CN110007151A - 一种测量不同介质间的接触电阻的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量不同介质间的接触电阻的方法，包括：将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每次的总电阻；以及对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。本发明还公开了一种测量不同介质间的接触电阻的计算机设备和计算机可读存储介质。本发明提出的测量不同介质间的接触电阻的方法及装置可以非常简便的测量出接触电阻，且精度较高。

Description

一种测量不同介质间的接触电阻的方法及装置

技术领域

本发明涉及电路测量领域，更具体地，特别是指一种测量不同介质间的接触电阻的方法及装置。

背景技术

当两种介质接触时，在接触面会产生接触电阻。在一般的电路中，要求接触电阻在10-20mohm以下，有的开关则要求在100-500uohm以下。有些电路对接触电阻的变化很敏感。接触电阻的存在对电路，尤其是数字电路的逻辑信号会产生不利的影响。因此，如何准确地测量出不同介质之间的接触电阻尤为重要。

由于接触电阻不存在实体，在我们用一般的测量方法，比如用万用表进行电阻的测量时无法直接测量出接触电阻，只能测量出两种介质的总电阻，包括接触电阻和两种介质的体电阻。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种测量不同介质间的接触电阻的方法及装置，其能够通过一种介质厚度的变化简单直观的测量出两种介质之间的接触电阻。

基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种测量不同介质间的接触电阻的方法，包括如下步骤：将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每次的总电阻；以及对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。

在一些实施方式中，对测量的多个总电阻进行线性拟合包括：在直角坐标系中对测量的多个总电阻进行线性拟合，得到一元线性拟合曲线。

在一些实施方式中，通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻包括：将所述一元线性拟合曲线反向延长交于所述直角坐标系的纵轴，该交点为第一介质和第二介质的接触电阻。

在一些实施方式中，一元线性拟合曲线可以用下式表示：Y＝KX+b，其中，Y表示总电阻，X表示第二介质的厚度，K表示一元线性拟合曲线的斜率，b表示第一介质和第二介质的接触电阻。

在一些实施方式中，多次改变的多个第二介质的厚度成等差数列。

本发明实施例的另一方面，还提供了一种测量不同介质间的接触电阻的计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行以实现如下步骤：将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每次的总电阻；以及对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。

在一些实施方式中，对测量的多个总电阻进行线性拟合包括：在直角坐标系中对测量的多个总电阻进行线性拟合，得到一元线性拟合曲线。

在一些实施方式中，通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻包括：将所述一元线性拟合曲线反向延长交于所述直角坐标系的纵轴，交点为第一介质和第二介质的接触电阻。

在一些实施方式中，一元线性拟合曲线可以用下式表示：Y＝KX+b，其中，Y表示总电阻，X表示第二介质的厚度，K表示一元线性拟合曲线的斜率，b表示第一介质和第二介质的接触电阻。

本发明实施例的再一方面，还提供了一种测量不同介质间的接触电阻的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上所述方法的计算机程序。

本发明具有以下有益技术效果：简单易操作，准确度较高，能够适应不同的介质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的测量不同介质间的接触电阻的方法的实施例的流程示意图；

图2为接触电阻的示意图；

图3为本发明提供的一元线性拟合的曲线的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种测量不同介质间的接触电阻的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的测量不同介质间的接触电阻的方法的实施例的流程示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：

S1、将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；

S2、保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每次的总电阻；以及

S3、对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。

两种不同介质之间的接触电阻如图2所示，图中的介质1表示第一介质，介质2表示第二介质，接触电阻在介质1和介质2之间。

由于接触电阻的大小只与接触面积相关，与介质的厚度无关，因此，可以通过改变一种介质的厚度来获得接触电阻的数值。具体可以是，保持第一介质不变，将第一介质与厚度不同的第二介质分别进行贴合，每组测量出一个总电阻，在这个过程中，可以对每组进行多次测量，将平均值作为该组的总电阻值。然后对测得的总电阻值进行一元线性拟合，求得拟合的曲线，曲线与坐标轴的纵轴的交点即为第一介质和第二介质的接触电阻。

