基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法技术

本发明专利技术提供了一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法，该方法包括：选择电连接器，针对该电连接器进行不同损伤程度的实验室对比试验，按照电连接器规定的频率范围，对不同损伤程度等级下的电连接器进行S参数测试，确定不同损伤程度等级下电连接器的测试试验频率范围，在试验频率范围内针对不同损伤程度的电连接器进行S参数测试，转换成Nyquist图，根据电连接器S参数Nyquist图的变化规律，判定电连接器的损伤程度情况。本发明专利技术无需对电连接器进行拆解，无需破坏电连接器内部接触件接触端面的表面状态，能够在电连接器接触件性能退化初期便捕捉到电连接器性能变化的信号，测试手段更灵敏、测试结果更精准。测试手段更灵敏、测试结果更精准。测试手段更灵敏、测试结果更精准。

【技术实现步骤摘要】
基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法


[0001]本专利技术属于电连接器检测
，特别涉及一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法。

技术介绍

[0002]目前电连接器的退化行为和故障现象一般是通过对关键结构进行各种材料级的微观测试，例如扫描电子显微镜和能谱分析仪等来实现的，需要将电连接器拆解，虽然观测比较直接也更加准确，但电连接器分离和拆解对关键结构状态仍存在影响。例如多余物的影响在拆解后就不容易被观测到，实际接触位置在分离后也很难恢复，对故障敏感结构分析结果产生不利影响。
[0003]目前多通过接触电阻的变化规律来表征电连接器内导体电接触退化状态，基本很少通过S参数的Nyquist图进行表征的相关研究。在高频条件下，难以直接测量电连接器的电压和电流值，此时电压和电流的概念被弱化，故而表征入射波、反射波等概念的S参数是用来分析器件或系统射频性能的有效手段，是高频、高速器件的主要观测和分析指标。因此，寻求一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法能够在不破坏电连接器接触件接触表面状态的情况下快速获取典型类型电连接器接触结构的损伤程度和状态信息，为产品故障敏感结构的准确判断和分析提供重要技术手段，是本领域技术发展的重要创新。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述现有技术中的缺陷，提出一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法。该方法包括选择某种型号电连接器，针对所述电连接器进行不同损伤程度的实验室对比试验，按照所述电连接器规范或测试标准中规定的频率范围，对不同损伤程度等级下的电连接器进行S参数测试，确定不同损伤程度等级下电连接器的谐振频率范围，在试验频率范围内针对不同损伤程度的电连接器进行S参数测试，转换成Nyquist图，根据所述电连接器S参数Nyquist图的变化规律，判定所述电连接器的损伤程度情况。本专利技术无需对电连接器进行拆解，无需破坏电连接器内部接触件接触端面的表面状态，能够在电连接器接触件性能退化初期便捕捉到电连接器性能变化的信号，测试手段更灵敏、测试结果更精准。
[0005]本专利技术提供一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1、进行不同损伤程度下电连接器的实验室对比试验：选择电连接器，针对所述电连接器进行不同损伤程度的实验室对比试验，所述损伤程度包括n个损伤程度等级，对比试验包括腐蚀性试验、插拔试验和环境应力试验；其中腐蚀性试验包括酸性盐雾试验或中性盐雾试验或能对电连接器接触件接触表面造成腐蚀性损伤试验；
[0007]S2、确定不同损伤程度下电连接器的测试试验频率范围：按照所述电连接器的频
率范围对不同的n个损伤程度等级下的电连接器进行S参数的测试，获得n个损伤程度等级下电连接器的谐振频率点，确定不同损伤程度等级下电连接器的测试试验频率范围；
[0008]S3、进行不同损伤程度下电连接器的S参数测试：在试验频率范围内针对n个不同损伤程度的电连接器进行S参数的测试，并转换成电连接器S参数Nyquist图；
[0009]S4、判定电连接器的损伤程度情况：根据所述电连接器S参数Nyquist图的变化规律，判定所述电连接器的损伤程度情况，所述步骤S4具体包括以下步骤：
[0010]S41、当电连接器的谐振频率进入拟定频率范围时，谐振阻抗最大，此时Nyquist图包围区域最大，表明电连接器接触件表面开始受损，性能由最高值开始下降，出现退化状态；
[0011]S42、随着损伤程度继续增加，谐振阻抗逐渐变小，谐振频率也降低，Nyquist图包围区域也变小，当变小到一定程度，谐振频率小于所设定的频率范围的下限时，此时表现为Nyquist图所围区域最小，表明电连接器接触件表面损伤至性能最低点，性能退化濒临失效状态；
[0012]S43、电连接器的Nyquist图呈现非包围区域，此时电连接器接触件表面损伤跌破性能最低点，性能已经退化失效，出现瞬断状态。
