导电滑环故障测试装置和测试方法与流程

本发明总体说来涉及风力发电设备部件维护领域，更具体地讲，涉及一种导电滑环故障测试装置和测试方法。

背景技术：

导电滑环作为风力发电机组叶轮变桨系统与主控系统连接的通道，用于将风力发电机组叶轮变桨系统的供电线路、通讯线路和安全链路与机组机舱进行连接以传递主控系统与风力发电机组叶轮变桨系统之间的通讯信号。

基于导电滑环的上述作用，导电滑环的稳定性和可靠性直接影响风力发电机组运行的稳定性和可靠性。由于导电滑环为可转动的导线，因此，长期运行磨损必然会导致导电滑环与滑道间接触电阻的增大，从而影响通信信号的传递。通常，风电场的风力发电机组的导电滑环的性能状态和故障情况只能靠风机维护人员的经验进行判断，对于疑似导电滑环故障的情况，只能采取更换新导电滑环的方式来解决。由此可见，上述处理方式不仅不能准确确定导电滑环的故障，还浪费了风电设备的维护费用。

技术实现要素：

本发明的示例性实施例在于提供一种用于导电滑环故障测试装置和测试方法，用于解决现场导电滑环故障检测困难的问题。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种导电滑环故障测试装置，所述测试装置与导电滑环电连接以形成一测试回路，其特征在于，所述测试装置包括：恒定电流产生电路，当所述测试装置处于接触电阻测试模式下时，向所述测试回路提供第一恒定电流；采集系统，确定第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端的电压值；处理器，基于所述电压值，确定第一恒定电流下导电滑环的接触电阻值，比较所述接触电阻值和第一电阻阈值的大小，其中，当所述接触电阻值不小于所述第一电阻阈值时，发送指示导电滑环已故障的结果信息；当所述接触电阻值小于所述第一电阻阈值时，发送指示导电滑环工作正常的结果信息。

可选地，所述恒定电流产生电路包括：电源；第一采样放大模块，采集第一采样电阻两端的电压，并将所述第一采样电阻两端的电压进行放大处理；电压比较模块，比较经放大处理的第一采样电阻两端的电压与第一参考电压的大小，并基于比较结果确定调节参数；可调负载，基于所述调节参数改变自身的导通程度，以保持流经所述测试回路的电流为第一恒定电流。

可选地，所述采集系统包括：第二采样放大模块，按照预定采样频率采集第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端产生的压降电压，并将所述压降电压进行放大处理；转换模块，将经放大处理的压降电压进行模数转换处理，以得到导电滑环两端的电压值。

可选地，当所述测试装置处于绝缘电阻测试模式下时，所述测试回路中串联有第二采样电阻。

可选地，所述测试装置还包括：升压电路，当所述测试装置处于绝缘电阻测试模式下时，向所述测试回路提供第一测试电压；电压检测电路，采集所述第二采样电阻两端的电压，对所述第二采样电阻两端的电压进行运算处理以得到所述第二采样电阻两端的电压值，其中，所述运算处理包括放大处理和模数转换处理，其中，所述处理器基于所述第二采样电阻两端的电压值和所述第二采样电阻的阻值确定在绝缘电阻测试模式下流经所述测试回路的电流值，并基于所述电流值、第一测试电压值和第二采样电阻两端的电压值确定导电滑环的绝缘电阻值。

可选地，所述测试装置还包括接口电路，其中，所述接口电路包括N个通道，所述N个通道与导电滑环的N个通道一一对应，N为大于2的整数；其中，每个通道包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器，其中，当所述测试装置处于接触电阻测试模式下时，第I通道的第三继电器和第四继电器连接到常闭点，从而恒定电流产生电路向导电滑环的第I通道提供第一恒定电流，其中，I为小于等于N的正整数；其中，当所述测试装置处于绝缘电阻测试模式下时，第J通道的第一继电器和第二继电器连接到常开点，以从升压电路接收正电压，第J+1通道的第一继电器和第二继电器连接到常闭点，以从升压电路接收负电压，第J通道的第三继电器和第四继电器连接到常开点，从而分别连接到第J通道的第一继电器和第二继电器，并且第J+1通道的第三继电器和第四继电器连接到常开点，从而分别连接到第J+1通道的第一继电器和第二继电器，其中，J为大于等于1小于N的整数；其中，当采集系统执行采集操作时，第K通道的第五继电器和第六继电器连接到常闭点时，从而采集系统连接到导电滑环的第K通道，以采集导电滑环的第K通道两端的电压值，其中，K为小于等于N的正整数。

