JP3798035B2 - Method and apparatus for measuring contact resistance of reed switch - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は電子機器に用いられるリードスイッチ(Read Switch)の接触抵抗の測定、特に、微粒子の介在に伴う接触不良を検出することのできるリードスイッチの接触抵抗測定方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ガラス管内に接触部としての先端部が平行するように磁性体リードを封入し、ガラス管の外壁に駆動用のコイルを巻回したリードスイッチは、通電状態に応じて前記磁性体リードの重なり部分が接触し、スイッチオンになる。このようなリードスイッチは構造が単純で故障が少なく、かつ高速動作が可能という特長を有している。この様なリードスイッチにあっては、接点の接触抵抗を測定することによって製品の状態を把握できるため、製造現場等で実施されている。
【0003】
従来より知られているリードスイッチの接触抵抗の測定法の1つに、動作コイルに一定の電流(電流×コイル巻数=アンペアターン)を印加し、ミリオームメータまたは電圧降下法を用いて行う方法がある。
【0004】
図7はミリオームメータを用いた接触抵抗の測定のための測定回路を示す回路図である。リードスイッチ71には動作コイル72が外嵌されている。また、ミリオームメータ73がリードスイッチ71に接続され、更に、動作コイル72に直流電源74が接続される。このような構成において、規定のコイル電流iを動作コイル72に印加すればリードスイッチ71の接点が閉じる。そこで、この状態のまま、ミリオームメータ73で接触抵抗を測定する。
【0005】
図8は電圧降下法によって接触抵抗の測定を行う場合の回路図を示している。リードスイッチの構造は図7と同一であるので、その説明は省略する。定電流電源81が磁性体リード間に接続され、また、電圧計82も磁性体リード間に接続される。定電流電源81によって規定測定電流I(10mA)がリードスイッチ71に通電され、このときに磁性体リード間に生じる差電圧を電圧計82(例えば、デジタルボルトメータ等)によって測定する。
【0006】
図9は従来の接触抵抗測定法における測定タイミングを示すタイミングチャートである。動作コイル72に通電が開始されると、この通電と同時にリードスイッチ(R.SW)71がスイッチオンになる。一方、動作コイル72への通電が断たれるとスイッチオフになる。スイッチオンからスイッチオフまでの期間が接触抵抗の測定時間域となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来技術にあっては、測定時における接触部には、リードスイッチの接点動作状態を維持するに十分な接触圧が付与されている。このため、図10に示すように、接点101,102間の面接触状態の安定した接触部103の周辺に微粒子104が存在していたとした場合であっても、接触部103の接点間で接触があるため、微粒子104を含めた接触抵抗値の測定検出ができなかった。
【0008】
また、使用中に微粒子が生じるようになったリードスイッチにおいては、図11に示すように微粒子104が接点内に介在し、点接触になるため、接触抵抗の増大(数オーム)によって接触不良を発生させる確率が極めて高いため、機器組み込み前の初期段階で検出される必要がある。また、金(Au)のような極めて粘着性の高い微粒子が使用中に形成され、これが上記したように接点間に介在した場合には、接点が粘着(ソフトステッキング)するという問題もある。
【0009】
図12は接点開離モデルを示している。この(a)図に示すような接点の安定動作状態においては、安定接触部103の周辺に微粒子104が存在しているが、安定接触部103による十分な接触圧力によって接触抵抗は安定している。また、接点の開離直前の接触抵抗は、接点圧力が減少することにより、(b)図に示すように、微粒子104は安定接触部103の周辺に存在する。微粒子104が安定接触部103の接触面に介在した場合には、安定接触部103の接触抵抗は非常に大きな値になる。しかし、導電性の微粒子(Au)が介在した場合には接触抵抗は極めて小さく、接触抵抗は正常状態が示される。なお、(c)図は2つの接点が離れた状態(開離状態)を示している。
【0010】
図13は接点の粘着、ステッキングモデルを示す説明図である。
図中、(a)図は安定動作状態を示し、粘着性の高い微粒子104は安定接触部103の周辺に存在している。更に、(b)図は微粒子介在状態を示し、微粒子104が安定接触部103に介在した直後である。また、(c)図は粘着状態を示し、粘着性の高い微粒子(例えば、Au)で接触部が粘着しているため、接点の開離(接点の離脱)が不能になっている。
【0011】
以上説明したように、従来においては、リードスイッチの接触部内に微粒子存在した場合、動作中に接触障害(接触抵抗の増大、粘着、ステッキング等)を発生する可能性があるにもかかわらず、初期状態において検出することができないという問題がある。
【0012】
そこで本発明は、接点間に存在し、かつ動作中に接触障害を発生する恐れのある微粒子を初期状態において検出できるようにするリードスイッチの接触抵抗測定方法及び装置の提供を目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明のリードスイッチの接触抵抗測定方法では、磁性体リードが封止ガラス内に封止されると共に前記封止ガラスに動作コイルを外嵌させた構造を有し、前記動作コイルに通電を行ってスイッチ動作をさせるリードスイッチにおいて、前記動作コイルへの通電によって前記磁性体リードに磁歪が生じ且つ前記リードスイッチがスイッチオンを示す第1の電流値と、この第1の電流値より高く前記磁性体リードが十分な接触圧を得る第2の電流値とを有する波形を基本波形とし、前記リードスイッチが常にオン状態となるように前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電する過程で接触抵抗を測定するようにしている。
【0014】
