1. Olipa kyseessä suurtaajuinen sähköliitin tai matalataajuinen sähköliitin, kosketusresistanssi, eristysresistanssi ja dielektrinen kestojännite (tunnetaan myös nimellä sähkölujuus) ovat tärkeimmät sähköiset parametrit sen varmistamiseksi, että sähköliittimet voivat toimia normaalisti. ja luotettavasti. Yleensä sähkö Liitintuotteiden teknisten olosuhteiden laadunvarmistustarkastuksessa on selkeät tekniset indeksivaatimukset ja testausmenetelmät. Nämä kolme tarkastuskohdetta ovat myös tärkeä perusta, jonka avulla käyttäjät voivat arvioida sähköliittimien laatua ja luotettavuutta.
Kirjoittajan vuosien kokemuksen sähköliittimien testauksesta kuitenkin ilmenee, että asiaankuuluvien teknisten ehtojen toteuttamisessa on monia epäjohdonmukaisuuksia ja eroja valmistajien välillä sekä valmistajien ja käyttäjien välillä. Erot tekijöissä, kuten toimintatapoissa, näytteen käsittelyssä ja ympäristöolosuhteissa, vaikuttavat suoraan testitulosten tarkkuuteen ja johdonmukaisuuteen. Tätä tarkoitusta varten kirjoittaja uskoo, että on erittäin hyödyllistä parantaa sähköliittimien testausluotettavuutta käydä joitakin erityisiä keskusteluja ongelmista, joita esiintyy näiden kolmen tavanomaisen sähköisen suorituskyvyn testikohteen todellisessa toiminnassa.
Lisäksi sähköisen tietotekniikan nopean kehityksen myötä uuden sukupolven monitoimiautomaattiset testaajat korvaavat vähitellen alkuperäisen yksiparametrisen testerin. Näiden uusien testilaitteiden käyttö parantaa huomattavasti sähköisten ominaisuuksien havaitsemisnopeutta, tehokkuutta, tarkkuutta ja luotettavuutta.
tarkka:
2 Kosketinvastustesti
2.1 Toimintaperiaate
Tarkasteltaessa liittimen koskettimien pintaa mikroskoopilla, vaikka kullattu pinnoite on erittäin sileä, voidaan silti havaita {{0}} mikronin kohoumia. Voidaan nähdä, että parin kontaktiparin kosketus ei ole koko kosketuspinnan kosketus, vaan joidenkin kontaktipinnalle hajallaan olevien pisteiden kosketus. Todellisen kosketuspinnan tulee olla pienempi kuin teoreettinen kosketuspinta. Pinnan sileydestä ja kosketuspaineen suuruudesta riippuen ero näiden kahden välillä voi olla useita tuhansia kertoja. Varsinainen kosketuspinta voidaan jakaa kahteen osaan; yksi on todellinen metalli-metalli-suora kosketusosa. Toisin sanoen kosketusmikropisteet ilman siirtymävastusta metallien välillä, tunnetaan myös kontaktipisteinä, muodostuvat sen jälkeen, kun rajapintakalvo on vaurioitunut kosketuspaineen tai lämmön vaikutuksesta. Tämä osa on noin 0 prosenttia kohteen 5-1 todellisesta kontaktialueesta. Toinen on osat, jotka ovat kosketuksissa toisiinsa sen jälkeen, kun kalvo on kontaminoitunut kosketusrajapinnan kautta. Koska kaikilla metallilla on taipumus palata alkuperäiseen oksiditilaansa. Itse asiassa ilmakehässä ei ole todella puhtaita metallipintoja. Jopa erittäin puhtaat metallipinnat, jotka altistuvat ilmakehään, voivat muodostaa nopeasti muutaman mikronin alkupehmusteen. Esimerkiksi kuparilla kestää vain 2-3 minuuttia, nikkelillä 30 minuuttia ja alumiinilla 2-3 sekuntia muodostaa oksidikalvon, jonka paksuus on noin 2 mikronia. Jopa erityisen vakaa jalometallikulta muodostaa pinnalle orgaanisen kaasun adsorptiokalvon korkean pintaenergiansa ansiosta. Lisäksi ilmakehässä oleva pöly ja vastaava muodostavat myös kerrostetun kalvon kosketuspinnalle. Siksi mikroskooppisen analyysin näkökulmasta mikä tahansa kosketuspinta on kontaminoitunut pinta.
Yhteenvetona todellisen kosketusvastuksen tulisi koostua seuraavista osista;
1) Keskity vastustukseen!
Virtajohdon supistumisen (tai keskittymisen) osoittama resistanssi, kun virta kulkee todellisen kosketuspinnan läpi. Kutsukaa sitä keskittyneeksi resistanssiksi tai supistumisresistanssiksi.
