開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻動(dòng)態(tài)測(cè)量方法及動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻動(dòng)態(tài)測(cè)量方法及動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置。屬于開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)測(cè)試 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電器系統(tǒng)的日益復(fù)雜化及智能化，對(duì)系統(tǒng)中使用的開(kāi)關(guān)性能要求也越來(lái)越 高，尤其是航空、航天等一些關(guān)鍵場(chǎng)合對(duì)開(kāi)關(guān)的性能要求更高，這就要求開(kāi)關(guān)在生產(chǎn)過(guò)程中 對(duì)其觸點(diǎn)的接觸力、接觸行程及接觸電阻進(jìn)行100%檢測(cè)，即開(kāi)關(guān)的動(dòng)態(tài)性能檢測(cè)。所以開(kāi) 關(guān)觸點(diǎn)是通斷電氣系統(tǒng)的重要部件之一，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻是衡量其性能及可靠性的指標(biāo) 之一。由于開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻的測(cè)量是在動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行，而且接觸電阻為毫歐級(jí)，存在瞬 間接觸電阻捕獲困難，工業(yè)環(huán)境及電路自身產(chǎn)生的高頻噪聲及高斯白噪聲對(duì)測(cè)量結(jié)果的影 響較為明顯，這就要求開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻測(cè)量單元具有較快的響應(yīng)時(shí)間、較強(qiáng)的抗干擾能 力、較高的測(cè)量精度。
[0003] 開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)接觸電阻測(cè)量的核心問(wèn)題在于動(dòng)態(tài)條件下微弱電阻的精確測(cè)量。動(dòng) 態(tài)條件的接觸電阻是指被測(cè)開(kāi)關(guān)在一定的速度條件下按下，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸瞬間捕捉到的電 阻值。由于信號(hào)微弱，且在動(dòng)態(tài)條件下有效信號(hào)容易被各種噪聲淹沒(méi)，也會(huì)受到溫度漂移、 零點(diǎn)漂移等影響。目前常用的小電阻測(cè)量方法有恒壓源電阻測(cè)量、恒流源電阻測(cè)量及低頻 交流源電阻測(cè)量。恒壓源、恒流源電阻測(cè)量是比較典型的溫度傳感器電阻測(cè)量方法，其測(cè)量 電路原理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。低頻交流源電阻測(cè)量是在溫度傳感器兩端施加低頻交流信號(hào)，求 出低頻交流信號(hào)幅值變化，從而得到溫度傳感器的電阻值變化。該方法具有較高的噪聲抑 制能力，但硬件電路實(shí)現(xiàn)相對(duì)恒壓源、恒流源電阻測(cè)量?jī)煞N方法復(fù)雜。由于接觸電阻為毫歐 級(jí)，電路板引線對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不可忽略，目前常用的電阻測(cè)量接線方法有二線制、三線 制、四線制。采用二線制連線時(shí)，測(cè)得的接觸電阻包括導(dǎo)線電阻，而導(dǎo)線電阻與接觸電阻在 同一數(shù)量級(jí)，所以導(dǎo)線電阻的影響不可忽略。三線制理論上可以有效消除接線電阻對(duì)測(cè)量 結(jié)果的影響，需要實(shí)現(xiàn)與被測(cè)電阻連接的三根導(dǎo)線內(nèi)阻相同，即導(dǎo)線的材質(zhì)、線徑、長(zhǎng)度、工 作溫度都相同，工程化實(shí)現(xiàn)較困難。四線制是工程應(yīng)用上較為普遍的一種接線方法，其激勵(lì) 信號(hào)與檢測(cè)信號(hào)在不同的回路，有效消除了接線電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)條件下開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻測(cè)量困難，不能對(duì)多個(gè)開(kāi) 關(guān)進(jìn)行動(dòng)態(tài)連續(xù)測(cè)量的問(wèn)題?，F(xiàn)提供開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻動(dòng)態(tài)測(cè)量方法及動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置。
