1. Che si tratti di un connettore elettrico ad alta frequenza o di un connettore elettrico a bassa frequenza, la resistenza di contatto, la resistenza di isolamento e la tensione di tenuta dielettrica (nota anche come rigidità elettrica) sono i parametri elettrici più basilari per garantire che i connettori elettrici possano funzionare normalmente e in modo affidabile. Di solito, elettrico L'ispezione della coerenza della qualità delle condizioni tecniche dei prodotti del connettore ha requisiti di indice tecnico e metodi di prova chiari. Questi tre elementi di ispezione sono anche una base importante per gli utenti per giudicare la qualità e l'affidabilità dei connettori elettrici.
Tuttavia, secondo gli anni di esperienza dell'autore nel collaudo di connettori elettrici, esistono molte incongruenze e differenze nell'attuazione specifica delle condizioni tecniche pertinenti tra produttori e tra produttori e utenti. Le differenze in fattori quali metodi operativi, gestione dei campioni e condizioni ambientali influiscono direttamente sull'accuratezza e la coerenza dei risultati dei test. A tal fine, l'autore ritiene che sia molto vantaggioso migliorare l'affidabilità del test dei connettori elettrici per condurre alcune discussioni speciali sui problemi esistenti nel funzionamento effettivo di questi tre elementi di test delle prestazioni elettriche convenzionali.
Inoltre, con il rapido sviluppo della tecnologia dell'informazione elettronica, una nuova generazione di tester automatici multifunzione sta gradualmente sostituendo il tester a parametro singolo originale. L'applicazione di questi nuovi strumenti di prova migliorerà notevolmente la velocità di rilevamento, l'efficienza, la precisione e l'affidabilità delle proprietà elettriche.
specifico:
2 Prova di resistenza di contatto
2.1 Principio di azione
Osservando la superficie dei contatti del connettore al microscopio, sebbene la placcatura in oro sia molto liscia, è ancora possibile osservare rigonfiamenti di {{0}} micron. Si può notare che il contatto della coppia di contatti accoppiata non è il contatto dell'intera superficie di contatto, ma il contatto di alcuni punti sparsi sulla superficie di contatto. La superficie di contatto effettiva deve essere inferiore alla superficie di contatto teorica. A seconda della levigatezza della superficie e dell'entità della pressione di contatto, la differenza tra i due può raggiungere diverse migliaia di volte. La superficie di contatto effettiva può essere divisa in due parti; una è la vera parte a contatto diretto metallo-metallo. Cioè, i micropunti di contatto senza resistenza di transizione tra metalli, noti anche come punti di contatto, si formano dopo che il film di interfaccia è stato danneggiato dalla pressione di contatto o dal calore. Questa parte rappresenta circa lo 0% dell'area di contatto effettiva di 5-1. Il secondo sono le parti che sono in contatto tra loro dopo aver contaminato il film attraverso l'interfaccia di contatto. Perché qualsiasi metallo ha la tendenza a tornare al suo stato di ossido originale. In effetti, nell'atmosfera non ci sono superfici metalliche veramente pulite. Anche superfici metalliche molto pulite esposte all'atmosfera possono formare rapidamente un film iniziale di ossido di pochi micron. Ad esempio, ci vogliono solo 2-3 minuti per il rame, 30 minuti per il nichel e 2-3 secondi per l'alluminio per formare una pellicola di ossido con uno spessore di circa 2 micron sulla superficie. Anche l'oro di metallo prezioso particolarmente stabile formerà sulla sua superficie un film di adsorbimento di gas organico grazie alla sua elevata energia superficiale. Inoltre, polvere e simili nell'atmosfera formano anche una pellicola depositata sulla superficie di contatto. Pertanto, dal punto di vista dell'analisi microscopica, qualsiasi superficie di contatto è una superficie contaminata.
In sintesi, la vera resistenza di contatto dovrebbe essere composta dalle seguenti parti;
1) Concentrati sulla resistenza!
La resistenza esibita dalla contrazione (o concentrazione) della linea di corrente quando la corrente passa attraverso la superficie di contatto effettiva. Chiamatela resistenza concentrata o resistenza alla contrazione.
