1. בין אם מדובר במחבר חשמלי בתדר גבוה או במחבר חשמלי בתדר נמוך, התנגדות למגע, התנגדות בידוד ומתח עמידה דיאלקטרי (הידוע גם כחוזק חשמלי) הם הפרמטרים החשמליים הבסיסיים ביותר כדי להבטיח שמחברים חשמליים יכולים לעבוד כרגיל ובאופן מהימן. בדרך כלל, חשמלי לבדיקת עקביות האיכות של התנאים הטכניים של מוצרי מחברים יש דרישות אינדקס טכני ברור ושיטות בדיקה. שלושת פריטי הבדיקה הללו מהווים גם בסיס חשוב למשתמשים לשפוט את האיכות והאמינות של מחברים חשמליים.
עם זאת, על פי שנות הניסיון של המחבר בבדיקת מחברים חשמליים, קיימות חוסר עקביות והבדלים ביישום הספציפי של תנאים טכניים רלוונטיים בין יצרנים ובין יצרנים למשתמשים. הבדלים בגורמים כגון שיטות הפעלה, טיפול בדגימות ותנאי סביבה משפיעים ישירות על הדיוק והעקביות של תוצאות הבדיקה. לשם כך, המחבר מאמין שמועיל מאוד לשפר את אמינות הבדיקה של מחברים חשמליים כדי לנהל כמה דיונים מיוחדים על הבעיות הקיימות בפעולה בפועל של שלושת פריטי בדיקת הביצועים החשמליים הקונבנציונליים הללו.
בנוסף, עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית המידע האלקטרונית, דור חדש של בודקים אוטומטיים רב-תכליתיים מחליף בהדרגה את הבוחן המקורי בעל פרמטר בודד. היישום של מכשירי בדיקה חדשים אלה ישפר מאוד את מהירות הזיהוי, היעילות, הדיוק והאמינות של מאפיינים חשמליים.
ספֵּצִיפִי:
2 בדיקת התנגדות למגע
2.1 עקרון הפעולה
התבוננות על פני השטח של המגעים של המחבר תחת מיקרוסקופ, למרות שציפוי הזהב חלק מאוד, עדיין ניתן לראות בליטות של {{0}} מיקרון. ניתן לראות שהמגע של זוג המגע הזוגי אינו המגע של כל משטח המגע, אלא המגע של כמה נקודות הפזורות על משטח המגע. משטח המגע בפועל חייב להיות קטן יותר ממשטח המגע התיאורטי. בהתאם לחלקות המשטח וגודל לחץ המגע, ההבדל בין השניים יכול להגיע לכמה אלפי פעמים. ניתן לחלק את משטח המגע בפועל לשני חלקים; האחד הוא החלק האמיתי במגע ישיר ממתכת למתכת. כלומר, מיקרו-נקודות המגע ללא התנגדות מעבר בין מתכות, הידועות גם כנקודות מגע, נוצרות לאחר שסרט הממשק ניזוק מלחץ מגע או חום. חלק זה מהווה כ-0 אחוז משטח הקשר בפועל של 5-1. השני הוא החלקים שנמצאים במגע זה עם זה לאחר זיהום הסרט דרך ממשק המגע. כי לכל מתכת יש נטייה לחזור למצב התחמוצת המקורי שלה. למעשה, אין משטחי מתכת נקיים באמת באטמוספירה. אפילו משטחי מתכת נקיים מאוד החשופים לאטמוספירה יכולים ליצור במהירות סרט תחמוצת ראשוני של כמה מיקרונים. לדוגמה, לוקח רק 2-3 דקות לנחושת, 30 דקות לניקל ו-2-3 שניות לאלומיניום ליצור סרט תחמוצת בעובי של כ-2 מיקרון על פני השטח. אפילו זהב המתכת היקרה והיציבה במיוחד תיצור סרט ספיחת גז אורגני על פני השטח שלו בשל אנרגיית פני השטח הגבוהה שלו. בנוסף, אבק וכדומה באטמוספרה יוצרים גם סרט מושקע על משטח המגע. לכן, מנקודת מבט של ניתוח מיקרוסקופי, כל משטח מגע הוא משטח מזוהם.
לסיכום, התנגדות המגע האמיתית צריכה להיות מורכבת מהחלקים הבאים;
1) התרכז בהתנגדות!
ההתנגדות שמפגין ההתכווצות (או הריכוז) של קו הזרם כאשר הזרם עובר דרך משטח המגע בפועל. קוראים לזה התנגדות מרוכזת או התנגדות להתכווצות.