[0005] 開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻動(dòng)態(tài)測(cè)量方法，它由以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0006] 將被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)在電阻測(cè)量回路中，該回路中的激勵(lì)信號(hào) 為正弦激勵(lì)信號(hào)，控制被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)勻速閉合，并在閉合過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該被測(cè)觸點(diǎn) 開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的壓力值，當(dāng)所述壓力值大于〇. IN時(shí)，采用高速A/D采集器監(jiān)測(cè)被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)觸 點(diǎn)兩端的電壓信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到正弦信號(hào)時(shí)，控制被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，完成被測(cè)觸點(diǎn) 開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的閉合，采用交流比較法測(cè)量被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的接觸電阻。
[0007] 開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻動(dòng)態(tài)測(cè)量裝置，它包括底座、移動(dòng)平臺(tái)、力傳感器、一號(hào)支撐板、 二號(hào)支撐板、滑動(dòng)絲杠、兩個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)軌、兩個(gè)支柱、支架和液晶顯示器，
[0008] 所述底座分別通過(guò)滑動(dòng)絲杠、兩個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)軌和兩個(gè)支柱與一號(hào)支撐板固定連接， 二號(hào)支撐板均嵌套在滑動(dòng)絲杠和兩個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)軌外，支架固定在二號(hào)支撐板的前端，支架的 頂端固定有力傳感器，
[0009] 所述力傳感器的下端相對(duì)設(shè)置有移動(dòng)平臺(tái)，所述移動(dòng)平臺(tái)固定在底座上，所述移 動(dòng)平臺(tái)上用于放置被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)電阻測(cè)量裝置，
[0010] 所述液晶顯示器用于顯示力傳感器對(duì)被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的接觸力和被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的 電阻值，
[0011] 移動(dòng)平臺(tái)包括基座、鐵板、X軸直線滑臺(tái)底座、X軸直線滑臺(tái)、Y軸直線滑臺(tái)底座、Y 軸直線滑臺(tái)、兩個(gè)滑臺(tái)絲杠、兩個(gè)滑臺(tái)導(dǎo)軌、兩個(gè)滑臺(tái)電機(jī)和兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)，
[0012] 所述在基座的中心位置設(shè)置有四個(gè)支撐桿，四個(gè)支撐桿上設(shè)置有Y軸直線滑臺(tái)底 座，在Y軸直線滑臺(tái)底座的上下側(cè)面設(shè)置一通孔，在底座上的四個(gè)支撐桿內(nèi)堅(jiān)直設(shè)置有Y軸 直線滑臺(tái)，該Y軸直線滑臺(tái)的底端設(shè)置有擋板，Y軸直線滑臺(tái)的右側(cè)設(shè)置有滑臺(tái)導(dǎo)軌，擋板 中心設(shè)置有一開(kāi)孔，Y軸直線滑臺(tái)的頂端設(shè)置有滑臺(tái)電機(jī)，電機(jī)中心設(shè)置有一開(kāi)孔，滑臺(tái)絲 杠通過(guò)擋板上的開(kāi)孔和Y軸直線滑臺(tái)底座的通孔連接在滑臺(tái)電機(jī)的開(kāi)孔上，滑臺(tái)電機(jī)的內(nèi) 側(cè)在Y軸直線滑臺(tái)的底端和滑臺(tái)絲杠的底端設(shè)置有兩個(gè)鐵條，兩個(gè)貼條的左側(cè)為有一通孔 的一體件結(jié)構(gòu)，兩個(gè)鐵條的右側(cè)通過(guò)螺栓緊固，