[0013]在一个优选实施方式中，所述步骤S1中电连接器插头与插座端分开放置，取样时插头与插座配合后进行对比试验。
[0014]在一个优选实施方式中，所述步骤S1中腐蚀性试验的时长对应电连接器不同损伤程度，n取5时设置试验24h、48h、72h、96h和120h分别对应电连接器损伤程度等级1级至电连接器损伤程度等级5级；插拔试验的插拔次数对应电连接器不同损伤程度，n取5时设置插拔300次、600次、900次、1200次和1500次分别对应电连接器损伤程度等级1级至电连接器损伤程度等级5级。
[0015]进一步，所述步骤S2中谐振频率范围应能够包含n个谐振频率中最大的频率值及最小的频率值。
[0016]进一步，所述步骤S3中电连接器作为一个对称互易二端口网络，电连接器S参数满足S
11
＝S
22
和S
12
＝S
21
，其中，对S
11
取负值即表示回波损耗，回波损耗越大表示反射回端口1的能量越少，电连接器性能越好；对S
21
取负值即表示插入损耗，插入损耗越小表示传输到端口2的能量越多，电连接器性能越好。
[0017]进一步，所述电连接器包括低频电连接器、高频电连接器或高速电连接器。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的技术效果为：
[0019]1、本专利技术设计的一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法，无需对电连接器进行拆解，无需破坏电连接器内部接触件接触端面的表面状态，只需在电连接器整个使用过程中在特定频率范围内针对S参数进行周期性测试，根据测试结果的Nyquist图便能够表征电连接器内部接触件接触损伤程度。
[0020]2、本专利技术设计的一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法，相较于通过接触电阻的形式来判别电连接器性能退化的传统方式，能够在电连接器接触件性能退化初期便捕捉到电连接器性能变化的信号，测试手段更灵敏、测试结果更精准。
[0021]3、本专利技术设计的一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法，能够快速地原位检测电连接器的损伤程度，根据不同损伤程度电连接器的谐振点移动速率来判定
该电连接器是否到寿或剩余寿命等，为改进产品设计和产品使用状态分析等提供技术支持。
附图说明
[0022]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0023]图1是本专利技术的基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法的流程图；
[0024]图2是本专利技术的综合应力试验的流程图；
[0025]图3是本专利技术的J599Ⅲ系列航空电连接器Nyquist图S
11
的测量结果示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于S参数Nyquist图的电连接器损伤程度表征方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、进行不同损伤程度下电连接器的实验室对比试验：选择电连接器，针对所述电连接器进行不同损伤程度的实验室对比试验，所述损伤程度包括n个损伤程度等级，对比试验包括腐蚀性试验、插拔试验和环境应力试验；其中腐蚀性试验包括酸性盐雾试验或中性盐雾试验或能对电连接器接触件接触表面造成腐蚀性损伤试验；S2、确定不同损伤程度下电连接器的测试试验频率范围：按照所述电连接器的频率范围对不同的n个损伤程度等级下的电连接器进行S参数的测试，获得n个损伤程度等级下电连接器的谐振频率点，确定不同损伤程度等级下电连接器的测试试验频率范围；S3、进行不同损伤程度下电连接器的S参数测试：在试验频率范围内针对n个不同损伤程度的电连接器进行S参数的测试，并转换成电连接器S参数Nyquist图；S4、判定电连接器的损伤程度情况：根据所述电连接器S参数Nyquist图的变化规律，判定所述电连接器的损伤程度情况，所述步骤S4具体包括以下步骤：S41、当电连接器的谐振频率进入拟定频率范围时，谐振阻抗最大，此时Nyquist图包围区域最大，表明电连接器接触件表面开始受损，性能由最高值开始下降，出现退化状态；S42、随着损伤程度继续增加，谐振阻抗逐渐变小，谐振频率也降低，Nyquist图包围区域也变小，当变小到一定程度，谐振频率小于所设定的频率范围的下限时，此时表现为Nyquist图所围区域最小，表明电连接器接触件表面损伤至性能最低点，性能退化濒临失效状态；S43、电连接器的Nyquist图呈现非包围区域，此时电连接器接触件表面损伤跌破性能最低点，性能已经退化失效，出现瞬断状态。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱蒙，李明，魏小琴，张刚，李晗，腾俊鹏，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：