接触电阻
接触压力 接触电阻-概述说明以及解释
接触压力接触电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:在电气领域中,接触压力和接触电阻是两个重要的概念。
接触压力指的是连接器或接插件中两个导体之间产生的力,它影响着导体之间的紧密度和电流的传输效率。
而接触电阻则是指两个导体之间接触面产生的电阻,它直接影响着电路的稳定性和性能。
本文将重点探讨接触压力和接触电阻的定义、影响因素以及测量方法,旨在帮助读者加深对这两个概念的理解,提高电路连接的稳定性和可靠性。
1.2 文章结构文章结构需要清晰明了,以便读者能够更好地理解接触压力和接触电阻的关系。
本文将首先介绍接触压力的定义和影响因素,然后探讨接触电阻的定义和测量方法。
最后,将总结接触压力和接触电阻在电子设备中的重要性和意义。
通过这样的结构,读者将能够全面了解接触压力和接触电阻在电子领域中的重要作用。
1.3 目的目的部分:本文旨在深入探讨接触压力和接触电阻这两个概念在实际工程中的重要性和应用。
通过分析接触压力的定义和影响因素,探讨其对设备性能和可靠性的影响;并介绍接触电阻的定义和测量方法,探讨其在电气系统中的重要意义。
通过本文的阐述,读者将能够更全面地了解这两个参数在工程实践中的作用,为工程设计和运行提供参考依据。
同时,也可以帮助读者更好地理解接触压力和接触电阻在电气设备中的重要性,以提高设备的效率和可靠性。
2.正文2.1 接触压力2.1.1 定义接触压力是指两个接触面之间所受的压力。
在电气连接中,接触压力是指连接器上连接的两个金属表面所施加的力量。
良好的接触压力可以确保电流传输的稳定性和可靠性。
2.1.2 影响因素接触压力的大小受到多种因素的影响,包括连接器的设计、材料的性质、连接表面的平整度等。
正常情况下,接触压力越大,接触面的接触面积就越大,从而减小接触电阻,提高电流传输的效率。
在一些特殊情况下,过大的接触压力也可能导致连接器的损坏或损坏,因此在设计和使用连接器时需要合理控制接触压力的大小,以确保良好的电气连接效果。
接触电阻——精选推荐
[浏览次数:1832次]接触电阻无论使用哪一种接触,导体接触的不连续性会产生一个附加的电阻——称为“接触电阻”)。
这个电阻比接触器自身的电阻(在没有接触面存在时)要大。
这个电阻值将决定连接的质量,因为:接触电阻阻值越高,则接触电阻上的压降越大,因而接触点释放的热量将越多。
如果温度上升到一定的极限,接触点就会损坏。
温度越高,损坏就越快,这种现象会迅速蔓延。
目录∙接触电阻的参数∙接触电阻的组成∙接触电阻的总值∙接触电阻的参数o接触点接触电阻主要由以下两个参数决定:接触表面的状态和所施加力的作用三个主要参数决定了接触表面的状态:1,物理化学结构从微观角度来看,一个表面的物理化学结构是非常复杂的,周围环境中的外来元素与材料发生反应形成一个表面层,通常称为“侵蚀层”。
2,表面的粗糙度一个表面的粗糙度是复杂的,表面的粗糙度由所采用的生产技术所决定,而且通常具有随机性和不可重复。
它引入了材料挤压压力及塑性变形的概念。
3,表面的几何形状从宏观角度来看,一个接触表面的几何形状是比较容易确定的。
这个形状将决定在两个表面之间宏观的接触面积。
∙接触电阻的组成o接触电阻有两部分组成:1、约束电阻约束电阻是由于当电流线穿过一些“元素接触点“处产生偏移而造成的。
2、薄膜电阻薄膜电阻是由于在接触表面上的污染或氧化层造成的。
∙接触电阻的总值o由于材料钢性及粗糙度的影响,实际的机械接触不是发生在整个宏观的接触面上。
机械接触只发生在一定数目的接触点上,称为“元素接触点”。
接触电阻的总值由以下几点决定:△接触点的几何形状(几何形状决定了接触点的可见接触面积),△两个导体间施加的压力,△材料的导电率,△材料的硬度和粗糙度,△表面层的导电系数,尤其是在表面被侵蚀的状态下。
[浏览次数:1259次]薄膜电阻薄膜电阻器是用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成,具有均匀厚度薄膜电阻的量度。
通常被用作评估半导体掺杂的结果。
这种工艺的例子有:参杂半导体领域(比如硅或者多晶硅),以及被丝网印刷到薄膜混合微电路基底上的电阻。
接触电阻测试..