この場合、前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電した後、前記動作コイルに通電する電流を前記第1の電流値のレベルから徐々に減少させ、その過程で開離不良の検出を行うことができる。更に、前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電する前に、前記動作コイルに通電する電流を徐々に増加させ、前記第1の電流値に到達した時点で感動値を測定することができる。
【0015】
また、本発明に係るリードスイッチの接触抵抗測定装置は、リードスイッチの動作コイルに対して測定時に通電を行うコイル駆動手段と、前記リードスイッチの磁性体リードに対し測定時に通電を行う接点電流供給手段と、この接点電流供給手段による通電時に前記磁性体リード間の電圧又は抵抗値を検出する接触抵抗測定手段とを具備し、前記コイル駆動手段は、前記コイル駆動手段による通電によって前記磁性体リードに磁歪が生じ且つ前記リードスイッチがスイッチオンを示す第1の電流値と、この第1の電流値より高く前記磁性体リードが十分な接触圧を得る第2の電流値ととを有する波形を基本波形として、前記リードスイッチが常にオン状態となるように前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電するものである。
【0016】
また、前記コイル駆動手段は、前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電した後、前記動作コイルに通電する電流を前記第1の電流値から前記リードスイッチがスイッチオフ以下になるまで徐々に降下させるものである。
【0017】
また、前記接触抵抗測定手段は、前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電する過程で接触抵抗測定及び微粒子検出を行うと共に、前記動作コイルに通電する電流を前記徐々に降下させる過程で開離不良を測定するものである。
【0018】
また、前記コイル駆動手段は、安定動作電流値を矩形波で通電する第1の過程、この第1の過程の後、前記リードスイッチのスイッチオンまで徐々に電流値を増加し、ついで一気に安定動作電流値まで通電させた後スイッチオフまで徐々に電流を減少させる第2の過程、前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電する第3の過程、この第3の過程に続いて前記リードスイッチのスイッチオフまで徐々に電流値を減少させる第4の過程の各々を有するものである。
【0019】
また、前記接触抵抗測定手段は、前記第2の過程の前記スイッチオン時点で感動値を測定すると共に前記安定動作電流値まで通電した後に接触抵抗を測定し、前記第3の過程で接触抵抗測定及び微粒子検出を行い、更に前記第4の過程で開離不良を測定する機能を有するものである。
【0021】
【作用】
上記した手段によれば、第1の電流値によって磁歪効果が生じ、磁性体リードに伸びが生じ、接触部に微粒子が介在していれば、この微粒子を動かす力が形成され、これによって不導通微粒子や粘着微粒子の除去が可能になる。また、第1の電流値より大きな値の第2の電流値は、磁性体リードの接触部に十分な接触圧を付与する。したがって、接触抵抗の測定と共に微粒子の検出、粘着等の接触障害の検出が可能になる。
【0022】
接触部に粘着があると、コイルへの通電が断たれた後も接点が閉じたままになり、接触部の開離不良となる。この開離不良の検出は、コイルへの通電の立ち上がり/立ち下がりを急激に行ったのでは発見し難い。そこで、コイルへの通電を断続的に行った後、電流を徐々に減少させていき、スイッチオフに伴う接触部の電気的な挙動から開離不良を測定する。このようにすれば、確実に開離不良の検出が可能になる。
【0023】
一方、印加電流を徐々に増加させれば、リードスイッチのスイッチオンの時点の電流値が感動値になる。このように、印加電流を増加する制御とスイッチオンタイミングの把握とによって、簡単にリードスイッチの感動値を測定することができる。
【0024】
また、上記したリードスイッチの接触抵抗測定装置によれば、コイル駆動手段によって任意の立ち上がり波形及び立ち下がり波形のコイルへの印加電流を形成でき、これによるコイルの駆動時に接点電流供給手段から磁性体リードに対して安定動作電流が通電され、その通電時に接触抵抗測定手段によって前記磁性体リード間の電圧又は抵抗値が検出され、測定データが得られる。これにより、接触抵抗の測定と共に微粒子の検出、粘着等の接触障害の検出が可能になる。
【0025】
そして、コイル駆動手段によって生成された2種類の電流値は、次のように機能する。すなわち、第1の電流値によってスイッチオンになると共に磁性体リードに及ぼされた磁歪効果によって磁性体リードに伸びが生じ、接触部に微粒子が介在していれば、この微粒子を動かす力が形成され、不導通微粒子や粘着微粒子の除去が可能になる。更に、第2の電流値によって磁性体リードの接触部に十分な接触圧が付与される。したがって、接触抵抗の測定と共に微粒子の検出、粘着等の接触障害の検出が可能になる。
【0026】
更に、前記コイル駆動手段において、前記第1の電流値と前記第2の電流値を繰り返し通電するようにし、この通電完了後に接触抵抗の測定を行えば、簡単な構成によって確実に接触抵抗の測定を行うことができる。また、前記第1の電流値から前記リードスイッチがスイッチオフ以下になるまで徐々に電流を降下させるようにし、その過程で接触抵抗測定手段を機能させれば、開離不良の測定が可能になる。
【0027】
前記コイル駆動手段によってコイルを駆動するに際し、複数の通電パターン、すなわち、(1)安定動作電流値を矩形波で通電する過程、(2)この通電後、リードスイッチのスイッチオンまで徐々に電流値を増加し、ついで一気に安定動作電流値まで通電させた後スイッチオフまで徐々に電流を減少させる過程、(3)基本波形を動作コイルに繰り返し通電する過程、(4)この通電に続いて前記リードスイッチのスイッチオフまで徐々に電流値を減少させる過程、の4段階を連続に実行することにより、各過程において異なる内容の測定を連続して行うことができる。
【0028】
具体的には、(2)の過程において感動値が測定でき、(3)の過程において接触抵抗が測定でき、(4)の過程において開離不良を測定することができる。
【0029】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図1は本発明によるリードスイッチの接触抵抗測定装置の一実施例を示す回路図である。
