1. Of het nu een hoogfrequente elektrische connector of een laagfrequente elektrische connector is, contactweerstand, isolatieweerstand en diëlektrische weerstandsspanning (ook bekend als elektrische sterkte) zijn de meest elementaire elektrische parameters om ervoor te zorgen dat elektrische connectoren normaal kunnen werken en betrouwbaar. Meestal elektrisch. De kwaliteitsconsistentie-inspectie van de technische voorwaarden van connectorproducten heeft duidelijke technische indexvereisten en testmethoden. Deze drie inspectiepunten zijn ook een belangrijke basis voor gebruikers om de kwaliteit en betrouwbaarheid van elektrische connectoren te beoordelen.
Volgens de jarenlange ervaring van de auteur met het testen van elektrische connectoren zijn er echter veel inconsistenties en verschillen in de specifieke implementatie van relevante technische voorwaarden tussen fabrikanten en tussen fabrikanten en gebruikers. Verschillen in factoren zoals bedrijfsmethoden, monsterbehandeling en omgevingsomstandigheden hebben een directe invloed op de nauwkeurigheid en consistentie van testresultaten. Hiertoe is de auteur van mening dat het zeer nuttig is om de testbetrouwbaarheid van elektrische connectoren te verbeteren door enkele speciale discussies te voeren over de problemen die bestaan in de feitelijke werking van deze drie conventionele elektrische prestatietestitems.
Bovendien, met de snelle ontwikkeling van elektronische informatietechnologie, vervangt een nieuwe generatie multifunctionele automatische testers geleidelijk de originele tester met één parameter. De toepassing van deze nieuwe testinstrumenten zal de detectiesnelheid, efficiëntie, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van elektrische eigenschappen aanzienlijk verbeteren.
specifiek:
2 Contactweerstandstest
2.1 Werkingsprincipe
Als we het oppervlak van de connectorcontacten onder een microscoop observeren, hoewel de vergulding erg glad is, kunnen er nog steeds hobbels van {{0}} micron worden waargenomen. Het is te zien dat het contact van het gepaarde contactpaar niet het contact is van het gehele contactoppervlak, maar het contact van enkele punten verspreid over het contactoppervlak. Het werkelijke contactoppervlak moet kleiner zijn dan het theoretische contactoppervlak. Afhankelijk van de gladheid van het oppervlak en de grootte van de contactdruk, kan het verschil tussen de twee duizenden keren oplopen. Het eigenlijke contactoppervlak kan in twee delen worden verdeeld; een daarvan is het echte metaal-op-metaal directe contactgedeelte. Dat wil zeggen, de contactmicropunten zonder overgangsweerstand tussen metalen, ook wel contactpunten genoemd, worden gevormd nadat de interfacefilm is beschadigd door contactdruk of hitte. Dit deel is goed voor ongeveer 0 procent van het werkelijke contactgebied van 5-1. De tweede zijn de delen die met elkaar in contact komen nadat ze de film via de contactinterface hebben verontreinigd. Omdat elk metaal de neiging heeft om terug te keren naar zijn oorspronkelijke oxidestaat. In feite zijn er geen echt schone metalen oppervlakken in de atmosfeer. Zelfs zeer schone metalen oppervlakken die aan de atmosfeer worden blootgesteld, kunnen snel een eerste oxidefilm van enkele microns vormen. Het duurt bijvoorbeeld slechts 2-3 minuten voor koper, 30 minuten voor nikkel en 2-3 seconden voor aluminium om een oxidefilm te vormen met een dikte van ongeveer 2 micron op het oppervlak. Zelfs het bijzonder stabiele edelmetaalgoud vormt door zijn hoge oppervlakte-energie een adsorptiefilm van organisch gas op het oppervlak. Daarnaast vormen stof en dergelijke in de atmosfeer ook een afgezette film op het contactoppervlak. Daarom is elk contactoppervlak vanuit het oogpunt van microscopische analyse een verontreinigd oppervlak.
Samengevat zou de echte contactweerstand uit de volgende onderdelen moeten bestaan;
1) Concentreer je op weerstand!
De weerstand die wordt vertoond door de samentrekking (of concentratie) van de stroomlijn wanneer de stroom door het werkelijke contactoppervlak gaat. Noem het geconcentreerde weerstand of samentrekkingsweerstand.