HF:电流激励高端 LF:电流激励低端 HS:电压取样高端 LS:电压取样低端
由于四线法测量接触电阻采用10mA/100mA的恒流源,故测量接触电阻的 实质是测量微动接触电压。
影响接触电阻的因素
接触形式
接触电阻的形式可分为三类:点接触、线接触和面接触。
接触形式对收缩电阻Rs的影响主要表现在接触点的数目上。一般情 况下,面接触的接触点数n最大而Rs最小;接触则n最小,Rs最 大;线 接触则介于两者之间。
影响接触电阻的因素
接触压力
接触压力F对收缩电阻Rs值和表面膜电阻Rb值的影响最大,F 的增加使接触点的有效接触面积增大,即接触点数n增加,从而 使Rs减小。当加大F超过一定值时,可使触头表面的气体分子层 吸附膜减少到2~3个;当超过材料的屈服压强时,产生塑性变 形,表面膜被压碎出现裂缝,从而增加了接触面积,这就使收缩 电阻Rs因表面膜电阻Rf的减小而下降, Rs和Rf同时减小,从而 使接触电阻大大下降。相反,当接触不到位、接触触头失去了弹 性变形等原因使接触压力F下降时,接触面积减小,收缩电阻Rs 增大,表面膜电阻Rf受F的破坏作用减弱或不受其影响,从而使 表面膜电阻Rf增大。同时因Rf增大,使接触面积减小,从而使接 触电阻增大,二者的综合作用使接触电阻整体上升。
接触形式对膜电阻Rf的影响主要是看每一个接触点所承受的压力F。 一般情况下,在对触头外加压力F相同的情况下,点接触形式n最小,单 位面积承受压力F1最大,容易破坏表面膜,所以有可能使Rf减到最小; 反之,面接触的F1就最小,对Rf的破坏力最小,Rf值有可能最大。
表面越平滑的材料,其接触电阻变异就越小。
铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2um的氧化膜层
接触电阻电阻
接触电阻电阻
接触电阻是指两个导体在接触处产生的电阻。
当两个导体接触时,由于导体表面的不平整和氧化层等因素,会在接触区域形成一个电阻。
接触电阻的大小取决于接触面的材料、表面状态、接触压力以及环境条件等因素。
较小的接触电阻可以提高电路的性能和可靠性,因为它可以减少能量损耗和信号衰减。
在电子学和电气工程中,降低接触电阻是一个重要的目标。
为了降低接触电阻,可以采取以下措施:
1. 清洁接触面:保持接触面清洁,去除污垢、氧化物和油脂等杂质。
2. 增加接触压力:通过适当的机械设计,增加接触面之间的压力,以改善接触质量。
3. 选择合适的材料:选择具有低电阻特性的导体材料,如金、银等。
4. 表面处理:对接触面进行适当的表面处理,如镀金、镀银等,以提高导电性。
5. 润滑剂:使用适当的润滑剂可以减少接触面之间的摩擦,从而降低接触电阻。
接触电阻是电路中常见的问题,降低接触电阻对于提高电路性能和可靠性至关重要。
什么是接触电阻?如何测试接触电阻?
什么是接触电阻?如何测试接触电阻?什么是接触电阻?接触电阻就是电流流过闭合的接触点对时的电阻,接触电阻阻值范围在微欧姆到几个欧姆之间。
下面我们一起来学习一下接触电阻测试方法,希望能为大家提供一些帮助。
接触电阻对导体间呈现的电阻称为接触电阻。
一般要求接触电阻在10-20 mohm 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。
应该指出, 开关的接触电阻是开关在若干次的接触中的所允许的接触电阻的值。
在电路板上是专指金手指与连接器之接触点,当电流通过时所呈现的电阻之谓。
为了减少金属表面氧化物的生成,通常阳性的金手指部份,及连接器的阴性卡夹子皆需镀以金属,以抑抵其“接载电阻”的发生。
其他电器品的插头挤入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。
接触电阻测试方法有哪些接触电阻测试方法干电路(Dry Circuit)测试通常,测试接点电阻的目的是确定接触点氧化或其它表面薄膜积累是否增加了被测器件的电阻。
即使在极短的时间内器件两端的电压过高,也会破坏这种氧化层或薄膜,从而破坏测试的有效性。
击穿薄膜所需要的电压电平通常在30mV到100mV的范围内。
在测试时流过接点的电流过大也能使接触区域发生细微的物理变化。
电流产生的热量能够使接触点及其周围区域变软或熔解。
结果,接点面积增大并导致其电阻降低。
为了避免这类问题,通常采用干电路的方法来进行接点电阻测试。
干电路就是将其电压和电流限制到不能引起接触结点的物理和电学状态发生变化电平的电路。
这就意味着其开路电压为20mV或更低,短路电流为100mA或更低。
由于所使用的测试电流很低,所以就需要非常灵敏的电压表来测量这种通常在微伏范围的电压降。
由于其它的测试方法可能会引起接点发生物理或电学的变化,所以对器件的干电路测量应当在进行其它的电学测试之前进行。
使用微欧姆计或数字多用表使用Keithley 580型微欧姆计、2010型数字多用表或2750型数字多用表数据采集系统进行四线接触电阻测量的基本配置情况。
(完整版)接触电阻
接触电阻接触电阻产生的原因有两个:第一,由于接触面的凹凸不平,金属的实际接触面减小了,这样,当电流流过导体时,使电流线在接触面附近发生了严重的收缩现象,即在接触面附近导体有效的导电截面大大缩小,因而造成电阻的增加,这个电阻称为收缩电阻。
第二,接触面在空气中可能迅速形成一层导电性能很差的氧化膜附着于表面,也使电阻增大了,这部分电阻称为膜电阻。
因此,接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成。
导体的接触形式大体分为点接触,线接触和面接触,这几种接触形式对接触电阻的影响是不相同的。
点接触时对接触电阻的影响主要是收缩电阻大,而面接触时对接触电阻的影响则是膜电阻,线电阻介于两者之间。
因而,接触电阻的大小不仅取决于收缩电阻,还有膜电阻的影响。
而接触压力对接触电阻的影响是十分重要的,没有足够的压力,只靠加大接触面,并不能使接触电阻有明显的下降。
增加接触压力,可以增加接触点的有效接触面积,同时,当接触点的压强超过一定值时,可以使触点的材料产生塑性变形,表面膜被压碎出现裂缝,增大了金属的接触面,使接触电阻迅速下降,因此,加大接触压力,使收缩电阻和膜电阻都减小,总的接触电阻将减小。
除了以上影响接触电阻的因素以外,还有材料的性质,接触表面的加工情况,触点的密封情况等等都会对接触电阻产生影响。
因此,我们在日常维护和排除线路故障的时候,也要充分考虑接触电阻的影响。
