高低温冲击试验箱测试继电器在温度骤变环境下的性能稳定性方法

2025/04/19 15:10 I 阅读：100

高低温冲击试验箱测试继电器在温度骤变环境下的性能稳定性方法

一、前言：

继电器作为电气控制系统中的元件，其性能稳定性直接影响设备的可靠性和安全性。在航空航天、工业控制、新能源汽车等领域，继电器常面临高低温交替变化的复杂环境，温度骤变可能导致触点氧化、接触不良、机械结构热胀冷缩失效等问题。为验证继电器在极端温变环境下的性能表现适用于各类电磁继电器、固态继电器及混合继电器的耐温变性能评估，遵循 GB/T 2423.22《环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 N：温度变化》、GJB 150.5B《军用装备实验室环境试验方法 第 5 部分：温度冲击试验》等标准要求。

二、测试准备：

设备与工具

高低温冲击试验箱：温度范围 - 70℃~+150℃，温度转换时间≤10s，均匀度 ±2℃，波动度 ±1℃。

高精度万用表：分辨率 0.1mΩ，用于测量接触电阻。

示波器：带宽≥100MHz，用于记录吸合 / 释放时间及触点波形。

负载测试电路：包含额定电压电源、负载电阻（根据继电器额定电流配置）、电流传感器。

恒温恒湿箱（可选）：用于预处理或恢复测试后样品。

样品要求

被测继电器需处于初始合格状态，外观无损伤，引脚无氧化，功能参数符合规格书要求。

样品数量：每组测试不少于 5 只，平行测试确保数据可重复性。

测试条件设定

三、测试方法与步骤

高低温冲击试验流程

预处理（可选）将样品在常温（25℃±2℃）、常压（86kPa~106kPa）环境下放置 2h，消除存储环境对初始性能的影响。

试验箱参数设置

高温区温度 T₁、低温区温度 T₂按表 1 设定，温度偏差控制在 ±2℃以内。

设定温度保持时间 t₁=30min，确保样品内部温度与箱内温度一致（通过热电偶监测样品表面温度）。循环次数 N=10 次（典型测试场景，可根据需求调整）。

冲击试验执行

第 1 步：高温保持将样品放入高温区，启动试验箱，升至 T₁后保持 t₁时间，期间每 5min 记录箱内温度曲线。

第 2 步：温度转换快速切换至低温区，转换时间≤10s，记录温度过渡过程中的极值波动（不超过 ±3℃）。

第 3 步：低温保持到达 T₂后保持 t₁时间，同步监测样品是否出现结露（如低温≤0℃时需控制箱内湿度≤30% RH）。

第 4 步：循环重复按上述步骤完成 N 次循环，末次低温保持结束后，在低温区进行功能测试（可选）。

过程中及恢复后测试

冲击过程监测（每次循环后）

外观检查：观察触点是否氧化、引脚是否变形、外壳是否开裂或收缩。

功能测试：在常温下施加额定电压，验证继电器吸合 / 释放动作是否正常，有无卡滞或异常声响。恢复后性能检测

将样品从试验箱中取出，在常温环境下恢复 2h，重复初始性能检测项目（电气参数、机械特性），

温度冲击循环参数记录表参考：

四、注意事项

测试过程中需确保继电器引脚与测试夹具连接可靠，避免接触电阻测量误差。

低温测试时若样品表面结露，需先进行干燥处理再恢复常温测试，避免冷凝水影响电气性能。

对于密封型继电器，可在试验箱内放置湿度传感器，监控温变过程中的湿度变化（建议≤50% RH）。