1. Oavsett om det är en högfrekvent elektrisk kontakt eller en lågfrekvent elektrisk kontakt, är kontaktresistans, isolationsresistans och dielektrisk motståndsspänning (även känd som elektrisk styrka) de mest grundläggande elektriska parametrarna för att säkerställa att elektriska kontaktdon kan fungera normalt och tillförlitligt. Vanligtvis elektrisk. Kvalitetskonsistenskontrollen av de tekniska förhållandena för kontaktprodukter har tydliga tekniska indexkrav och testmetoder. Dessa tre inspektionsartiklar är också en viktig grund för användare att bedöma kvaliteten och tillförlitligheten hos elektriska kontakter.
Men enligt författarens år av erfarenhet av att testa elektriska kontakter finns det många inkonsekvenser och skillnader i den specifika implementeringen av relevanta tekniska förhållanden mellan tillverkare och mellan tillverkare och användare. Skillnader i faktorer som driftmetoder, provhantering och miljöförhållanden påverkar direkt testresultatens noggrannhet och konsekvens. För detta ändamål anser författaren att det är mycket fördelaktigt att förbättra testtillförlitligheten hos elektriska kontakter för att föra några speciella diskussioner om de problem som existerar i själva driften av dessa tre konventionella testobjekt för elektrisk prestanda.
Dessutom, med den snabba utvecklingen av elektronisk informationsteknik, ersätter en ny generation av automatiska multifunktionstestare gradvis den ursprungliga enparametertestaren. Användningen av dessa nya testinstrument kommer att avsevärt förbättra detekteringshastigheten, effektiviteten, noggrannheten och tillförlitligheten av elektriska egenskaper.
specifik:
2 Kontaktresistanstest
2.1 Handlingsprincip
Genom att observera kontaktytans yta under ett mikroskop, även om guldpläteringen är mycket slät, kan bultar på {{0}} mikron fortfarande observeras. Det kan ses att kontakten för det parade kontaktparet inte är kontakten av hela kontaktytan, utan kontakten av några punkter som är utspridda på kontaktytan. Den faktiska kontaktytan måste vara mindre än den teoretiska kontaktytan. Beroende på ytans jämnhet och storleken på kontakttrycket kan skillnaden mellan de två nå flera tusen gånger. Själva kontaktytan kan delas upp i två delar; en är den verkliga metall-till-metall-direktkontaktdelen. Det vill säga kontaktmikropunkterna utan övergångsmotstånd mellan metaller, även kända som kontaktpunkter, bildas efter att gränssnittsfilmen skadats av kontakttryck eller värme. Den här delen står för cirka 0 procent av den faktiska kontaktytan för 5-1. Den andra är de delar som är i kontakt med varandra efter att ha förorenat filmen genom kontaktgränssnittet. Eftersom vilken metall som helst har en tendens att återgå till sitt ursprungliga oxidtillstånd. Det finns faktiskt inga riktigt rena metallytor i atmosfären. Även mycket rena metallytor som exponeras för atmosfären kan snabbt bilda en initial oxidfilm på några mikrometer. Till exempel tar det bara 2-3 minuter för koppar, 30 minuter för nickel och 2-3 sekunder för aluminium att bilda en oxidfilm med en tjocklek på cirka 2 mikron på ytan. Även den särskilt stabila ädelmetallen guld kommer att bilda en organisk gasadsorptionsfilm på sin yta på grund av sin höga ytenergi. Dessutom bildar damm och liknande i atmosfären en avsatt film på kontaktytan. Ur en mikroskopisk analyssynpunkt är därför varje kontaktyta en kontaminerad yta.
Sammanfattningsvis bör det verkliga kontaktmotståndet bestå av följande delar;
1) Koncentrera dig på motstånd!
Resistansen som uppvisas av sammandragningen (eller koncentrationen) av strömlinjen när strömmen passerar genom den faktiska kontaktytan. Kalla det koncentrerat motstånd eller sammandragningsmotstånd.