我们经常在排除线路故障时会发现由于插头的腐蚀,在插钉表面就会形成一层无机膜或插钉变形,导致插钉的接触电阻增大,发生故障。
因此,我们在对插头进行施工或维护时,一定要严格按照维护手册的标准进行。
在安装插头时,应该仔细检查插头与插座内的插钉,不能有破损,弯曲,腐蚀等情况,也不要人为的去破坏插头的封严部分,对于特殊区域的插头要采取特殊的防护,比如对插头进行封严等。
对于某些工作环境比较恶劣的地方,如发动机本体上的插头,在安装时一定要注意,要对插头进行保险,一些特殊的插头一定要按照标准打好力矩,否则插头在发动机的高频振动下会松脱,有的会使插头内的插钉接触不良,造成跳火,灼伤插钉,使之工作不可靠和缩短使用期限。
接触电阻原理
接触电阻原理引言:接触电阻是指两个物体接触时产生的电阻,也称为接触电阻。
在电路中,接触电阻是一个重要的参数,它会影响电路的工作效果和性能。
本文将介绍接触电阻的基本原理、计算方法以及影响因素。
一、接触电阻的定义和原理接触电阻是指两个物体接触面之间存在的电阻。
当两个物体接触时,由于接触面的不完全平整,存在微小的间隙和凸起,导致电流通过接触面时会受到阻碍,产生电阻。
接触电阻的产生主要是由于接触面的微观结构和材料的特性所决定的。
当电流经过接触面时,会受到接触面的阻碍,使得电流通过接触面的路径变长,导致电阻的产生。
接触电阻的大小与接触面的材料、面积、压力以及温度等因素有关。
二、接触电阻的计算方法接触电阻的计算可以使用欧姆定律来进行。
根据欧姆定律,电阻的大小与电流和电压之间的关系可以表示为R=V/I,其中R表示电阻,V表示电压,I表示电流。
在计算接触电阻时,可以测量电流通过接触面的电压降和电流值,然后根据欧姆定律计算出接触电阻的大小。
需要注意的是,在测量接触电阻时要保持接触面的稳定,以减小测量误差。
三、影响接触电阻的因素1. 接触面的材料:不同材料的接触面具有不同的导电性能,导致接触电阻的大小也不同。
一般来说,金属接触面的接触电阻较小,而非金属接触面的接触电阻较大。
2. 接触面的面积:接触面的面积越大,电流通过接触面的路径就越短,接触电阻就越小。
3. 接触面的压力:压力的增大可以使接触面更加紧密,减小接触电阻。
因此,在一些特殊的应用场合,会采用增加压力的方式来降低接触电阻。
4. 温度:温度的变化会影响材料的导电性能,进而影响接触电阻的大小。
一般来说,温度升高会导致接触电阻增大。
四、接触电阻的应用接触电阻在电气工程中具有广泛的应用。
在电路中,接触电阻可以用于测量电流、电压和功率等参数。
此外,在接插件、开关和继电器等电气设备中,接触电阻也是一个重要的参数,它会影响设备的性能和寿命。
在实际应用中,为了减小接触电阻的影响,可以采取一些措施。
接触电阻
接触电阻----“接触对”导体件呈现的电阻成为接触电阻。
一般要求接触电阻在10-20 mohm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。
应该指出,开关的接触电阻是在开关在若干次的接触中的所允许的接触电阻的最大值。
Contact Area 接触电阻在电路板上是专指金手指与连接器之接触点,当电流通过时所呈现的电阻之谓。
为了减少金属表面氧化物的生成,通常阳性的金手指部份,及连接器的阴性卡夹子皆需镀以金属,以抑抵其“接载电阻”的发生。
其他电器品的插头挤入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。
作用原理在显微镜下观察连接器接触件的表面,尽管镀金层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。
会看到插合的一对接触件的接触,并不整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触。
实际接触面必然小于理论接触面。
根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。
实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。
即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。
部分约占实际接触面积的5-10%。
二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。
因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。
实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。
例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。
即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。
此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。
因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。
综上所述,真正接触电阻应由以下几部分组成;1) 集中电阻电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。
将其称为集中电阻或收缩电阻。
2) 膜层电阻由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。
接触电阻0.001ω
接触电阻0.001ω
接触电阻值为0.001欧姆(0.001Ω)是一个相对较小的电阻值。
在电子和电气工程中,接触电阻是指两个接触导体之间的电阻,通常在连接处存在。
单位:欧姆(Ω)是电阻的国际单位,用于表示电路的阻力。
影响因素:接触电阻的大小受到多种因素的影响,如接触表面的物理性质、压力、温度、氧化程度等。
较小的接触电阻意味着连接处的导电性能较好,能够更好地传输电流。
在电路中的影响:在电路中,较小的接触电阻可以降低能量损失,提高系统的效率。
但同时,过小的接触电阻可能会导致电流过大,从而引起过热或熔融现象,影响系统的稳定性和可靠性。
相关参数:对于一些电气设备或组件,厂商通常会提供推荐的接触电阻范围。
确保在推荐的范围内使用设备,以获得最佳的性能和可靠性。
什么是接触电阻?