可选地，所述处理器还比较所述绝缘电阻值与第二电阻阈值的大小，其中，当所述绝缘电阻值不小于所述第二电阻阈值时，控制所述测试装置进入接触电阻测试模式。

可选地，当所述绝缘电阻值小于所述第二电阻阈值时，发送指示导电滑环已故障的结果信息。

根据本发明示例性实施例的另一方面，提供一种导电滑环故障测试方法，执行所述方法的测试装置与导电滑环电连接以形成一测试回路，其特征在于，所述测试方法包括：在接触电阻测试模式下，由恒定电流产生电路向所述测试回路提供第一恒定电流；由采集系统确定第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端的电压值；由处理器基于所述电压值，确定第一恒定电流下导电滑环的接触电阻值，比较所述接触电阻值和第一电阻阈值的大小，其中，当所述接触电阻值不小于所述第一电阻阈值时，发送指示导电滑环已故障的结果信息；当所述接触电阻值小于所述第一电阻阈值时，发送指示导电滑环工作正常的结果信息。

可选地，由恒定电流产生电路向所述测试回路提供第一恒定电流的步骤包括：由第一采样放大模块采集第一采样电阻两端的电压，并将所述第一采样电阻两端的电压进行放大处理；由电压比较模块比较经放大处理的第一采样电阻两端的电压与第一参考电压的大小，并基于比较结果确定调节参数；由可调负载基于所述调节参数改变自身的导通程度，以保持流经所述测试回路的电流为第一恒定电流。

可选地，由采集系统确定第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端的电压值的步骤包括：由第二采样放大模块按照预定采样频率采集第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端产生的压降电压，并将所述压降电压进行放大处理；由转换模块将经放大处理的压降电压进行模数转换处理，以得到导电滑环两端的电压值。

可选地，所述测试方法还包括：在绝缘电阻测试模式下，在测试回路中串联第二采样电阻，由升压电路向所述测试回路提供第一测试电压；由电压检测电路采集所述第二采样电阻两端的电压，对所述第二采样电阻两端的电压进行运算处理以得到所述第二采样电阻两端的电压值，其中，所述运算处理包括放大处理和模数转换处理，由处理器基于所述第二采样电阻两端的电压值和所述第二采样电阻的阻值确定在绝缘电阻测试模式下流经所述测试回路的电流值，并基于所述电流值、第一测试电压值和第二采样电阻两端的电压值确定导电滑环的绝缘电阻值。

可选地，所述测试方法还包括：由处理器比较所述绝缘电阻值与第二电阻阈值的大小，其中，当所述绝缘电阻值不小于所述第二电阻阈值时，进入接触电阻测试模式，由所述恒定电流产生电路向所述测试回路提供所述第一恒流电流。

可选地，所述测试方法还包括：当所述绝缘电阻值小于所述第二电阻阈值时，发送指示导电滑环已故障的结果信息。

在根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试装置和测试方法中，能够及时发现导电滑环的故障，从而解决了现场导电滑环故障检测困难的问题，通过这种方式进行导电滑环故障检测，不仅方便了运维人员进行故障定位，还提高现场处理导电滑环故障的效率。

附图说明

通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本发明示例性实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试装置的框图；

图2示出根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路的功能框图；

图3示出根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路的电路图；

图4示出根据本发明示例性实施例的采集系统的框图；

图5示出根据本发明另一示例性实施例的导电滑环故障测试装置的框图；

图6示出根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试装置中接口电路的测试接线示意图；

图7示出根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试方法的流程图；

图8示出根据本发明示例性实施例的向测试回路提供第一恒定电流的步骤的流程图；

图9示出根据本发明示例性实施例的获取导电滑环两端电压值的步骤的流程图；

图10示出根据本发明另一示例性实施例的导电滑环故障测试方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参照本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