2) התנגדות ממברנה
עמידות יריעות עקב סרטי מגע ומזהמים אחרים. מניתוח מצב משטח המגע; ניתן לחלק את סרט הלכלוך על פני השטח לשכבת סרט מוצקה יותר ושכבת זיהום טהורה רופפת יותר. לכן, ליתר דיוק, התנגדות הממברנה יכולה להיקרא גם התנגדות ממשק.
3) התנגדות מוליכים!
כאשר מודדים בפועל את התנגדות המגע של המגעים של המחבר החשמלי, כל זה מתבצע במסופי המגעים, כך שהתנגדות המגע הנמדדת בפועל כוללת גם את התנגדות המוליכים של המגעים מחוץ למשטח המגע ואת ההתנגדות של המוליך עצמו. התנגדות המוליך תלויה בעיקר במוליכות חומר המתכת עצמו, וניתן לאפיין את הקשר שלו עם טמפרטורת הסביבה במקדם טמפרטורה.
לנוחות ההבחנה, ההתנגדות המרוכזת בתוספת התנגדות הסרט הדק נקראת התנגדות המגע האמיתית. ההתנגדות הנמדדת בפועל כולל התנגדות המוליך נקראת התנגדות המגע הכוללת.
במדידה בפועל של התנגדות מגע, נעשה שימוש לעתים קרובות בבודק התנגדות מגע (מיליוהם מטר) שתוכנן על פי העיקרון של שיטת ארבעת הטרמינלים של גשר קלווין. ההתנגדות R מורכבת משלושת החלקים הבאים, אותם ניתן לבטא בנוסחה הבאה: R=RC פלוס RF פלוס RP, כאשר: התנגדות מרוכזת RC; התנגדות לסרט RF; התנגדות מוליכים RP.
מטרת בדיקת ההתנגדות למגע היא לקבוע את ההתנגדות המתרחשת כאשר זרם זורם דרך המגעים החשמליים של משטחי המגע. כאשר זרמים גדולים זורמים דרך מגעי התנגדות גבוהה, עלולה להתרחש צריכת אנרגיה מוגזמת והתחממות יתר מסוכנת של המגעים. התנגדות נמוכה ויציבה למגע נדרשת ביישומים רבים, כך שמפל המתח על פני המגעים לא ישפיע על הדיוק של תנאי המעגל.
בנוסף למטרים של מיליאוהם, ניתן להשתמש בפוטמטרי וולטמטריה ואמפרומטרי גם למדידת התנגדות למגע.
בחיבור של מעגלי אות חלשים, לתנאי פרמטר הבדיקה שנקבעו יש השפעה מסוימת על תוצאות בדיקת התנגדות המגע. מכיוון ששכבות תחמוצת, שמן או מזהמים אחרים יידבקו למשטח המגע, תתפתח עמידות לסרט בין המשטחים של שני אתרי המגע. מכיוון שסרטים הם מוליכים גרועים, ההתנגדות למגע עולה במהירות עם הגדלת עובי הסרט. ממברנות עוברות התמוטטות מכאנית בלחץ מגע גבוה או התמוטטות חשמלית במתח גבוה 0 וזרם גבוה. עם זאת, עבור כמה מחברים קטנים, לחץ המגע קטן מאוד, זרם העבודה והמתח הם רק רמות MA ו-MV, התנגדות הסרט לא מתפרקת בקלות, והעלייה בהתנגדות למגע עשויה להשפיע על העברת החשמל. אוֹת.
אחת משיטות בדיקת התנגדות המגע ב-GB5095 "נהלי בדיקה בסיסיים ושיטות מדידה לרכיבים אלקטרומכניים לציוד אלקטרוני", "שיטת התנגדות מגע-מיליוולט" קובעת כי על מנת למנוע את התמוטטות הסרט על חלק המגע, מעגל הבדיקה AC או מתח שיא במעגל פתוח DC הוא לא יותר מ-20MV, והזרם הוא לא יותר מ-100MA במהלך בדיקת AC או DC.