什么是接触电阻?
1、什么是接触电阻?接触电阻是静触头和动触头接触时产生的附加电阻。
2、断路器接触电阻的组成部分有哪些?由动、静接触部位的收缩阻力和表面阻力两部分组成。
3、断路器接触电阻故障原因?
(1)分断大短路电流时触点烧毁。
(2)由于机构调整不良,行程改变,超程严重不合格时,接触压力或接触面积发生变化。
(3)断路器调试安装后,长时间未投入运行,使动、静触头表面氧化,接触面电阻增大。
(4)长期工作使弹簧变形,降低接触压力。
(5)机械部分长期运行引起的机械磨损。
(6)对于低油位断路器,也可能因绝缘油和酸值失效而腐蚀触头表面而呈酸性。
或油中漂浮杂质,因动、静触头间断路短路电流。
残留的颗粒状碳质材料和金属粉末增加了接触电阻。
4、影响接触电阻的因素?
(1)材料性能:金属化合物的电阻率、硬度、化学性能、机械强度和电阻率。
(2)接触形式:点接触、线接触、面接触。
(3)接触面条件:当接触面形成氧化膜时(银除外),氧化膜的电阻比金属本身大得多。
(4)接触压力。
(5)接触面的粗糙度。
接触电阻和内阻关系
接触电阻和内阻关系
接触电阻和内阻是电路中常见的两种电阻,两者的区别在于其位置和作用不同。
接触电阻是指两个导体接触处产生的电阻,其大小与接触面积、材料和压力等因素有关。
内阻则是电源本身所带的电阻,其大小与电源类型、电池质量和电流大小等因素有关。
在电路中,接触电阻和内阻会影响电流的流动和电压的稳定性。
如果接触电阻过大或内阻过大,就会导致电路中的能量损失增大,电流不能流畅通过,电压稳定性下降,甚至会影响电器的正常工作。
因此,为了减少接触电阻和内阻对电路的影响,我们可以采取一些措施,比如增加接触面积、选择材料良好的导体、使用较低内阻的电源等。
这样可以提高电路的效率和稳定性,保证电器的正常工作。
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接触电阻计算公式
接触电阻计算公式接触电阻是指电流通过两个接触体之间的电阻,它会产生热损耗。
在许多应用中,如电力系统、电气设备和工业生产中,了解和计算接触电阻非常重要。
本文将介绍接触电阻的计算公式以及相关的基本概念。
1.接触电阻的定义:接触电阻是指两个接触体之间由于接触面积小而造成的电流通过的电阻。
它由接触体之间的电阻、电接触电阻和接触阻抗组成。
接触电阻会导致电流通过时产生热损耗,从而影响电器设备的性能。
2.接触电阻的计算公式:接触电阻可以通过以下公式进行计算:R=(ρc*A)/(Ar*ρr)其中,R表示接触电阻,ρc表示接触体的电阻率,A表示接触面积,Ar表示实际接触面积,ρr表示接触电阻率。
3.接触体的电阻率:接触体的电阻率表示单位长度内的电阻。
它可以通过测量接触体的电阻和其长度来计算得到。
电阻率通常以Ω·m或mΩ/米表示。
4.接触面积:接触面积是指两个接触体之间实际接触的面积,它会影响接触电阻的大小。
接触面积越大,接触电阻越小。
5.实际接触面积:实际接触面积是指两个接触体之间真正电接触的面积。
由于接触面可能存在不规则形状或者表面不平坦等因素,所以实际接触面积可能小于接触面积。
6.接触电阻率:接触电阻率是接触电阻体的电阻率。
它描述了电流通过两个接触体之间的电流流动情况。
接触电阻率可以通过实验测量得到。
7.接触电阻的影响因素:接触电阻的大小受到多种因素的影响,包括接触体的材料、表面状况、温度和电流等。
不同的材料和表面处理会导致接触电阻不同。
8.接触电阻的应用:接触电阻的计算和控制在许多领域中都非常重要。
在电力系统中,接触电阻的大小直接影响到电能传输的效率和电力质量。
在电气设备和工业生产中,接触电阻的大小会影响设备的性能和使用寿命。
总结:接触电阻是指电流通过两个接触体之间的电阻,它可以通过计算公式R=(ρc*A)/(Ar*ρr)进行计算。
接触电阻的大小受到多种因素的影响,包括接触体的材料、表面状况、温度和电流等。
接触电阻
一、作用原理在显微镜下观察接触件的表面,尽管镀层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。
因此一对接触件的接触,并不是整个接触面(线)的接触,而是散布在接触面上一些点的接触,实际接触面必然小于理论接触面。
根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。
实际接触面可分为两部分:一是真正金属与金属直接接触部分,即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点。
它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的,部分约占实际接触面积的5-10%;二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分,因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。
实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。
例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。
即使特别稳定的贵金属金,由于其表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。
此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。
