CN109029229A - 高速信号连接器有效接触行程测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速信号连接器有效接触行程测试系统及测试方法，涉及连接器接触行程测试领域，包括：插拔力试验机，其用于将所述公信号连接器与母信号连接器进行配接，并记录配接时产生的位移和插拔力；微欧表，其用于所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电阻测试。工控机，其用于接收所述插拔力试验机发送的位移和插拔力以及微欧表发送的接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。本发明能够直观准确的确定连接器有效接触行程。

Description

高速信号连接器有效接触行程测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及连接器接触行程测试领域，具体涉及一种高速信号连 接器有效接触行程测试系统及测试方法。

背景技术

目前连接器接触行程数据对于连接的可靠性十分重要，通信系统 信号连接器许多软故障同该数据有关。对于高速信号连接器来说，若 连接有效行程太大(连接端子偏长)，连接器体积相对较大，尽管接 触连接可靠，但占用相对较大空间，同时在高频条件下的天线效应， 不利于高速信号传输；假若连接有效行程太小(端子偏短)，由于实 际应用中存在多种配合及加工误差，致使接触连接可靠性下降。

正因为如此，相关标准要求信号连接器有效接触行程不小于 0.51mm。在高频条件下小有效行程天线效应弱，有利于高速信号传 输，有利于减小连接器的体积，从而减小通信设备的体积并提高传输 容量。因此在实际设计及应用中准确地测试高速信号连接器有效接触 行程数据显得尤为重要。

然而使用常用的工具测试该数据十分困难，因为公母连接器的可 靠接触是通过对应的端子配接并保持适当的正压力作用完成的，为了 保证端子定位固定及合适的正压力，金属端子外面包着塑胶壳体等结 构固定端子，倘若把连接器塑胶壳体破坏，相应端子位置不是实际工 作的位置，受力状态也不是工作时的状态，在这种条件下测试接触行 程没有实际参考价值。采用插拔力与位移对应关系曲线大致估算方 法，误差较大。在信号传输速率低，连接器体积比较大，连接行程余 量较多情况下，大致估计推算法对实际应用影响不明显。但是随着模 块小型高速化及设备小型高容量化需求驱动下，势必要求连接器小型 高速化，这样接触行程不可能有太多的余量，此外，采用传统的接触 行程估计推算法，需要仔细研究公母信号连接器各部件的结构与它们 在连接器端子配接中所起作用与功能，深入分析连接器的各部分配接 时引起插拔力变化，从而估计信号连接器接触端子起连接作用开始位 置，根据端子接触连接开始位置及信号配接的插拔力与配接位移曲线 大致估计接触行程；该方法无法知道在某种连接状态是否稳定可靠， 因此无法获取有效接触行程；另外，该方法不直观并需要建立在相关 经验积累的基础上，误差较大，对接触行程较小的高速信号连接器不 适用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够直 观准确的确定连接器有效接触行程的高速信号连接器有效接触行程 测试系统。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种高速信号连接器有效接触行程测试系统，用于测试公信号连 接器与母信号连接器配接时的有效接触行程，包括：

插拔力试验机，其用于将所述公信号连接器与母信号连接器进行 配接，并记录配接时产生的位移和插拔力；

微欧表，其用于所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触 电阻测试；以及

工控机，其用于接收所述插拔力试验机发送的位移和插拔力以及 微欧表发送的接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻 的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

在上述技术方案的基础上，所述插拔力试验机上设有荷重传感 器，所述荷重传感器将配接时产生插拔力发送至所述工控机。

在上述技术方案的基础上，所述工控机还包括显示器，所述显示 器用于显示所述插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

与此同时，本发明的另一个目的在于提供一种能够直观准确的确 定连接器有效接触行程的高速信号连接器有效接触行程测试方法。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于上述高速信号连接器有效接触行程测试系统的测试方 法，该方法包括以下步骤：

插拔力试验机将所述公信号连接器与母信号连接器进行配接，并 将配接时产生的位移和插拔力发送至所述工控机；

微欧表将所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电阻 的阻值发送至所述工控机；

工控机接收所述位移、插拔力和接触电阻的阻值，并根据所述位 移、插拔力和接触电阻的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电 阻与位移的曲线；