【0030】
接触抵抗測定装置は、動作コイルに対する通電駆動を行うコイル駆動回路1(コイル駆動手段)、一対の磁性体リード間に抵抗測定に必要な電流を流すように制御する接点電流供給回路2(接点電流供給手段)、リードスイッチの一対の磁性体リード間の電圧を取り込んでMPU(マイクロ・プロセッサ・ユニット)4へデータを送るための接触抵抗測定回路3(接触抵抗測定手段)、及びMPU4により構成されている。
【0031】
MPU4は各回路に対してバス4a(コントロールバス及びデータバス)を介して接続され、コイル駆動回路1、接点電流供給回路2及び接触抵抗測定回路3を統括制御する。ここでは図示を省略しているが、MPU4には接触抵抗測定等の処理を実行する為のプログラムを内蔵したROMや測定データを保存するためのRAMなどのメモリ、更にはインターフェース回路等が付属している。
【0032】
コイル駆動回路1には、リードスイッチ5に巻回状態で外嵌され、磁性体リードに磁界を付与するための動作コイル6が接続されている。また、リードスイッチ5の一対の磁性体リードには、接点電流供給回路2及び接触抵抗測定回路3が接続されている。コイル駆動回路1は、MPU4に接続されるD/Aコンバータ7、及びD/Aコンバータ7に接続されるドライバ8から構成されている。また、接点電流供給回路2は、MPU4に接続されるD/Aコンバータ9、及びD/Aコンバータ9に接続される定電流ドライバ10から構成されている。
【0033】
更に、接触抵抗測定回路3は、MPU4に接続されるA/Dコンバータ11、MPU4に接続されるフリップフロップ回路(F/F)12、A/Dコンバータ11の出力端に接続される増幅器13、この増幅器13の利得を調整するための抵抗14,15、これらの抵抗を切り換えるためのスイッチ16の各々を備えて構成されている。スイッチ16の切り換えにより、増幅器13の利得を1倍(×1)または100倍(×100)に選択でき、接触抵抗値を正確に測定できるように配慮している。
【0034】
図2は本発明による接触抵抗測定方法及び装置の測定時の基本動作波形の動作条件の説明のためのタイミングチャートである。
【0035】
図中、(a)は動作コイル6の電流波形を示し、0〔AT〕(電流×コイル巻数=アンペアターン)から(b)のようにリードスイッチ5(図2においてはR.SWで示す)の出力がオンになるレベルまでAT値を上げる。その過程におけるPi〔AT〕(これを感動値:Pull In(プルイン)と言う)をリードスイッチ5のスイッチオンの時点としている。また、接点が十分に接触できる状態のレベル(動作コイル6に例えば100〔AT〕が通電されるレベル)をAT2としている。更に、このAT2レベルから徐々に電流を下げる操作を行ってリードスイッチ5の出力がオフになった時点をDo〔AT〕(これを開放値:Drop Out(ドロップアウト)と言う)としている。これらが、リードスイッチ5の基本特性の動作である。
【0036】
なお、リードスイッチ5の出力がDo値に開放しないように、ΔDo〔AT〕をプラスした時点をAT1としている。これを(c)の基本コイル波形AT1,AT2のピーク・ツウ・ピーク(P.P)の波形に直すと、リードスイッチ5は常にオン状態になる。この時の条件をまとめると、基本動作波形の動作条件は次に示す2つになる。
▲1▼AT1:リードスイッチ5が開放(オフ)しないAT値。
▲2▼AT2:十分に磁歪が得られるAT値(通常、磁気の飽和アンペアターンを用いる)。
【0037】
図3は磁歪効果を示す説明図である。また、図4は微粒子検出時における接触抵抗測定装置の各部の動作を示すタイミングチャートであり、図5は開離不良検出時の各部の動作を示すタイミングチャートである。
【0038】
図3に示す(a)〜(d)は、図4の基本コイル波形AT1,AT2を入力とした時の接点の動作状態を示している。また、図3の(e)は図5の(a)のΔDo=0ATに相当し、粘着性微粒子(Au)が介在しているために開離不良を生じている状態である。
【0039】
更に、個々のケースについて説明すれば、図3の(a)は接点が開離している状態を示し、図3の(b)は基本コイル波形AT1の状態であり、磁歪効果によって接点がΔl(約1μm)だけずれている状態を示している。図3の(c)はAT2の状態であり、磁歪効果が小さくなり、微粒子は接点内へ移動している。この状態では、接点内への微粒子介在と接点圧が低い為に接触抵抗が高くなっており、接触抵抗の値によっては不良が検出できる。図3の(d)は微粒子が接点に介在しているにもかかわらず(b)の状態と同一動作を示し、結果として接点接触圧は高くなり、接触抵抗値は正常値を示している。しかし、場合によっては、(d)状態で不良検出になることも考えられるが、検出に問題はない。
【0040】
このように、基本波形のAT1,AT2は、(b),(c)状態(磁歪効果を示す)の繰り返しになる。(e)の状態は、(b),(c)状態の繰り返し開閉と、磁歪効果に加えて粘着性微粒子(Au)の介在により粘着が生じた状態を示している。
【0041】
実際の測定に際しては、動作コイル6に流れる動作電流(例えば、100AT)をコイル駆動回路1から印加する。この時の状態は図4に示す基本コイル波形の立ち上がりピークAT2であり、その値は磁歪接点圧と共にハイレベルに達し、接触抵抗値は低レベルで安定する。次の立ち上がりピークAT1では、磁歪接点圧、接点接触圧共にローレベルであり、接触抵抗値は正常品でΔRCになる。測定タイミングは、AT1,AT2の各々のピークであり、このタイミングでA/Dコンバータ11からデータが読み取られる。この読み取りに際しては、測定電流(例えば、10mA)をリードスイッチ5に通電し、増幅器13の利得を×100に設定し、A/Dコンバータ11から接触抵抗のデータをMPU4によってリード(Read)する。この時の分解能を1mΩとし、12ビットのA/Dコンバータ11を用いたとすると、4096mΩまでが測定可能にある。
【0042】
不良(NG)の判定は、図4の接触抵抗値の「エラー」波形に示すようにNGレベルを越えるピーク波形であり、これによって測定した結果を不良判定することが可能になる。この微粒子検出の動作波形の波形サイクル(時間)は任意に変えることができる。また、基本動作波形の動作条件であれば、図5の(b)に示すように、任意に波形を変えることも可能である。
【0043】