2) Membraanweerstand:
Plaatweerstand door contactoppervlakfilms en andere verontreinigingen. Uit de analyse van de toestand van het contactoppervlak; de oppervlaktevervuilingsfilm kan worden verdeeld in een stevigere filmlaag en een lossere onzuiverheidscontaminatielaag. Daarom, om precies te zijn, kan de membraanweerstand ook interfaceweerstand worden genoemd.
3) Geleiderweerstand!
Bij het daadwerkelijk meten van de contactweerstand van de contacten van de elektrische connector, wordt dit allemaal uitgevoerd op de contactklemmen, dus de daadwerkelijk gemeten contactweerstand omvat ook de geleiderweerstand van de contacten buiten het contactoppervlak en de weerstand van de leiding zelf. De geleiderweerstand hangt voornamelijk af van de geleidbaarheid van het metalen materiaal zelf, en de relatie met de omgevingstemperatuur kan worden gekenmerkt door een temperatuurcoëfficiënt.
Voor het gemak van onderscheid wordt de geconcentreerde weerstand plus de dunnefilmweerstand de echte contactweerstand genoemd. De werkelijk gemeten weerstand inclusief de geleiderweerstand wordt de totale contactweerstand genoemd.
Bij de feitelijke meting van de contactweerstand wordt vaak een contactweerstandstester (milliohmmeter) gebruikt die is ontworpen volgens het principe van de Kelvin-brug-vierpolige methode. De weerstand R bestaat uit de volgende drie delen, die kunnen worden uitgedrukt door de volgende formule: R=RC plus RF plus RP, waarbij: RC-geconcentreerde weerstand; RF-filmweerstand; RP-geleider weerstand.
Het doel van de contactweerstandstest is om de weerstand te bepalen die optreedt wanneer stroom door de elektrische contacten van de contactoppervlakken vloeit. Wanneer grote stromen door contacten met een hoge weerstand vloeien, kan een overmatig energieverbruik en gevaarlijke oververhitting van de contacten optreden. In veel toepassingen is een lage en stabiele contactweerstand vereist, zodat de spanningsval over de contacten de nauwkeurigheid van de circuitomstandigheden niet beïnvloedt.
Naast milliohmmeters kunnen ook voltammetrie en amperometrische potentiometers worden gebruikt om contactweerstanden te meten.
Bij de aansluiting van zwaksignaalcircuits hebben de ingestelde testparametercondities een zekere invloed op de testresultaten van de contactweerstand. Omdat oxidelagen, olie of andere verontreinigingen aan het contactoppervlak zullen hechten, zal er filmweerstand ontstaan tussen de oppervlakken van de twee contactplaatsen. Aangezien films slechte geleiders zijn, neemt de contactweerstand snel toe met toenemende filmdikte. Membranen ondergaan mechanische storing onder hoge contactdruk of elektrische storing onder hoge 0 spanning en hoge stroom. Voor sommige kleine connectoren is de contactdruk echter erg klein, de werkstroom en spanning zijn alleen MA- en MV-niveaus, de filmweerstand wordt niet gemakkelijk afgebroken en de toename van de contactweerstand kan de transmissie van elektriciteit beïnvloeden. Signaal.
Een van de testmethoden voor contactweerstand in GB5095 "Basic Test Procedures and Measurement Methods for Electromechanical Components for Electronic Equipment", "Contact Resistance-Millivolt Method" bepaalt dat om de filmafbraak op het contactstuk te voorkomen, het testcircuit AC of DC nullast piekspanning Het is niet meer dan 20MV, en de stroom is niet meer dan 100MA tijdens AC- of DC-testen.