图1示出根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试装置的框图。

如图1所示，根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试装置10包括：恒定电流产生电路100、采集系统200和处理器300。

作为示例，测试装置10可以是一个包括上述部件的手持设备，可利用锂电池进行供电。此外，其上设置有接口电路400，可通过电缆将接口电路400与导电滑环20的相应接口电连接以形成一测试回路，该测试回路相当于将测试装置10与导电滑环20串联在一起。当用户将测试装置10设置到接触电阻测试模式时，该测试回路用于测定导电滑环20的接触电阻。导电滑环20的接触电阻包括导电滑环20的静态电阻和动态电阻，其中，导电滑环20的静态电阻是指导电滑环20在静止状态下滑环轨道与滑丝之间的电阻值；导电滑环20的动态电阻是指导电滑环20在转动状态下滑环轨道与滑丝之间的电阻值。无论是导电滑环20的静态电阻还是动态电阻，只要不小于规定的允许阈值时，都将指示导电滑环20处于故障状态。下面将结合具体实施例来说明如何利用测试装置10来测试导电滑环20是否处于故障状态。

具体说来，当测试装置10处于接触电阻测试模式下时，恒定电流产生电路100向测试回路提供第一恒定电流。这里，恒定电流产生电路100可通过接口电路400连接导电滑环20的一端，采集系统200通过接口电路400连接导电滑环20的另一端。恒定电流产生电路100将第一恒定电流提供至导电滑环20的一端，电流流经导电滑环，经由导电滑环20的一端输送至采集系统200。恒定电流产生电路100的启停由处理器300控制，第一恒定电流不随负载的波动而变化。下面，将结合图2来具体描述根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路100的结构。

图2示出根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路100的功能框图。如图2所示，根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路100包括：电源110、第一采样放大模块120、电压比较模块130和可调负载140。

具体说来，电源110向测试回路提供上述用电设备所需要的电压，电流从电源110流出经由导电滑环20、可调负载140和第一采样电阻150。这里，导电滑环20具有两种状态，一种是处于静止状态，另一种是处于滑动状态，当导电滑环20处于滑动状态时，会产生由于导电滑环20的电阻的变化而导致电压在传送路径上的消耗，从而使得电流发生改变。为了解决这一问题，在本发明的可选实施例中，可通过可调负载140调节第一采样电阻150的分压，从而使得流经测试回路的电流为一恒定的电流。

具体说来，第一采样放大模块120采集第一采样电阻150两端的电压，并将第一采样电阻150两端的电压进行放大处理。作为示例，第一采样放大模块120可以是一个集成运算放大器。具体说来，第一采样放大模块120的内部可以是直接耦合的多级放大器，整个电路可分为输入级、中间级、输出级三部分。输入级采用差分放大电路以消除零点漂移和抑制干扰；中间级一般采用共发射级电路，以获得足够高的电压增益；输出级一般采用互补对称功放电路，以输出足够大的电压。

电压比较模块130比较经放大处理的第一采样电阻150两端的电压与第一比较电压的大小，并基于比较结果确定调节参数。作为示例，电压比较模块130也可以是一个集成运算放大器。例如，当电压比较模块130为一个集成运算放大器时，电压比较模块130的负向输入端可以接收第一采样放大模块120发送的经放大处理的第一采样电阻150两端的电压，电压比较模块140的正向输入端可接收第一参考电压，电压比较模块130将经放大处理的第一采样电阻150两端的电压与第一参考电压进行比较，根据比较结果产生调节参数，并将产生的调节参数发送给可调负载140。

作为示例，可调负载140可以是一个场效应晶体管，优选地，可调负载可以是一个N沟道增强型MOS管。具体说来，假设可调负载140为N沟道增强型MOS管，当可调负载140接收到调节参数时，可基于所述调节参数改变自身的导通程度，从而调节第一采样电阻150的分压，以使得流经测试回路的电流为第一恒定电流。

