摘 要

随着现代工业的飞速发展，继电器作为硬件电路中不可或缺的元件之一，发挥着越来越重要的作用，与此同时，实际作业中对继电器各方面的要求也越来越高，但是，继电器的制造长久以来依赖于手工，这无法避免地带来一些稳定性方面的不足，为最大程度地降低这个负面影响，保证继电器的正常稳定运行，通常在继电器出厂、工作时定期对其各种性能指标进行检查，本文就是针对继电器的部分重要电气参数，设计了一个综合参数测试系统。

本论文主要基于高性能的ARM Cortex芯片STM32F系列，针对小功率直流电磁继电器的触点电阻、线圈电阻、吸合/释放电压以及吸合/释放时间等重要参数，研究能对以上几组参数进行测量的继电器电气参数综合测量系统的基本原理及具体方法。针对要测定的参数选择相应的传感器，搭建有关采样电路，并且转换成适当的信号传入ARM芯片，编写程序进行计算分析。以此得出相应结果。

关键词：继电器；参数测量；STM32

Abstract

With the rapid development of modern industry, the relay as an indispensable component of the hardware circuit, play an increasingly important role. At the same time, the actual operation of the relay in all aspects of the requirements are getting higher and higher, but the relay has long been dependent on the manufacture of manual, which can not avoid some of the stability of the lack of. To minimize this negative impact, to ensure the normal and stable operation of the relay, usually in the relay factory, work regularly on its various performance indicators to check. This paper is designed for a part of the important electrical parameters of the relay, the design of a comprehensive parameter test system.

This paper is mainly based on the high performance ARM Cortex chip STM32F, for small power DC electromagnetic relay contact resistance, coil resistance, pull / release voltage and pull / release time and other important parameters. The basic principle and method of the comprehensive measurement system of relay electrical parameters which can measure the above parameters are studied. Select the appropriate sensor for the parameters to be measured, build the sampling circuit, and convert the appropriate signal into the ARM chip, write the program for calculation and analysis. To arrive at the corresponding result.

Key Words：Relay；Parameter Measurement；STM32

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 继电器基本理论 1

1.2 继电器国内外研究现状 2

1.2.1 国外研究现状 2

1.2.2 国内研究现状 3

第2章 总体设计方案 5

2.1 被测继电器的选择 5

2.2 各参数测量原理 6

2.2.1 触点接触电阻的测量 6

2.2.2 线圈电阻的测量 7

2.2.3 吸合/释放电压的测量 7

2.2.4 吸合/释放时间的测量 8

第3章 继电器参数检测系统硬件部分 10

3.1传感器的选型 10

3.2 中央处理单元 15

3.3 电源模块的设计 17

3.3.1 3.3V电源模块 17

3.3.2 12V电源模块 17

3.4 恒流源模块的设计 18

3.4.1 10mA恒流源 18

3.4.2 1.25A恒流源 19

3.5 集成切换模块的设计 20

3.6 外围电路的设计 21

3.6.1 复位电路 21

3.6.2 JTAG接口电路 21

3.6.3 串口通信电路 22

3.6.4 LED电路 23

3.7 电流转换电路 23

第4章 软件部分的设计 25

4.1 软件总体设计方案 25

4.2开发平台的选择 25

4.3 主要程序模块设计 26

4.3.1 软件核心技术介绍 27

4.3.2 初始化模块程序 28

4.3.3 数据处理模块程序 30

第5章 总结与展望 32

5.1 总结 32

5.2 研究展望 32

参考文献 33

致谢 34

第1章 绪论

1.1 继电器基本理论

电控制器件继电器（Relay）是一种当输入信号（又称作激励）的变化达到特定值的时候，被控制的量发生事先设定好的阶跃变动的元件。是一种控制模块和被控制模块之间发生交互的元件。反应机构、中间机构、执行机构是继电器的三大组成部分。反应机构接受输入信号并将其转换成能够使继电器动作的物理参量；中间机构负责提供控制的标准比较量；执行机构的功能是改变输出回路的电参量。

图1.1 继电器动作原理框图

按照工作原理，常用的继电器分类有以下几种，如表1.1所示

表1.1 继电器常见分类

继电器的另一种定义，是可以自动完成继电特性能力的元件都可以被称作继电器。即所有继电器都具有继电特性^[1]。如图1.2所示，继电器的输入量x由零逐渐增加，过程中当x小于一定值x_r时，继电器的输出量y始终维持在y_m不变，x=x_r时刻，输出量y由y_m阶跃性变化到y_M，此后输入量再增加，输出量也稳定在y_M不变。输出量阶跃变化后，当继电器的输入量x从某一足够大的值逐渐减小，但其值大于一给定量x_p时，输出量y维持在y_M不变，x=x_p时刻，输出量y由y_M突变至y_m，并且随着x的继续减小，输出量y 维持在y_m恒定不变。

图1.2 继电器的继电特性曲线