ב-GJB1217 "שיטות בדיקה למחברים חשמליים", קיימות שתי שיטות בדיקה: "התנגדות למגע ברמה נמוכה" ו"התנגדות למגע". התוכן הבסיסי של שיטת בדיקת ההתנגדות למגע ברמה נמוכה זהה לשיטת ההתנגדות למגע-מיליוולט ב-GB5095 הנ"ל. המטרה היא להעריך את מאפייני ההתנגדות למגע של מגע CO בתנאי יישום מתח וזרם שאינם משנים את משטח המגע הפיזי או משנים את סרט התחמוצת הלא מוליך שעלול להיות קיים. מתח הבדיקה במעגל פתוח לא יעלה על 20MV, וזרם הבדיקה יוגבל ל-100MA. רמת ביצועים זו מספיקה כדי לייצג את הביצועים של ממשק המגע ברמות נמוכות של עירור חשמלי. מטרת שיטת בדיקת התנגדות המגע היא למדוד את ההתנגדות בין הקצוות של זוג מגעים מתאימים או בין המגעים למד המדידה באמצעות זרם מוגדר. בדרך כלל שיטת בדיקה זו מיישמת זרם מוגדר גבוה בהרבה משיטות בדיקה קודמות. עמידה בתקן הצבאי הלאומי GJB101 "מפרט כללי עבור מחברים חשמליים עמידים בסביבה להפרדה עגולה מהירה"; הזרם במהלך המדידה הוא 1A. לאחר חיבור צמדי המגעים בסדרה, מדוד את ירידת המתח על פני כל זוג מגעים והמר את הערך הממוצע להתנגדות למגע. ערך.
2.2 גורמים משפיעים
מושפע בעיקר מגורמים כמו חומר מגע, לחץ חיובי, מצב פני השטח, מתח עבודה וזרם.
1) חומר ליצירת קשר
התנאים הטכניים של מחברים חשמליים קובעים שלראשי המגע של אותו מפרט העשויים מחומרים שונים יש אינדיקטורים שונים להערכת התנגדות מגע. לדוגמה, על פי המפרט הכללי GJB101-86 של המחבר החשמלי העגול הקטן העמיד בפני סביבה, התנגדות המגע של מגע ההזדווגות בקוטר של 1MM, סגסוגת נחושת פחות או שווה ל-5MΩ, סגסוגת ברזל פחות או שווה ל-15MΩ.
2) לחץ חיובי
הלחץ החיובי של חוזה הוא הכוח שנוצר על ידי המשטחים במגע זה עם זה, בניצב למשטח המגע. עם עליית הלחץ החיובי, מספר ושטחן של מיקרו-נקודות המגע גדלו בהדרגה, ומיקרו-נקודות המגע עברו מעיוות אלסטי לדפורמציה פלסטית. מכיוון שההתנגדות המרוכזת יורדת בהדרגה, התנגדות המגע פוחתת. הלחץ החיובי במגע תלוי בעיקר בגיאומטריית המגע ובמאפייני החומר.
3) מצב פני השטח
משטח המגע הראשון הוא סרט רופף יותר שנוצר על ידי הידבקות מכנית ושקיעה של אבק, רוזין, שמן וכו' על משטח המגע. בשל החומר החלקיקי, הסרט מוטבע בקלות בבורות המיקרוסקופיים של משטח המגע. השטח פוחת, התנגדות המגע עולה, והוא מאוד לא יציב. שנית, הסרט העיכול הנוצר על ידי ספיחה פיזית וספיחה כימית הוא בעיקר ספיחה כימית על פני המתכת, שנוצרת עם נדידת אלקטרונים לאחר ספיחה פיזית. לכן, חלק מהמוצרים עם דרישות אמינות גבוהה, כגון מחברים חשמליים לתעופה, חייבים להיות בעלי תנאי סביבה נקיים של הרכבה וייצור, תהליכי ניקוי מושלמים ואמצעי איטום מבניים הכרחיים, והמשתמשים חייבים להיות בעלי תנאי אחסון ושימוש סביבתיים טובים.
4) השתמש במתח
כאשר מתח ההפעלה מגיע לסף מסוים, שכבת הסרט של יריעת המגע תתפרק, והתנגדות המגע תרד במהירות. עם זאת, מכיוון שהאפקט התרמי מאיץ את התגובה הכימית ליד הסרט, יש לו אפקט תיקון מסוים על הסרט. לכן, ערך ההתנגדות אינו ליניארי. סביב מתח הסף, תנודות קטנות במפל המתח עלולות לגרום לזרם להשתנות בפקטור של אולי עשרים או עשרות פעמים. התנגדות למגע משתנה מאוד, ומבלי להבין את השגיאה הלא-לינארית הזו, שגיאות יכולות להתרחש בעת בדיקה ושימוש באנשי קשר.
5) נוכחי
כאשר הזרם חורג מערך מסוים, חום הג'ול () הנוצר מחשמול בנקודה הזעירה של ממשק המגע ירכך או יתיך את המתכת, ישפיע על ההתנגדות המרוכזת, ובכך יקטין את התנגדות המגע.