因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。
综上所述,接触电阻(Rc)由以下两部分组成:1)集中电阻电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)形成的电阻,将其称为集中电阻或收缩电阻。
2)膜层电阻由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。
从接触表面状态分析,表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。
所以确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻或表面电阻。
二、影响因素接触电阻主要受接触件材料、接触压力、接触形式、表面状态、温度、使用电压和电流等因素影响。
1)接触件材料构成电接触的金属材料的性质直接影响接触电阻的大小,这些性质包括金属材料的电阻率ρ、布氏硬度HB、化学性能以及金属化合物的机械强度和电阻率等。
材料的电阻率或硬度越大,则接触电阻也越大。
2)接触压力接触件的接触压力是指施加于彼此接触的表面并垂直于接触表面的力。
随着接触压力增加,接触微点数量及面积也逐渐增加,同时接触微点从弹性变形过渡到塑性变形。
icr 接触电阻
icr 接触电阻ICR(接触电阻)是指电子元器件在正常工作状态下,导电接点之间存在的电阻。
它是衡量接点质量和稳定性的重要指标之一。
ICR的大小直接影响着电路的性能和可靠性。
接触电阻是由于接点之间存在微小的间隙、氧化物或污染物等原因导致的。
当电流通过接点时,会产生接触电阻,从而使电流通过接点产生压降。
因此,接触电阻会降低电路的效率,产生热量,并可能导致电路故障。
ICR的大小与接点材料的性质、接触压力、接触面积、接触时间等因素密切相关。
首先,接点材料的选择非常重要。
常见的接点材料有金属、合金、导电涂层等,它们的导电性能和稳定性不同。
合适的接点材料能够降低接触电阻,提高电路的可靠性。
接触压力对ICR的影响也非常大。
适当的接触压力能够使接点得到良好的接触,减小接触电阻。
过小的接触压力会导致接触不良,增加接触电阻;过大的接触压力则容易引起接触点的损坏,增加接触电阻。
接触面积也是影响ICR的重要因素之一。
接触面积越大,接触电阻就越小。
因此,在设计接点时,应尽量增大接触面积,减小接触电阻。
接触时间也会对ICR产生影响。
长时间的接触会导致接触点的磨损和氧化,增加接触电阻。
因此,在设计电子元器件时,应尽量减小接触时间,避免长时间的接触。
为了减小ICR,可以采取一系列措施。
首先,选择合适的接点材料,如具有良好导电性和稳定性的金属材料。
其次,控制接触压力,使其适当而稳定。
此外,通过合理的设计和制造工艺,增大接触面积,减小接触电阻。
最后,在电路的使用过程中,应注意保持接点的清洁和干燥,避免污染物和氧化物的产生。
ICR是衡量接点质量和稳定性的重要指标,它的大小直接影响着电路的性能和可靠性。
为了减小ICR,我们可以选择合适的接点材料、控制接触压力、增大接触面积,并注意保持接点的清洁和干燥。
只有正确理解和处理ICR这一问题,我们才能设计出性能优良、可靠稳定的电子元器件和电路。
接触电阻
接触电阻一、定义接触电阻是指电流通过接触点时在接触处产生的电阻,它是收缩电阻和膜电阻之和。
收缩电阻是指电流通过接触面时,因电流线急剧收缩而产生的电阻增量。
膜电阻是指触点表面膜所产生的电阻。
二、作用原理尽管镀金层十分光滑,但在显微镜下仍能观察到波浪形的凸起部分,所以一对插合的接触体并非整个面接触,而是散布在接触面上一些点的接触。
实际接触面积与表面的光洁度和正压力相关。
金属表面一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。
例如,铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。
即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。
此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。
所以从微观分析任何接触面都是一个污染面。
三、低电平接触电阻检测考虑到接触件膜层在高接触压力下会发生机械击穿,或在高电压、大电流下会发生电击穿。
对某些小体积的连接器设计的接触压力较小,使用场合仅为mV或mA级,膜层电阻不易被击穿,可能影响电信号的传输。
国军标GJB1217-91电连接器试验方法中规定了低电平接触电阻试验方法,目的是评定不改变物理的接触表面状态下的接触电阻特性。
所加开路试验电压不超过20mV,而试验电流应限制在100mA以内。
四、影响因素主要受接触件材料、正压力、表面状态、使用电压和电流等因素影响。
1.接触件材料电连接器技术条件对不同材质制作的同规格插配接触件,规定了不同的接触电阻考核指标。
如小圆形快速分离耐环境电连接器总规范GJB101-86规定,直径为1mm的插配接触件接触电阻,铜合金≤5mΩ,铁合金≤15mΩ。
2. 正压力接触件的正压力是指彼此接触的表面产生并垂直于接触表面的力。
随正压力增加,接触微点数量及面积也逐渐增加,同时接触微点从弹性变形过渡到塑性变形。
由于集中电阻逐渐减小,而使接触电阻降低。
接触正压力主要取决于接触件的几何形状和材料性能。
接触电阻分类
接触电阻是指电流通过接触点时产生的阻力。