図5は本発明における開離不良検出の動作タイミングを示している。基本コイル波形のAT1,AT2は、微粒子検出の動作波形のAT1,AT2と同じ動作状態であり(基本動作波形の動作条件)、波形サイクル(時間)は任意に変えることができる。実際の開離不良検出波形は、AT1,AT2の繰り返し動作の後、波形AT1から徐々にATレベルを落とし、リードスイッチ(R.SW)の出力波形がオフになったレベルをDo値の1サイクルとする。2サイクル以後の変動したDoをΔDoとすると、(i)正常変動無し:Do=ΔDo、(ii)ステッキング:Do>ΔDo、(iii)粘着:0=ΔDo、となり、開離不良検出が可能になる。
【0044】
図6はリードスイッチの基本特性及び不良の同時検出の動作波形を示すタイミングチャートである。
【0045】
動作コイル6に安定動作電流(例えば、100AT)をコイル駆動回路1から印加した時、リードスイッチ5には安定した接点接触状態が形成される。この時の状態が図6の60であり、これがリードスイッチ5の基本特性である。次に、リードスイッチの基本特性である感動値Pi〔AT〕を測定するため、動作コイル6に動作電流を徐々に通電し、リードスイッチの出力がオンになった時点をPi〔AT〕とし、この時のPi〔AT〕を測定する。
【0046】
次に、動作コイル6に安定動作電流(例えば、100AT)を通電した段階で接触抵抗CRを測定する。ついで、安定動作電流を徐々に下げ、リードスイッチの出力がオフになった時点をDo〔AT〕とし、この時のDo〔AT〕を接触抵抗測定回路3で測定する。この後に行われる微粒子検出及び開離検出波形については、前記した通りであるので説明を省略する。
【0047】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によるリードスイッチの接触抵抗測定方法は、磁性体リードが封止ガラス内に封止されると共に前記封止ガラスに動作コイルを外嵌させた構造を有し、前記動作コイルに通電を行ってスイッチ動作をさせるリードスイッチにおいて、前記通電コイルへの通電によって前記磁性体リードに磁歪が生じ且つ前記リードスイッチがスイッチオンを示す第1の電流値と、この第1の電流値より高く前記磁性体リードが十分な接触圧を得る第2の電流値とを有する波形を基本波形とし、前記リードスイッチが常にオン状態となるように前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電する過程で接触抵抗を測定するようにしたので、接触抵抗の測定と共に微粒子の検出、粘着等の接触障害の検出が可能になる。
【0048】
また、本発明による接触抵抗測定装置は、リードスイッチの動作コイルに対して測定時に通電を行うコイル駆動手段と、前記リードスイッチの磁性体リードに対し測定時に通電を行う接点電流供給手段と、この接点電流供給手段による通電時に前記磁性体リード間の電圧又は抵抗値を検出する接触抵抗測定手段とを備えた構成により、同様に接触抵抗の測定とともに微粒子の検出、粘着等の接触障害の検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるリードスイッチの接触抵抗測定装置の一実施例を示す回路図である。
【図2】本発明による接触抵抗測定装置の測定時の基本動作波形の動作条件を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明にかかる磁歪効果を示す説明図である。
【図4】微粒子検出時における接触抵抗測定装置の各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図5】開離不良検出時の各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】リードスイッチの基本特性及び不良の同時検出の動作波形を示すタイミングチャートである。
【図7】ミリオームメータを用いた測定回路を示す回路図である。
【図8】電圧降下法により接触抵抗の測定を行う場合の回路を示す回路図である。
【図9】従来の接触抵抗測定法における測定タイミングを示すタイミングチャートである。
【図10】接点外に微粒子が存在している例を示す説明図である。
【図11】接点内に微粒子が存在している例を示す説明図である。
【図12】接点開離モデルを示す説明図である。
【図13】接点の粘着及びステッキングモデルを示す説明図である。
【符号の説明】
1 コイル駆動回路
2 接点電流供給回路
3 接触抵抗測定回路
5 リードスイッチ
6 動作コイル[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a contact resistance of a reed switch (Read Switch) used in an electronic apparatus, in particular, a contact resistance measuring method of a reed switch capable of detecting a contact failure due to the presence of fine particles.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a reed switch in which a magnetic lead is enclosed in a glass tube so that the tip as a contact portion is parallel, and a driving coil is wound around the outer wall of the glass tube, The overlapping parts touch and switch on. Such a reed switch has a feature that the structure is simple, there are few failures, and high-speed operation is possible. In such a reed switch, since the state of a product can be grasped by measuring the contact resistance of a contact, it is implemented at a manufacturing site or the like.