2) Membranmotstånd
Plåtbeständighet på grund av kontaktytor och andra föroreningar. Från analysen av kontaktytans tillstånd; ytföroreningsfilmen kan delas upp i ett fastare filmskikt och ett lösare föroreningsföroreningsskikt. Därför, för att vara exakt, kan membranresistansen också kallas gränssnittsresistans.
3) Ledarmotstånd!
När man faktiskt mäter kontaktresistansen för kontakterna på den elektriska kontakten, utförs allt vid kontaktterminalerna, så det faktiska uppmätta kontaktresistansen inkluderar även ledarresistansen för kontakterna utanför kontaktytan och resistansen hos själva ledningen. Ledarresistansen beror huvudsakligen på ledningsförmågan hos själva metallmaterialet, och dess förhållande till omgivningstemperaturen kan karakteriseras av en temperaturkoefficient.
För bekvämligheten av distinktionen kallas det koncentrerade motståndet plus tunnfilmsmotståndet det verkliga kontaktmotståndet. Det faktiska uppmätta motståndet inklusive ledarresistansen kallas det totala kontaktresistansen.
Vid själva mätningen av kontaktresistans används ofta en kontaktresistanstestare (milliohm-mätare) utformad enligt principen för Kelvin Bridge-fyrterminalmetoden. Resistansen R består av följande tre delar, som kan uttryckas med följande formel: R=RC plus RF plus RP, där: RC-koncentrerad resistans; RF-filmmotstånd; RP-ledarmotstånd.
Syftet med kontaktresistanstestet är att bestämma det motstånd som uppstår när ström flyter genom kontaktytornas elektriska kontakter. När stora strömmar flyter genom högresistanskontakter kan överdriven energiförbrukning och farlig överhettning av kontakterna uppstå. Lågt och stabilt kontaktmotstånd krävs i många applikationer så att spänningsfallet över kontakterna inte påverkar noggrannheten i kretsförhållandena.
Förutom milliohm-mätare kan även voltammetri och amperometriska potentiometrar användas för att mäta kontaktresistans.
Vid anslutning av svaga signalkretsar har de inställda testparametervillkoren ett visst inflytande på kontaktresistanstestresultaten. Eftersom oxidskikt, olja eller andra föroreningar kommer att fästa vid kontaktytan, kommer filmresistens att utvecklas mellan ytorna på de två kontaktställena. Eftersom filmer är dåliga ledare ökar kontaktmotståndet snabbt med ökande filmtjocklek. Membran genomgår mekaniskt haveri under högt kontakttryck eller elektriskt haveri under hög 0 spänning och hög ström. Men för vissa små kontakter är kontakttrycket mycket litet, arbetsströmmen och spänningen är bara MA- och MV-nivåer, filmresistansen bryts inte lätt ned och ökningen av kontaktresistans kan påverka överföringen av elektricitet. Signal.
En av testmetoderna för kontaktresistans i GB5095 "Basic Test Procedures and Measurement Methods for Electromechanical Components for Electronic Equipment", "Contact Resistance-Millivolt Method" föreskriver att för att förhindra filmbrott på kontaktstycket ska testkretsen AC resp. DC öppen krets toppspänning Den är inte mer än 20MV, och strömmen är inte mer än 100MA under AC- eller DC-testning.
