CN110838653A - 一种插合距离可测的电连接器及插合距离测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种插合距离可测的电连接器，包括连接插头和连接插座，在连接插头和连接插座上还对应设置有一组或多组电阻位移传感器，电阻位移传感器包括插针端子和插孔端子，插针端子上的电阻插针为具有阻值的导电体，电连接器插合时，电阻插针的外壁与插孔电极端口的内壁滑动电性连接。本发明还公开了一种插合距离的测试方法，用于测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域。本发明通过电阻位移传感器以及设备端的检测电路，测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，从而消除电连接器插合不到位、或者插合歪斜造成的设备无法工作、损坏电连接器、以及可能出现的质量隐患，同时也便于在设备检修时，对电连接器连接可靠性的辨别。

Description

一种插合距离可测的电连接器及插合距离测试方法
技术领域
本发明涉及电连接器技术领域，尤其是涉及一种插合距离可测的电连接器及插合距离的测试方法。
背景技术
电连接器作为一种可以实现信号断开和导通的机电元件，若插合不到位会导致信号不通，设备无法正常工作；若插头、插座之间的插合力过大，会降低电连接器的使用寿命，甚至损坏电连接器。作为设备接口的电连接器，往往具有体积大、传输信号种类多、芯数多、盲插拔的特点，这种电连接器在使用过程中往往存在以下问题：
1、由于机箱的设计制造误差，导致电连接器无法插合到位或插合力过大；
2、电连接器的锁紧力大导致插合不到位，如大壳体号的螺纹式或卡扣式圆形电连接器；
3、电连接器尾部拖曳很粗的电缆导致电连接器插合偏斜；
4、作为设备与设备之间互连接口的集成化电连接器，在盲插的过程中也容易出现插合偏斜的现象。
以上现象往往会导致设备无法工作或存在质量隐患，且增大设备在检修时辨别问题的难度。因此，有必要对电连接器的插合状态进行检测，确保电连接器能够正确插合。现有的电连接器不具备对插头、插座插合距离检测的功能，因此有必要在电连接器中设计插头、插座插合距离检测结构，使其具备对插头、插座之间插合距离的检测功能。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种插合距离可测的电连接器，其目的在于：对电连接器的插合距离进行检测。
本发明还公开了一种电连接器插合距离的测试方法，其目的在于：测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，确保电连接器能够正确插合。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种插合距离可测的电连接器，包括连接插头和连接插座，在连接插头和连接插座上还对应设置有一组或多组电阻位移传感器；
所述电阻位移传感器包括插针端子和插孔端子；
所述插针端子主要由电阻插针和插针导线组成，其中，电阻插针为具有阻值的导电体；
所述插孔端子主要由插孔电极和插孔导线组成，其中，插孔电极端口的内径小于插孔电极其余部分的内径；
连接插头与连接插座插合时，插针端子与插孔端子对应插合，电阻插针的外壁与插孔电极端口的内壁滑动电性连接。
为了进一步地改进技术方案，所述插针端子设置在连接插头上，连接插头设有用于安装插针端子的绝缘安装孔；所述插孔端子设置在连接插座上，连接插座设有用于安装插孔端子的绝缘安装孔；所述插针端子、所述插孔端子均设有与各自绝缘安装孔相对应的安装台阶。
为了进一步地改进技术方案，所述插针端子设置在连接插座上，连接插座设有用于安装插针端子的绝缘安装孔；所述插孔端子设置在连接插头上，连接插头设有用于安装插孔端子的绝缘安装孔；所述插针端子、所述插孔端子均设有与各自绝缘安装孔相对应的安装台阶。
为了进一步地改进技术方案，在连接插头和连接插座上对应设置有两组电阻位移传感器，两组电阻位移传感器分别设置在连接插头和连接插座插合端的两侧。
