一种电连接器接触电阻在线测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电连接器接触电阻在线测量系统。包括信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机；环境设备中的电连接器接触电阻依次与信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机连接。电连接器放置于环境设备单元中进行可靠性实验，通过引出线与信号测量单元相连，测量信号经由信号调理单元与数据采集单元相连，数据采集单元与计算机单元相连，由计算机单元进行数据的储存、分析、显示、报警等。该系统采用不中断可靠性实验的在线测量方法，操作简便，运行可靠，实现了多对接触电阻连续自动测量，可用于各电连接器厂和研究机构在对电连接器进行各种试验时实现接触电阻的在线监测，保证了测量数据的准确性和实时性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电连接器性能测量的系统，尤其是涉及一种电连接器接触电阻在 线测量系统。
技术介绍
电连接器作为一种基础元件，用于实现电信号和控制以及电子与电器设备之间的 连接，在航空、航天、通信等行业中应用范围大、数量可观，地位重要。电连接器在贮存和工 作过程中，受到温度、振动、湿度、淋雨、沙尘、盐雾、腐蚀性气体等各种环境应力以及工作应 力的综合影响而失效。为发现电连接器的潜在缺陷，评估在电连接器各种应力作用下的可靠性水平，保 证电连接器在实际使用中能够可靠的工作，需要模拟电连接器实际的贮存和工作环境，进 行各种应力作用下的可靠性试验。电连接器的主要功能是实现各种元件、电路、设备、系统 等之间的导通，而实现这一功能的是集成在电连接器绝缘体内部的多对接触对。接触对的 接触电阻是反映电连接器可靠性水平的重要参数。在贮存和工作过程中，航天电连接器的 主要失效形式是其接触对的接触电阻过大而导致失效。因此，准确而及时的测得电连接器 内部接触对接触电阻的大小，对达到发现其潜在缺陷、准确评估其可靠性水平、提高其可靠 性水平是很有意义的。目前电连接器接触电阻的测量多采用离线测量的方法，将电连接器从试验设备中 取出，采取手工离线测量，如图1所示，为现有电连接器接触电阻测试装置结构示意图，使 用电流源在单对插针内通入恒定的电流读数为IR ‘，由电压表读取接触电阻两端电压值U， 接触电阻Rx = U/IR ‘。使用这种离线测量的方法主要有以下两个缺点1.接触电阻离线测量，测得的结果是静态的、单一实验室环境温度、湿度等条件下 的电阻值，这个结果虽然合格，但不能保证各种应力作用下的接触电阻仍然能够合格。也就 是说，离线测量虽然技术手段简单，但不能保证测量结果的准确性。2.电连接器的寿命周期长，采用离线测量，使用的测试装置自动化程度不高，需要 进行测量的次数过多，限制了测量结果获得及时性降低了实验效率，劳动强度大，并人为的 增加了不可靠的因素，限制了测量结果获得及时性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种电连接器接触电阻在线测量系统。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的包括信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机；环境设备中的电连接 器接触电阻依次与信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机连接；其中1)信号测量单元接触对电阻Rx，四个导线电阻rl、r2、r3、r4,电流源根据实验 需要提供恒定电流或者短时脉冲电流IR，电源的两根引线分别经第一导线电阻rl和第一导线电阻r2分别与接触对电阻Rx的两端相连，接触对电阻Rx的两端分别经第三导线电阻 r3和第四导线电阻r4，输出两端电压信号Ul至后续信号调理单元；2)信号调理单元包括测量放大电路、低通滤波电路和光电隔离电路；其中测量放大电路采用同相并联结构的两个Ul、U2放大电路组成同相并联输入第一 级放大，U3为差动放大作为放大器的第二级；低通滤波电路采用的是二阶压控电压源低通 滤波电路，由两节RC无源滤波电路和同相比例放大电路组成二阶有源低通滤波电路；光电 隔离电路采用滞回调制-解调的I0S124隔离放大器及四个电容C3、C4、C5、C6组成；3)数据采集单元采用AD506集成多路模拟开关，AD506为16选一通道模拟开关，通过ADRESS3 ADRESS0地址来选择一路通道，使用8片AD506组成128个模拟输入接口 ；一个地址将选择 8个芯片的同一顺序的输入端，8个AD506的输出端作为数据采集卡的8个模拟输入；用数 据采集卡的数字输出端的D3、D2、D1、D0作为通道选择地址，每位数据输出线都带有8个负 载，加入八同相三态缓冲器/线驱动器74LS244，使每个地址线带四个负载；数据采集卡的 通道进行8选1的选择，将数据送入计算机。本技术的具有的有益效果是本技术能够连续、自动、即时地对多个接触电阻进行测量，并上传至计算机上 进行储存、分析、显示，解决了目前测量方法中不准确和不及时两大问题，进而提高了电连 接器可靠性的途径。该系统采用不中断可靠性实验的在线测量方法，操作简便，运行可靠， 实现了多对接触电阻连续自动测量，可用于各电连接器厂和研究机构在对电连接器进行各 种试验时实现接触电阻的在线监测，保证了测量数据的准确性和实时性，对提高电连接器 的可靠性具有明显的促进作用，可带来巨大的社会效益和经济效益。附图说明图1是现有电连接器可靠性试验中接触电阻测量原理图。图2是本技术中接触电阻在线测量系统结构框图。图3是本技术中接触电阻信号测量电路原理图。图4是本技术中信号调理电路结构示意图。图5是本技术中测量放大电路示意图。图6是本技术中低通滤波电路示意图。图7是本技术中光电隔离电路示意图。