專利名稱：采用高速攝像機的電器動態測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用高速攝像機的電器動態測試裝置，本技術屬高低壓開關電器測試技 術領域。
背景技術：
繆希仁、張培銘等發表在《電工電能新技術》2001年第4期的"光機電電磁電器動態測 試裝置的研制" 一文介紹了在電磁系統可動部件的骨架上，嵌入薄片，通過激光平行光源， 將可動部件的運動轉換成一束移動的平行光，并采用高速線陣CCD將移動的光束轉換成受光 像元沿線陣快速運動，CCD將輸出隨可動部件運動變化的視頻信號，進行電磁電器動作機構 位移的動態測量，從而實現電磁電器動態過程的測試，該方案必須在電磁系統可動部件的骨 架上，嵌入薄片，雖然屬非接觸測量，但這將改變可動部件的質量，改變其運動規律，影響 測量結果，而且安裝也不方便。
發明內容
本發明的目的是要提供一種采用高速攝像機的電器動態測試裝置，其有利于用戶實現對 電器動作機構的運動位移圖象進行拍攝、處理，從而實現電器動態過程與特性的測試。
本發明的目的是這樣實現的，它包括高速攝像機CCD攝像頭[F]，高速攝像機主機〔1]， 信號采集與控制電路[K]，計算機[J]，電壓傳感器[A]，電流傳感器[B]，被測電器動作機構[D]， 被測電器觸頭系統[C]，觸頭動作信號電路[E];其特征在于電壓傳感器[A]的輸出端[14]、 電流傳感器[B]的輸出端[15]與觸頭動作信號電路[E]的輸出端[13]分別接到信號采集與控制 電路[K]的電壓信號輸入端[2]、電流信號輸入端[1]與觸頭動作信號輸入端[3]，信號采集與 控制電路[K]動作信號輸出端[4]與被測電器動作機構[D]激磁信號輸入端[16]相接，信號采集 與控制電路[K]拍攝信號輸出端〔5]與高速攝像機主機[I]拍攝觸發信號接收端[12]相接，被測 電器動作機構[D]帶動被測電器觸頭系統[C]，高速攝像機CCD攝像頭[F]將拍攝的被測電器動 作機構[D]的運動部分位移圖像信號輸入高速攝像機主機[I]，高速攝像機主機[I]的信號輸出 端[11]經過串行通信將圖像送入計算機[J]信號輸入端[10]，信號采集與控制電路[K]的電壓、 電流與觸頭動作信號輸出端[6]與計算機[J]的輸入端[8]相接，計算機[J]的控制輸出端[9] 與信號采集與控制電路[幻的控制輸入端[7]相接。
本發明解決了電器動態過程測試困難的問題，提高了電器及其產品的動態指標，既可應 用于產品的檢測，又可應用于新產品開發及電器動態特性的研究。
圖1為本發明的實施例的結構示意框圖。
圖2為本發明實施例的觸頭動作信號電路示意框圖。
其中，圖2中
M—動觸頭；N —靜觸頭；L一電池；R—電阻；K一信號采集與控制電路。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
從圖1可知，本發明實施例的采用高速攝像機的電器動態測試裝置，其包括高速攝像機 CCD攝像頭[F]，高速攝像機主機[I],信號采集與控制電路[K]，計算機[J]，電壓傳感器[A]， 電流傳感器[B],被測電器動作機構[D],被測電器觸頭系統[C],觸頭動作信號電路[E];其 特征在于電壓傳感器[A]的輸出端[14]、電流傳感器[B]的輸出端[15]與觸頭動作信號電路 [E]的輸出端[13]分別接到信號采集與控制電路[K]的電壓信號輸入端[2]、電流信號輸入端[1] 與觸頭動作信號輸入端[3]，信號采集與控制電路[K]動作信號輸出端[4]與被測電器動作機構 [D]激磁信號輸入端[16]相接，信號采集與控制電路[K]拍攝信號輸出端[5]與高速攝像機主機 [1]拍攝觸發信號接收端[12]相接，被測電器動作機構[D]帶動被測電器觸頭系統[C]，高速攝 像機CCD攝像頭[F]將拍攝的被測電器動作機構[D]的運動部分位移圖像信號輸入高速攝像機
主機[I]，高速攝像機主機[I]的信號輸出端[11]經過串行通信將圖像送入計算機[J]信號輸入 端[IO]，信號采集與控制電路[K]的電壓、電流與觸頭動作信號輸出端[6]與計算機[J]的輸入 端[8]相接，計算機[J]的控制輸出端〔9]與信號采集與控制電路[K]的控制輸入端[7]相接。