为了进一步地改进技术方案，所述插孔电极端口设有开槽收口，开槽收口的内径小于插孔电极其余部分的内径。
为了进一步地改进技术方案，所述电阻插针的材质为均阻值导电材质。
一种电连接器插合距离的测试方法，包括以下步骤：
S1：连接插头与连接插座插合后，向两组电阻位移传感器施加相同的电压U，使两组电阻位移传感器分别产生电流；
S2：通过设备端的检测电路分别检测两组电阻位移传感器上的电流，并得到电流值I 1、I 2；
S3：根据电阻的计算公式：R＝U/I，得到R1，R2；
再根据阻值材料长度的计算公式：L＝RS/ρ，得到插针端子在插孔端子内的位移量L1、L2；
式中：插针端子的截面面积为S；
插针端子的电阻率为ρ；
S4：设备端的检测电路对位移量L1、L2与插合设定区域进行比较，Y1、Y2分别是插合设定区域的两个端点，如果同时满足：
Y1≤L1≤Y2，Y1≤L2≤Y2；
则设备端的检测电路判断连接插头与连接插座的插合距离达到要求，否则，判断插合距离达不到要求。
由于采用上述技术方案，相比背景技术，本发明具有如下有益效果：
本发明的一种插合距离可测的电连接器，通过在连接插头和连接插座上对应设置一组或多组电阻位移传感器，实现对连接插头与连接插座插合距离的检测。
本发明的一种电连接器插合距离的测试方法，可以测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，确保电连接器能够正确插合。
在航空领域，电连接器的连接可靠性对飞行器的安全性尤为重要，本发明的插合距离可测的电连接器以及应用于该电连接器的插合距离的测试方法，可以通过电阻位移传感器以及设备端的检测电路，测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，从而消除电连接器插合不到位、或者插合歪斜造成的设备无法工作、电连接器的损坏、以及可能出现的质量隐患。
本发明不但可以测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，而且可以判断插合不到位是由于插合不到位、还是由于插合过度、或者是由于插合存在歪斜造成的。这种判断对电连接器连接可靠性的辨别十分重要，尤其在设备检修时，可以快速排除电连接器的连接质量对设备造成的影响。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为插针端子的结构示意图。
图3为插孔端子的结构示意图。
图4为插针端子与插孔端子插合时的结构示意图。
图中：1、连接插头；2、连接插座；3、电阻位移传感器；3.1、插针端子；3.11、电阻插针；3.12、插针导线；3.2、插孔端子；3.21、插孔电极；3.22、插孔导线；4、插头绝缘体；5、插座绝缘体；6、插头壳体；7、插座壳体。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
一种插合距离可测的电连接器，用于对电连接器插合距离的检测。
如图1所示，所述电连接器包括连接插头1和连接插座2，在连接插头1和连接插座2上还对应设置有一组或多组电阻位移传感器3。本实施例中，电阻位移传感器3设置有两组，两组电阻位移传感器3分别设置在连接插头1和连接插座2插合端的两侧。两组电阻位移传感器3分别设置在连接插头1和连接插座2插合端的两侧，可以放大连接插头1和连接插座2的插合误差，有利于提高对电连接器插合状态检测的精度。
所述电阻位移传感器3包括插针端子3.1、以及与插针端子3.1对应插合的插孔端子3.2。
如图2所示，所述插针端子3.1主要由电阻插针3.11和插针导线3.12组成，其中，电阻插针3.11为具有阻值的导电体。电阻插针由阻值均匀、阻值温漂小的电阻材料加工而成。
如图3所示，所述插孔端子3.2主要由插孔电极3.21和插孔导线3.22组成，其中，插孔电极3.21端口设有开槽收口，开槽收口的内径小于插孔电极3.22其余部分的内径。
