CN101201378A - 电接触件瞬断测试系统 - Google Patents

Abstract

一种电接触件瞬断测试系统，包括计算机以及与处理器，与计算机连接适配转换器，适配转换器包括可开启两壳体，一个壳体内设有绝缘内芯，另一个壳体内设有测试针，处理器包括恒定时间信号源以及可对电接触件同时测试依次连接的恒流电路、检测放大电路、逻辑电路、信号处理电路、程控计数电路以及计时器，检测放大电路连接有高速比较器，程控计数电路设置有单片机，该单片机在接收到高速比较器发送的一个跳变信号后计数一次实现检测。本发明可用于检测各种开关、连接器、继电器以及线缆组件等电接触件，测试准确、高效。

Description

电接触件瞬断测试系统

技术领域

本发明涉及一种电子产品接触件的测试系统，具体涉及一种电接触件瞬断测试系统。

背景技术

电子产品接触件，如：各种开关、连接器、继电器以及线缆组件等等，在实际应用中都存在瞬间断电的现象。

瞬间断电是指含有电接触件的互连电路常见的一种失效模式。电接触件接触形式有点接触、线接触、面接触三种形式，不论何种接触形式都将在接触部位产生电阻。在所有影响接触电阻的因素中，接触压力是影响接触电阻大小的主要因素，所对应的接触电阻是“静态接触电阻”；由于运动是绝对的，在实际振动、冲击、碰撞等动态应用环境中，这些因素将影响接触部位的接触压力，接触电阻必将随接触压力数值、方向及时间的变化而变化，此时的接触电阻称为“动态接触电阻”。瞬间断电的现象产生原因是电接触件在工作时会产生振动，振动时电接触件的接触点结合的紧密程度，以及压力会产生变化，紧密程度和压力的变化会引起接触点之间的动态接触电阻增大或者减少，当动态接触电阻增大的值超过某个规定值时，表现为断开，会导致传输信号或能量的瞬间中断，这种现象称为瞬间断电的现象。它是影响电接触件类互连电路可靠性的关键技术环节。

“瞬间断电”轻者会使电接触件类互连电路无法稳定工作，严重时甚至会使电接触件类互连电路中断而造成不可估量的后果。

传统的技术条件中笼统地用“无电接触不良”方法来定义，无法定量地评定电接触件类互连电路电接触的可靠性。许多电接触件类互连电路技术标准中将瞬间断电的时间是否大于1微秒，作为瞬断的判断依据。个别标准还规定了在此过程中，接触电阻的增值不能大于某一量值。通过这样量化，使得这一短暂存在的现象更加具体，具有很好的可测量性。

通常是在产品进行振动、冲击、碰撞等动态应力环境模拟试验时，对被检电接触器件及其组件(线束)在规定的时间、规定的方向，施加规定的频率和加速度，应用瞬断检测仪作为监测仪器检查有否超过规定的瞬间断电现象。

造成电接触件类互连电路动态接触电阻变化的原因很多。例如操作人员在采用焊接、压接等端接工艺时造成虚焊或虚压，装配时不规范操作引起的不可靠连接，这些部会使传输信号发生极大的衰减或反射，导致信号失真；此外，还应消除外在因素的影响，主要是指安装夹具、试验和检测设备等影响。在进行振动、冲击、碰撞等动态应力环境试验时安装夹具在结构刚度的设计、材料选用、尺寸加工、安装调试时应尽可能防止谐振的产生，因为安装夹具的谐振对试验结果影响很大。

发明内容

本发明提供了一种电接触件瞬断测试系统，其解决了背景技术中瞬断测试结果不准确以及效率低的技术问题。

解决电接触件类互连电路动态接触电阻变化的分析：

1、应在保证其使用性能的前提下，适当增大电接触件接触压力，减小接触电阻，但过大的接触压力会出现接触电阻钝化现象，即使接触压力增加很多，接触电阻也不会明显减小；相反会造成接触件的磨损加剧，使用寿命缩短等诸多问题。

2、由于电接触件类互连电路及其接触件都有各自不同的谐振频率。实践证明；当谐振频率较低时，电接触瞬断失效现象大多发生在80HZ以下的低频段。而谐振频率较高时，电接触瞬断失效现象大多发生在200HZ以下的高频段。