2) Resistenza di membrana
Resistenza del foglio a causa di film sulla superficie di contatto e altri contaminanti. Dall'analisi dello stato della superficie di contatto; la pellicola di incrostazione superficiale può essere suddivisa in uno strato di pellicola più solido e uno strato di contaminazione da impurità più sciolto. Pertanto, per essere precisi, la resistenza di membrana può anche essere chiamata resistenza di interfaccia.
3) Resistenza del conduttore!
Quando si misura effettivamente la resistenza di contatto dei contatti del connettore elettrico, il tutto viene effettuato ai terminali di contatto, quindi la resistenza di contatto effettiva misurata include anche la resistenza del conduttore dei contatti esterni alla superficie di contatto e la resistenza del conduttore stesso. La resistenza del conduttore dipende principalmente dalla conducibilità del materiale metallico stesso e il suo rapporto con la temperatura ambiente può essere caratterizzato da un coefficiente di temperatura.
Per comodità di distinzione, la resistenza concentrata più la resistenza del film sottile è chiamata resistenza di contatto reale. La resistenza misurata effettiva, inclusa la resistenza del conduttore, è chiamata resistenza di contatto totale.
Nella misurazione effettiva della resistenza di contatto, viene spesso utilizzato un tester di resistenza di contatto (milliohmmetro) progettato secondo il principio del metodo a quattro terminali del ponte Kelvin. La resistenza R è composta dalle seguenti tre parti, che possono essere espresse dalla seguente formula: R=RC più RF più RP, dove: resistenza concentrata RC; Resistenza del film RF; Resistenza del conduttore RP.
Lo scopo del test della resistenza di contatto è determinare la resistenza che si verifica quando la corrente scorre attraverso i contatti elettrici delle superfici di contatto. Quando grandi correnti fluiscono attraverso contatti ad alta resistenza, possono verificarsi un consumo di energia eccessivo e un pericoloso surriscaldamento dei contatti. In molte applicazioni è richiesta una resistenza di contatto bassa e stabile in modo che la caduta di tensione attraverso i contatti non influisca sull'accuratezza delle condizioni del circuito.
Oltre ai milliohmmetri, per misurare la resistenza di contatto possono essere utilizzati anche voltammetri e potenziometri amperometrici.
Nel collegamento di circuiti di segnale deboli, le condizioni dei parametri di prova impostate hanno una certa influenza sui risultati del test di resistenza di contatto. Poiché strati di ossido, olio o altri contaminanti aderiranno alla superficie di contatto, si svilupperà una pellicola di resistenza tra le superfici dei due siti di contatto. Poiché i film sono cattivi conduttori, la resistenza di contatto aumenta rapidamente con l'aumentare dello spessore del film. Le membrane subiscono un guasto meccanico in presenza di un'elevata pressione di contatto o un guasto elettrico in condizioni di alta tensione 0 e corrente elevata. Tuttavia, per alcuni piccoli connettori, la pressione di contatto è molto piccola, la corrente e la tensione di lavoro sono solo livelli MA e MV, la resistenza del film non si rompe facilmente e l'aumento della resistenza di contatto può influire sulla trasmissione di elettricità. Segnale.
Uno dei metodi di prova della resistenza di contatto in GB5095 "Procedure di prova di base e metodi di misurazione per componenti elettromeccanici per apparecchiature elettroniche", "Metodo di resistenza di contatto-millivolt" stabilisce che, al fine di prevenire la rottura della pellicola sul pezzo di contatto, il circuito di prova AC o Tensione di picco a circuito aperto CC Non è superiore a 20 MV e la corrente non è superiore a 100 MA durante i test CA o CC.
