開發(fā)的 CRM-3觸點(diǎn)接觸電阻測試儀,采用繼電器測試標(biāo)準(zhǔn)的 6VDC恒壓源,測試電流分為 1mA,10mA,100mA,1A,精度達(dá)到 1μA,滿足觸點(diǎn)接觸電阻這樣的動(dòng)態(tài)微電阻測試;并通過設(shè)計(jì)專用的測試工裝,能模擬觸點(diǎn)接觸形式,從而獲取觸點(diǎn)接觸時(shí)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(duì)觸點(diǎn)間接觸電阻這種動(dòng)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(diǎn)接觸電阻的任務(wù)的。CRM-3觸點(diǎn)接觸電阻測試儀專用測試儀器針對(duì)以上特性做了專門設(shè)計(jì)。
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(gè)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(duì)測量結(jié)果沒有影響。饋線電阻 RL3和RL4對(duì)測量有影響,但影響很小,由于測試回路中的輸入阻抗(M?級(jí))遠(yuǎn)大于饋線電阻(?級(jí)),所以,四線測量法對(duì)于測量小電阻的準(zhǔn)確度很高,這是對(duì)導(dǎo)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(diǎn)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(diǎn)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(dá) 8.5nV,溫度漂移 5nV/℃,能有效滿足觸點(diǎn)間接觸電阻這樣需求的小測試電流、 毫歐級(jí)動(dòng)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(duì)觸點(diǎn)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(jì),傳感器 500gf± 0.1gf。測力計(jì)采用 24Bit高精度測力傳感器 HX711,具備通信功能,為自動(dòng)測試提供了可能。
獨(dú)立設(shè)計(jì)的測試夾具能對(duì)所夾持的被測觸點(diǎn)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(diǎn),使用戶能對(duì)觸點(diǎn)表面各位置進(jìn)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(dǎo)體電阻的干擾,且耐磨性好,位移量控制精確度高。
手動(dòng)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(shí),先用測試電極夾持觸點(diǎn)釘腳,如是平面型的觸點(diǎn),則放置于電極夾上。
旋轉(zhuǎn)測力計(jì) X軸位移旋鈕和測力計(jì) Y軸旋鈕,并調(diào)整電極夾 Z軸旋鈕,將測試針接近觸點(diǎn)表面待測部位。
旋轉(zhuǎn)電極夾 Y軸旋鈕,將被測觸點(diǎn)(片)緩慢升起,接觸測試針,至測力計(jì)顯示值達(dá)到要求接觸力時(shí),停止旋動(dòng)旋鈕,此時(shí)觸點(diǎn)被定位,不會(huì)自動(dòng)降下。
CRM-3觸點(diǎn)接觸電阻測試儀特點(diǎn)
1、AD芯片更高級(jí),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(shè)計(jì),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(shè)置參數(shù)大量增加, 鍵盤使用微動(dòng)開關(guān), 壽命可靠 ;
6、增加信號(hào)輸入輸出端口,便于實(shí)施自動(dòng)化測量 ;
7、增加通信模塊,方便計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì) ;
8、采用分體式設(shè)計(jì),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(qiáng) ;
9、測力機(jī)構(gòu)改為數(shù)字式設(shè)計(jì),AD芯片同樣為 24Bit,可提供信號(hào)輸入輸出接口,增加伺服系統(tǒng)后,配合測試儀可做自動(dòng)化檢測 ;
10、新設(shè)計(jì)的三軸位移機(jī)構(gòu)更可靠,全絕緣且使用壽命更高;
11、測試電極設(shè)計(jì)更合理,避免觸點(diǎn)落入導(dǎo)致?lián)p壞或無法使用,鍍金層更厚,測試更可靠 。
CRM-3觸點(diǎn)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(diǎn)測試壓力:0~300gf(可調(diào))