根据不同的分类标准,接触电阻可以分为以下几类:
动态接触电阻:动态接触电阻是指接触电阻随着电流大小或频率的变化而变化的情况。
这种接触电阻主要由于接触点间的微细间隙、摩擦、电淋巴效应等现象引起。
静态接触电阻:静态接触电阻指的是在电流稳定、不变化的情况下测得的接触电阻。
这种接触电阻通常由于接触面间的质量、材料导电性等因素决定。
瞬态接触电阻:瞬态接触电阻是指接触电阻在电流传输的瞬间发生变化的情况。
这种接触电阻主要由于电流冲击、电弧或开关操作引起的瞬时变化。
温度相关接触电阻:温度相关接触电阻是指接触电阻随着温度的变化而变化的情况。
这种接触电阻通常由于材料的热膨胀系数、温度导致的变形或氧化等因素引起。
需要注意的是,接触电阻是一个复杂的现象,受到多种因素的影响,包括接触电阻的材料、接触面积、接触压力、表面处理等。
准确地评估和控制接触电阻对于保证电路和设备的正常运作至关重要。
接触电阻
接触电阻接触电阻产生的原因有两个:第一,由于接触面的凹凸不平,金属的实际接触面减小了,这样,当电流流过导体时,使电流线在接触面附近发生了严重的收缩现象,即在接触面附近导体有效的导电截面大大缩小,因而造成电阻的增加,这个电阻称为收缩电阻。
第二,接触面在空气中可能迅速形成一层导电性能很差的氧化膜附着于表面,也使电阻增大了,这部分电阻称为膜电阻。
因此,接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成。
导体的接触形式大体分为点接触,线接触和面接触,这几种接触形式对接触电阻的影响是不相同的。
点接触时对接触电阻的影响主要是收缩电阻大,而面接触时对接触电阻的影响则是膜电阻,线电阻介于两者之间。
因而,接触电阻的大小不仅取决于收缩电阻,还有膜电阻的影响。
而接触压力对接触电阻的影响是十分重要的,没有足够的压力,只靠加大接触面,并不能使接触电阻有明显的下降。
增加接触压力,可以增加接触点的有效接触面积,同时,当接触点的压强超过一定值时,可以使触点的材料产生塑性变形,表面膜被压碎出现裂缝,增大了金属的接触面,使接触电阻迅速下降,因此,加大接触压力,使收缩电阻和膜电阻都减小,总的接触电阻将减小。
除了以上影响接触电阻的因素以外,还有材料的性质,接触表面的加工情况,触点的密封情况等等都会对接触电阻产生影响。
因此,我们在日常维护和排除线路故障的时候,也要充分考虑接触电阻的影响。
我们经常在排除线路故障时会发现由于插头的腐蚀,在插钉表面就会形成一层无机膜或插钉变形,导致插钉的接触电阻增大,发生故障。
因此,我们在对插头进行施工或维护时,一定要严格按照维护手册的标准进行。
在安装插头时,应该仔细检查插头与插座内的插钉,不能有破损,弯曲,腐蚀等情况,也不要人为的去破坏插头的封严部分,对于特殊区域的插头要采取特殊的防护,比如对插头进行封严等。
对于某些工作环境比较恶劣的地方,如发动机本体上的插头,在安装时一定要注意,要对插头进行保险,一些特殊的插头一定要按照标准打好力矩,否则插头在发动机的高频振动下会松脱,有的会使插头内的插钉接触不良,造成跳火,灼伤插钉,使之工作不可靠和缩短使用期限。
接触电阻
一、作用原理在显微镜下观察接触件的表面,尽管镀层十分光滑,则仍能观察到5-10微米的凸起部分。
因此一对接触件的接触,并不是整个接触面(线)的接触,而是散布在接触面上一些点的接触,实际接触面必然小于理论接触面。
根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。
实际接触面可分为两部分:一是真正金属与金属直接接触部分,即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点。
它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的,部分约占实际接触面积的5-10%;二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分,因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。
实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。
例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。
即使特别稳定的贵金属金,由于其表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。
此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。
因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。
综上所述,接触电阻(R c)由以下两部分组成:1) 集中电阻电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)形成的电阻,将其称为集中电阻或收缩电阻。
2) 膜层电阻由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。
从接触表面状态分析,表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。
所以确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻或表面电阻。
