圖2為數(shù)據(jù)采集的電路模型。當(dāng)待測觸頭閉合時，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，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)生一個故障大電流。對于C型小型斷路器來說，瞬動可靠性試驗電流為5倍和10倍額定電流。當(dāng)通過5倍額定電流時，小型斷路器脫扣器不應(yīng)動作;當(dāng)通過10倍額定電流時，小型斷路器脫扣器應(yīng)及時動作，可靠地將電路切斷。瞬動可靠性試驗過程中，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，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 可靠性試驗裝置的軟件設(shè)計

　　軟件是配合硬件實現(xiàn)小型斷路器操作可靠性試驗和瞬動可靠性試驗的重要部分。本試驗裝置利用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裝置的界面如圖3所示。通過點擊相應(yīng)的菜單項，可以實現(xiàn)小型斷路器的各項試驗。

　　在此界面中，點擊相應(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初始化、試驗參數(shù)設(shè)置、試驗輔助操作、操作可靠性試驗、瞬動可靠性試驗、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)行試驗參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行試驗初始化，如果初始化未檢測到試品，則系統(tǒng)給予不能進(jìn)行可靠性試驗的提示。如果試驗裝置測到待測試品，則可以點擊操作可靠性開始或瞬動可靠性開始按鈕進(jìn)行相應(yīng)的可靠性試驗。在試驗過程中如果需要暫停試驗，可以點擊暫停試驗按鈕使當(dāng)前試驗結(jié)束。

　　下面介紹一些重要的菜單項。

　　(1)試驗初始化

　　試驗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)會自動識別所安裝的試品個數(shù)和每個試品的觸頭數(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)中實現(xiàn)。

　　(2)試驗參數(shù)設(shè)置

　　點擊試驗參數(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)和總瞬動可靠性次數(shù)等參數(shù)。

　　(3)操作可靠性試驗

　　操作可靠性試驗下拉菜單中包括開始和暫停兩項。點擊開始按鈕，試驗裝置按照一定的操作頻率進(jìn)行斷路器的分合閘，在此同時檢測每個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，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)在試驗過程中存在數(shù)組中。在OnTimer ()函數(shù)中用SetTimer ()進(jìn)行定時，從而使試驗裝置具有一定的操作頻率。例如，在試驗參數(shù)設(shè)置時，操作頻率為500次/h，占空比為50%占空比為試品觸頭閉合時間與周期值的比值)，由占空比和試驗操作頻率可以計算出試驗過程中試品觸頭的閉合時間和打開時間。小型斷路器處于閉合狀態(tài)的時間

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

　　(4)查看數(shù)據(jù)< 點擊查看數(shù)據(jù)菜單項，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)機幫助系統(tǒng)。點擊此菜單或按F1鍵可以彈出小型斷路器試驗裝置的使用說明書。通過在CMainFrame類中增加WM_HELPINFO消息函數(shù)，可以實現(xiàn)此功能。

　　4 觸頭電壓采集方法

　　在此試驗裝置中，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中取出每個通道一個周期的數(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)，得到每個通道的電壓值。

　　本文對32個觸頭電壓值進(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個通道進(jìn)行掃描，則每個通道的時間為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，取出FIFO中前320個數(shù)據(jù)分別存入Word類型變量number中。因為每個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)行運算，得到每個通道采集到的具體電壓值。

　　5 結(jié)束語