此外，可选地，恒定电流产生电路100可还包括模数转换模块160、数模转换模块170和控制器180。

具体说来，第一采样放大模块120可还将流经第一采样电阻150的电流经过模数转换模块170处理后发送给控制器180，控制器180可将经模数转换后的电流与参考电流进行比较，从而根据实时电流的比较结果对恒定电流产生电路100进行监控，以达到监控恒定电流产生电路100故障的目的。此外，通过这种方式还可以方便处理器300对恒定电流产生电路100进行启停控制和第一恒定电流大小的设定。

此外，控制器180还可根据处理器300的指示向电压比较模块130提供第一参考电压。具体说来，当处理器300设置第一恒定电流后，将恒定电流产生电路100需提供第一恒定电流的指示发送给控制器180，控制机180经过逻辑运算后，控制数模转换模块160向电压比较模块130提供第一参考电压。

图3示出根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路100的电路图。作为示例，第一采样放大模块120为一个集成运算放大器AR，电压比较模块130为一个集成运算放大器OP，可调负载140为一个N沟道增强型MOS管MOSFET-N，第一采样电阻150为R。

具体说来，如图3所示，电源110连接到导电滑环20的一端，导电滑环20的另一端连接MOSFET-N的漏极的d，MOSFET-N的源极s连接到节点N，第一采样电阻R的一端连接到节点N，第一采样电阻R的另一端连接到节点M，节点M连接到地，第一采样放大模块AR的正向输入端连接到节点N，第一采样放大模块AR的负向输入端连接到节点M，第一采样放大模块AR的输出端连接到电压比较模块OP的负向输入端，电压比较模块OP的正向输入端连接第一参考电压Vref1，电压比较模块OP的输出端连接MOSFET-N的栅极g。

以下，对根据本发明示例性实施例的恒定电流产生电路100的工作原理进行描述。

具体说来，第一采样放大模块AR侦测第一采样电阻R两端的电压Vr，并将第一采样电阻R两端的电压Vr进行放大处理以得到VR，将VR通过第一采样放大模块AR的输出端提供给电压比较模块OP，电压比较模块OP将VR与第一参考电压Vref1进行比较，并根据比较结果产生用于调节可调负载MOSFET-N导通程度的调节参数，可调负载MOSFET-N基于调节参数调节自身的导通程度，从而调节第一采样电阻R的分压，以使流经测试回路的电流为第一恒定电流。例如，当导电滑环20的接触电阻的变化使得电压增大时，第一采样电阻R的分压增大，使得经过第一采样放大模块AR处理的第一采样电阻R的分压VR大于第一参考电压Vref1，电压比较模块OP产生用于控制可调负载MOSFET-N导通程度的调节参数，可调负载MOSFET-N基于该调节参数调节自身的导通程度，使得第一采样电阻R两端的分压减小，负反馈使得电压比较模块OP的正向输入端接入的电压与负向输入端接入的电压的大小相等，从而使第一采样电阻R上的电压恒定，从而使得使流经测试回路的电流为第一恒定电流。

由上述描述可知，由于恒定电流产生电路为一个模拟电路，因此可以对负载变化自动进行调节，通过这种调节方式可以使得恒定电流产生电路具有较快的调节速度，电流不因负载的波动而变化，并且转换速度的较快，控制精度较高。

再次参照图1，采集系统200确定第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端的电压值。下面，将结合图4来具体描述根据本发明示例性实施例的采集系统200的框图。

图4示出根据本发明示例性实施例的采集系统200的框图。这里，所述采集系统200包括第二采样放大模块210和转换模块220。

如图4所示，第二采样放大模块210按照预定采样频率采集第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端产生的压降电压，并将所述压降电压进行放大处理。作为示例，第二采样放大模块210可以是集成运算放大器。

转换模块220将所述经放大处理的压降电压进行模数转换处理，以得到导电滑环两端的电压值。具体说来，由于电压采样模块210采集到的多个电压为模拟量，因此，需要将放大处理后的多个电压进行模数转换处理，以将为模拟量的电压转换为数字量的电压信号值用于后续处理。

