新型接触电阻检测仪的应用.pdf

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1、第2期2010年6月机电元件ELECTRoM匪CHANICALCOMPONEN"ISV01．30No．2June．2010新型接触电阻检测仪的应用杨奋为(上海航天技术研究院808研究所，上海200233)摘要：互连器件接触电阻检测，一直是系统连接后判别每个接，最接触是否良好，必须解决的实际问题。随着高密度、小型化的互连器件在电子电气设备上的广泛应用，如何解决互连器件接触电阻的在线自动检测，己成为确保互连器件质量和可靠性的关键。本文在详细阐述接触电阻检测原理的基础上，介绍了新研制的TDO—MCR一07A多

2、接点接触电阻检测仪的特点、检测方法和主．-t-R术参数，以及连接电脑和工装组成自动检测系统后，成功用于保险丝盒接触电阻自动检测的实例。关键词：接触电阻检测仪应用Doi：10．3969／j．issn．1000—6133．2010．02．009中图分类号：TM503“’文献标识码：A文章编号：1000—6133(2010)02一0040一081引言接触电阻是判断互连器件电连接是否可靠的重要参数。为证实互连器件插合或闭合的各个接点接触界面接触是否良好，能否准确检测接触电阻，一直是广大设计人员和工艺人员十分关心

3、的课题。鉴于接触电阻本身的定义，真实的接触电阻难以测得，实际只能测得包含有部分导体电阻和夹具与被检对象接触所附加电阻的总接触电阻。因为在检测开关、连接器、保险丝盒等接触电阻时，检测工装和被检对象之间也存在接触电阻，又不能采用焊接、压接等固定连接工艺。在实际检测这些互连器件接触电阻时，人们总是习惯采用四端子夹具，用单一输入输出的接触电阻测试仪(毫欧计)或伏一安法，对器件接点按标准规定进行一定比例的接点抽检。鉴于表捧与被检接点接触，造成接触界面的压力、表面镀层、表面粗糙度等随机因素都将影响检测结果，导致这一

4、参数的实际检测结果的波动和离散性很大。造成最终检测结果不稳定。为适应和满足电子通讯、汽车、军用等高端产品收稿日期：2010—4—10上选用的开关、连接器、保险丝盒等互连器件接点接触电阻在线检测的需求，国内外许多公司都在研究这些互连器件接点接触电阻自动检测的解决方案。2接触电阻概述2．1物理意义接触电阻应由以下几部分组成：(1)集中电阻在显微镜下观察互连器件接触件的表面，尽管镀金层十分光滑，但仍能观察到5微米一10微米的凸起部分。会看到插合的一对接触件的接触，并不是整个接触面的接触，而是散布在接触面上一些

5、点的接触。实际接触面必然小于理论接触面。根据表面光滑程度及接触压力大小，两者差距有的可达几千倍。电流通过实际接触面时，由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。将其称为集中电阻或收缩电阻。(2)膜层电阻由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。从接触表面状态分析；表面污染膜可分为较第2期杨奋为：新型接触电阻检测仪的应用41坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。故确切地说，也可把膜层电阻称为界面电阻。(3)导体电阻实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表

6、面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能，它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。为便于区分，将集中电阻加膜层电阻称为真实接触电阻；而将实际测得的包含有导体电阻在内的称为总接触电阻。在实际测量接触电阻时，常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计)，其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端，故实际测量的总接触电阻R由以下三部分组成，可由下式表示：R=Rc+吩+却，式中；Rc为集中电阻；Rz为膜层电阻；邱为导体电阻。接触电阻检验的目的是确定电流流经接触件

7、的接触表面的电触点时产生的电阻。如果有大电流通过高阻触点时，就可能产生过分的能量消耗，并使触点产生危险的过热现象。因此，在很多应用中均要求接触电阻低且稳定。2．2检测方法测量接触电阻除用毫欧计外，也可用伏一安计法，安培一电位计法。图l为四线端子法检测接触电阻原理图。Hc、H8、k、k分别表示为测量互连器件接点接触电阻的四个端子；其中Hc、Hs为一侧，k、IJ8为另一侧，从k、h侧向Hc、Hs侧输入恒定电流，由于IJ8和Hs之间串联有测量电压的伏特计内阻很大，由此分流的电流可忽略不计。故用测得的二端电压降

8、与电流强度之比即可得出该接点接触电阻值。用四端子法检测接触电阻，仅检测与检测工装相接触的接点间包含有部分导体电阻的总接触电阻，它与检测回路电阻不同，用二端子串联成回路，它包含了组成回路的连接导线电阻、其它器件电阻和所有接点的接触电阻。HcHsLsLeMCR—07A图1四线端子法检测接触电阻原理图在连接微弱信号电路中，设定的测试参数对接触电阻检测结果有一定影响。因为接触表面会附有氧化层，油污或其他污染物，两接触件表面会产生膜层电阻。由于膜层为