2) Kalvon vastustuskyky
Levyn kestävyys kosketuspintakalvojen ja muiden epäpuhtauksien vuoksi. Kosketuspinnan tilan analyysistä; pintafouling-kalvo voidaan jakaa kiinteämpään kalvokerrokseen ja löysempään epäpuhtauskontaminaation kerrokseen. Siksi kalvoresistanssia voidaan tarkasti kutsua myös rajapintaresistanssiksi.
3) Johtimen vastus!
Varsinaisessa sähköliittimen koskettimien kosketusresistanssin mittauksessa se kaikki tehdään kosketinliittimistä, joten varsinaiseen mitattuun kosketinresistanssiin sisältyy myös kosketinpinnan ulkopuolisten koskettimien johdinresistanssi ja itse johtimen vastus. Johtimen resistanssi riippuu pääasiassa itse metallimateriaalin johtavuudesta, ja sen suhdetta ympäristön lämpötilaan voidaan luonnehtia lämpötilakertoimella.
Eron helpottamiseksi tiivistettyä vastusta plus ohutkalvoresistanssia kutsutaan todelliseksi kosketusresistanssiksi. Todellista mitattua resistanssia, mukaan lukien johtimen resistanssi, kutsutaan kokonaiskosketusresistanssiksi.
Varsinaisessa kosketusresistanssin mittauksessa käytetään usein Kelvin-sillan nelinapamenetelmän periaatteella suunniteltua kosketusresistanssimittaria (milliohmimittaria). Resistanssi R koostuu seuraavista kolmesta osasta, jotka voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla: R=RC plus RF plus RP, jossa: RC-keskittynyt vastus; RF-kalvon vastus; RP-johtimen vastus.
Kosketinresistanssitestin tarkoituksena on määrittää vastus, joka syntyy, kun virta kulkee kosketinpintojen sähköisten koskettimien läpi. Kun suuria virtoja virtaa suuren vastuksen koskettimien läpi, voi tapahtua liiallista energiankulutusta ja koskettimien vaarallista ylikuumenemista. Matala ja vakaa kosketinresistanssi vaaditaan monissa sovelluksissa, jotta koskettimien jännitehäviö ei vaikuta piirin olosuhteiden tarkkuuteen.
Kosketusvastuksen mittaamiseen voidaan käyttää milliohmimetrien lisäksi voltammetriaa ja amperometrisiä potentiometrejä.
Heikkosignaalipiirien kytkennässä asetetuilla testiparametriehdoilla on tietty vaikutus kosketusresistanssitestin tuloksiin. Koska oksidikerrokset, öljy tai muut epäpuhtaudet tarttuvat kosketuspintaan, kahden kosketuskohdan pintojen väliin kehittyy kalvovastus. Koska kalvot ovat huonoja johtimia, kosketusresistanssi kasvaa nopeasti kalvon paksuuden kasvaessa. Kalvot rikkoutuvat mekaanisesti korkean kosketuspaineen alaisena tai sähköisesti korkean 0 jännitteen ja suuren virran vaikutuksesta. Joidenkin pienten liittimien kosketuspaine on kuitenkin hyvin pieni, käyttövirta ja jännite ovat vain MA- ja MV-tasoja, kalvon vastus ei hajoa helposti ja kosketusvastuksen kasvu voi vaikuttaa sähkön siirtoon. Signaali.
Yksi julkaisun GB5095 "Elektronisten laitteiden sähkömekaanisten komponenttien perustestausmenettelyt ja -mittausmenetelmät", "Kosketusresistanssi-Millivolt-menetelmä" kosketusresistanssitestimenetelmistä edellyttää, että kalvon hajoamisen estämiseksi kosketinkappaleessa testipiiri AC tai DC avoimen piirin huippujännite Se on enintään 20 MV ja virta enintään 100 MA AC- tai DC-testauksen aikana.