再次返回参照图1，处理器300基于上述经转换模块220处理后的电压值，确定第一恒定电流下导电滑环20的接触电阻值，比较接触电阻值和第一电阻阈值的大小，其中，当接触电阻值不小于所述第一电阻阈值时，发送指示导电滑环已故障的结果信息；当所述接触电阻值小于所述第一电阻阈值时，发送指示导电滑环工作正常的结果信息。

具体说来，当处理器300接收到为数字量的电压值后，由于恒定电流产生电路100由处理器300控制，因此，第一恒定电流为处理器300已知，因此，在串联的测试回路中，处理器300可利用欧姆定律，利用所述多个电压值和第一恒定电流，确定每个电压值下导电滑环20的接触电阻值，比较每个接触电阻值与第一电阻阈值的大小，如果接触电阻值不小于第一电阻阈值时，意味着导电滑环20已故障，如果接触电阻值小于第一电阻阈值时，意味着导电滑环未故障，可正常工作。

此外，测试装置10可还包括接收并呈现所述处理器300发送的结果信息的交互终端(图1中未示出)。这里，运维人员可根据在交互终端上呈现的结果信息进行后续处理，例如，当交互终端呈现的是导电滑环20已故障的结果信息时，运维人员可基于结果信息对故障的导电滑环20进行维护或更换。

通过上述方式，可有效地根据导电滑环的接触电阻来判断导电滑环是否发生故障，从而提示运维人员及时地对导电滑环进行维护或更换。

此外，在另一可选实施例中，测试装置10不仅可以测试导电滑环20的接触电阻，还可以测试导电滑环20的其他参数从而判断导电滑环20是否存在其他的问题。例如，测试装置10还可以测导电滑环20的绝缘电阻。这里，导电滑环20的绝缘电阻指示导电滑环20在规定测试电压条件下的直流电阻，具体地，是指在被测的绝缘局部施加电压，然后使绝缘局部的内表面或外表面上发生漏电流而出现的电阻值，其中，导电滑环20的绝缘电阻受绝缘材料、温度、湿度和污损等要素影响。优选地，为了符合安全规范，可以在测试导电滑环20的接触电阻之前先确定导电滑环20的绝缘电阻是否符合安全规范，在导电滑环20的绝缘电阻符合安全规范的情况下，再进一步测试导电滑环20的接触电阻值是否不小于第一电阻阈值，从而进一步判断导电滑环20是否故障。

可选地，测试装置10可还包括测试导电滑环20的绝缘电阻的部件。

图5示出根据本发明另一示例性实施例的导电滑环故障测试装置的框图。

参照图5，恒定电流产生电路100、采集系统200和处理器300可参照如图1描述的方式来进行操作，将在此不再赘述。

此外，测试装置10可还包括用于测试导电滑环20的绝缘电阻的部件，这里，当测试装置10处于绝缘电阻测试模式下时，所述测试回路中串联有第二采样电阻(图5中未示出)。作为示例，测试装置10可还包括升压电路500和电压检测电路600。

具体说来，当测试装置10处于绝缘电阻测试模式下时，升压电路500向测试回路提供第一测试电压。这里，升压电路500的启停由处理器300控制。例如，升压电路500可在处理器300的控制下将电源电压升高至1000VDC，以为测试装置10提供用于绝缘测试的第一测试电压。

电压检测电路600采集第二采样电阻两端的电压，对第二采样电阻两端的电压进行运算处理以得到第二采样电阻两端的电压值，其中，运算处理包括放大处理和模数转换处理。

优选地，电压检测电路600可先将第二采样电阻两端的电压进行放大处理，然后将经放大处理后的第二采样电阻两端的电压进行模数转换处理，以将模拟量的电压转换为数字量的电压值，然后将转换后的电压值发送给处理器300。

当处理器300接收到第二采样电阻两端的电压信号值后，处理器300基于第二采样电阻两端的电压值和第二采样电阻的阻值确定在绝缘电阻测试模式下流经测试回路的电流值，并基于该电流值、第一测试电压值和第二采样电阻两端的电压值确定导电滑环20的绝缘电阻值。