二、影响因素接触电阻主要受接触件材料、接触压力、接触形式、表面状态、温度、使用电压和电流等因素影响。
1) 接触件材料构成电接触的金属材料的性质直接影响接触电阻的大小,这些性质包括金属材料的电阻率ρ、布氏硬度H B、化学性能以及金属化合物的机械强度和电阻率等。
材料的电阻率或硬度越大,则接触电阻也越大。
2) 接触压力接触件的接触压力是指施加于彼此接触的表面并垂直于接触表面的力。
随着接触压力增加,接触微点数量及面积也逐渐增加,同时接触微点从弹性变形过渡到塑性变形。
两根导线连接处的电阻
两根导线连接处的电阻
两根导线连接处的电阻可以视为一个接触电阻,它是由接触点两侧导线之间的接触面积、接触质量以及导线材料等因素决定的。
在理想情况下,两根导线之间的接触电阻应该为零,即完美导电。
然而,在实际情况下,由于各种复杂的因素,导线之间的接触电阻是存在的。
导线连接处的电阻通常可以分为两部分来考虑:
1.金属导线内部电阻:金属材料本身具有一定的电阻,称为
电线的电阻。
金属电阻主要取决于材料的电导率和电线的长度、截面积等,可以用欧姆定律来计算。
2.接触电阻:当两根导线连接时,导线之间的接触存在不完
美,接触面可能存在微小缺陷、氧化物层或杂质等,从而形成接触电阻。
接触电阻的大小主要取决于接触面积、材料的特性、接触压力以及接触质量等。
总的来说,导线连接处的电阻是由导线本身的电阻和接触电阻两个部分组成。
对于一般的金属导线而言,接触电阻往往比导线的电阻要小得多,可以忽略不计。
但在一些高精度、高要求的电路中,接触电阻可能会对电路性能产生一定的影响,需要进行专门的设计和考虑。
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接触电阻
----“接触对”导体件呈现的电阻成为接触电阻。
一般要求接触电阻在10-20 mohm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。
应该指出,开关的接触电阻是在开关在若干次的接触中的所允许的接触电阻的最大值。
Contact Area 接触电阻
在电路板上是专指金手指与连接器之接触点,当电流通过时所呈现的电阻之谓。
为了减少金属表面氧化物的生成,通常阳性的金手指部份,及连接器的阴性卡夹子皆需镀以金属,以抑抵其“接载电阻”的发生。
其他电器品的插头挤入插座中,或导针与其接座间也都有接触电阻存在。
作用原理
在显微镜下观察连接器接触件的表面,尽管镀金层十分光滑,则仍能观察到
5-10微米的凸起部分。
会看到插合的一对接触件的接触,并不整个接触面的接触,而是散布在接触面上一些点的接触。
实际接触面必然小于理论接触面。
根据表面光滑程度及接触压力大小,两者差距有的可达几千倍。
实际接触面可分为两部分;一是真正金属与金属直接接触部分。
即金属间无过渡电阻的接触微点,亦称接触斑点,它是由接触压力或热作用破坏界面膜后形成的。
部分约占实际接触面积的5-10%。
二是通过接触界面污染薄膜后相互接触的部分。
因为任何金属都有返回原氧化物状态的倾向。
实际上,在大气中不存在真正洁净的金属表面,即使很洁净的金属表面,一旦暴露在大气中,便会很快生成几微米的初期氧化膜层。
例如铜只要2-3分钟,镍约30分钟,铝仅需2-3秒钟,其表面便可形成厚度约2微米的氧化膜层。
即使特别稳定的贵金属金,由于它的表面能较高,其表面也会形成一层有机气体吸附膜。
此外,大气中的尘埃等也会在接触件表面形成沉积膜。
因而,从微观分析任何接触面都是一个污染面。
综上所述,真正接触电阻应由以下几部分组成;
1) 集中电阻
电流通过实际接触面时,由于电流线收缩(或称集中)显示出来的电阻。
将其称为集中电阻或收缩电阻。
2) 膜层电阻
由于接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。
从接触表面状态分析;表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。
故确切地说,也可把膜层电阻称为界面电阻。
3) 导体电阻
实际测量电连接器接触件的接触电阻时,都是在接点引出端进行的,故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。
导体电阻主
要取决于金属材料本身的导电性能,它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。
为便于区分,将集中电阻加上膜层电阻称为真实接触电阻。
而将实际测得包含有导体电阻的称为总接触电阻。
在实际测量接触电阻时,常使用按开尔文电桥四端子法原理设计的接触电阻测试仪(毫欧计),其专用夹具夹在被测接触件端接部位两端,故实际测量的总接触电阻R由以下三部分组成,可由下式表示:
R= RC Rf Rp,式中:RC—集中电阻;Rf—膜层电阻;Rp—导体电阻。
接触电阻检验目的是确定电流流经接触件的接触表面的电触点时产生的电阻。
如果有大电流通过高阻触点时,就可能产生过分的能量消耗,并使触点产生危险的过热现象。
在很多应用中要求接触电阻低且稳定,以使触点上的电压降不致影响电路状况的精度。
测量接触电阻除用毫欧计外,也可用伏-安计法,安培-电位计法。
在连接微弱信号电路中,设定的测试数条件对接触电阻检测结果有一定影响。
因为接触表面会附有氧化层,油污或其他污染物,两接触件表面会产生膜层电阻。
由于膜层为不良导体,随膜层厚度增加,接触电阻会迅速增大。
膜层在高的接触压力下会机械击穿,或在高电压、大电流下会发生电击穿。
