CN107764435A - 一种温度开关的动态特性测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种温度开关的动态特性测试方法。由于温度开关只有通断信号，没有实质上的温度信号，常规方法只能检测出它的动作温度，而难以测出它的实际动态特性。而本发明提出一种通过多次检测开关不同动态温度下的动作温度来计算出温度开关的动态特性的方法，即输入多个不同升温斜率下的动作温度，使用相关的集成算法，计算出该温度开关的时间常数。本发明可以一次性检测多个不同类型温度开关的动态特性，减小了人工成本，且测试结果准确，可以广泛地应用于各类温度开关的动态特性测试中。

Description

一种温度开关的动态特性测试方法

技术领域

本发明涉及温度传感器的动态参数测试领域，具体涉及一种温度开关的动态测试方法。

背景技术

温度开关在日常生活中运用十分广泛，主要在于家用电器电机及电器设备，如洗衣机电机、空调风扇电机、变压器、镇流器、电热器具等，也广泛适用于各种电机、电磁炉、吸尘机、线圈、变压器、电暖器、镇流器、电热器具、荧光灯镇流器、汽车马达、集成电路及一般电气设备的过热过流双重保护作用。但是温度开关上只有标称温度，没有它的动态特性。由于温度开关的信号只有通断信号，一般条件下无法检测其动态特性。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供一种温度开关的动态测试方法。该发明在很大程度上改善了这个问题，能够利用不同升温斜率下检测的温度开关动作温度来计算出其时间常数。因为按照写好的检测程序和软件提示操作，实现同时检测多路温度开关的通断，可以针对每个不同标称温度的开关直接返回信号，对操作人员的技术能力要求低，且计算出的时间常数准确度高。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种温度开关的动态测试方法，该方法的系统主要包括real time采集控制模块、单路温度采集模块、计算机、恒温油槽（箱）、油槽（箱）控制器、多路数字采集模块。首先油槽（箱）控制器与计算机通过RS232相连，计算机通过发送命令给油槽（箱）控制器来控制油槽（箱）的温度，使油槽的温度发生不同升温斜率的动态变化，用以创造测试温度开关时间常数的环境。

进一步地，所述的采集控制模块使用labview的real time编译模式，使其具有高可靠性与高实时性，减小因采集信号的不确定性而产生的误差。且在real time程序中可以通过延时模块来控制温度开关信号的采集频率。

进一步地，通过油槽控制器动态地控制油槽的温度，首先预热油槽温度，然后分别设定油槽的升温斜率为0.5℃/min，1℃/min和2℃/min，并且使用采集模块同步采集温度开关的通断信号和油槽的温度信号。

进一步地，使用在计算机上集成的识别算法根据从采集控制器上接收到的3个升温斜率下的多个温度开关的数字信号和油槽温度的模拟信号，直接计算出相应的温度开关时间常数。

本发明的有益效果在于：在测试中可以同步检测出多个温度开关的动态参数，大大提高了工作效率；根据建立的开关模型，编译的动态识别算法识别温度开关时间常数的准确度很高，且能够自动地修正标准器引入的动态误差。

附图说明

图1为本发明的全局整体系统架构图。

图2为本发明的各模块连接图。

图3为本发明的运行流程图。

图4为本发明的信号采集模块与油槽（箱）的连接图。

图中，采集控制模块1、单路温度采集模块2、计算机3、恒温油槽（箱）4、油槽（箱）控制模块5、多路数字采集模块6。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行更加详细的说明。

图1说明本发明整体系统架构，一种温度开关动态测试方法，包括:采集控制模块1、单路温度采集模块2、计算机3、恒温油槽（箱）4、油槽（箱）控制模块5、多路数字采集模块6。

恒温油槽（箱）可以根据用户现有的情况使用，比如使用CJTH-300A，创造不同升温斜率的环境，用于测试温度开关的动态特性。

所述的多个温度开关可以根据用户测试的需要自行决定，连接方式为：把多个温度开关连接到多路数字采集模块上，然后把一个温度传感器作为标准器连接到单路温度采集模块上，把温度开关和温度传感器尽量布置在一起，放置到油槽中。

所述的计算机可以是一台安装了labview的个人电脑，使用自行编写的labview程序发送命令即可控制采集控制模块1和油槽（箱）控制器5。

图2为本发明的计算温度开关的动态特性的步骤顺序图。首先连接好实物后，启动油槽，将温度开关放入油槽中，使用计算机发送命令，是油槽温度发生不同升温斜率的变化，将多个动作温度输入到集成算法中，计算出每个温度开关的时间常数。