插针端子3.1与插孔端子3.2不分配合方向，插针端子3.1可以设置在连接插头1上，也可以在连接插座2上。本实施例中，插针端子3.1设置在连接插头1上，连接插头1上设置有插头绝缘体4，插头绝缘体4上设有用于安装插针端子3.1的绝缘安装孔；插孔端子3.2设置在连接插座2上，连接插座2上设置有插座绝缘体5，插座绝缘体5上设有用于安装插孔端子3.2的绝缘安装孔。插针端子3.1、插孔端子3.2均设有与各自绝缘安装孔相对应的安装台阶，插针端子3.1、插孔端子3.2通过各自的安装台阶，安装在各自对应的绝缘安装孔内。绝缘安装孔的作用，一是固定插针端子3.1、插孔端子3.2，使插针端子3.1、插孔端子3.2能够同轴插合；二是将插针端子3.1与插头壳体6电性绝缘，将插孔端子3.2与插座壳体7电性绝缘，防止插头壳体6与插座壳体7插合时，插针端子3.1与插孔端子3.2发生短路。
如图4所示，连接插头1与连接插座2插合时，两组电阻位移传感器3上的插针端子3.1对应插入插孔端子3.2的插孔内。插合时，电阻插针3.11的外壁与插孔电极3.21开槽收口的内壁滑动电性连接。
电阻插针3.11的外壁与插孔电极3.21开槽收口的内壁滑动电性连接，使电阻位移传感器3成为导电体，由于电阻插针3.11为具有阻值的导电体，因此，随着插针端子3.1在插孔端子3.2内的位移量增大，电阻位移传感器3的阻值逐渐减小。
根据电阻公式R＝ρL/S可知，在插针端子3.1截面面积不变、且温度变化不大的情况下，电阻值R与插针端子3.1的导电长度L为线性关系。随着插针端子3.1在插孔端子3.2内的位移量逐渐增大，插针端子3.1的导电长度L逐渐减小，电阻位移传感器3的阻值也逐渐减小。设备端可通过对电阻位移传感器3电阻值的检测，得到插针端子3.1与插孔端子3.2插合的插合距离，从而实现对电连接器插合距离的检测。
基于上述插合距离可测的电连接器，本发明还公开了一种电连接器插合距离的测试方法，用于测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，确保电连接器能够正确插合。
下面以两个实施例，详细说明电连接器插合距离的测试方法。
实施例1：
所述电连接器插合距离的测试方法，包括以下步骤：
S1：连接插头1与连接插座2插合后，向两组电阻位移传感器3施加相同的电压U＝5V DC，使两组电阻位移传感器3分别产生电流；
S2：通过设备端的检测电路分别检测两组电阻位移传感器3上的电流，并得到电流值I1＝0.1A、I 2＝0.1A；
S3：根据电阻的计算公式：R＝U/I，得到R1＝50Ω，R2＝50Ω；
再根据阻值材料长度的计算公式：L＝RS/ρ，得到插针端子3.1在插孔端子3.2内的位移量L1＝4mm、L2＝4mm；
式中：插针端子3.1的截面面积为S＝7.1平方毫米；
插针端子3.1的电阻率为ρ＝88.75Ωmm；
S4：设备端的检测电路对位移量L1、L2与插合设定区域进行比较，Y1、Y2分别是插合设定区域的两个端点，Y1＝3mm、Y2＝5mm；
3≤L1≤5，3≤L2≤5；
则，设备端的检测电路判断连接插头1与连接插座2的插合距离达到要求，连接插头1与连接插座2的插合正确。
实施例2：
所述电连接器插合距离的测试方法，包括以下步骤：
S1：连接插头1与连接插座2插合后，向两组电阻位移传感器3施加相同的电压U＝5V DC，使两组电阻位移传感器3分别产生电流；
S2：通过设备端的检测电路分别检测两组电阻位移传感器3上的电流，并得到电流值I 1＝0.1A、I 2＝0.067A；
S3：根据电阻的计算公式：R＝U/I，得到R1＝50Ω，R2＝75Ω；
再根据阻值材料长度的计算公式：L＝RS/ρ，得到插针端子3.1在插孔端子3.2内的位移量L1＝4、L2＝6；
式中：插针端子3.1的截面面积为S＝7.1平方毫米；
插针端子3.1的电阻率为ρ＝88.75Ωmm；
S4：设备端的检测电路对位移量L1、L2与插合设定区域进行比较，Y1、Y2分别是插合设定区域的两个端点，Y1＝3mm、Y2＝5mm；
3≤L1≤5，L2＞5；
则，设备端的检测电路判断连接插头1与连接插座2的插合距离达不到要求，且连接插头1与连接插座2的插合存在歪斜，属于插合过度。
