。该装置可自动测试微动开关的预行程、超行程、差动行程、操作力、释放力、触点回跳时间、触点接触电阻、重量等综合参数,并绘制力和行程的关系图表。

引言

微动开关是具有速动机构及微小触点间隙的精密机械电气开关[1]。微动开关装配和出厂检验时,需要测量如预行程、超行程、差动行程、操作力、释放力、触点回跳时间、触点接触电阻、重量等综合参数[2],同时绘制力和行程的关系图表。目前微动开关综合参数自动测试装置国内少有研究,微动开关主要依靠人工测试,其性能参数的准确性和测试效率受制于测试人员的专业素养。

本文以工控机为基础,利用先进自动化测试设备,提出了一种微动开关综合参数自动测试装置的设计方案。利用该装置可自动测试微动开关预行程、超行程、差动行程、操作力、释放力、触点回跳时间、触点接触电阻、重量等综合参数,并绘制力和行程的关系图表。

1自动测试装置设计

1.1结构设计

微动开关综合参数自动测试装置的机械结构由驱动装置、力传感器、激光测距仪、夹具、机械手、高精度电子秤等构成。驱动装置由直流伺服电机、丝杠、导轨滑块组成:力传感器安装在导轨滑块上:激光测距仪安装在机座上:机械手负责将产品从夹具中取出放至电子秤上。微动开关综合参数自动测试装置的机械结构如图1所示。

1.2测试原理

1.2.1行程、力测试原理

系统测试启动后,驱动装置驱动力传感器向微动开关运动,当力传感器接触到微动开关并输出微小电压信号时,驱动装置立即停止运动,并将该位置下激光测距仪的读数作为微动开关行程的零点。驱动装置在零点位置以0.025mm/s的速度向微动开关运动,当微动开关速动机构发生正向动作,示波器采集到触发信号时,激光测距仪的读数即为预行程,力传感器的读数即为操作力。当力传感器的数值出现正向突变且激光测距仪读数不再改变时,此读数即为全行程。驱动装置再以-0.025mm/s的速度向脱离微动开关的方向运行,以测试释放力和差动行程。

1.2.2触点回跳时间、接触电阻测试原理

微动开关触点从首次闭合到稳定接触全过程的耗时为触点回跳时间,常采用特殊的触发电路和示波器测试。本文将典型的触点回跳测试电路进行了如图2所示的改进,以同时测试微动开关触点接触电阻。系统测试启动后,控制系统将微电阻测试仪从测试电路断开并闭合切换开关,控制程控电源输出20V电压,并将示波器设置为上升沿触发。当微动开关速动机构发生正向动作时,示波器被触发,控制软件读取示波器波形并计算回跳时间。当微动开关到达全行程位置时,控制系统关闭程控电源输出,断开切换开关,并将微电阻测试仪连接至测试电路,从而测得微动开关常开触点的接触电阻。