In GJB1217 "Testmethoden voor elektrische connectoren" zijn er twee testmethoden: "lage contactweerstand" en "contactweerstand". De basisinhoud van de low-level contactweerstandstestmethode is hetzelfde als de contactweerstand-millivoltmethode in de bovengenoemde GB5095. Het doel is om de contactweerstandskenmerken van CO-contact te evalueren onder spannings- en stroomtoepassingsomstandigheden die het fysieke contactoppervlak niet veranderen of de niet-geleidende oxidefilm die aanwezig kan zijn. De toegepaste nullasttestspanning mag niet hoger zijn dan 20 MV en de teststroom moet worden beperkt tot 100 MA. Dit prestatieniveau is voldoende om de prestatie van de contactinterface bij lage elektrische excitatieniveaus weer te geven. Het doel van de contactweerstandstestmethode is het meten van de weerstand tussen de uiteinden van een paar bijpassende contacten of tussen de contacten en de meetmeter door middel van een gespecificeerde stroom. Meestal past deze testmethode een veel hogere gespecificeerde stroom toe dan eerdere testmethoden. Voldoen aan de nationale militaire norm GJB101 "Algemene specificatie voor kleine circulaire snelle scheiding milieubestendige elektrische connectoren"; de stroom tijdens de meting is 1A. Nadat de contactparen in serie zijn geschakeld, meet u de spanningsval over elk contactpaar en converteert u de gemiddelde waarde naar contactweerstand. waarde.
2.2 Beïnvloedende factoren
Voornamelijk beïnvloed door factoren zoals contactmateriaal, positieve druk, oppervlaktetoestand, werkspanning en stroom.
1) Contactmateriaal
De technische voorwaarden van elektrische connectoren bepalen dat de contactkoppen van dezelfde specificatie, gemaakt van verschillende materialen, verschillende indicatoren voor de evaluatie van de contactweerstand hebben. Bijvoorbeeld, volgens de algemene specificatie GJB101-86 van de kleine ronde snelle scheiding milieubestendige elektrische connector, de contactweerstand van het bijpassende contact met een diameter van 1MM, koperlegering Minder dan of gelijk aan 5MΩ, ijzerlegering Minder dan of gelijk aan 15MΩ.
2) Positieve druk
De positieve druk van een contract is de kracht die wordt gegenereerd door de oppervlakken die met elkaar in contact staan, loodrecht op het contactoppervlak. Met de toename van de positieve druk namen ook het aantal en de oppervlakte van de contactmicropunten geleidelijk toe en gingen de contactmicropunten over van elastische vervorming naar plastische vervorming. Omdat de geconcentreerde weerstand geleidelijk afneemt, neemt de contactweerstand af. De contactoverdruk hangt voornamelijk af van de contactgeometrie en materiaaleigenschappen.
3) Oppervlakteconditie:
Het eerste contactoppervlak is een lossere film gevormd door mechanische hechting en afzetting van stof, hars, olie, enz. op het contactoppervlak. Door de fijnstof wordt de film gemakkelijk ingebed in de microscopisch kleine putjes van het contactoppervlak. Het oppervlak wordt kleiner, de contactweerstand neemt toe en het is extreem onstabiel. Ten tweede is de aangroeifilm gevormd door fysieke adsorptie en chemische adsorptie voornamelijk chemische adsorptie op het metaaloppervlak, die wordt gegenereerd met de migratie van elektronen na fysieke adsorptie. Daarom moeten sommige producten met hoge betrouwbaarheidseisen, zoals elektrische connectoren voor de luchtvaart, schone montage- en productieomgevingsomstandigheden, perfecte reinigingsprocessen en noodzakelijke structurele afdichtingsmaatregelen hebben, en gebruikers moeten goede opslag- en gebruiksomgevingsomstandigheden hebben.
4) Gebruik een spanning
Wanneer de bedrijfsspanning een bepaalde drempel bereikt, zal de filmlaag van het contactblad worden afgebroken en zal de contactweerstand snel dalen. Omdat het thermische effect echter de chemische reactie nabij de film versnelt, heeft het een zeker herstellend effect op de film. Daarom is de weerstandswaarde niet-lineair. Rond de drempelspanning kunnen kleine fluctuaties in de spanningsval ervoor zorgen dat de stroom met een factor twintig of tien keer varieert. De contactweerstand varieert sterk en zonder deze niet-lineaire fout te begrijpen, kunnen er fouten optreden bij het testen en gebruiken van contacten.
5) Huidige
Wanneer de stroom een bepaalde waarde overschrijdt, zal de Joule-warmte () die wordt gegenereerd door elektrificatie op het kleine punt van de contactinterface, het metaal zachter maken of smelten, waardoor de geconcentreerde weerstand wordt aangetast en daardoor de contactweerstand wordt verminderd.