I GJB1217 "Testmetoder för elektriska anslutningar" finns det två testmetoder: "lågnivåkontaktresistans" och "kontaktresistans". Grundinnehållet i testmetoden för kontaktresistans på låg nivå är densamma som kontaktresistans-millivoltmetoden i ovan nämnda GB5095. Syftet är att utvärdera kontaktresistansegenskaperna för CO-kontakt under spännings- och strömtillämpningsförhållanden som inte ändrar den fysiska kontaktytan eller förändrar den icke-ledande oxidfilmen som kan finnas. Den applicerade testspänningen för öppen krets får inte överstiga 20MV, och testströmmen ska begränsas till 100MA. Denna prestandanivå är tillräcklig för att representera prestandan hos kontaktgränssnittet vid låga nivåer av elektrisk excitation. Syftet med testmetoden för kontaktresistans är att mäta resistansen mellan ändarna av ett par passande kontakter eller mellan kontakterna och mätmätaren med hjälp av en specificerad ström. Typiskt tillämpar denna testmetod en mycket högre specificerad ström än tidigare testmetoder. Överensstämmer med den nationella militära standarden GJB101 "Allmän specifikation för små cirkulära, snabbseparerade miljöbeständiga elektriska kontakter"; strömmen under mätningen är 1A. Efter att ha kopplat kontaktparen i serie, mät spänningsfallet över varje kontaktpar och omvandla medelvärdet till kontaktresistans. värde.
2.2 Påverkande faktorer
Påverkas främst av faktorer som kontaktmaterial, positivt tryck, yttillstånd, arbetsspänning och ström.
1) Kontaktmaterial
De tekniska förhållandena för elektriska kontakter föreskriver att kontakthuvudena av samma specifikation gjorda av olika material har olika indikatorer för utvärdering av kontaktresistans. Till exempel, enligt den allmänna specifikationen GJB101-86 för den lilla runda, miljöbeständiga elektriska kontakten, kontaktresistansen för den passande kontakten med en diameter på 1MM, kopparlegering Mindre än eller lika med 5MΩ, järnlegering Mindre än eller lika med 15MΩ.
2) Övertryck
Det positiva trycket av ett kontrakt är den kraft som genereras av ytorna i kontakt med varandra, vinkelrätt mot kontaktytan. Med ökningen av det positiva trycket ökade också antalet och arean av kontaktmikropunkterna gradvis, och kontaktmikropunkterna övergick från elastisk deformation till plastisk deformation. Eftersom det koncentrerade motståndet gradvis minskar, minskar kontaktmotståndet. Kontaktövertrycket beror huvudsakligen på kontaktgeometri och materialegenskaper.
3) Ytskick
Den första kontaktytan är en lösare film som bildas genom mekanisk vidhäftning och avsättning av damm, harts, olja etc. på kontaktytan. På grund av partikelmaterialet bäddas filmen lätt in i kontaktytans mikroskopiska gropar. Ytan minskar, kontaktmotståndet ökar och det är extremt instabilt. För det andra är nedsmutsningsfilmen som bildas av fysisk adsorption och kemisk adsorption huvudsakligen kemisk adsorption på metallytan, som genereras med migration av elektroner efter fysisk adsorption. Därför måste vissa produkter med krav på hög tillförlitlighet, såsom elektriska kontakter för flyg, ha rena monterings- och produktionsmiljöförhållanden, perfekta rengöringsprocesser och nödvändiga strukturella tätningsåtgärder, och användarna måste ha goda miljöförhållanden för lagring och användning.
4) Använd en spänning
När driftsspänningen når ett visst tröskelvärde kommer kontaktarkets filmskikt att brytas ner och kontaktresistansen sjunker snabbt. Men eftersom den termiska effekten påskyndar den kemiska reaktionen nära filmen, har den en viss reparerande effekt på filmen. Därför är motståndsvärdet icke-linjärt. Runt tröskelspänningen kan små fluktuationer i spänningsfallet göra att strömmen varierar med en faktor på kanske tjugo eller tiotals gånger. Kontaktresistansen varierar kraftigt, och utan att förstå detta icke-linjära fel kan fel uppstå vid testning och användning av kontakter.
5) Aktuell
När strömmen överstiger ett visst värde kommer Joule-värmen () som genereras av elektrifiering vid den lilla punkten av kontaktgränssnittet att mjuka upp eller smälta metallen, vilket påverkar det koncentrerade motståndet och därigenom minska kontaktresistansen.