本发明的技术解决方案是：

一种电接触件瞬断测试系统，包括计算机以及与计算机连接的处理器，其特殊之处在于：还包括与计算机连接适配转换器，所述的适配转换器包括可开启两壳体1，所述的一个壳体1内设有绝缘内芯2，另一个壳体1内设有测试针3；所述的处理器包括恒定时间信号源以及可对电接触件同时测试依次连接的恒流电路、检测放大电路、逻辑电路、信号处理电路、程控计数电路以及计时器；所述的检测放大电路连接有高速比较器，所述的程控计数电路设置有单片机，该单片机在接收到高速比较器发送的一个跳变信号后计数一次。

上述的恒定时间信号源为石英晶体恒定时间信号源。

上述的计算机还包括数据库和显示器，该数据库存储电接触件的各种标准参数，并比较测试的参数与各种标准参数，所述的显示器用于显示比较的结果。

上述的计算机还包括用户权限管理单元，用于该系统的加密和安全操作。

上述的可开启两壳体1为螺纹连接或者卡接。

上述的计算机还连接有打印机。

上测试系统可分项测试或自动化全部测试。

通过系统集成技术将以往分立的测试方法作了根本性的改进。一次连接即可测试所有点的电气参数。

本发明具有以下优点：

1、一体化结构，体积小、重量轻、结构紧凑。

2、内部独立提供工作电源，模块化设计，恒流源自动调节，操作使用方便、安全，便于维护及功能扩展。

3、高效、快速。采用高速、高精度运放、计数器、数字电路，动作时间短，实现快速的切换，可同时一次测试多达64点的瞬断时间参数。

4、系统设有温度、湿度传感器，提供环境参数，方便对测试数据准确分析。

5、备有安全急停开关，随时暂停程序运行，无须退出程序，防止误操作，可随时中断测试，更换测试件，确保操作安全。

6、系统提供RS232接口，可在远端计算机上进行测试；也可通过延长的适配电缆远离恶劣的环境试验现场进行测试。

7、灵活方便的适配转换器，可覆盖不同的被测对象，提高了测试效率。达到了一机多用(对不同被测对象)进行测试的目的。

8、人机交互功能好，易掌握；可形成各种测试数据曲线，报表，方便查询历尽记录。

附图说明

图1为本发明结构原理框图。

图2为适配器结构示意图。

图3为绝缘内芯结构示意图。

图4为测试针结构示意图。

附图标号说明：1-壳体；2-绝缘内芯；3-测试针。

具体实施方式

参见图1、图2，一种电接触件瞬断测试系统，包括计算机以及与计算机连接的处理器，还包括与计算机连接适配转换器，适配转换器包括可开启两壳体1，参见图3、图4，一个壳体1内设有绝缘内芯2，另一个壳体1内设有测试针3；处理器包括恒定时间信号源以及可对电接触件同时测试依次连接的恒流电路、检测放大电路、逻辑电路、信号处理电路、程控计数电路以及计时器，检测放大电路连接有高速比较器，程控计数电路设置有单片机，该单片机在接收到高速比较器发送的一个跳变信号后计数一次，恒定时间信号源为石英晶体恒定时间信号源，计算机还包括数据库和显示器，该数据库存储电接触件的各种标准参数，并比较测试的参数与各种标准参数，所述的显示器用于显示比较的结果，计算机还包括用户权限管理单元，用于该系统的加密和安全操作，可开启两壳体1为螺纹连接或者卡接，计算机还连接有打印机，该测试系统可分项测试或自动化全部测试。

为准确检测动态应力环境下电接触件的瞬断时间和接触电阻的变化，必须防止接触表面的氧化膜和绝缘薄膜被检测回路中的大电流或高电压击穿。在检测瞬间断电时，应控制测试的直流电流不超过150mA和测试电压不超过10V的条件下进行。检测接触电阻变化时，一般要求通过的直流电流不大于50mA，测试回路的电压不超过20mV。这样可以将动态应力条件下电接触件类互连电路的接触电阻随时间变化的整个过程的用波形显示并记录下来，通过与规定值比较，可准确判断该产品在任一时间和频率段内接触是否可靠合格。