高速攝像機CCD攝像頭對準被測電器動作機構，計算機的控制輸出端通過信號采集與控 制電路中控制輸入端并經信號采集與控制電路中電子器件或繼電器接通或分斷被測電器動作 機構的激磁回路，并給出高速攝像機主機的拍攝觸發信號，被測電器動作機構運動部分位移 圖像經高速攝像機CCD攝像頭轉化為數字信號，并存儲在高速攝像機主機內，經過串行通信 將圖像送入計算機，經專業圖像分析軟件處理后給出被測電器動作機構運動部分的位移變化， 信號采集與控制電路通過電壓傳感器、電流傳感器和觸頭動作信號電路對被測電器動作機構
激磁電路的電壓、電流及觸頭通斷信號進行采集與調整，使之成為計算機可以接受的信號， 并將這些信號送入計算機處理，從而方便、準確并真正非接觸地獲得被測電器動作機構及觸 頭運動的動態過程信息，如被測電器動作機構及觸頭運動的位移、速度(位移導數)、加速度 (速度導數)、撞擊能量、觸頭的接通與分斷時刻、動作機構激磁電路電壓與電流波形等。
從圖2可知，本發明實施例的觸頭動作信號電路包括動觸頭[M]，靜觸頭[N]，電池〔L]，電 阻[R],電池[L]的一端接靜觸頭[N]的一端，電池[L]的另一端與電阻[R]的一端相接，電阻[R] 的另一端接到靜觸頭[N]的另一端，電阻[R]的二端1、 2接到信號采集與控制電路[K]的觸頭
動作信號輸入端。
當動觸頭與靜觸頭沒有接通時，電路沒有電流，電阻二端1、 2電平信號為零，當動觸頭與 靜觸頭接通時，電路有電流通過，電阻二端l、 2電平信號為電池電壓，電阻二端l、 2電平信 號表示觸頭狀態，電阻二端l、 2為觸頭動作信號電路的輸出端，該輸出端接到信號采集與控 制電路的觸頭動作信號輸入端。
本發明解決了電器動態過程測試困難的問題，提高了電器及其產品的動態指標，既可應 用于產品的檢測，又可應用于新產品開發及電器動態特性的研究。
權利要求
1.一種采用高速攝像機的電器動態測試裝置，其包括高速攝像機CCD攝像頭[F]，高速攝像機主機[I]，信號采集與控制電路[K]，計算機[J]，電壓傳感器[A]，電流傳感器[B]，被測電器動作機構[D]，被測電器觸頭系統[C]，觸頭動作信號電路[E]；其特征在于電壓傳感器[A]的輸出端[14]、電流傳感器[B]的輸出端[15]與觸頭動作信號電路[E]的輸出端[13]分別接到信號采集與控制電路[K]的電壓信號輸入端[2]、電流信號輸入端[1]與觸頭動作信號輸入端[3]，信號采集與控制電路[K]動作信號輸出端[4]與被測電器動作機構[D]激磁信號輸入端[16]相接，信號采集與控制電路[K]拍攝信號輸出端[5]與高速攝像機主機[I]拍攝觸發信號接收端[12]相接，被測電器動作機構[D]帶動被測電器觸頭系統[C]，高速攝像機CCD攝像頭[F]將拍攝的被測電器動作機構[D]的運動部分位移圖像信號輸入高速攝像機主機[I]，高速攝像機主機[I]的信號輸出端[11]經過串行通信將圖像送入計算機[J]信號輸入端[10]，信號采集與控制電路[K]的電壓、電流與觸頭動作信號輸出端[6]與計算機[J]的輸入端[8]相接，計算機[J]的控制輸出端[9]與信號采集與控制電路[K]的控制輸入端[7]相接。
2. 根據權利要求l所述的采用高速攝像機的電器動態測試裝置，其特征在于所述高速攝像 機CCD攝像頭[F]對準被測電器動作機構[D],計算機[J]通過信號采集與控制電路[K]接 通或分斷被測電器動作機構[D]的激磁回路，并給出高速攝像機主機[I]的拍攝觸發信號， 被測電器動作機構[D]運動部分位移圖像經高速攝像機CCD攝像頭[F]轉化為數字信號，并 存儲在高速攝像機主機[I]內，經過串行通信將圖像送入計算機[J]，經專業圖像分析軟件 處理后給出被測電器動作機構[D]運動部分的位移變化，信號采集與控制電路[K]通過電 壓傳感器[A]、電流傳感器[B]和觸頭動作信號電路[E]對被測電器動作機構[D]激磁電路的 電壓、電流及觸頭通斷信號進行采集與調整，并將這些信號送入計算機[J]處理。
全文摘要
一種采用高速攝像機的電器動態測試裝置，其包括高速攝像機CCD攝像頭[F]，高速攝像機主機[I]，信號采集與控制電路[K]，計算機[J]，電壓傳感器[A]，電流傳感器[B]，被測電器動作機構[D]，被測電器觸頭系統[C]，觸頭動作信號電路[E]；本發明通過對電器動作機構的運動位移圖象進行拍攝、處理，從而實現電器動態過程與特性的測試。
文檔編號G01M99/00GK101344379SQ20081007160
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月20日 優先權日2008年8月20日
發明者吳功祥, 張培銘, 和 江, 陳德為, 鮑光海 申請人:福州大學