[0013] 在Y軸直線滑臺(tái)底座上設(shè)置有四個(gè)支撐桿，四個(gè)支撐桿上設(shè)置有X軸直線滑臺(tái)底 座，在X軸直線滑臺(tái)底座的兩側(cè)面設(shè)置一通孔，在底座上的四個(gè)支撐桿內(nèi)橫向設(shè)置有X軸直 線滑臺(tái)，該X軸直線滑臺(tái)的右端設(shè)置有擋板，X軸直線滑臺(tái)的左側(cè)設(shè)置有滑臺(tái)導(dǎo)軌，擋板中 心設(shè)置有一開(kāi)孔，X軸直線滑臺(tái)的頂端設(shè)置有滑臺(tái)電機(jī)，電機(jī)中心設(shè)置有一開(kāi)孔，滑臺(tái)絲杠 通過(guò)擋板上的開(kāi)孔和X軸直線滑臺(tái)底座的通孔連接在滑臺(tái)電機(jī)的開(kāi)孔上，滑臺(tái)電機(jī)的內(nèi)側(cè) 在X軸直線滑臺(tái)的底端和滑臺(tái)絲杠的底端設(shè)置有兩個(gè)鐵條，兩個(gè)貼條的右側(cè)為有一通孔的 一體件結(jié)構(gòu)，兩個(gè)鐵條的左側(cè)通過(guò)螺栓緊固，
[0014] 鐵板位于X軸直線滑臺(tái)底座的中心位置放置，
[0015] 被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)電阻測(cè)量裝置包括標(biāo)準(zhǔn)電阻、被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、一號(hào)高速A/D采集器、 二號(hào)高速A/D米集器、一號(hào)變壓器T1、二號(hào)變壓器T2、三號(hào)變壓器T3、一號(hào)電壓比較器LM1、 二號(hào)電壓比較器LM2、電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4，
[0016] 標(biāo)準(zhǔn)電阻的一端同時(shí)連接一號(hào)變壓器Tl的次級(jí)線圈的一端和二號(hào)變壓器T2的次 級(jí)線圈的一端，標(biāo)準(zhǔn)電阻的另一端同時(shí)連接二號(hào)變壓器T2的次級(jí)線圈的另一端、接被測(cè)觸 點(diǎn)開(kāi)關(guān)的一端和三號(hào)變壓器T3的次級(jí)線圈的一端，被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)的另一端同時(shí)連接一號(hào) 變壓器Tl的次級(jí)線圈的一端和三號(hào)變壓器T3的次級(jí)線圈的另一端，一號(hào)變壓器Tl的次級(jí) 線圈的一端用于連接固定頻率的正弦信號(hào)，一號(hào)變壓器Tl的初級(jí)線圈的另一端連接電源 地，二號(hào)變壓器T2的初級(jí)線圈的一端連接電源地，二號(hào)變壓器T2的初級(jí)線圈的另一端連接 一號(hào)電壓比較器LMl的同相輸入端，一號(hào)電壓比較器LMl的反相輸入端連接電阻Rl的一 端，電阻Rl的另一端同時(shí)連接電阻R2的一端、一號(hào)電壓比較器LMl的輸出端和一號(hào)高速A/ D采集器，
[0017] 三號(hào)變壓器T3的初級(jí)線圈的一端連接電源地，三號(hào)變壓器T3的初級(jí)線圈的另一 端連接二號(hào)電壓比較器LM2的同相輸入端，二號(hào)電壓比較器LM2的反相輸入端連接電阻R3 的一端，電阻R3的另一端同時(shí)連接電阻R4的一端、二號(hào)電壓比較器LM2的輸出端和二號(hào)高 速A/D采集器。
[0018] 本發(fā)明的有益效果為：采用力傳感器接觸被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，當(dāng)被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)被按下 時(shí)，觸點(diǎn)接觸瞬間，測(cè)量回路將會(huì)有電流流過(guò)，假設(shè)為I。，那么正弦激勵(lì)將會(huì)加載到標(biāo)準(zhǔn)電 阻及被測(cè)開(kāi)關(guān)兩端，采用一號(hào)高速A/D采集器和二號(hào)高速A/D采集器分別采集標(biāo)準(zhǔn)電阻及 被測(cè)開(kāi)關(guān)兩端一個(gè)周期信號(hào)，根據(jù)采集到的標(biāo)準(zhǔn)電阻及被測(cè)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)兩端正選信號(hào)的峰值 電壓計(jì)算被測(cè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻，采用該方法測(cè)量被測(cè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸電阻簡(jiǎn)單，并且力傳 感器用于上下勻速移動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)也可左右移動(dòng)，方便對(duì)多