根据插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线，分辨公信 号连接器与母信号连接器接触状态的相对位置，获取接触电阻大小的 变化情况及对应的相对位移，得到有效接触行程。

在上述技术方案的基础上，所述得到有效接触行程的步骤具体包 括：

根据插拔力与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器开 始接触的位置；

根据接触电阻与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器 为单点连接接触的位置；

根据接触电阻与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器 为两点连接接触的位置；

根据插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线，确定有效 接触行程的位移区间的左端点和右端点，得到有效接触行程。

在上述技术方案的基础上，插拔力与位移的曲线包括插入力与位 移的曲线以及拔出力与位移的曲线，当出现插入力与位移的曲线时， 判定公信号连接器与母信号连接器开始接触。

在上述技术方案的基础上，接触电阻与位移的曲线包括插入时接 触电阻与位移的曲线和拔出时接触电阻与位移的曲线，当出现插入时 接触电阻与位移的曲线时，判定公信号连接器与母信号连接器进入单 点连接接触状态。

在上述技术方案的基础上，当插入时接触电阻与位移的曲线中出 现由一段稳定的曲线段过渡另一曲线段而形成台阶时，判定公信号连 接器与母信号连接器由单点连接接触状态进入两点连接接触状态。

在上述技术方案的基础上，所述插拔力试验机上设有荷重传感 器，所述荷重传感器将配接时产生插拔力发送至所述工控机。

在上述技术方案的基础上，所述工控机还包括显示器，所述显示 器显示所述插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的高速信号连接器有效接触行程测试方法，主要通过测量 公信号连接器与母信号连接器配接接触电阻及对应相对位移来确定 连接器接触行程。该方法测试接触行程时，不需要破坏公信号连接器 与母信号连接器配接正常工作状态，通过分辨公信号连接器与母信号 连接器接触状态的相对位置及动态接触过程中接触电阻大小的变化 确定可靠连接的位移区间，结合连接器插拔的整个行程能够直观准确 的确定连接器有效接触行程。

附图说明

图1为本发明实施例中插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位 移的曲线示例图。

图中：1-公信号连接器与母信号连接器插入开始接触始点或拔出 完全脱离终点，2-插入时接触电阻与位移的曲线，3-拔出时接触电阻 与位移的曲线，4-插入力与位移的曲线，5-拔出力与位移的曲线，6- 有效接触行程，7-公信号连接器与母信号连接器插入终点或拔出开始 脱离始点。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种高速信号连接器有效接触行程测试系统，用于 测试公信号连接器与母信号连接器配接时的有效接触行程，其包括：

插拔力试验机，其用于将所述公信号连接器与母信号连接器进行 配接，并记录配接时产生的位移和插拔力。

插拔力试验机适用于各种连接器的插拔力试验，插拔力试验机能 解决各种连接器测试的夹具问题，及测试时公信号连接器与母信号连 接器能自动对准，不会有吃单边的问题。

微欧表，其用于所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触 电阻测试。微欧表主要用于测量接触电阻的大小。

工控机，其用于接收所述插拔力试验机发送的位移和插拔力以及 微欧表发送的接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻 的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

工控机(Industrial Personal Computer，IPC)即工业控制计算机， 是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与 控制的工具总称。

实施例2：

本实施例提供一种高速信号连接器有效接触行程测试系统，用于 测试公信号连接器与母信号连接器配接时的有效接触行程，其包括：

插拔力试验机，其用于将所述公信号连接器与母信号连接器进行 配接，并记录配接时产生的位移和插拔力；

微欧表，其与所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电 阻相连；以及

工控机，其用于接收所述插拔力试验机发送的位移和插拔力以及 微欧表发送的接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻 的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

