连接器接触电阻测试方法优化研究
许杰
河北中电科航检测技术服务有限公司
连接器身为电子设备电气连接的关键部件,其接触电阻会直接对设备的性能以及可靠性产生影响,准确地进行接触电阻测试,对于保障连接器质量以及预防设备故障而言十分关键,不过当前的测试方法存在一些问题,如设备精度不够、夹具连接状况欠佳以及受到环境干扰等,这些问题会影响测试结果的准确性。开展连接器接触电阻测试方法的优化研究有关键的现实意义。
一、连接器接触电阻测试的必要性
连接器作为电子设备里达成电气连接的关键元件,对其进行接触电阻测试是很有必要的,接触电阻的数值会直接对信号传输的质量以及效率产生影响,要是接触电阻过大,那么信号在传输的时候就会出现衰减以及失真的情况,影响设备的正常运转,比如在高速数据传输的情形下,就有可能致使数据出现错误或者丢失。过大的接触电阻还会引起局部过热,加快连接器的老化以及损坏,缩短其使用寿命,提高设备的维护成本以及故障风险,在电力系统中,不稳定的接触电阻甚至有可能引发火灾等严重的安全事故,借助接触电阻测试,可以及时找出连接器存在的潜在问题,保证其接触性能良好,保证电气连接的稳定性与可靠性[1]。
二、连接器接触电阻测试方法优化策略
(一)优化测试设备精度与稳定性
测试设备所有的精度以及稳定性乃是连接器接触电阻测试可准确进行的基础所在,当下有一部分测试设备因为长时间投入使用或者制造工艺方面存在一定的局限性,出现了测量误差比较大以及数据波动较为频繁这样的状况,举例来说,某些较为陈旧的四端子测试仪,其内部元件出现了老化的情况,以至于在对微小电阻值展开测量的时候,不可精准地捕捉到接触电阻的真实变化情况,最终造成测试结果与实际数值之间的偏差较为较大 [2]。
为了优化这一问题,工作人员需要选用有高精度以及高稳定性的测试设备,在进行设备选型的时候,应当关注其测量范围、分辨率、精度等级等关键参数,比如说采用新型的纳米级精度测试仪,它的分辨率可达到纳欧级别,可以更精准地测量连接器微小的接触电阻变化,定期对测试设备开展校准和维护也是非常关键的。要建立严格的设备校准计划,按照规定的时间间隔把设备送到专业的计量机构进行校准,以此保证其测量精度始终符合标准要求,另外在日常使用过程中,要留意设备的存放环境,防止设备受到潮湿、高温、强电磁干扰等不良因素的影响,保证设备的稳定性和可靠性,凭借优化测试设备的精度与稳定性,可为连接器接触电阻测试提供准确可靠的数据支持,提高测试结果的可信度。
(二)改进测试夹具与连接方式
测试夹具的设计以及连接方式会直接对连接器与测试设备之间的接触质量造成影响,这种影响会在很大程度上作用于接触电阻测试结果,传统的测试夹具存在一些问题,像是夹持力不均匀以及接触面积不足等情况,这些问题会让连接器与夹具之间的接触电阻增大,干扰到对连接器本身接触电阻的准确测量。比如说,有一些简易的弹簧式夹具,在经过长时间使用之后,弹簧的弹性会减弱,夹持力也会变小,这样就会导致连接器与夹具之间接触不良,使得测试数据出现偏差[3]。
面对这些问题,测试夹具的设计需要作出改进,一方面,夹具的结构需要优化,以此保证其对连接器的夹持力均匀且稳定,气动或液压夹具可被采用,借助对压力的精确控制,让连接器与夹具之间达成良好的电气接触,另一方面,接触面积要增加,接触电阻要降低,比如夹具的接触部位采用镀金或镀银处理,提升接触面的导电性能,或者设计特殊形状的接触头,使其能与连接器的接触部位更优地贴合,增大有效接触面积。
(三)完善测试环境控制与数据补偿
测试环境因素对于连接器接触电阻测试结果所产生的影响不容被忽视,温度、湿度以及振动等各类环境条件一旦出现变化,便都有可能致使连接器的接触电阻发生改变,就好比温度升高的时候,会让连接器材料的电阻率有所增大,使得接触电阻增加,要是湿度过大,那么有可能在连接器表面形成水膜,对电气接触性能造成影响[4]。
为消除环境因素给测试结果带来的干扰,要完善测试环境控制工作,设立专门的测试实验室,配备能调节温度、湿度、洁净度等环境参数的设备,把测试环境控制在规定范围之内,比如将测试温度控制在 20∘C 上下浮动 2∘C ,相对湿度控制在 40% 至 60% ,为测试营造一个稳定且可控的环境条件。对于那些无法完全消除的环境影响,可以运用数据补偿的办法加以修正,凭借研究不同环境条件下连接器接触电阻的变化规律并进行建模,在测试数据里引入相应的补偿算法,对测试结果给予修正,使其更接近真实数值,例如依据温度传感器测量的实时温度,借助预先建立的温度 - 电阻补偿模型,对测试得出的接触电阻值进行补偿计算,提升测试结果的准确性。凭借完善测试环境控制以及数据补偿,可有效降低环境因素对连接器接触电阻测试的影响,保证测试结果的可靠性与一致性。
结束语:
通过对连接器接触电阻测试方法的优化研究,从设备、夹具和环境等多方面提出了改进策略。这些策略能够有效提高测试的精度、稳定性和可靠性,为连接器的质量控制和电子设备的稳定运行提供更坚实的保障。未来,还需不断探索和创新,进一步完善测试方法,以适应电子行业不断发展的需求。
参考文献:
[1] 吴飞, 杨永兴, 高海龙. 连接器失效成因探讨 [J]. 电子产品可靠性与环境试验 , 2023, 41 (06): 89-93.
[2] 韩征权, 王旭, 潘炜, 等. 复合应力条件下连接器接触电阻特性变化研究 [J]. 环境技术 , 2021, 39 (06): 31-34.
[3] 杨静静 , 孙杰明 . 关于接触压力影响 RF 类连接器接触电阻测试精度的问题分析 [J]. 空间电子技术 , 2020, 17 (03): 39-42.
[4] 马列 . 连接器接触电阻的测试 [J]. 机电元件 , 2018, 38(04): 43-46.