圖2為數(shù)據(jù)采集的電路模型。當(dāng)待測觸頭閉合時(shí)，觸頭電壓為0V，由采集卡采集到的電壓值應(yīng)該大約為0V;當(dāng)待測觸頭打開時(shí)，觸頭電壓為24V，PCL-818HG采集卡模擬量采集的最大量程為10V，由采集卡測量前，由R1和R2進(jìn)行分壓后再進(jìn)行測量。所以，測到的電壓值為

　　大電流柜主要由主回路接觸器、調(diào)壓器和變壓器等構(gòu)成，它的作用是模擬產(chǎn)生一個(gè)故障大電流。對于C型小型斷路器來說，瞬動(dòng)可靠性試驗(yàn)電流為5倍和10倍額定電流。當(dāng)通過5倍額定電流時(shí)，小型斷路器脫扣器不應(yīng)動(dòng)作;當(dāng)通過10倍額定電流時(shí)，小型斷路器脫扣器應(yīng)及時(shí)動(dòng)作，可靠地將電路切斷。瞬動(dòng)可靠性試驗(yàn)過程中，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流值達(dá)到5倍或10倍電流值。然后，閉合所要檢測的試品回路，通過PCL-818HG采集卡對觸頭兩端電壓進(jìn)行采集，用采集到的電壓值與允許值比較，判斷試品是否失效。

　　負(fù)載電路板主要是為試品觸頭提供試驗(yàn)條件為24V、0.1A情況下的阻性負(fù)載。圖2給出了負(fù)載電路板提供的負(fù)載回路和采樣回路的原理圖。在外接電源為24V 時(shí)，負(fù)載電阻為0.24kΩ，以給斷路器觸頭提供0.1A的負(fù)載電流。

　　3 可靠性試驗(yàn)裝置的軟件設(shè)計(jì)

　　軟件是配合硬件實(shí)現(xiàn)小型斷路器操作可靠性試驗(yàn)和瞬動(dòng)可靠性試驗(yàn)的重要部分。本試驗(yàn)裝置利用VC++/MFC和匯編語言嵌套的方法編寫控制界面。由于Windows 98的非完全保護(hù)，所以需要在Windows 98環(huán)境下使用這種編程方法。

　　小型斷路器可靠性試驗(yàn)裝置的界面如圖3所示。通過點(diǎn)擊相應(yīng)的菜單項(xiàng)，可以實(shí)現(xiàn)小型斷路器的各項(xiàng)試驗(yàn)。

　　在此界面中，點(diǎn)擊相應(yīng)的菜單會彈出對話框或出現(xiàn)下拉菜單。應(yīng)用界面的主要功能有試驗(yàn)初始化、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置、試驗(yàn)輔助操作、操作可靠性試驗(yàn)、瞬動(dòng)可靠性試驗(yàn)、查看數(shù)據(jù)和幫助。

　　應(yīng)用界面的操作流程圖如圖4所示，進(jìn)入應(yīng)用界面后，首先進(jìn)行試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行試驗(yàn)初始化，如果初始化未檢測到試品，則系統(tǒng)給予不能進(jìn)行可靠性試驗(yàn)的提示。如果試驗(yàn)裝置測到待測試品，則可以點(diǎn)擊操作可靠性開始或瞬動(dòng)可靠性開始按鈕進(jìn)行相應(yīng)的可靠性試驗(yàn)。在試驗(yàn)過程中如果需要暫停試驗(yàn)，可以點(diǎn)擊暫停試驗(yàn)按鈕使當(dāng)前試驗(yàn)結(jié)束。

　　下面介紹一些重要的菜單項(xiàng)。

　　(1)試驗(yàn)初始化

　　試驗(yàn)初始化以對話框形式與用戶交流，初始化對話框如圖5所示。操作系統(tǒng)會自動(dòng)識別所安裝的試品個(gè)數(shù)和每個(gè)試品的觸頭數(shù)。初始化結(jié)束后，在視窗上顯示初始化的結(jié)果。結(jié)果在視窗上的顯示是在OnDraw () 函數(shù)中實(shí)現(xiàn)。