进一步地，所述插拔力试验机上设有荷重传感器，所述荷重传感 器将配接时产生插拔力发送至所述工控机。

荷重传感器是通过检验受力载体所受的载荷来完成对物体受力 的测量的传感器装置。荷重传感器能将从载体传来的压力转化成相应 的电信号，从而达到测量的目的。

实施例3：

本实施例提供一种高速信号连接器有效接触行程测试系统，用于 测试公信号连接器与母信号连接器配接时的有效接触行程，其包括：

插拔力试验机，其用于将所述公信号连接器与母信号连接器进行 配接，并记录配接时产生的位移和插拔力；

微欧表，其与所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电 阻相连；以及

工控机，其用于接收所述插拔力试验机发送的位移和插拔力以及 微欧表发送的接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻 的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

进一步地，所述工控机还包括显示器，所述显示器用于显示所述 插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

实施例4：

本实施例提供一种基于实施例1所述的高速信号连接器有效接 触行程测试系统的测试方法，该方法包括以下步骤：

插拔力试验机将所述公信号连接器与母信号连接器进行配接，并 将配接时产生的位移和插拔力发送至所述工控机；

微欧表将所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电阻 的阻值发送至所述工控机；

工控机接收所述位移、插拔力和接触电阻的阻值，并根据所述位 移、插拔力和接触电阻的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电 阻与位移的曲线；

根据插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线，分辨公信 号连接器与母信号连接器接触状态的相对位置，获取接触电阻大小的 变化情况及对应的相对位移，得到有效接触行程。

本实施例中，主要通过测量公信号连接器与母信号连接器配接接 触电阻及对应相对位移来确定连接器接触行程。该方法测试接触行程 时，不需要破坏公信号连接器与母信号连接器配接正常工作状态，通 过分辨公信号连接器与母信号连接器接触状态的相对位置及动态接 触过程中接触电阻大小的变化确定可靠连接的位移区间，结合连接器 插拔的整个行程能够直观准确的确定连接器有效接触行程。

实施例5：

作为一个较好的可选方式，在实施例1的基础上，所述得到有效 接触行程的步骤具体包括：

根据插拔力与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器开 始接触的位置；

插拔力与位移的曲线包括插入力与位移的曲线以及拔出力与位 移的曲线。接触电阻与位移的曲线包括插入时接触电阻与位移的曲线 和拔出时接触电阻与位移的曲线，插入时接触电阻与位移的曲线和拔 出时接触电阻与位移的曲线是一个曲线组成部分。

以插入方向为例，参见图1所示，随着公信号连接器与母信号连 接器之间配接间隙减小，当插入到某一位置时，公信号连接器与母信 号连接器开始接触，此时参见图1中的插入力与位移的曲线所示，图 1中将出现插入力。即出现插入力与位移的曲线时，即可判定公信号 连接器与母信号连接器开始接触。

根据接触电阻与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器 为单点连接接触的位置；

随着公信号连接器与母信号连接器之间配接间隙进一步减小，公 信号连接器与母信号连接器进入单点连接接触状态，此时，此时参见 图1中所示，图1中将出现插入时接触电阻与位移的曲线，即当出现 插入时接触电阻与位移的曲线时，判定公信号连接器与母信号连接器 进入单点连接接触状态。由于连接接触点只有一个点，并且正向压力 小等，因此接触电阻数值相对较大。

根据接触电阻与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器 为两点连接接触的位置；

随着公信号连接器与母信号连接器之间配接间隙更进一步减小， 公信号连接器与母信号连接器过渡到两点连接接触状态。具体表现 为，图1中插入时接触电阻逐步减小并趋于稳定，由于连接接触点有 两点并且正向压力等参数达到设计要求，因此连接接触电阻数值相对 较小，此外，插入时接触电阻与位移的曲线中将会出现由单点连接接 触状态过渡到两点连接接触状态对应的曲线特征，即由单点连接接触 状态中的一段稳定曲线过渡到两点连接接触状态的曲线会产生一台 阶，根据这个台阶的出现，便可判定公信号连接器与母信号连接器由 单点连接接触状态进入两点连接接触状态。

根据插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线，确定有效 接触行程的位移区间的左端点和右端点，得到有效接触行程。

当定公信号连接器与母信号连接器进入两点连接接触后，由于连 接接触点始终保持两点接触，并且正向压力等参数达到设计要求，因 此接触电阻数值稳定在较小数值，并出现可靠连接的位移区间，该区 间为高速信号连接器稳定可靠有效接触区间。

