開發(fā)的 CRM-3觸點接觸電阻測試儀,采用繼電器測試標準的 6VDC恒壓源,測試電流分為 1mA,10mA,100mA,1A,精度達到 1μA,滿足觸點接觸電阻這樣的動態(tài)微電阻測試;并通過設計專用的測試工裝,能模擬觸點接觸形式,從而獲取觸點接觸時的接觸壓力等參數(shù)條件。
由于接觸壓力、 測試電流的影響對觸點間接觸電阻這種動態(tài)電阻的影響是非常巨大的, 所以市面上的通用測試儀器是無法勝任測試觸點接觸電阻的任務的。CRM-3觸點接觸電阻測試儀專用測試儀器針對以上特性做了專門設計。
四線式測試(四線測試/開爾文測試)原理
如下圖所示,四線測量是將恒流源電流引入被測電阻 Rx的兩根電流線 L1、L2和電壓測量端的兩根電壓線 L3、L4分開,使得電壓測量端的電壓不再是恒流源兩端的直接電壓,四線測量法比通常的測量法多了兩根饋線,分開了電壓測量端與恒流源兩端連線。由于電壓測量端與恒流源端斷開,恒流源與被測電阻 RX、饋線L1和 L2構(gòu)成一個回路。送至電壓測量端的電壓只有被測電阻 RX兩端的電壓,饋線電阻 RL1和RL2沒有送至電壓測量端,因此饋線電阻 RL1、RL2對測量結(jié)果沒有影響。饋線電阻 RL3和RL4對測量有影響,但影響很小,由于測試回路中的輸入阻抗(M?級)遠大于饋線電阻(?級),所以,四線測量法對于測量小電阻的準確度很高,這是對導通性能測試的確方法
通常電阻測試儀器是用大電流測試小電阻, 小電流測試大電阻。 由于方式的不同, 觸點間接觸電阻的測量和通用性儀器能提供的測量不同,必須采用小電流測小電阻,大電流測大電阻。
CRM-3觸點接觸電阻測試儀依照上述原理,采用恒壓源,提供 1mA的高精度恒流源。并采用低噪聲 24bit采樣芯片 AD7190,采樣精度可達 8.5nV,溫度漂移 5nV/℃,能有效滿足觸點間接觸電阻這樣需求的小測試電流、 毫歐級動態(tài)電阻的檢測。 測試線采用低阻抗專用測試線,有效保障測量精度。
由于對觸點間接觸電阻的影響因素還包括接觸力, 本測試夾具具有專門開發(fā)的高精度測力計,傳感器 500gf± 0.1gf。測力計采用 24Bit高精度測力傳感器 HX711,具備通信功能,為自動測試提供了可能。
獨立設計的測試夾具能對所夾持的被測觸點做 Y-Z兩軸位移,測試探針可做 X-Y兩軸位移,全系統(tǒng)可做 X-Y-Z三軸全向位移,能避免測量中重力的影響,可方便校正測量點,使用戶能對觸點表面各位置進行測量。
測試夾具大部分采用聚四氟乙烯材料制造, 該材料絕緣性好可避免測量中其它導體電阻的干擾,且耐磨性好,位移量控制精確度高。
手動測試夾具工作狀態(tài)描述
如下圖所示,全系統(tǒng)可做 X-Y-Z三軸全向位移,測試時,先用測試電極夾持觸點釘腳,如是平面型的觸點,則放置于電極夾上。
旋轉(zhuǎn)測力計 X軸位移旋鈕和測力計 Y軸旋鈕,并調(diào)整電極夾 Z軸旋鈕,將測試針接近觸點表面待測部位。
旋轉(zhuǎn)電極夾 Y軸旋鈕,將被測觸點(片)緩慢升起,接觸測試針,至測力計顯示值達到要求接觸力時,停止旋動旋鈕,此時觸點被定位,不會自動降下。
CRM-3觸點接觸電阻測試儀特點
1、AD芯片更高級,由 14Bit提升至 24Bit,測試精度大幅提高 ;
2、恒壓恒流源改用更新更穩(wěn)定的設計,提供精度更好、穩(wěn)定性更好的測試電流,并增加提供 1mA的恒流源 ;
3、顯示界面由 LED數(shù)碼管改為 LCD液晶屏,顯示更直觀,信息量更豐富 ;
4、顯示量程 0.01m? — 999.99m? ;
5、操作界面使用數(shù)字鍵盤形式, 可設置參數(shù)大量增加, 鍵盤使用微動開關, 壽命可靠 ;
6、增加信號輸入輸出端口,便于實施自動化測量 ;
7、增加通信模塊,方便計算機統(tǒng)計 ;
8、采用分體式設計,測試儀器與測試模塊分離,提高了測量儀器的使用效率,并可根據(jù)需求使用不同的測試模塊,兼容性大大增強 ;
9、測力機構(gòu)改為數(shù)字式設計,AD芯片同樣為 24Bit,可提供信號輸入輸出接口,增加伺服系統(tǒng)后,配合測試儀可做自動化檢測 ;
10、新設計的三軸位移機構(gòu)更可靠,全絕緣且使用壽命更高;
11、測試電極設計更合理,避免觸點落入導致?lián)p壞或無法使用,鍍金層更厚,測試更可靠 。
CRM-3觸點接觸電阻測試儀技術(shù)參數(shù)
電源:220VAC,功率20W
外形尺寸:285×120×230mm
量程范圍:1A測試檔:0~1000mΩ(分辯率0.01mΩ)
100mA測試檔:0~200mΩ(分辯率0.01mΩ)
10mA測試檔:0~20mΩ(分辯率0.01mΩ)
測試電流:1A、100mA、10mA可選
觸點測試壓力:0~300gf(可調(diào))