例如，第二采样电阻两端的电压值为U₁，第二采样电阻的阻值为R₁，根据欧姆定律可知通过测试回路的电流值为由于第二采样电阻为串联在测试回路中，因此当第一测试电压信号值为U₁时，导电滑环20的绝缘电阻值为

在确定了导电滑环20的绝缘电阻值之后，作为示例，处理器300还比较所述绝缘电阻值与第二电阻阈值的大小，其中，当所述绝缘电阻值不小于所述第二电阻阈值时，意味着导电滑环符合安全规范，可以继续对导电滑环的接触电阻进行测试来进一步判断导电滑环是否发生故障。

当所述绝缘电阻值小于所述第二电阻阈值时，处理器300发送指示导电滑环已故障的结果信息。具体说来，由于导电滑环的绝缘电阻值小于第二电阻阈值时，意味着导电滑环不符合安全规范，需要进行维护或更换。

此外，应理解，本发明示例性实施例不仅可以在确定导电滑环20的绝缘电阻符合安全规范的情况下进入导电滑环20的接触电阻测试模式，也可以根据用户的选择单独测试导电滑环20的接触电阻或绝缘电阻，在此不做任何限制。

作为示例，处理器300可通过接口电路400来控制相应的测试通道的导通或关断，从而控制测试装置10测试导电滑环20的接触电阻或绝缘电阻。

具体说来，接口电路400可包括多个通道(例如，2个或更多个通道)，所述多个通道与导电滑环20的多个通道一一对应。每个通道包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器和第六继电器。当测试装置10处于接触电阻测试模式下时，待测试的通道的第三继电器和第四继电器连接到常闭点，从而恒定电流产生电路100向导电滑环20的相应通道提供第一恒定电流。当测试装置10处于绝缘电阻测试模式下时，待测试的某个通道的第一继电器和第二继电器连接到常开点，以从升压电路500接收正电压，待测试的下一个通道的第一继电器和第二继电器连接到常闭点，以从升压电路500接收负电压，所述待测试的某个通道的第三继电器和第四继电器连接到常开点，从而分别连接到所述待测试的某个通道的第一继电器和第二继电器，并且待测试的下一个通道的第三继电器和第四继电器连接到常开点，从而分别连接到待测试的下一个通道的第一继电器和第二继电器。此外，当采集系统执行采集操作时，待测试的通道的第五继电器和第六继电器连接到常闭点时，采集系统200连接到导电滑环的相应通道，从而采集导电滑环20的相应通道两端的电压值。作为示例，上述提及的继电器为干簧继电器且上述继电器可在处理器300的控制下进行触点切换。

以下，将以两个相邻通道为例说明通过接口电路400来测试导电滑环20的接触电阻或绝缘电阻的示例。

图6示出根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试装置中接口电路的测试接线示意图。

如图6所示，接口电路400的第J通道包括第J通道的第一继电器K15、第二继电器K16、第三继电器K11、第四继电器K12、第五继电器K13和第六继电器K14；接口电路400的第J+1通道包括第J+1通道的第一继电器K25、第二继电器K26、第三继电器K21、第四继电器K22、第五继电器K23和第六继电器K24，这里，第J通道的第一继电器K15、第二继电器K16、第三继电器K11和第四继电器K12以及第J+1通道的第一继电器K25、第二继电器K26、第三继电器K21和第四继电器K22为双触点干簧继电器，第J通道的第五继电器K13和第六继电器K14以及第J+1通道的第五继电器K23和第六继电器K24为单触点干簧继电器。

