1. Независимо от того, является ли это высокочастотным электрическим разъемом или низкочастотным электрическим разъемом, контактное сопротивление, сопротивление изоляции и выдерживаемое напряжение диэлектрика (также известное как электрическая прочность) являются основными электрическими параметрами, обеспечивающими нормальную работу электрических разъемов. и надежно. Как правило, электрические. Проверка соответствия качества технических условий соединительной продукции имеет четкие требования к техническим показателям и методы испытаний. Эти три элемента проверки также являются важной основой для оценки пользователями качества и надежности электрических разъемов.
Однако, по многолетнему опыту автора в области испытаний электрических соединителей, существует множество несоответствий и различий в конкретном выполнении соответствующих технических условий как между производителями, так и между производителями и пользователями. Различия в таких факторах, как методы работы, обращение с образцами и условия окружающей среды, напрямую влияют на точность и согласованность результатов испытаний. С этой целью автор считает, что для повышения надежности испытаний электрических соединителей очень полезно провести специальное обсуждение проблем, существующих в реальной работе этих трех обычных образцов для испытаний электрических характеристик.
Кроме того, с быстрым развитием электронных информационных технологий новое поколение многофункциональных автоматических тестеров постепенно заменяет оригинальные тестеры с одним параметром. Применение этих новых контрольно-измерительных приборов значительно улучшит скорость обнаружения, эффективность, точность и надежность электрических свойств.
специфический:
2 Проверка контактного сопротивления
2.1 Принцип действия
Наблюдая под микроскопом поверхность контактов разъема, несмотря на то, что позолота очень гладкая, все же можно наблюдать бугорки в {{0}} микрон. Видно, что контакт парной контактной пары является контактом не всей контактной поверхности, а контактом некоторых точек, разбросанных по контактной поверхности. Фактическая контактная поверхность должна быть меньше теоретической контактной поверхности. В зависимости от гладкости поверхности и величины контактного давления разница между ними может достигать нескольких тысяч раз. Фактическую контактную поверхность можно разделить на две части; один из них представляет собой настоящую часть прямого контакта металла с металлом. То есть контактные микроточки без переходного сопротивления между металлами, также известные как контактные точки, образуются после повреждения межфазной пленки контактным давлением или теплом. На эту часть приходится около 0 процентов фактической площади контакта 5-1. Второй - это части, которые соприкасаются друг с другом после загрязнения пленки через контактный интерфейс. Потому что любой металл имеет тенденцию возвращаться в исходное оксидное состояние. На самом деле в атмосфере нет действительно чистых металлических поверхностей. Даже на очень чистых металлических поверхностях, подверженных воздействию атмосферы, может быстро образоваться первоначальная оксидная пленка толщиной в несколько микрон. Например, для образования на поверхности оксидной пленки толщиной около 2 микрон требуется всего 2-3 минут для меди, 30 минут для никеля и 2-3 секунд для алюминия. Даже особенно стабильный драгоценный металл золото образует на своей поверхности пленку, адсорбирующую органические газы, из-за его высокой поверхностной энергии. Кроме того, пыль и тому подобное в атмосфере также образуют отложенную пленку на контактной поверхности. Следовательно, с точки зрения микроскопического анализа любая контактная поверхность является загрязненной поверхностью.
Таким образом, реальное контактное сопротивление должно состоять из следующих частей:
1) Сконцентрируйтесь на сопротивлении!
Сопротивление, проявляемое сужением (или концентрацией) линии тока, когда ток проходит через фактическую контактную поверхность. Назовите это концентрированным сопротивлением или сопротивлением сокращению.
2) Мембранное сопротивление
Сопротивление листа из-за пленок на контактной поверхности и других загрязнений. Из анализа состояния контактной поверхности; пленку поверхностного загрязнения можно разделить на более прочный слой пленки и более рыхлый слой загрязнения примесями. Поэтому, если быть точным, сопротивление мембраны также можно назвать сопротивлением интерфейса.
3) Сопротивление проводника!
При собственно измерении контактного сопротивления контактов электрического соединителя все это осуществляется на контактных клеммах, поэтому фактическое измеренное контактное сопротивление включает также сопротивление проводника контактов вне контактной поверхности и сопротивление самого вывода. Сопротивление проводника в основном зависит от проводимости самого металлического материала, а его связь с температурой окружающей среды можно охарактеризовать температурным коэффициентом.
Для удобства различия сосредоточенное сопротивление плюс тонкопленочное сопротивление называют реальным контактным сопротивлением. Фактическое измеренное сопротивление, включая сопротивление проводника, называется полным контактным сопротивлением.
При непосредственном измерении контактного сопротивления часто используют тестер контактного сопротивления (миллиомметр), сконструированный по принципу четырехполюсного метода моста Кельвина. Сопротивление R состоит из следующих трех частей, которые могут быть выражены следующей формулой: R=RC плюс RF плюс RP, где: RC-сосредоточенное сопротивление; РЧ пленочное сопротивление; RP-сопротивление проводника.
Цель испытания контактного сопротивления состоит в том, чтобы определить сопротивление, возникающее при протекании тока через электрические контакты контактных поверхностей. При протекании больших токов через контакты с высоким сопротивлением может возникнуть чрезмерное потребление энергии и опасный перегрев контактов. Во многих приложениях требуется низкое и стабильное контактное сопротивление, чтобы падение напряжения на контактах не влияло на точность условий цепи.
Помимо миллиомметров, для измерения контактного сопротивления могут также использоваться вольтамперометрические и амперометрические потенциометры.