具体而言，若从某位置起，接触电阻开始在预设的很小的波动范 围跳动，就认为接触电阻的阻值基本稳定，则该位置为有效接触行程 的位移区间的左端点。随着公信号连接器与母信号连接器进一步插 入，根据插入力与位移的曲线，当出现插入力突然增大，则对应的位 置为有效接触行程的位移区间的右端点。从而，在对图1做出分析后， 即可准确快速的得到有效接触行程。

公信号连接器与母信号连接器拔出操作过程与插入过程相反，首 先，公信号连接器与母信号连接器从两点接触的可靠连接状态过渡到 单点接触的不稳定连接状态，接触电阻从较小的稳定值过度到波动较 大的值。随着公信号连接器与母信号连接器拔出操作更进一步，公信 号连接器与母信号连接器间隙逐步增大，公信号连接器与母信号连接 器逐步达到完全脱离状态，接触电阻从波动较大值状态过度到开路状 态，具体参见图1中的拔出时接触电阻与位移的曲线及拔出力与位移 的曲线。

实施例6：

作为一个较好的可选方式，在实施例1的基础上，所述插拔力试 验机上设有荷重传感器，所述荷重传感器将配接时产生插拔力发送至 所述工控机。

进一步地，所述工控机还包括显示器，所述显示器显示所述插拔 力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细 描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种高速信号连接器有效接触行程测试系统，用于测试公信号连接器与母信号连接器配接时的有效接触行程，其特征在于，包括：

插拔力试验机，其用于将所述公信号连接器与母信号连接器进行配接，并记录配接时产生的位移和插拔力；

微欧表，其用于所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电阻测试；以及

工控机，其用于接收所述插拔力试验机发送的位移和插拔力以及微欧表发送的接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

2.如权利要求1所述的高速信号连接器有效接触行程测试系统，其特征在于：所述插拔力试验机上设有荷重传感器，所述荷重传感器将配接时产生插拔力发送至所述工控机。

3.如权利要求1所述的高速信号连接器有效接触行程测试系统，其特征在于：所述工控机还包括显示器，所述显示器用于显示所述插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。

4.一种基于权利要求1所述的高速信号连接器有效接触行程测试系统的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

插拔力试验机将所述公信号连接器与母信号连接器进行配接，并将配接时产生的位移和插拔力发送至所述工控机；

微欧表将所述公信号连接器与母信号连接器配接时的接触电阻的阻值发送至所述工控机；

工控机接收所述位移、插拔力和接触电阻的阻值，并根据所述位移、插拔力和接触电阻的阻值，生成插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线；

根据插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线，分辨公信号连接器与母信号连接器接触状态的相对位置，获取接触电阻大小的变化情况及对应的相对位移，得到有效接触行程。

5.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于，所述得到有效接触行程的步骤具体包括：

根据插拔力与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器开始接触的位置；

根据接触电阻与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器为单点连接接触的位置；

根据接触电阻与位移的曲线，确定公信号连接器与母信号连接器为两点连接接触的位置；

根据插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线，确定有效接触行程的位移区间的左端点和右端点，得到有效接触行程。

6.如权利要求5所述的测试方法，其特征在于：插拔力与位移的曲线包括插入力与位移的曲线以及拔出力与位移的曲线，当出现插入力与位移的曲线时，判定公信号连接器与母信号连接器开始接触。

7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于：接触电阻与位移的曲线包括插入时接触电阻与位移的曲线和拔出时接触电阻与位移的曲线，当出现插入时接触电阻与位移的曲线时，判定公信号连接器与母信号连接器进入单点连接接触状态。

8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于：当插入时接触电阻与位移的曲线中出现由一段稳定的曲线段过渡另一曲线段而形成台阶时，判定公信号连接器与母信号连接器由单点连接接触状态进入两点连接接触状态。

9.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于：所述插拔力试验机上设有荷重传感器，所述荷重传感器将配接时产生插拔力发送至所述工控机。

10.如权利要求4所述的测试方法，其特征在于：所述工控机还包括显示器，所述显示器显示所述插拔力与位移的曲线以及接触电阻与位移的曲线。