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汽车连接器端子接触电阻解析-凯发注册手机版官网

如汽车连接器端子接触电阻解析-1所说, 下面是更多因素对接触电子的影响和说明

  • 端子正向力的影响

端子正向力是指产生于公端子和母端子接触表面并垂直于接触表面的力。根据接触电阻的作用原理分析,随着端子正向力的增加,端子接触界面的实际接触点数量和面积也逐渐增加,因此,实际接触面积随正向力的增加而增加。

端子接触界面的附加电阻计算公式如下:

(1)r=k*p*√(h/f)

式中:r为公端子和母端子接触界面的附加电阻;

k为计算系数;

p为端子材料的电阻率;

h为端子材料的硬度;

f为端子的正向力。

由式(l)可知,公端子和母端子接触界面的附加电阻r与端子正向力的开方成反比。因此,插接器设计时可在保证机械性能的前提下,通过改变端子的正向力,来降低端子接触界面的附加电阻,以确保电力传递及信号传递的稳定性。

  • 端子接触界面表面状态的影响

端子接触界面表面状态对接触电阻的影响主要表现在接触界面的表面粗糙度和表面氧化膜状况对接触电阻的影响。接触界面粗糙度对接触电阻有一定的影响,这主要是因为粗糙度不同会造成接触界面微观接触点数量的不同,并最终影响接触电阻的大小。

接触界面的表面氧化膜由接触界面与大气的接触产生,使用中的化学腐蚀和电腐蚀会使情况变得更严重。表面氧化膜的厚度和状态决定膜层电阻的大小,因此,接触界面的表面氧化膜对接触电阻有一定的影响。

  • 使用电压的影响

界面的氧化膜击穿,使端子接触界面的膜层电阻降低,从而降低端子的接触电阻。但由于电压作用下的热效应加速了膜层附近区域的化学反应,对膜层有一定的修复作用,因此,膜层电阻呈现非线性变化。电压降在击穿电压附近的微小波动,即可引起电流在几十倍范围的变动,使接触电阻发生很大变化。了解这种非线性变化,有助于正确分析接触电阻的非线性变化,避免在测试和使用时产生错误。

  • 使用电流的影响

端子接触界面的电流达到一定值时,接触界面接触点处由于通电而产生的焦耳热使金属软化或熔化,从而改变接触点的数量和面积,使端子接触界面实际接触面积大幅增加,接触电阻则大幅降低。而焦耳热引起的化学反应通过修复膜层又使膜层电阻非线性增加,从而使接触电阻升高。根据实际经验,电流所产生的焦耳热一般会降低接触电阻。

  • 接触电阻的测试

 

  • 测试模型的建立

插接器端子接触界面的附加电阻无法直接测量, 因此, 需要建立一个合适的测试模型以达到测量的目的。上图所示是一个接触界面附加电阻的测试模型。图中 t1 和t2 为距导体压接中心75mm的焊接感应点,实际测量的电阻是两个焊接感应点t1和t2间的电阻rc及150mm所使用导线的电阻rp。

两个测量值的差被定义为插接器端子的接触电阻, 公式如下:

r=rc-rp

其中r为公端子和母端子间的接触电阻

rc为测试模型测量的总电阻

rp,为150mm所使用导线的电阻。

如上可知:该模型所测试的接触电阻包括端子接触界面的附加电阻、端子的导体电阻、端子与电线的导体压接电阻。

  • 电压降换算接触电阻

在标称电流状态下,通过测试导线压接和端子接触区域的电压降,来获得所需要的接触电阻l。通过测量两个焊接感应点t1和t2间的电压降,并根据可调电源保证的标称电流,可计算出所需要的电阻值。根据文中对接触电阻的影响因素分析可知,端子接触界面的附加电阻在电压和电流作用下呈现非线性变化,而插接器在汽车中的使用,很多是处于电压和电流的作用下,因此,本试验所测得的接触电阻接近强电流电路中插接器的实际使用状态。尤其是热老化、温湿循环、电流循环等试验后进行的电压降测试,更能反映实际使用状态。

  • 低电平接触电阻

插接器在汽车中用于信号传输时,经常会出现端子接触界面区域的电压降和电流非常低,不足以影响接触界面的附加电阻,因此,使用电压降换算接触电阻法测得的结果不能有效反映该使用情况的实际接触电阻。

低电平接触电阻测量法是使用微型欧姆表测试导线压接和端子接触区域的电阻。使用微型欧姆表测量两个焊接感应点t1、t2间的电阻和l50mm长度的所使用导线的电阻,据此可计算出所需要的接触电阻。

根据欧姆表的工作原理,使用微型欧姆表测量电阻时,电路中的电流和所测区域的电压降远低于能影响接触界面附加电阻所需要的电流和电压降,因此,本试验所测得的接触电阻更能反映微电流电路中插接器的实际使用情况。尤其是热老化、温湿循环、电流循环等试验后进行的低电平接触电阻测试,能保证接触界面膜层不被电压降和电流破坏的情况下测得,更能反映实际使用状态。

接触电阻是汽车用插接器的主要电气性能,接触电阻的影响因素有端子材料、接触界面几何形状、端子正向力、端子接触界面的表面状态、使用电压和电流等。电压降换算接触电阻和低电平接触电阻两种测试方法所测结果分别反映了插接器在强电流电路和微电流电路下的实际使用状况。更多感兴趣的连接器方面的信息, 欢迎参观我们的网站:

 

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