对测量的多个总电阻进行线性拟合包括：在直角坐标系中对测量的多个总电阻进行线性拟合，得到一元线性拟合曲线。

通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻包括：将所述一元线性拟合曲线反向延长交于所述直角坐标系的纵轴，该交点为第一介质和第二介质的接触电阻。

一元线性拟合曲线可以用下式表示：Y＝KX+b，其中，Y表示总电阻，X表示第二介质的厚度，K表示一元线性拟合曲线的斜率，b表示第一介质和第二介质的接触电阻。

根据优选的实施例，多次改变的多个第二介质的厚度成等差数列。

根据本发明的一个实施例，上述测量和改变可以通过例如有限元仿真工具这样的仿真工具来进行仿真。

本实施例以铜和FR4材料的接触为例进行说明。本实施例采用1盎司的铜皮，铜皮的面积为0.01平方米，为了测量的准确性，FR4的面积可以大于0.01平方米，具体大小不做限制。本实施例选取了五个FR4的样品，厚度分别为50um、70um、90um、110um和130um，分别将五个FR4与铜皮组合为图2的模型，对其电阻进行仿真。仿真得到的总电阻五点作图如图3所示，图3中的横坐标表示厚度，单位为um，纵坐标表示接触电阻，单位为Ω。可以看出，拟合的函数为y＝10.02x+0.0585，铜皮的电阻可忽略不计，则接触电阻为58.5mΩ。同样的方法可以测得任意两种介质之间的接触电阻。

需要特别指出的是，上述测量不同介质间的接触电阻的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于测量不同介质间的接触电阻的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。

基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，上述指令由上述处理器执行以实现如下步骤：将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每此的总电阻；以及对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。

根据本发明的一个实施例，上述测量和改变可以通过例如有限元仿真工具这样的仿真工具来进行仿真。在一些实施方式中，对测量的多个总电阻进行线性拟合包括：在直角坐标系中对测量的多个总电阻进行线性拟合，得到一元线性拟合曲线。在一些实施方式中，通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻包括：将所述一元线性拟合曲线反向延长交于所述直角坐标系的纵轴，交点为第一介质和第二介质的接触电阻。在一些实施方式中，一元线性拟合曲线可以用下式表示：Y＝KX+b，其中，Y表示总电阻，X表示第二介质的厚度，K表示一元线性拟合曲线的斜率，b表示第一介质和第二介质的接触电阻。

本发明还提供了一种测量不同介质间的接触电阻的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上所述方法的计算机程序。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，测量不同介质间的接触电阻的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测量不同介质间的接触电阻的方法，其特征在于，包括：

将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；

保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每次的总电阻；以及

对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对测量的多个总电阻进行线性拟合包括：在直角坐标系中对测量的多个总电阻进行线性拟合，得到一元线性拟合曲线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻包括：将所述一元线性拟合曲线反向延长交于所述直角坐标系的纵轴，所述交点为所述第一介质和第二介质的接触电阻。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一元线性拟合曲线可以用下式表示：

Y＝KX+b，其中，Y表示总电阻，X表示第二介质的厚度，K表示一元线性拟合曲线的斜率，b表示第一介质和第二介质的接触电阻。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多次改变的多个第二介质的厚度成等差数列。

6.一种计算机设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行以实现如下步骤：

将第一介质和第二介质贴合在一起，测量二者的总电阻；

保持第一介质不变并多次改变第二介质的厚度，分别测量每次的总电阻；以及

对测量的多个总电阻进行线性拟合，并通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻。

7.根据权利要求6所述的计算机设备，其特征在于，对测量的多个总电阻进行线性拟合包括：在直角坐标系中对测量的多个总电阻进行线性拟合，得到一元线性拟合曲线。

8.根据权利要求7所述的计算机设备，其特征在于，通过拟合所得到的曲线来确定第一介质和第二介质的接触电阻包括：将所述一元线性拟合曲线反向延长交于所述直角坐标系的纵轴，所述交点为所述第一介质和第二介质的接触电阻。

9.根据权利要求8所述的计算机设备，其特征在于，所述一元线性拟合曲线可以用下式表示：

Y＝KX+b，其中，Y表示总电阻，X表示第二介质的厚度，K表示一元线性拟合曲线的斜率，b表示第一介质和第二介质的接触电阻。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时执行权利要求1-5任意一项所述的方法。