GJB1217:ssä "Sähköliittimien testausmenetelmät" on kaksi testausmenetelmää: "matala kosketusresistanssi" ja "kosketinresistanssi". Matalakosketusresistanssitestimenetelmän perussisältö on sama kuin yllä mainitussa GB5095:ssä kosketusresistanssi-millivoltti menetelmällä. Tarkoituksena on arvioida CO-koskettimen kosketusresistanssiominaisuuksia sellaisissa jännitteen ja virran käyttöolosuhteissa, jotka eivät muuta fyysistä kosketuspintaa tai mahdollisesti läsnä olevaa johtamatonta oksidikalvoa. Käytetty avoimen piirin testijännite ei saa ylittää 20 MV, ja testivirta on rajoitettava 100 MA:aan. Tämä suoritustaso on riittävä edustamaan kosketinrajapinnan suorituskykyä alhaisilla sähköherätystasoilla. Kosketinresistanssin testausmenetelmän tarkoituksena on mitata resistanssi vastakosketinparin päiden välillä tai koskettimien ja mittauslaitteen välillä tietyllä virralla. Tyypillisesti tämä testimenetelmä käyttää paljon suurempaa määritettyä virtaa kuin aikaisemmat testimenetelmät. Kansallisen sotilasstandardin GJB101 "Yleinen eritelmä pienten pyöreiden nopean erottelun ympäristönkestäviä sähköliittimiä varten" mukainen; virta on mittauksen aikana 1A. Kun olet kytkenyt kosketinparit sarjaan, mittaa jännitehäviö kunkin kosketinparin välillä ja muunna keskiarvo kosketinresistanssiksi. arvo.
2.2 Vaikuttavat tekijät
Pääasiassa vaikuttavat tekijät, kuten kosketusmateriaali, ylipaine, pinnan tila, käyttöjännite ja virta.
1) Yhteysmateriaali
Sähköliittimien tekniset ehdot edellyttävät, että saman spesifikaation eri materiaaleista valmistetuilla kosketinpäillä on erilaiset kosketusvastuksen arviointiindikaattorit. Esimerkiksi pienen pyöreän nopeasti erotettavan ympäristönkestävän sähköliittimen yleisen GJB101-86 -spesifikaation mukaan liitäntäkoskettimen, jonka halkaisija on 1 mm, kosketusresistanssi, kupariseos enintään 5MΩ, rautaseos Vähemmän tai yhtä suuri kuin 15MΩ.
2) Ylipaine
Supistuksen positiivinen paine on toistensa kanssa kosketuksissa olevien pintojen synnyttämä voima, joka on kohtisuorassa kosketuspintaan nähden. Positiivisen paineen kasvaessa myös kosketusmikropisteiden lukumäärä ja pinta-ala kasvoivat vähitellen, ja kosketusmikropisteet siirtyivät elastisesta muodonmuutoksesta plastiseen muodonmuutokseen. Koska keskitetty vastus pienenee vähitellen, kosketusresistanssi pienenee. Koskettimen ylipaine riippuu pääasiassa koskettimen geometriasta ja materiaalin ominaisuuksista.
3) Pinnan kunto
Ensimmäinen kosketuspinta on löysempi kalvo, joka muodostuu mekaanisella tartunnalla ja pölyn, hartsin, öljyn jne. kerrostumisella kosketuspinnalle. Hiukkasmaisen aineen ansiosta kalvo uppoaa helposti kosketuspinnan mikroskooppisiin kuoppiin. Pinta-ala pienenee, kosketusresistanssi kasvaa ja se on erittäin epävakaa. Toiseksi fysikaalisen adsorption ja kemiallisen adsorption muodostama likaantumiskalvo on pääasiassa kemiallista adsorptiota metallipinnalle, joka syntyy elektronien siirtyessä fysikaalisen adsorption jälkeen. Siksi joissakin tuotteissa, joilla on korkeat luotettavuusvaatimukset, kuten lentoliikenteen sähköliittimet, on oltava puhtaat kokoonpano- ja tuotantoympäristöolosuhteet, täydelliset puhdistusprosessit ja tarvittavat rakenteelliset tiivistystoimenpiteet, ja käyttäjillä on oltava hyvät varastointi- ja käyttöympäristöolosuhteet.
4) Käytä jännitettä
Kun käyttöjännite saavuttaa tietyn kynnyksen, kosketuslevyn kalvokerros hajoaa ja kosketusresistanssi putoaa nopeasti. Koska lämpövaikutus kuitenkin kiihdyttää kemiallista reaktiota kalvon lähellä, sillä on tietty korjaava vaikutus kalvoon. Siksi vastusarvo on epälineaarinen. Kynnysjännitteen ympärillä pienet vaihtelut jännitehäviössä voivat aiheuttaa virran vaihtelun kertoimella ehkä kaksikymmentä tai kymmeniä kertoja. Kosketinresistanssi vaihtelee suuresti, ja jos tätä epälineaarista virhettä ei ymmärretä, koskettimia testattaessa ja käytettäessä voi tapahtua virheitä.
5) Nykyinen
Kun virta ylittää tietyn arvon, sähköistyksen tuottama Joule-lämpö () kosketusrajapinnan pienessä kohdassa pehmentää tai sulattaa metallia, mikä vaikuttaa keskitettyyn resistanssiin ja vähentää siten kosketusresistanssia.