产品检测是出产厂家和用户都关怀的问题。在产品出产进程中，检测是必不可少的一部分，有的仍是工艺进程的一道工序。电磁继电器是电力体系以及其他电气操控体系中常用的开关元件，它们的牢靠性是电力体系和其他电气操控体系牢靠运转的重要确保，因而，有必要对继电器的特性参数进行精确的测验。电磁继电器的电气参数首要有线圈电阻、触点触摸电阻、吸合电压、开释电压、吸合时刻、开释时刻等。这些参数对研讨继电器牢靠性、动态功能具有重要意义，是确保其质量特性的重要参数。
1 体系整体架构
1.1 体系硬件结构
体系硬件首要包含UART 串口通讯模块、JTAG 接口模块、测验成果显现模块、检测程序存储模块FLASH、检测电路模块以及SRAM 模块。体系整体硬件结构框图如图1 所示。
1.2 体系微处理器
本体系首要由检测部分和显现操控部分组成。在本规划中，选用了高功能的ARM Cortex 芯片STM32F103ZET6.
该芯片内部选用哈佛结构，其间集成有64 KB 的RAM 和512 KB FLASH,而且具有运算速度快、体积小和低功耗的特色，完全能满足本规划的要求。Cortex-M3 是一个32 位的核，它选用的是Tail-Chaining 中止技能，最多可削减12 个时钟周期数，依据硬件进行中止处理，一般可削减70% 的中止。Cortex-M3 还选用了新式的单线调试(Single Wire) 技能，可对独立的引脚进行调试。
1.3 体系作业流程
体系上电后，首要完结对各个寄存器的初始化作业，然后等候开端检测指令;单击上位机界面上的START 指令，然后上位机给单片机发送开端检测指令;单片机接到开端指令后开端向检测电路发送检测指令，然后单片机处理检测电路发回的数据，得出继电器的各个参数，经过串口把这些参数显现在上位机的界面上。
2 体系硬件规划
2.1 驱动电压的规划
为了精确测出继电器的吸合电压，有必要得到一个从0 开端依照必定量增大的电压源，每次增大的电压量越小，测验的成果越精确，可是所要求的电路也越杂乱，所以咱们有必要依据实践的要求在这中心找到一个平衡点。图2 所示为体系驱动电压电路。
图2 中，TL431用于给TLC5615 供给2.5 V 的基准电压源，DA_DIN 是串行数据输入端，DA_CS 是低电平有用的片选信号输入端，DA_SCK 是串行时钟输入端，DOUT 是用于级联的串行数据输出端，OUT 是DAC 模仿电压输出端，输出模仿信号。因为从TLC5615 输出的模仿信号很小，不能驱动继电器，所以，本规划在后面又加上了扩大电压电路和扩大电流电路。
2.2 集成切换网络的规划
本体系的集成切换网络是运用继电器的开关作业原理完结的，运用单片机宣布的不同指令操控继电器的闭合，然后切换到不同的测验电路模块。在测验吸合/ 开释电压时，首要ARM Cortex 宣布测验参数为吸合/ 开释电压的指令。集成切换网络依据指令，切换到Prog_v 一侧，XQ1I 衔接所测继电器触点一端，具体电路如图3 所示。
为了处理单片机的I/O 驱动才能缺乏的问题， 选用ULN2003 作为继电器的驱动芯片。ULN2003 是高压大电流达林顿晶体管阵列电路，它具有作业地电压高，作业电流大，灌电流可达500 mA,而且可以在关态时接受50 V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运转。它选用集电极开路输出，输出电流大，故可直接驱动继电器。ULN2003 的每一对达林顿管都串联一个2.7 kΩ 的基极电阻，在5 V 的作业电压下它能与TTL 和CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需求规范逻辑缓冲器来处理的数据。一般单片机驱动ULN2003 时，上拉2 kΩ 的电阻，一起，COM 引脚应该悬空或接电源。
2.3 数据处理及与上位机的通讯
接纳到的数据经过异步串口管脚与3.3 V 转化芯片MAX232 相连，外接串口线同PC 机进行通讯，接纳和发送数据，STM32 作为下位机担任接纳上位机的指令以及操控各部分电路并处理数据，然后向上位机发送数据，PC 机接纳数据，并经过VC 编程把接纳的数据经过界面显现出来。这儿PC 机的VC 经过串口发送指令给STM32,主控芯片接纳指令并判别有用，即可开端操控电路进行作业[6].因为篇幅所限，本文未对STM32 的最小体系硬件部分作具体阐明。
3 体系软件规划
体系软件部分首要包含STM32 微处理器操控程序和上位机程序两部分。因为下位机软件运用C 言语来开发，所以挑选了一款支撑C言语编程的开发环境。因为运用的是J-LINK接口调试方法[7],挑选用IAR SYSTEM 作为下位机的操控渠道开发工具。
3.1 微处理器操控程序
图4 所示是本体系的微处理器操控程序。本程序的中心部分是线圈电阻子程序、触点电阻子程序、吸合/ 开释电压子程序、吸合/ 开释时刻子程序。
3.2 吸合电压算法规划
关于吸合/ 开释电压的测验，这儿将比照三种测验算法：
二分算法、步进自适应中值算法和差异比较算法[8].