由上述两个实施例容易看出，本发明可以通过电阻位移传感器以及设备端的检测电路，测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，从而消除电连接器插合不到位、或者插合歪斜造成的设备无法工作、电连接器的损坏、以及可能出现的质量隐患。
设备端的检测电路不但可以测试并判断电连接器的插合距离是否在设定的区域，而且可以判断插合不到位是由于插合不到位、还是由于插合过度、或者是由于插合存在歪斜造成的。这种判断对电连接器连接可靠性的辨别十分重要，尤其在设备检修时，可以快速排除电连接器的连接质量对设备造成的影响。
未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种插合距离可测的电连接器，包括连接插头(1)和连接插座(2)，其特征是：在连接插头(1)和连接插座(2)上还对应设置有一组或多组电阻位移传感器(3)；
所述电阻位移传感器(3)包括插针端子(3.1)和插孔端子(3.2)；
所述插针端子(3.1)主要由电阻插针(3.11)和插针导线(3.12)组成，其中，电阻插针(3.11)为具有阻值的导电体；
所述插孔端子(3.2)主要由插孔电极(3.21)和插孔导线(3.22)组成，其中，插孔电极(3.21)端口的内径小于插孔电极(3.22)其余部分的内径；
连接插头(1)与连接插座(2)插合时，插针端子(3.1)与插孔端子(3.2)对应插合，电阻插针(3.11)的外壁与插孔电极(3.21)端口的内壁滑动电性连接。
2.如权利要求1所述的一种插合距离可测的电连接器，其特征是：所述插针端子(3.1)设置在连接插头(1)上，连接插头(1)设有用于安装插针端子(3.1)的绝缘安装孔；所述插孔端子(3.2)设置在连接插座(2)上，连接插座(2)设有用于安装插孔端子(3.2)的绝缘安装孔；所述插针端子(3.1)、所述插孔端子(3.2)均设有与各自绝缘安装孔相对应的安装台阶。
3.如权利要求1所述的一种插合距离可测的电连接器，其特征是：所述插针端子(3.1)设置在连接插座(2)上，连接插座(2)设有用于安装插针端子(3.1)的绝缘安装孔；所述插孔端子(3.2)设置在连接插头(1)上，连接插头(1)设有用于安装插孔端子(3.2)的绝缘安装孔；所述插针端子(3.1)、所述插孔端子(3.2)均设有与各自绝缘安装孔相对应的安装台阶。
4.如权利要求2或3所述的一种插合距离可测的电连接器，其特征是：在连接插头(1)和连接插座(2)上对应设置有两组电阻位移传感器(3)，两组电阻位移传感器(3)分别设置在连接插头(1)和连接插座(2)插合端的两侧。
5.如权利要求4所述的一种插合距离可测的电连接器，其特征是：所述插孔电极(3.21)端口设有开槽收口，开槽收口的内径小于插孔电极(3.22)其余部分的内径。
6.如权利要求5所述的一种插合距离可测的电连接器，其特征是：所述电阻插针(3.11)的材质为均阻值导电材质。
7.应用如权利要求6所述电连接器的一种电连接器插合距离的测试方法，其特征是：包括以下步骤：
S1：连接插头(1)与连接插座(2)插合后，向两组电阻位移传感器(3)施加相同的电压U，使两组电阻位移传感器(3)分别产生电流；
S2：通过设备端的检测电路分别检测两组电阻位移传感器(3)上的电流，并得到电流值I1、I 2；
S3：根据电阻的计算公式：R＝U/I，得到R1，R2；
再根据阻值材料长度的计算公式：L＝RS/ρ，得到插针端子(3.1)在插孔端子(3.2)内的位移量L1、L2；
式中：插针端子(3.1)的截面面积为S；
插针端子(3.1)的电阻率为ρ；
S4：设备端的检测电路对位移量L1、L2与插合设定区域进行比较，Y1、Y2分别是插合设定区域的两个端点，如果同时满足：
Y1≤L1≤Y2，Y1≤L2≤Y2；
则设备端的检测电路判断连接插头(1)与连接插座(2)的插合距离达到要求，否则，判断插合距离达不到要求。
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