[0003]
One known method for measuring the contact resistance of a reed switch is to apply a constant current (current x number of coil turns = ampere turn) to the operating coil and use a milliohm meter or voltage drop method. is there.
[0004]
FIG. 7 is a circuit diagram showing a measurement circuit for measuring contact resistance using a milliohm meter. An
[0005]
FIG. 8 shows a circuit diagram when the contact resistance is measured by the voltage drop method. Since the structure of the reed switch is the same as that shown in FIG. A constant
[0006]
FIG. 9 is a timing chart showing the measurement timing in the conventional contact resistance measurement method. When energization of the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, a contact pressure sufficient to maintain the contact operation state of the reed switch is applied to the contact portion at the time of measurement. For this reason, as shown in FIG. 10, even when the
[0008]
Further, in a reed switch in which fine particles are generated during use, as shown in FIG. 11, the
[0009]
FIG. 12 shows a contact opening model. In the stable operation state of the contact as shown in FIG. (A), the
[0010]
FIG. 13 is an explanatory view showing a contact adhesion and sticking model.
In the figure, (a) shows a stable operation state, and the highly adherent
[0011]
As described above, conventionally, when particles exist in the contact portion of the reed switch, contact failure (increased contact resistance, adhesion, sticking, etc.) may occur during operation. There is a problem that it cannot be detected in the initial state.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for measuring the contact resistance of a reed switch that can detect in the initial state fine particles that exist between contacts and that may cause contact failure during operation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for measuring the contact resistance of a reed switch according to the present invention has a structure in which a magnetic lead is sealed in a sealing glass and an operating coil is externally fitted to the sealing glass. In the reed switch for energizing the operating coil to perform a switch operation, a magnetostriction is generated in the magnetic material lead by energizing the operating coil, and the first current value indicating that the reed switch is switched on, A waveform having a second current value higher than the current value of 1 and the magnetic lead having a sufficient contact pressure is set as a basic waveform, and the basic waveform is applied to the operating coil so that the reed switch is always in an ON state. The contact resistance is measured in the process of repeatedly energizing .
