基于开尔文四线法接插件接触电阻自动测试设计与实现

发布时间：2020-04-19 20:28

【摘要】：J27、J29、J30系列接插件属于微矩形系列接插件,接触电阻是微矩形接插件的一项关键参数,该参数是决定产品失效率的重要因素。接触电阻目前基本是采用人工测试,人工测试工作效率低下,长时间的测试还会引起操作人员疲劳影响测量质量,因此研制一种能实现微矩形接插件接触电阻自动测试,自动记录的测试设备代替人工测试显得非常的有必要。本文采用基于开尔文四线法接插件接触电阻的自动测试技术方法,设计了接插件接触电阻自动测试系统,对微矩形接插件接触电阻实现了自动测试、自动记录。测试方式采用开尔文四线法加现场校准方式,通过RS485总线采集下位机10块采集板共200路接插件接触电阻数据,通过处理后再通过TCP/IP网络将接触电阻数据传送给上位机显示软件计算、显示、打印及存储。为满足测试系统接触电阻采集精度达到±0.1mΩ的要求,硬件上采用滤波器进行信号滤波、滤除干扰信号;采用低偏差输入电压及低温漂的仪表放大器对接触电阻的电压小信号进行信号放大;采用低信噪比、动态范围宽、分辨率高的8通道16位的同步AD转换芯片进行模拟转换;软件上对接触电阻的电压小信号进行了软件滤波处理,对采集的AD转换数据进行滤波处理,可以防止采集AD值异常波动对采集精度的影响。对多路接触电阻的电压小信号采集通过电磁继电器矩阵依次切换实现,电磁继电器是通过机械触点实现信号的控制,信号关断为物理隔断,没有漏电流,可以保证输入信号实现无损耗通过,保证信号的测试精度及测试的稳定性。微矩形接插件接触电阻的测试线阻区间为0.5Ω~2Ω,由于微矩形接插件的接触电阻范围为5 mΩ~20mΩ,接触电阻阻值远小于线缆阻值,采用开尔文四线法及现场校准方式进行测试,基本可以摈除测试线缆电阻对微矩形接插件接触电阻采集的影响,保证接插件接触电阻的测试精度及一致性。基于开尔文四线法的接插件接触电阻自动测试的接插件接触电阻自动测试系统在实际测试应用中用规定线长的测试线进行测试,精度达到±0.06 mΩ、测试周期达到9S~11S要求,满足测试系统要求。
【图文】：

J27、J29、J30 系列接插件属于微矩形接插件，外壳材料主要为铝合金，插用绞线方式，引出芯数范围为 9～200 芯，网格间距有 1.27×2.54、1.91×2.54、2.54×3.82×2.54 等，接触件连接方式有压接、焊接、直插（弯插）印制板等多种连接具有体积小、重量轻、接触件密集度、连接可靠性高的特点，外形图见 1.1。J27、J30 系列接插件主要用于航空、航天、船舶、兵器等军工行业，军用产品决定了品要求的高可靠性，要求其关键参数均需进行 100%测试。其中接触电阻是决定件产品性能的重要关键参数，是产品装配提交及出厂检验的重要测试环节，需要100%测试，目前国内对接触电阻的测试主要采用微电阻仪进行手工测试，由于形系列接插件体积小，引出芯数较多（9～200 芯），，人工测试耗费时间较多，效率低，长时间的测试还会引起操作人员疲劳，影响测量质量，因此研制一种能接插件接触电阻自动测试，自动记录的测试系统代替人工对接插件接触电阻进行测试显得非常的有必要。

图1.3数字源表仪器、纳伏表开尔文式测试接触电阻示意图2400 系列仪器控制恒定电流流过接插件接触电阻，而纳阻两端恒流流过产生的电压降。进行干电路测试时，先将 20mV，如果测试线较长，其两端产生的电压降会远大于用开尔文四线法将测试线接在接插件接触电阻两端使接现在接插件接触电阻两端，采取该方式可忽略测试线产生试值的准确性。着国内自动检测技术的不断发展，国内已经有多家公司进行研究并取得了不错的研究成果，例如成都天奥测控技触电阻测量控制模块，具有 16-bit 高分辨率，最高 100K多可实现 64 路接触电阻自动扫描采集能力；成都实时测T-1 多功能接触电阻综合测试台，具有 16-bit 高分辨率，，每次最多也可实现 64 路接触电阻扫描采集能力，并可
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM934.14

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本文编号：2633708