但对某些小型连接器设计的接触压力很小,工作电流电压仅为mA和mV级,膜层电阻不易被击穿,接触电阻增大可能影响电信号的传输。
在GB5095“电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法” 中的接触电阻测试方法之一,“接触电阻-毫伏法” 规定,为防止接触件上膜层被击穿,测试回路交流或直流的开路峰值电压应不大于20mV,交流或直流的测试中电流应不大于100mA。
在GJB1217“电连接器试验方法” 中规定有“低电平接触电阻” 和“接触电阻” 两种试验方法。
其中低电平接触电阻试验方法基本内容与上述GB5095中的接触电阻-毫伏法相同。
目的是评定接触件在加上不改变物理的接触表面或不改变可能存在的不导电氧化薄膜的电压和电流条件下的接触电阻特性。
所加开路试验电压不超过20mV,试验电流应限制在100mA。
在这一电平下的性能足以表现在低电平电激励下的接触界面的性能。
而接触电阻试验方法目的是测量通过规定电流的一对插合接触件两端或接触件与测量规之间的电阻。
通常采用这一试验方法施加的规定电流要比前一种试验方法大得多。
如军标GJB101“小圆形快速分离耐环境电连接器总规范”中规定;测量时电流为1A,接触对串联后,测量每对接触对的电压降,取其平均值换算成接触电阻值。
影响因素
主要受接触件材料、正压力、表面状态、使用电压和电流等因素影响。
1) 接触件材料
电连接器技术条件对不同材质制作的同规格插配接触件,规定了不同的接触电阻考核指标。
如小圆形快速分离耐环境电连接器总规范GJB101-86规定,直径为
1mm的插配接触件接触电阻,铜合金≤5mΩ,铁合金≤15mΩ。
2) 正压力
接触件的正压力是指彼此接触的表面产生并垂直于接触表面的力。
随正压力增加,接触微点数量及面积也逐渐增加,同时接触微点从弹性变形过渡到塑性变形。
由于集中电阻逐渐减小,而使接触电阻降低。
接触正压力主要取决于接触件的几何形状和材料性能。
3) 表面状态
接触件表面一是由于尘埃、松香、油污等在接点表面机械附着沉积形成的较松散的表膜,这层表膜由于带有微粒物质极易嵌藏在接触表面的微观凹坑处,使接触面积缩小,接触电阻增大,且极不稳定。
二是由于物理吸附及化学吸附所形成的污染膜,对金属表面主要是化学吸附,它是在物理吸附后伴随电子迁移而产生的。
故对一些高可靠性要求的产品,如航天用电连接器必须要有洁净的装配生产环境条件,完善的清洗工艺及必要的结构密封措施,使用单位必须要有良好的贮存和使用操作环境条件。
4) 使用电压
使用电压达到一定阈值,会使接触件膜层被击穿,而使接触电阻迅速下降。
但由于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。
于是阻值呈现非线性。
在阈值电压附近,电压降的微小波动会引起电流可能二十倍或几十倍范围内变化。
使接触电阻发生很大变化,不了解这种非线***,就会在测试和使用接触件时产生错误。
5) 电流
当电流超过一定值时,接触件界面微小点处通电后产生的焦耳热()作用而使金属软化或熔化,会对集中电阻产生影响,随之降低接触电阻。
问题研讨
1) 低电平接触电阻检验
考虑到接触件膜层在高接触压力下会发生机械击穿或在高电压、大电流下会发生电击穿。
对某些小体积的连接器设计的接触压力相当小,使用场合仅为mV或mA 级,膜层电阻不易被击穿,可能影响电信号的传输。
故国军标GJB1217-91电连接器试验方法中规定了两种试验方法。
即低电平接触电阻试验方法和接触电阻试验方法。
其中低电平接触电阻试验目的是评定接触件在加上不能改变物理的接触表面或不改变可能存在的不导电氧化簿膜的电压和电流条件下的接触电阻特性。
所加开路试验电压不超过20mV,而试验电流应限制在100mA,在这一电平下的性能足以满足以表现在低电平电激励下的接触界面的性能。
而接触电阻试验目的是测量通过规定电流的一对插合接触件两端或接触件与测量规之间的电阻,而此规定电流要比前者大得多,通常规定为1A。
2) 单孔分离力检验
为确保接触件插合接触可靠,保持稳定的正压力是关键。
正压力是接触压力的一种直接指标,明显影响接触电阻。
但鉴于接触件插合状态的正压力很难测量,故一般用测量插合状态的接触件由静止变为运动的单孔分离力来表征插针与插孔正在接触。
通常电连接器技术条件规定的分离力要求是用实验方法确定的,其理论值可用下式表达。
F=FN·μ
式中FN为正压力,μ为摩擦系数。
由于分离力受正压力和摩擦系数两者制约。
故决不能认为分离力大,就正压力大接触可靠。
现在随着接触件制作精度和表面镀层质量的提高,将分离力控制在一个恰当的水平上即可保证接触可靠。
作者在实践中发现,单孔分离力过小,在受振动冲击载荷时有可能造成信号瞬断。
用测单孔分离力评定接触可靠性比测接触电阻有效。
因为在实际检验中接触电阻件很少出现不合格,单孔分离力偏低超差的插孔,测量接触电阻往往仍合格。
3) 接触电阻检验合格不等于接触可靠。
在许多实际使用场合,汽车、摩托车、火车、动力机械、自动化仪器以及航空、航天、船舶等军用连接器,往往都是在动态振动环境下使用。
实验证明仅用检验静态接触电阻是否合格,并不能保证动态环境下使用接触可靠。
往往接触电阻合格的连接器在进行振动、冲击、离心等模拟环境试验时仍出现瞬间断电现象。
故对一些高可靠性要求的连接器,许多设计员都提出最好能100%对其进行动态振动试验来考核接触可靠性。
最近,日本耐可公司推出了一种与导通仪配套使用的小型台式电动振动台,已成功地应用于许多民用线束的接触可靠性检验。