图3为本发明的流程图。具体为2条并行运行的结构。2条线的上位机都是计算机。其他的都互不影响。一条为计算机到油槽（箱）控制器到油槽，另外一条分为2个小分支，一条小分支为计算机到real time控制器到单路温度采集模块，另外一条小分支为计算机到real time控制器到多路数字采集模块。

图4为本发明的计算温度开关动态特性的顺序图，根据温度开关实质上是一种输出为通断的温度传感器的原理，在不同的升温斜率下，测试出其动态特性。

上述系统中各模块的测试过程主要包括以下步骤：

①测试人员根据所需测试动态参数的温度开关，按照软件编译好的顺序，连接到多路数字采集模块6，并将一个温度传感器连接到单路温度采集模块2，最后温度开关与温度传感器放入油槽（箱）4内；

②开启测试系统，在电脑上连接real time控制器，查看是否成功连接，能否成功地操作控制器；

③开启恒温油槽（箱），进行预热，稳定槽内温度，同时使温度开关和温度传感器温度达到油槽温度，预热时间为最好不小于10分钟；

④启动2个采集模块控制器，开始采集槽内的温度数据和温度开关数据，然后按照顺序设定槽内的升温斜率分别为0.5℃/min，1℃/min和2℃/min，使槽内温度按照一定规律发生动态变化，以便测得温度开关在不同情况下的动作温度；

⑤油槽开始以一定的斜率升温，待温度开关全部动作，记录结果，冷却油槽的温度至原先的预热温度；

⑥重新回到步骤3，设置不同的升温斜率；

⑦最后3次不同的升温斜率下的温度开关都动作之后，点击程序上的“计算动态参数”，即可通过输入不同升温斜率下的温度开关动作曲线，调用计算机软件集成的相应的温度开关动态特性识别算法，实现多个温度开关动态特性的自动识别。

使用案例：我们分别在 0.5℃/min，1℃/min和2℃/min得到一个温度开关的动作温度为53.4413℃、55.0176℃、57.737℃，预热温度为40.76℃。运用我们编译的动态识别算法，得到该温度开关的时间常数为190.8s。

Claims (7)

1.一种温度开关的动态特性测试方法，其特征在于：系统主要包括实时采集控制模块（1）、温度采集模块（2）、计算机（3）、恒温槽（箱）（4）、恒温槽（箱）控制模块（5）、多路数字采集某块（6）；首先启动系统，通过计算机发送信号给油槽控制器预热油槽温度，然后设定油槽的升温斜率分别为0.5℃/min，1℃/min和2℃/min；同时通过计算机发送命令给实时采集模块，使得信号采集模块采集温度开关的动作信号和温度信号；待3个升温斜率都测试完以后，通过建立的温度开关的模型，运用相关动态参数识别算法，即可计算出开关的时间常数。

2.根据权利要求1所述的一种温度开关动态特性测试方法，其特征在于：油槽的预热温度小于温度开关的标称温度15℃左右，这样既可以避免过长的测试时间，也给了开关足够充分的响应时间。

3.根据权利要求1所述的一种温度传感器动态特性测试方法，其特征在于：通过编译相关的程序，可以把单路温度采集模块和多路数字采集模块相同步。

4.根据权利要求1所述的一种温度开关动态特性测试方法，其特征在于：检测开关的动作温度要在3个不同的升温斜率下，分别为：0.5℃/min，1℃/min和2℃/min。

5.根据权利要求1所述的一种温度开关动态测试方法，其特征在于：建立的温度开关的温度模型为一阶模型，即可以很好的拟合温度开关的动作曲线，也可以极大地降低计算开关时间常数的运算量。

6.根据权利要求1所述的一种温度开关动态测试方法，其特征在于:输入3个升温斜率下采集的温度开关的动作曲线和温度曲线，运用编译的动态参数算法，即可计算出每个温度开关的时间常数。

7.根据权利要求1所述的一种温度开关动态测试方法，其特征在于:动态算法中使用不同斜率下的动作温度两两相减，进行一定的公式变换，即可自动地修正由于温度传感器的时间常数引入的动态误差，提高动态特性测试的准确度。