目前许多精度要求高的电接触件类器件在振动、冲击、碰撞试验时，通常都不允许出现超过1μS的瞬间断电现象。本系统完全可以满足1μS的测试要求。当测试值大于1μS时报警。该瞬断检测系统可检测的瞬断时间为0.1μS～999.9μS，实际检测误差为0.1μS。

该系统工作原理如下：

该系统以带触摸屏的高性能平板电脑为核心，以高可靠微，当测试结束后，由微处理器读出程控计数器的数值并换算成时间发送至平板电脑，显示测试结果报表及数据曲线等。

为执行单元，可高速、精确地测定电接触件类互连电路中的瞬间断电参数。系统采用了IC(C-PLD)半导体集成电路，以高精度石英晶体作为恒定振动时间信号源。该时间信号源工作非常稳定，精确度达±100ppm。通过(多达64路)内部恒流电路、高速高精度检测放大电路、逻辑电路、信号处理电路，程控计数电路进行全部(多达64路)回路的同时测试。以石英晶体恒定振动信号源的频率为基准的时间运算单元，记录出瞬断时间和次数存放在程控计数器中。

本系统的恒流电路、检测放大电路、逻辑电路、信号处理电路和程控计数电路均可用现有技术中相应的电路，本系统中电路的附主要器件型号如下：

AD603A        D1         SO-8

AS1117M3.3    N1         SOT-223

C8051F021     D3         TQFP-64

DL5817        V7 V8      1206-D

IN4148        V2 V3      1206-D

LM319         D2         SO-14

LM2940T-5.0   N2         TO-126

MAX232A       D9         SO-16

MC79L05CP     N3         TO-92A

RED           V6         LED

TX2-5V        K1         TX2-V

工作时，由一个稳定的恒流源提供测试电流，然后通过高速、低噪声的运放电路采集该电流在被测件上产生的电压，通过放大电路并进行一定的放大，将此信号与设定门限电压进行比较，若该电压大于门限电压则由高速比较器发送一个跳变信号，由程控计数电路上的单片机接收到该信号后计数一次，重复以上工作即可知瞬断次数，同时计时器记录下所有发生瞬断的时间总和，即可准确的判断出整个测试过程中接触件的瞬断情况。

该用户管理单元的实现方式为：可指定多种用户权限级别，用户使用自己的密码登陆系统，只能操作管理员给予允许权限的软件部分，比如工程师权限可以设置测试参数，备份恢复数据库，对系统进行自检等，而操作工人则无此权限，不能操作；而管理员级别的用户则可进行全系统用户的配置。

Claims (7)

1.一种电接触件瞬断测试系统，包括计算机以及与计算机连接的处理器，其特征在于：还包括与计算机连接适配转换器，所述的适配转换器包括可开启两壳体(1)，所述的一个壳体(1)内设有绝缘内芯(2)，另一个壳体(1)内设有测试针(3)；所述的处理器包括恒定时间信号源以及可对电接触件同时测试依次连接的恒流电路、检测放大电路、逻辑电路、信号处理电路、程控计数电路以及计时器，所述的检测放大电路连接有高速比较器，所述的程控计数电路设置有单片机，该单片机在接收到高速比较器发送的一个跳变信号后计数一次。

2.根据权利要求1所述的电接触件瞬断测试系统，其特征在于：所述的恒定时间信号源为石英晶体恒定时间信号源。

3.根据权利要求1或2所述的电接触件瞬断测试系统，其特征在于：所述的计算机还包括数据库和显示器，该数据库存储电接触件的各种标准参数，并比较测试的参数与各种标准参数，所述的显示器用于显示比较的结果。

4.根据权利要求3所述的电接触件瞬断测试系统，其特征在于：所述的计算机还包括用户权限管理单元，用于该系统的加密和安全操作。

5.根据权利要求4所述的电连接器智能化测试系统，其特征在于：所述的可开启两壳体(1)为螺纹连接或者卡接。

6.根据权利要求5所述的电接触件瞬断测试系统，其特征在于：所述的计算机还连接有打印机。

7.根据权利要求6所述的电接触件瞬断测试系统，其特征在于：该测试系统可分项测试或自动化全部测试。

Images