参照图6，升压电路500的正极端分别连接第J通道的第一继电器K15和第二继电器K16的常开点，升压电路500的负极端分别连接第J通道的第一继电器K15和第二继电器K16的常闭点，升压电路500的正极端分别连接第J+1通道的第一继电器K25和第二继电器K26的常开点，升压电路500的负极端分别连接第J+1通道的第一继电器K25和第二继电器K26的常闭点。恒定电流产生单元100的正极端连接第J通道的第三继电器K11和第J+1通道的第三继电器K21的常闭点，恒定电流产生单元100的负极端连接第J通道的第四继电器K12和第J+1通道的第四继电器K22的常闭点。采集系统200的正极端连接第J通道的第五继电器K13和第J+1通道的第五继电器K23的转换点，采集系统200的负极端连接第I通道的第六继电器K14和第J+1通道的第六继电器K24的转换点。第J通道的第一继电器K15的转换点连接第三继电器K11的常开点，第J通道的第二继电器K16的转换点连接第四继电器K12的常开点。第J+1通道的第一继电器K25的转换点连接第三继电器K21的常开点，第J通道的第二继电器K16的转换点连接第四继电器K12的常开点。第J通道的第三继电器K11的转换点和第五继电器K13的常闭点分别于第J通道的接触电阻R1的一端连接，第J通道的接触电阻R1的另一端与第J通道的第四继电器K12的转换点和第六继电器K14的常闭点连接。第J+1通道的第三继电器K21的转换点和第五继电器K23的常闭点分别于第J+1通道的接触电阻R2的一端连接，第J+1通道的接触电阻R2的另一端与第J+1通道的第四继电器K22的转换点和第六继电器K24的常闭点连接。

具体说来，在上述连接关系下，当测试装置10处于接触电阻测试模式下时，第J通道的第三继电器K11和第四继电器K12连接到常闭点，从而恒定电流产生电路100向导电滑环的第J通道提供第一恒定电流I(s)。此时，当第J通道的第五继电器K13和第六继电器K14连接到常闭点时，采集系统200连接到导电滑环20的第J通道，从而采集导电滑环的第J通道两端的电压值U(s)。通过这种方式，处理器100可基于所述电压值U(s)，确定第一恒定电流I(s)下导电滑环的第J通道的接触电阻值，并基于所述接触电阻值判断导电滑环20是否发生故障。同理，也可通过相同的方式确定导电滑环20的第J+1通道的接触电阻值，在此不再赘述。这里，应注意，导电滑环20的任一通道的接触电阻值都可作为判断导电滑环是否故障的依据。

此外，当测试装置10处于绝缘电阻测试模式下时，第J通道的第一继电器K15和第二继电器K16连接到常开点，以从升压电路500接收正电压，第J+1通道的第一继电器K25和第二继电器K26连接到常闭点，以从升压电路500接收负电压，第J通道的第三继电器K11和第四继电器K12连接到常开点，从而分别连接到第J通道的第一继电器K15和第二继电器K16，并且第J+1通道的第三继电器K21和第四继电器K22连接到常开点，从而分别连接到第J+1通道的第一继电器K25和第二继电器K26，通过这种方式，可以测试导电滑环20的第J通道和第J+1通道之间的绝缘电阻值，从而根据前述提及的确定方法基于该绝缘电阻值确定导电滑环20的绝缘电阻是否符合安全规范。这里，应注意，导电滑环20的任一两个相邻通道之间的接触电阻值都可作为判断导电滑环的绝缘电阻是否符合安全规范的依据。

另一方面，对于不同型号的导电滑环，可以采用更换适配的电缆的方式与导电滑环进行连接，使得装置10可适用于任何型号的导电滑环。

通过上述描述可知，本发明所描述的导电滑环故障测试装置，可以将用于测试导电滑环的接触电阻或绝缘电阻的部件集成在一个独立的手持设备中，通过锂电池进行供电，便携性好，不仅可以有效地测试导电滑环是否发生故障，还解决了现场测试导电滑环故障不方便的问题。

图7示出根据本发明示例性实施例的导电滑环故障测试方法的流程图。这里，所述方法可由用于导电滑环故障测试装置来实现。作为示例，执行所述方法的装置可以是如图1或图5所示的装置10，其中，执行所述方法的装置10可通过连接器400利用电缆与导电滑环20电连接以形成一测试回路。

具体说来，如图7所示，当执行所述方法的装置10处于接触电阻测试模式下时，在步骤S100，由恒定电流产生电路100向测试回路提供第一恒定电流。下面，将结合图8来具体描述根据本发明示例性实施例的提供第一恒定电流的步骤的过程。