[0014]
In this case, after the basic waveform is repeatedly supplied to the operating coil, the current supplied to the operating coil is gradually decreased from the level of the first current value, and a disconnection failure is detected in the process. it can. Furthermore, before the basic waveform is repeatedly applied to the operating coil, the current supplied to the operating coil is gradually increased, and the moving value can be measured when the first current value is reached.
[0015]
The contact resistance measuring device for a reed switch according to the present invention includes a coil driving means for energizing an operating coil of the reed switch at the time of measurement, and a contact current supply for energizing the magnetic lead of the reed switch at the time of measurement. And a contact resistance measuring means for detecting a voltage or resistance value between the magnetic leads when energized by the contact current supplying means , and the coil driving means is configured to detect the magnetic lead by energization by the coil driving means. And a waveform having a first current value indicating that the reed switch is switched on and a second current value that is higher than the first current value and that allows the magnetic lead to obtain a sufficient contact pressure. As a basic waveform, the basic waveform is repeatedly energized to the operating coil so that the reed switch is always in an ON state.
[0016]
In addition, the coil driving means gradually lowers the current supplied to the operating coil from the first current value until the reed switch is switched off or less after the basic waveform is repeatedly supplied to the operating coil. Is.
[0017]
Further, the contact resistance measuring means performs contact resistance measurement and particle detection in the process of repeatedly energizing the operating coil with the basic waveform, and the separation failure in the process of gradually decreasing the current energizing the operating coil. Is to measure.
[0018]
Further, the coil driving means gradually increases the current value until the reed switch is turned on after the first process of energizing the stable operating current value with the rectangular wave, and after this first process, and then the stable operation is performed at once. A second step of gradually reducing the current until the switch is turned off after energizing to the current value, a third step of repeatedly energizing the operating coil to the operating coil, and the switch of the reed switch following the third step. It has each of the 4th processes of decreasing a current value gradually to off.
[0019]
Further, the contact resistance measuring means measures a touch value when the switch is turned on in the second process, measures a contact resistance after energizing to the stable operating current value, and measures a contact resistance in the third process. And a function of performing fine particle detection and measuring a separation failure in the fourth process.
[0021]
[Action]
According to the above-described means, if the first current value causes a magnetostrictive effect, the magnetic lead is stretched, and if fine particles are present in the contact portion, a force for moving the fine particles is formed, thereby causing non-conduction. Fine particles and adhesive fine particles can be removed. Further, the second current value larger than the first current value applies a sufficient contact pressure to the contact portion of the magnetic lead. Accordingly, it is possible to detect contact failure such as detection of fine particles and adhesion as well as measurement of contact resistance.
[0022]
If the contact portion is sticky, the contact will remain closed even after the power to the coil is cut off, resulting in poor separation of the contact portion. The detection of this separation failure is difficult to find if the rise / fall of energization to the coil is suddenly performed. Therefore, after energizing the coil intermittently, the current is gradually decreased, and the disconnection failure is measured from the electrical behavior of the contact portion when the switch is turned off. In this way, it is possible to reliably detect a disconnection failure.
[0023]
On the other hand, if the applied current is gradually increased, the current value at the time when the reed switch is turned on becomes a moving value. Thus, the moving value of the reed switch can be easily measured by the control for increasing the applied current and the grasp of the switch-on timing.
[0024]
Further, according to the contact resistance measuring device for a reed switch described above, an applied current to the coil having an arbitrary rising waveform and falling waveform can be formed by the coil driving means, and the magnetic material is supplied from the contact current supplying means when the coil is driven by this. A stable operating current is supplied to the leads, and the voltage or resistance value between the magnetic leads is detected by the contact resistance measuring means when the current is supplied, and measurement data is obtained. As a result, it is possible to detect contact failure such as detection of fine particles and adhesion as well as measurement of contact resistance.
[0025]
Then, the two types of current values generated by the coil driving means function as follows. That is, when the first current value is switched on and the magnetoresistive effect exerted on the magnetic material lead causes the magnetic material lead to be stretched, and if fine particles are present at the contact portion, a force for moving the fine particles is formed. The non-conducting fine particles and the adhesive fine particles can be removed. Furthermore, a sufficient contact pressure is applied to the contact portion of the magnetic lead by the second current value. Accordingly, it is possible to detect contact failure such as detection of fine particles and adhesion as well as measurement of contact resistance.
[0026]
Further, in the coil driving means, if the first current value and the second current value are energized repeatedly and the contact resistance is measured after the energization is completed, the contact resistance can be reliably measured with a simple configuration. It can be performed. Further, if the current is gradually decreased from the first current value until the reed switch becomes less than or equal to the switch-off, and the contact resistance measuring means is made to function in the process, the disconnection failure can be measured. .
