接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成

接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成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最大值。

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：触点有四种工作状态，即：闭合状态、断开过程、断开状态、闭合过程。

在理想情况下，触点闭合时其接触电阻为零；触点断开时接触电阻为无穷大；在闭合过程中接触电阻瞬时由无穷大变为零；在断开过程中接触电阻瞬时由零变为无穷大。

但实际上，在闭合状态时耦合触点间有接触电阻存在，若接触电阻太大，就可能导致被控电路压降过大或不通；在断开状态时要求触点间有一定的绝缘电阻，若绝缘电阻不足就可能导致击穿放电，致使被控电路导通；在闭合过程中有触点弹跳现象，可能破坏触点的可靠闭合；在断开过程中可能产生电弧破坏触点可靠断开。

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。

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。

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。

组成部分综上所述，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，不了解这种非线性变化，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。

故国家标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。