图8示出根据本发明示例性实施例的向测试回路提供第一恒定电流的步骤的流程图。

如图8所示，当执行所述方法的装置处于接触电阻测试模式下时，在步骤S110，由第一采样放大模块120采集第一采样电阻两端的电压，并将第一采样电阻两端的电压进行放大处理。

在步骤S120，由电压比较模块130比较经放大处理的第一采样电阻两端的电压与第一参考电压的大小，并基于比较结果确定调节参数。

在步骤S130，由可调负载140基于调节参数改变自身的导通程度，以保持流经测试回路的电流为第一恒定电流。

再次返回参照图7，在步骤S200，由采集系统200确定第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端的电压值。下面，将结合图8来具体描述根据本发明示例性实施例的获取导电滑环两端电压值的步骤。

图9示出根据本发明示例性实施例的获取导电滑环两端电压值的步骤的流程图。

如图9所示，在步骤S210，由第二采样放大模块210按照预定采样频率采集第一恒定电流流经导电滑环时导电滑环两端产生的压降电压，并将压降电压进行放大处理。

在步骤S220，由转换模块220将所述经放大处理的压降电压进行模数转换处理，以得到导电滑环两端的电压值。

再次返回参照图7，在步骤S310，由处理器300基于所述电压值，确定第一恒定直流下导电滑环的接触电阻值。在步骤S320，比较接触电阻值和第一电阻阈值的大小，当接触电阻值不小于第一电阻阈值时，在步骤S330，发送指示导电滑环已故障的结果信息。当接触电阻值小于第一电阻阈值时，在步骤S340，发送指示导电滑环工作正常的结果信息。

通过上述方式，可有效地根据导电滑环的接触电阻来判断导电滑环是否发生故障，从而提示运维人员及时地对导电滑环进行维护或更换。

此外，当装置10处于绝缘电阻测试模式下时，测试回路中串联有第二采样电阻。在这种情况下，在测试导电滑环的接触电阻之前，所述方法可还包括测试导电滑环的绝缘电阻的步骤。

图10示出根据本发明另一示例性实施例的测试导电滑环故障的方法的流程图。

参照图10，步骤S100-S340可参照图7描述的方式来进行操作，将在此不再赘述。

此外，优选地，在步骤S100之前，还可包括测试导电滑环的绝缘电阻的步骤，作为示例，当测试装置10处于绝缘电阻测试模式下时，在步骤S400，由升压电路500向测试回路提供第一测试电压。

在步骤S500，由电压检测电路600采集所述第二采样电阻两端的电压，对所述第二采样电阻两端的电压进行运算处理以得到所述第二采样电阻两端的电压值，其中，所述运算处理包括放大处理和模数转换处理。

优选地，可由电压检测电路600先将第二采样电阻两端的电压进行放大处理，然后将经放大处理后的第二采样电阻两端的电压进行模数转换处理，以将模拟量的电压转换为数字量的电压值。

在步骤S610，可由处理器300基于第二采样电阻两端的电压值和第二采样电阻的阻值确定所述绝缘电阻测试模式下流经测试回路的电流值，并基于所述电流值、第一测试电压值和第二采样电阻两端的电压值确定导电滑环的绝缘电阻值。

在步骤S620，由处理器300比较绝缘电阻值与第二电阻阈值的大小。当绝缘电阻值不小于第二电阻阈值时，在步骤S640，控制执行所述方法的装置10进入接触电阻测试模式，并执行步骤S100。当所述绝缘电阻值小于第二电阻阈值时，在步骤S630，发送指示所述导电滑环已故障的结果信息。

综上所述，根据本发明示例性实施例的用于导电滑环故障测试装置和方法，能够及时发现导电滑环的故障，从而解决了现场导电滑环故障检测困难的问题，通过这种方式进行导电滑环故障检测，不仅方便了运维人员进行故障定位，还提高现场处理导电滑环故障的效率。

虽然已表示和描述了本发明的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。