　　(2)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置

　　點(diǎn)擊試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置菜單會彈出參數(shù)設(shè)置對話框，在對話框編輯框控件中，可以輸入觸頭閉合允許電壓值、觸頭打開允許電壓值、操作可靠性允許失效次數(shù)、瞬動(dòng)可靠性允許失效次數(shù)、操作頻率、占空比、額定電流值、總操作可靠性次數(shù)和總瞬動(dòng)可靠性次數(shù)等參數(shù)。

　　(3)操作可靠性試驗(yàn)

　　操作可靠性試驗(yàn)下拉菜單中包括開始和暫停兩項(xiàng)。點(diǎn)擊開始按鈕，試驗(yàn)裝置按照一定的操作頻率進(jìn)行斷路器的分合閘，在此同時(shí)檢測每個(gè)觸頭的電壓值是否滿足要求。如果不滿足要求，則把當(dāng)前失效數(shù)據(jù)存入數(shù)組中，當(dāng)失效次數(shù)達(dá)到允許失效次數(shù)時(shí)，則認(rèn)為此觸頭失效。

　　此觸頭所有的失效數(shù)據(jù)都已經(jīng)在試驗(yàn)過程中存在數(shù)組中。在OnTimer ()函數(shù)中用SetTimer ()進(jìn)行定時(shí)，從而使試驗(yàn)裝置具有一定的操作頻率。例如，在試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置時(shí)，操作頻率為500次/h，占空比為50%占空比為試品觸頭閉合時(shí)間與周期值的比值)，由占空比和試驗(yàn)操作頻率可以計(jì)算出試驗(yàn)過程中試品觸頭的閉合時(shí)間和打開時(shí)間。小型斷路器處于閉合狀態(tài)的時(shí)間

　　ms=3600ms。軟件編程為SetTimer (1,3600, NULL)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后用KillTimer(1) 釋放定時(shí)器的資源。

　　(4)查看數(shù)據(jù)< 點(diǎn)擊查看數(shù)據(jù)菜單項(xiàng)，可以顯示所有的失效數(shù)據(jù)。根據(jù)這些失效數(shù)據(jù)，可以計(jì)算小型斷路器的可靠性，從而鑒別該型號小型斷路器的優(yōu)劣。

　　(5)幫助< 幫助菜單為用戶提供了聯(lián)機(jī)幫助系統(tǒng)。點(diǎn)擊此菜單或按F1鍵可以彈出小型斷路器試驗(yàn)裝置的使用說明書。通過在CMainFrame類中增加WM_HELPINFO消息函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)此功能。

　　4 觸頭電壓采集方法

　　在此試驗(yàn)裝置中，最重要的就是對觸頭兩端電壓值的采集。數(shù)據(jù)采集是否準(zhǔn)確，關(guān)系到本試驗(yàn)裝置的可靠性。下面介紹模擬量采集的方法。

　　本裝置用PCL-818HG數(shù)據(jù)采集卡，采用16路單端模擬量輸入的方法測量電壓值。PCL-818HG采集卡提供2KB的FIFO數(shù)據(jù)緩沖器，A/D轉(zhuǎn)換完成后，首先將數(shù)據(jù)存入FIFO中，判斷FIFO緩存器半滿以后停止數(shù)據(jù)采集，從FIFO中取出每個(gè)通道一個(gè)周期的數(shù)據(jù)，采用冒泡法對一周期的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，然后求取中位數(shù)，得到每個(gè)通道的電壓值。

　　本文對32個(gè)觸頭電壓值進(jìn)行采集，用兩塊PCL-818HG采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。每塊采集卡設(shè)置為選擇0~15通道，并設(shè)置輸入電壓范圍為0~10V。設(shè)定采樣周期為1ms，采集卡共對16個(gè)通道進(jìn)行掃描，則每個(gè)通道的時(shí)間為1/16ms。因此，觸發(fā)采集轉(zhuǎn)換的脈沖設(shè)置為1/16ms ，當(dāng)FIFO半滿時(shí)，取出FIFO中前320個(gè)數(shù)據(jù)分別存入Word類型變量number中。因?yàn)槊總€(gè)Word類型變量中，后四位是通道號，所以，用匯編語句and channel，000FH將后四位通道號取出，把采集到的同一通道的數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，得到每個(gè)通道采集到的具體電壓值。

　　5 結(jié)束語