In GJB1217 "Metodi di prova per connettori elettrici", esistono due metodi di prova: "resistenza di contatto di basso livello" e "resistenza di contatto". Il contenuto di base del metodo di prova della resistenza di contatto di basso livello è lo stesso del metodo di resistenza di contatto in millivolt nel summenzionato GB5095. Lo scopo è valutare le caratteristiche di resistenza di contatto del contatto CO in condizioni applicative di tensione e corrente che non alterino la superficie di contatto fisico o alterino il film di ossido non conduttivo eventualmente presente. La tensione di prova a circuito aperto applicata non deve superare 20 MV e la corrente di prova deve essere limitata a 100 MA. Questo livello di prestazione è sufficiente per rappresentare le prestazioni dell'interfaccia di contatto a bassi livelli di eccitazione elettrica. Lo scopo del metodo di prova della resistenza di contatto è misurare la resistenza tra le estremità di una coppia di contatti di accoppiamento o tra i contatti e il misuratore per mezzo di una corrente specifica. Tipicamente questo metodo di prova applica una corrente specificata molto più alta rispetto ai metodi di prova precedenti. Conforme allo standard militare nazionale GJB101 "Specifiche generali per connettori elettrici circolari resistenti all'ambiente a separazione rapida di piccole dimensioni"; la corrente durante la misurazione è 1A. Dopo aver collegato le coppie di contatti in serie, misurare la caduta di tensione su ciascuna coppia di contatti e convertire il valore medio in resistenza di contatto. valore.
2.2 Fattori di influenza
Principalmente influenzato da fattori come materiale di contatto, pressione positiva, stato superficiale, tensione di lavoro e corrente.
1) Materiale di contatto
Le condizioni tecniche dei connettori elettrici prevedono che le teste di contatto della stessa specifica realizzate con materiali diversi abbiano diversi indicatori di valutazione della resistenza di contatto. Ad esempio, secondo la specifica generale GJB101-86 del piccolo connettore elettrico rotondo a separazione rapida resistente all'ambiente, la resistenza di contatto del contatto di accoppiamento con un diametro di 1 mm, lega di rame Inferiore o uguale a 5 MΩ, lega di ferro Minore o uguale a 15MΩ.
2) Pressione positiva
La pressione positiva di un contratto è la forza generata dalle superfici in contatto tra loro, perpendicolari alla superficie di contatto. Con l'aumento della pressione positiva, anche il numero e l'area dei micropunti di contatto sono aumentati gradualmente e i micropunti di contatto sono passati dalla deformazione elastica alla deformazione plastica. Poiché la resistenza concentrata diminuisce gradualmente, la resistenza di contatto diminuisce. La pressione positiva di contatto dipende principalmente dalla geometria del contatto e dalle proprietà del materiale.
3) Condizione della superficie
La prima superficie di contatto è una pellicola più libera formata dall'adesione meccanica e dalla deposizione di polvere, colofonia, olio, ecc. sulla superficie di contatto. A causa del particolato, la pellicola viene facilmente incorporata nei microscopici pozzi della superficie di contatto. L'area diminuisce, la resistenza di contatto aumenta ed è estremamente instabile. In secondo luogo, il film di incrostazione formato dall'adsorbimento fisico e dall'adsorbimento chimico è principalmente l'adsorbimento chimico sulla superficie del metallo, che viene generato con la migrazione degli elettroni dopo l'adsorbimento fisico. Pertanto, alcuni prodotti con requisiti di elevata affidabilità, come i connettori elettrici per l'aviazione, devono avere condizioni ambientali di assemblaggio e produzione pulite, processi di pulizia perfetti e misure di sigillatura strutturale necessarie e gli utenti devono disporre di buone condizioni ambientali di conservazione e utilizzo.
4) Utilizzare una tensione
Quando la tensione operativa raggiunge una certa soglia, lo strato di pellicola del foglio di contatto verrà scomposto e la resistenza di contatto diminuirà rapidamente. Tuttavia, poiché l'effetto termico accelera la reazione chimica vicino al film, ha un certo effetto riparatore sul film. Pertanto, il valore della resistenza non è lineare. Intorno alla tensione di soglia, piccole fluttuazioni nella caduta di tensione possono far variare la corrente di un fattore forse venti o decine di volte. La resistenza dei contatti varia ampiamente e, senza comprendere questo errore non lineare, possono verificarsi errori durante il test e l'utilizzo dei contatti.
5) Corrente
Quando la corrente supera un certo valore, il calore Joule () generato dall'elettrificazione nel punto minuscolo dell'interfaccia di contatto ammorbidisce o scioglie il metallo, influenzando la resistenza concentrata e riducendo così la resistenza di contatto.