图8是本技术中数据采集卡模拟通道扩展电路原理示意图。图9是本技术中程序功能模块图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术利用计算机，配以模块化电路和数据采集卡，对电连接器的接触电阻 进行即时测量，所得数据由计算机进行储存、分析、显示、报警等。本技术中的在线测量 系统，主要包括电连接器接触电阻信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元、计算机单 元和环境设备。其连接方式是电连接器放置于试验设备中，引线至接触电阻测量单元，信号调理电路与接触电阻测量单元相连并将信号传递至数据采集单元，数据采集单元与计算 机相连。本技术电连接器接触电阻在线测量系统将电连接器放置于可以施加各种应 力的试验设备中进行可靠性试验，预先将电连接器的各对接触对串联，在串联接触对的两 端连接电流源，根据实验需要通以恒定电流或者脉冲电流，在每对接触对两端另外引出两 根导线以输出接触对两端的电压值，电压信号传递至信号调理电路进行放大、滤波，将信号 放大到数据采集单元模拟输入通道的量程范围之内，滤除各种高频干扰和噪声，然后，信号 通过光电隔离电路输出至数据采集单元，数据采集单元提供并控制模拟量输入通道的选 通，对输入的电压信号进行采样，将采样信号输出至计算机单元，计算机单元对测量数据进 行自动储存、分析、显示和报警，同时设置系统参数，与数据采集进行交互，控制数据的数据 采集卡的输入、输出。本技术中人性化的人机界面操作以及强大的数据分析、显示和报 警功能，可以同时对多个电连接器的接触电阻进行不同环境应力和工作应力条件下的自动 连续测量。电连接器可靠性试验中接触电阻在线测量方法是在不同环境应力和工作应力作 用下对电连接器进行可靠性实验，连续自动地对动态接触电阻进行采样，直至样品失效；利 用计算机单元对测量系统进行初始化和参数设置，确定系统的通道数，连接好系统内相应 通道的电路接线，配以信号测量单元、信号调理单元和数据采集单元对电连接器接触电阻 进行动态测量，采样信号输出至计算机单元进行数据存储、处理显示。在测量中，模拟试验 样品实际贮存和工作状况，将试验样品放入环境设备中，在工作热态下进行即时测试，而不 是采用中断实验进行冷态滞后测试的方法。本技术中，利用计算机配以模块化电路和PCI数据采集卡，对电连接器的接 触电阻进行即时测量，所得数据由计算机进行储存、分析、显示，失效报警等。如图2所示， 电连接器接触电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电连接器接触电阻在线测量系统，其特征在于：包括信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机；环境设备中的电连接器接触电阻依次与信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机连接；其中：１）信号测量单元：接触对电阻Ｒｘ，四个导线电阻ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４，电流源根据实验需要提供恒定电流或者短时脉冲电流ＩＲ，电源的两根引线分别经第一导线电阻ｒ１和第一导线电阻ｒ２分别与接触对电阻Ｒｘ的两端相连，接触对电阻Ｒｘ的两端分别经第三导线电阻ｒ３和第四导线电阻ｒ４，输出两端电压信号Ｕ１至后续信号调理单元；２）信号调理单元：包括测量放大电路（４１）、低通滤波电路（４２）和光电隔离电路（４３）；其中：测量放大电路（４１）采用同相并联结构的两个Ｕ１、Ｕ２放大电路组成同相并联输入第一级放大，Ｕ３为差动放大作为放大器的第二级；低通滤波电路（４２）采用的是二阶压控电压源低通滤波电路，由两节ＲＣ无源滤波电路和同相比例放大电路组成二阶有源低通滤波电路；光电隔离电路（４３）采用滞回调制－解调的ＩＯＳ１２４隔离放大器及四个电容Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６组成；３）数据采集单元：采用ＡＤ５０６集成多路模拟开关，ＡＤ５０６为１６选一通道模拟开关，通过ＡＤＲＥＳＳ３～ＡＤＲＥＳＳ０地址来选择一路通道，使用８片ＡＤ５０６组成１２８个模拟输入接口；一个地址将选择８个芯片的同一顺序的输入端，８个ＡＤ５０６的输出端作为数据采集卡的８个模拟输入；用数据采集卡的数字输出端的Ｄ３、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ０作为通道选择地址，每位数据输出线都带有８个负载，加入八同相三态缓冲器／线驱动器７４ＬＳ２４４，使每个地址线带四个负载；数据采集卡的通道进行８选１的选择，将数据送入计算机。...

【技术特征摘要】
一种电连接器接触电阻在线测量系统，其特征在于包括信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机；环境设备中的电连接器接触电阻依次与信号测量单元、信号调理单元、数据采集单元和计算机连接；其中1)信号测量单元接触对电阻Rx，四个导线电阻r1、r2、r3、r4，电流源根据实验需要提供恒定电流或者短时脉冲电流IR，电源的两根引线分别经第一导线电阻r1和第一导线电阻r2分别与接触对电阻Rx的两端相连，接触对电阻Rx的两端分别经第三导线电阻r3和第四导线电阻r4，输出两端电压信号U1至后续信号调理单元；2)信号调理单元包括测量放大电路(41)、低通滤波电路(42)和光电隔离电路(43)；其中测量放大电路(41)采用同相并联结构的两个U1、U2放大电路组成同相并联输入第一级放大，U3为差动放大作为放大器的第二级；低...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文华，李星军，刁常堃，刘娟，李立新，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]