[0027]
When the coil is driven by the coil driving means, a plurality of energization patterns, that is, (1) a process of energizing a stable operating current value with a rectangular wave, (2) after this energization, gradually the current value until the reed switch is turned on And then gradually reducing the current until the switch is turned off, (3) repeatedly applying the basic waveform to the operating coil, and (4) following the energization, the lead By continuously executing the four steps of gradually decreasing the current value until the switch is turned off, it is possible to continuously measure different contents in each step.
[0028]
Specifically, the moving value can be measured in the process (2) , the contact resistance can be measured in the process (3) , and the separation failure can be measured in the process (4) .
[0029]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a contact resistance measuring apparatus for a reed switch according to the present invention.
[0030]
The contact resistance measuring device includes a coil driving circuit 1 (coil driving means) for energizing and driving the operating coil, and a contact current supply circuit 2 (contact current) for controlling the current necessary for resistance measurement between the pair of magnetic substance leads. Supply means), a contact resistance measuring circuit 3 (contact resistance measuring means) for taking in a voltage between a pair of magnetic leads of the reed switch and sending data to an MPU (micro processor unit) 4, and an MPU 4 ing.
[0031]
The MPU 4 is connected to each circuit via a
[0032]
The coil drive circuit 1 is connected to an
[0033]
Further, the contact resistance measurement circuit 3 includes an A / D converter 11 connected to the MPU 4, a flip-flop circuit (F / F) 12 connected to the MPU 4, an
[0034]
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operating conditions of the basic operating waveform when measuring the contact resistance measuring method and apparatus according to the present invention.
[0035]
In the figure, (a) shows the current waveform of the operating
[0036]
Note that AT1 is the time when ΔDo [AT] is added so that the output of the reed switch 5 does not open to the Do value. When this is converted to the peak-to-peak (PP) waveform of the basic coil waveforms AT1 and AT2 of (c), the reed switch 5 is always in the ON state. Summarizing the conditions at this time, the operating conditions of the basic operating waveform are the following two.
(1) AT1: AT value at which the reed switch 5 is not opened (turned off).
(2) AT2: AT value at which sufficient magnetostriction can be obtained (usually using a magnetic saturation ampere turn).
[0037]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the magnetostrictive effect. FIG. 4 is a timing chart showing the operation of each part of the contact resistance measuring device at the time of detecting a fine particle, and FIG. 5 is a timing chart showing the operation of each part at the time of detecting a separation failure.
[0038]
FIGS. 3A to 3D show the operation states of the contacts when the basic coil waveforms AT1 and AT2 of FIG. 4 are input. FIG. 3 (e) corresponds to ΔDo = 0AT in FIG. 5 (a), and is a state in which a separation failure occurs due to the presence of adhesive fine particles (Au).
[0039]
Further, each case will be described. FIG. 3 (a) shows a state where the contacts are separated, FIG. 3 (b) shows a state of the basic coil waveform AT1, and the contact is Δl (due to the magnetostriction effect). It shows a state of being shifted by about 1 μm). FIG. 3C shows the state of AT2, the magnetostriction effect is reduced, and the fine particles have moved into the contact. In this state, the contact resistance is high because fine particles are present in the contact and the contact pressure is low, and a defect can be detected depending on the value of the contact resistance. FIG. 3D shows the same operation as in the state of FIG. 3B even though fine particles are present at the contacts. As a result, the contact contact pressure increases and the contact resistance value shows a normal value. However, in some cases, it may be possible to detect a defect in the state (d), but there is no problem in detection.
[0040]
As described above, the basic waveforms AT1 and AT2 are repeated in the (b) and (c) states (indicating the magnetostriction effect). The state (e) shows a state in which adhesion is caused by the repeated opening and closing of the states (b) and (c) and the presence of the adhesive fine particles (Au) in addition to the magnetostrictive effect.
[0041]
In actual measurement, an operating current (for example, 100 AT) flowing through the operating
[0042]
The failure (NG) determination is a peak waveform exceeding the NG level as shown in the “error” waveform of the contact resistance value in FIG. 4, and this makes it possible to determine the failure of the measured result. The waveform cycle (time) of the operation waveform of the particle detection can be arbitrarily changed. In addition, as long as the operating condition is a basic operation waveform, the waveform can be arbitrarily changed as shown in FIG.
[0043]
FIG. 5 shows an operation timing for detecting a separation failure in the present invention. The basic coil waveforms AT1 and AT2 are in the same operation state as the particle detection operation waveforms AT1 and AT2 (operation conditions of the basic operation waveform), and the waveform cycle (time) can be arbitrarily changed. The actual separation failure detection waveform is the cycle in which the AT level gradually drops from the waveform AT1 after the repeated operation of AT1 and AT2, and the level at which the output waveform of the reed switch (R.SW) is turned off is one cycle of the Do value. And Assuming that the changed Do after 2 cycles is ΔDo, (i) No normal fluctuation: Do = ΔDo, (ii) Sticking: Do> ΔDo, (iii) Adhesion: 0 = ΔDo, and detection of separation failure is possible become.
