小型家用电器部件寿命测试平台研发

摘要

伴随着现代科技的发展日新月异，人类应用现代科学技术不断开发出各式智能的测试系统。由于可编程序控制器，即可编程逻辑控制器具备可编性和可改性，因此，其在工业生产活动和日常生活中具有普遍的适用性和良好的经济效益。利用可编程序控制器程序和单片机技术构建家电产品寿命测试系统，就是其中一个典型应用。
　　灿坤公司自制的小家电产品寿命测试仪器，均是采用传统的继电器控制系统，由于接线较多，故障率也较高，且要求试验人员随时跟踪检测，加上相关测试设备的老旧，检测结果多是无法准确记录。基于此，借鉴外购的试验设备，我们自主开发了集成工业电脑、可编程序控制器和文本读写器的小型家用电器寿命测试平台，实现了对各种开关设备寿命的有效测试和记录。
　　在测试平台的开发过程中，最早只是利用简单试验验证开关设备的可行性、实用性;尔后设计了单体电器的同步测试电路和平台;最后，结合公司资源，通过可编程序控制器控制技术，并利用通信技术，实现了由工业电脑集中控制、由文本读写器进行数据存储和读取的完善测试功能，使其成为一个能自动检测，自动采集，直观显示故障信息的具有一定智能性的小型家用电器寿命测试平台系统。
　　本测试平台中，文本读写器能调用出产品的试验条件、故障时间、寿命时间、周期测试时间等，并可显示可编程序控制器程序运行状况，当产品出现异常时具有报警功能。这些功能，有助于我们及时发现异常，判定家用电器系列产品电气性能，如继电器单体触点的寿命测试是否通过。论文的主要研究内容如下。
　　1.确定小型家电产品寿命的测试需求、客户提出的要求、及检测过程中异常状况时要求的记录内容，以此为依据建立一个能适用中小型家电继电器开关寿命测试的系统平台，使其具有包括产品检测标准录入、程序编写植入、数据界面查询、启动/停止参数读写等功能。
　　2.建立系统的检测方式，能快速有效的对各种电压规格的继电器进行设置试验，出现异常时能实时检测报警，并中止寿命试验，用文本读写器写入产品相关数据，利用个人计算机与可编程序控制器网络、单片机技术，向用户提供诸如通断时间设置、试验分组数、动态数据画面显示、数据储存，利用远程网络实时跟踪实验进度，以节省人力、物力，且能够在试验的时效性上得到很大提升。
　　3.实现输入、输出同步性测试。本课题研究的是用于小型家用电器的系列继电器的触点工作寿命:用直流电压控制线圈通断，正常工作时线圈得电，触点接通负载，断电时负载不工作。本测试设计能把通电时和负载工作状况同时进行采集，并体现在同一图表上，方便并且直观跟踪继电器是否正常工作。
　　总之，论文针对电器部件的电气性能方面检验进行试验平台设计，结合家电产品的品质管理流程，实现从源头进行产品寿命的事前管控。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 小型家用电器的分类

1．2 小型家用电器的新特点

1．2．1 小型家用电器的环保要求

1．2．2 智能化设计下小型家用电器

1．3 电子部件寿命

1．3．1 电器寿命周期理论

1．3．2 电器部件寿命

1．4 断路器电寿命测试

1．5 论文内容

第2章 开关电寿命测试方法

2．1 小型家用电器寿命的测试方面

2．2 传统实体开关的寿命测试

2．2．1 开关寿命测试平台的组成

2．2．2 单体开关寿命测试仪的使用方法

2．2．3 单体开关测试仪存在的问题

2．3 继电器电寿命的测试方法

2．3．1 负载法

2．3．2 电压法

2．3．3 具有数据采集功能电压比较法

2．4 小结

第3章 继电器单体同步测试电路的设计

3．1 电磁式继电器

3．2 输入、输出同步测试电路

3．3 光耦隔离电路

3．3．1 光电耦合器

3．3．2 光电耦合器的测试选用

3．3．3 光耦隔离电路

3．4 温度采集系统

3．4．1 温度采集系统的构成

3．4．2 温度采集系统的设置

3．5 继电器同步性测试实验

3．5．1 电气性能测试

3．5．2 同步性测试

3．5．3 测试结果说明

3．6 小结

第4章 利用PLC控制继电器批量测试系统

4．1 测试平台电路结构

4．2 PLC程序控制器

4．2．1 PLC的应用特点

4．2．2 PLC的硬件系统组成

4．2．3 pLC软件组成及编程语言

4．3 三菱FX2N系列PLC

4．3．1 软元件

4．3．2 基本指令

4．4 PLC的扫描工作过程

4．4．1 扫描工作过程

4．4．2 PLC输入／输出滞后问题

4．5 基于PLC测试系统的软件实现

4．6 小结

第5章 批量继电器电性能抽样测试试验

5．1 抽样检验的基本概念

5．1．1 批量和抽样检验

5．1．2 不合格

5．1．3 批质量

5．1．4 接收质量限

5．2 抽样方案

5．3 电气检测过程

5．4 测试结果

5．5 小结

第6章 总结与展望

参考文献

附件

致谢