При подключении слабосигнальных цепей установленные условия параметров испытаний оказывают определенное влияние на результаты испытаний контактного сопротивления. Поскольку оксидные слои, масло или другие загрязняющие вещества будут прилипать к контактной поверхности, между поверхностями двух контактных площадок возникнет пленочное сопротивление. Поскольку пленки являются плохими проводниками, контактное сопротивление быстро увеличивается с увеличением толщины пленки. Мембраны подвергаются механическому разрушению при высоком контактном давлении или электрическому разрушению при высоком 0 напряжении и высоком токе. Однако для некоторых небольших соединителей контактное давление очень мало, рабочий ток и напряжение имеют только уровни MA и MV, сопротивление пленки не так легко разрушается, а увеличение контактного сопротивления может повлиять на передачу электроэнергии. Сигнал.
Один из методов проверки контактного сопротивления в GB5095 «Основные процедуры испытаний и методы измерения электромеханических компонентов электронного оборудования», «Метод контактного сопротивления в милливольтах» предусматривает, что для предотвращения пробоя пленки на контактном элементе испытательная цепь переменного тока или Пиковое напряжение холостого хода постоянного тока Не более 20 МВ, а ток не более 100 мА во время тестирования переменного или постоянного тока.
В GJB1217 «Методы испытаний электрических разъемов» есть два метода испытаний: «контактное сопротивление низкого уровня» и «контактное сопротивление». Основное содержание метода проверки контактного сопротивления низкого уровня такое же, как метод контактного сопротивления-милливольт в вышеупомянутом GB5095. Цель состоит в том, чтобы оценить характеристики контактного сопротивления контакта CO в условиях приложения напряжения и тока, которые не изменяют поверхность физического контакта или не изменяют непроводящую оксидную пленку, которая может присутствовать. Прикладываемое испытательное напряжение разомкнутой цепи не должно превышать 20 МВ, а испытательный ток должен быть ограничен 100 мА. Этот уровень производительности достаточен для представления производительности контактного интерфейса при низких уровнях электрического возбуждения. Целью метода определения контактного сопротивления является измерение сопротивления между концами пары сопряженных контактов или между контактами и измерительным прибором с помощью заданного тока. Обычно в этом методе испытаний используется намного более высокий заданный ток, чем в предыдущих методах испытаний. Соответствует национальному военному стандарту GJB101 «Общая спецификация для небольших круглых быстроразъемных электрических разъемов, устойчивых к воздействию окружающей среды»; ток при измерении 1А. После последовательного соединения пар контактов измерьте падение напряжения на каждой паре контактов и переведите среднее значение в сопротивление контакта. ценность.
2.2 Влияющие факторы
В основном зависят от таких факторов, как материал контактов, положительное давление, состояние поверхности, рабочее напряжение и ток.
1) Контактный материал
Технические условия на электрические соединители предусматривают, что контактные головки одной спецификации, изготовленные из разных материалов, имеют разные показатели оценки контактного сопротивления. Например, в соответствии с общей спецификацией GJB101-86 небольшого круглого быстроразъемного электрического разъема, устойчивого к окружающей среде, контактное сопротивление ответного контакта диаметром 1 мм, медный сплав Менее или равно 5 МОм, железный сплав Меньше или равно 15 МОм.
2) Положительное давление
Положительное давление контракта - это сила, создаваемая поверхностями, соприкасающимися друг с другом, перпендикулярно поверхности контакта. С увеличением избыточного давления количество и площадь контактных микроточек также постепенно увеличивались, и контактные микроточки переходили от упругой деформации к пластической деформации. Поскольку сосредоточенное сопротивление постепенно уменьшается, контактное сопротивление уменьшается. Контактное положительное давление в основном зависит от геометрии контакта и свойств материала.
3) Состояние поверхности
Первая контактная поверхность представляет собой более рыхлую пленку, образованную механическим прилипанием и отложением пыли, канифоли, масла и т.п. на контактной поверхности. Благодаря твердым частицам пленка легко внедряется в микроскопические ямки контактной поверхности. Площадь уменьшается, контактное сопротивление увеличивается, и оно крайне нестабильно. Во-вторых, пленка загрязнения, образующаяся в результате физической и химической адсорбции, в основном представляет собой химическую адсорбцию на поверхности металла, которая возникает при миграции электронов после физической адсорбции. Следовательно, некоторые продукты с высокими требованиями к надежности, такие как авиационные электрические разъемы, должны иметь чистые условия сборки и производства, идеальные процессы очистки и необходимые меры структурной герметизации, а пользователи должны иметь хорошие условия хранения и использования.
4) Используйте напряжение
Когда рабочее напряжение достигает определенного порога, пленочный слой контактного листа разрушается, и контактное сопротивление быстро падает. Однако, поскольку термический эффект ускоряет химическую реакцию вблизи пленки, он оказывает определенное восстанавливающее действие на пленку. Следовательно, значение сопротивления нелинейно. Приблизительно к пороговому напряжению небольшие колебания падения напряжения могут вызвать изменение тока примерно в двадцать или десятки раз. Сопротивление контактов варьируется в широких пределах, и без понимания этой нелинейной ошибки могут возникать ошибки при тестировании и использовании контактов.
5) Текущий
Когда ток превышает определенное значение, джоулево тепло (), генерируемое электризацией в крошечной точке контактного интерфейса, размягчит или расплавит металл, влияя на концентрированное сопротивление и тем самым уменьшая контактное сопротивление.