[0044]
FIG. 6 is a timing chart showing basic characteristics of the reed switch and operation waveforms for simultaneous detection of defects.
[0045]
When a stable operating current (for example, 100 AT) is applied to the
[0046]
Next, the contact resistance CR is measured when a stable operating current (for example, 100 AT) is supplied to the
[0047]
【The invention's effect】
As described above, the method of measuring the contact resistance of a reed switch according to the present invention has a structure in which a magnetic lead is sealed in a sealing glass and an operating coil is externally fitted to the sealing glass. In a reed switch in which a coil is energized to perform a switch operation, a first current value indicating that magnetostriction occurs in the magnetic material lead due to energization of the energizing coil and the reed switch is switched on, and the first current The basic waveform is a waveform having a second current value that is higher than the value and the magnetic lead obtains a sufficient contact pressure, and the basic waveform is repeatedly energized to the operating coil so that the reed switch is always on. Since the contact resistance is measured in the process, it is possible to detect the contact failure such as the detection of fine particles and adhesion as well as the measurement of the contact resistance.
[0048]
The contact resistance measuring device according to the present invention includes a coil driving means for energizing the operating coil of the reed switch at the time of measurement, a contact current supplying means for energizing the magnetic lead of the reed switch at the time of measurement, The contact resistance measuring means for detecting the voltage or resistance value between the magnetic lead when energized by the contact current supply means can similarly detect the contact resistance such as the detection of fine particles and the contact failure such as adhesion. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a contact resistance measuring device for a reed switch according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing operating conditions of basic operation waveforms at the time of measurement by the contact resistance measuring device according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a magnetostriction effect according to the present invention.
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of each part of the contact resistance measuring device when fine particles are detected.
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of each part when a separation failure is detected.
FIG. 6 is a timing chart showing basic characteristics of the reed switch and operation waveforms for simultaneous detection of defects.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a measurement circuit using a milliohm meter.
FIG. 8 is a circuit diagram showing a circuit when contact resistance is measured by a voltage drop method.
FIG. 9 is a timing chart showing measurement timings in a conventional contact resistance measurement method.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example in which fine particles exist outside a contact.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example in which fine particles are present in a contact.
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a contact breaking model.
FIG. 13 is an explanatory view showing a contact adhesion and sticking model.
[Explanation of symbols]
1
Claims (8)
前記動作コイルへの通電によって前記磁性体リードに磁歪が生じ且つ前記リードスイッチがスイッチオンを示す第1の電流値と、この第1の電流値より高く前記磁性体リードが十分な接触圧を得る第2の電流値とを有する波形を基本波形とし、前記リードスイッチが常にオン状態となるように前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電する過程で接触抵抗を測定することを特徴とするリードスイッチの接触抵抗測定方法。In a reed switch that has a structure in which a magnetic lead is sealed in a sealing glass and an operating coil is externally fitted to the sealing glass, and the operating coil is energized to perform a switch operation.
Energization of the operating coil causes magnetostriction in the magnetic lead and the reed switch indicates that the switch is turned on, and the magnetic lead has a sufficient contact pressure higher than the first current value. A reed switch having a waveform having a second current value as a basic waveform and measuring contact resistance in a process of repeatedly energizing the operating coil with the basic waveform so that the reed switch is always in an on state. Contact resistance measurement method.
リードスイッチの動作コイルに対して測定時に通電を行うコイル駆動手段と、前記リードスイッチの磁性体リードに対し測定時に通電を行う接点電流供給手段と、この接点電流供給手段による通電時に前記磁性体リード間の電圧又は抵抗値を検出する接触抵抗測定手段とを具備し、
前記コイル駆動手段は、前記コイル駆動手段による通電によって前記磁性体リードに磁歪が生じ且つ前記リードスイッチがスイッチオンを示す第1の電流値と、この第1の電流値より高く前記磁性体リードが十分な接触圧を得る第2の電流値とを有する波形を基本波形として、前記リードスイッチが常にオン状態となるように前記基本波形を前記動作コイルに繰り返し通電することを特徴とするリードスイッチの接触抵抗測定装置。A reed switch contact resistance measuring device for use in the reed switch contact resistance measuring method according to claim 1,
Coil driving means for energizing the reed switch operating coil during measurement, contact current supplying means for energizing the magnetic lead of the reed switch during measurement, and the magnetic lead when energized by the contact current supplying means Contact resistance measuring means for detecting the voltage or resistance value between ,
The coil driving means includes a first current value in which magnetostriction is generated in the magnetic lead by energization by the coil driving means and the reed switch is switched on, and the magnetic lead is higher than the first current value. A reed switch characterized in that, with a waveform having a second current value for obtaining a sufficient contact pressure as a basic waveform, the basic waveform is repeatedly energized to the operating coil so that the reed switch is always on . Contact resistance measuring device.
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