3.2.1 二分算法
函数f(x)，关于一个实数a,当x=a 时，若f(a)=0,则把x=a 叫做函数f(x) 的零点。设f(x) 在区间(X,Y) 上接连，a、b 归于区间(x,y)，且f(a)，f(b) 异号，则在区间(a,b) 内必定存在至少一个零点，然后求f[(a+b)/2].假定a0,那么：
假如f[(a+b)/2]=0,则x=(a+b)/2 便是零点。
假如f[(a+b)/2]<0,阐明区间((a+b)/2,b) 内有零点，再次对新区间((a+b)/2,b) 取中值代入函数，进行中点函数值判别。
假如f[(a+b)/2]>0,阐明区间(a,(a+b)/2) 内有零点，再次对新区间(a,(a+b)/2) 取中值代入函数，进行中点函数值判别。
经过以上重复的区间取值，可以把f(x) 的零点地点小区间缩短一半，使区间的两个端点逐渐迫近函数的零点，终究以求得零点的近似值。
这便是二分算法的基本原理。
3.2.2 步进自适应中值算法
同简略二分算法相同，确认A、B 两个电压值，其间A 无法使触点吸合，B 确保产生触点吸合。然后求得A、B 的均匀值C,假如C 小于触点的阈值电压，则在B 电压量的基础上步进式地减小必定起伏的电压X,得到电压量D ;假如C 大于触点的触发电压，那么在A 电压量的基础上，步进式地添加必定起伏的电压X[9],然后重复以上进程。假如产生某一步进添加时，触点产生吸合，则继电器的吸合电压介于触点触发的前后两个电压均匀数值之间。
3.2.3 差异比较算法
差异比较算法是经过比较输入值和输出值的巨细，将产生差异型改变的数值进行挑选并记载。挑选这个算法首要是针对二次产生的吸合开释进程。
三种算法中，二分算法有可能让程序进入死循环，差异比较算法相对前两者速度较慢，所以本体系终究选用步进自适应中值算法。
3.3 上位机程序规划
本体系的上位机界面程序选用C++ 程序编写，它首要包含参数设置区域、参数显现区域、继电器类型挑选和操控按键等几部分。参数设置区域是完结对所测继电器的相关参数上下限参数的设置，比方吸合电压上下限的设置。参数显现区域是显现所测参数巨细的，这儿还包含了一个参数挑选复选框，假如选上则表明需求对此参数进行检测，假如不选则体系不对此部分参数进行检测。图5 所示为其上位机界面。
3.4 试验成果
在调试好的样机上别离可对吸合电压等六个参数进行测验，为了削减一次测验数据的偶然性，每个参数均测验了八组数据进行处理，试验成果如表1 所示。从表1 中的数据可以发现，其测验数据改变规模小，体系功能较安稳，整体功能可以令人满意。
4 结语
本文是结合前人的研讨成果基础上而提出的一种依据STM32 的智能参数测验仪的规划计划，该计划中所规划的测验仪由STM32 作为主控芯片，并结合先进的电子丈量线路来对继电器的首要电气参数进行丈量。试验成果表明，本体系测验成果精确性高，作业安稳，整体功能令人满意。
