接触电阻.doc

1、1影 响 因 素主 要 受 接 触 件 材 料 、 正 压 力 、 表 面 状 态 、 使 用 电 压 和 电 流 等 因 素 影 响 。 1) 接 触 件 材 料电 连 接 器 技 术 条 件 对 不 同 材 质 制 作 的 同 规 格 插 配 接 触 件 ， 规 定 了 不 同 的接 触 电 阻 考 核 指 标 。 如 小 圆 形 快 速 分 离 耐 环 境 电 连 接 器 总 规 范 GJB101-86规 定 ， 直 径 为 1mm 的 插 配 接 触 件 接 触 电 阻 ， 铜 合 金 5m ,铁 合 金 15m 。 2) 正 压 力接 触 件 的 正 压 力 是 指 彼 此 接 触

2、的 表 面 产 生 并 垂 直 于 接 触 表 面 的 力 。 随 正压 力 增 加 ， 接 触 微 点 数 量 及 面 积 也 逐 渐 增 加 ， 同 时 接 触 微 点 从 弹 性 变 形 过 渡到 塑 性 变 形 。 由 于 集 中 电 阻 逐 渐 减 小 ， 而 使 接 触 电 阻 降 低 。 接 触 正 压 力 主 要取 决 于 接 触 件 的 几 何 形 状 和 材 料 性 能 。 3) 表 面 状 态接 触 件 表 面 一 是 由 于 尘 埃 、 松 香 、 油 污 等 在 接 点 表 面 机 械 附 着 沉 积 形 成的 较 松 散 的 表 膜 ， 这 层 表 膜 由 于 带

3、有 微 粒 物 质 极 易 嵌 藏 在 接 触 表 面 的 微 观 凹坑 处 ， 使 接 触 面 积 缩 小 ， 接 触 电 阻 增 大 ， 且 极 不 稳 定 。 二 是 由 于 物 理 吸 附 及化 学 吸 附 所 形 成 的 污 染 膜 ， 对 金 属 表 面 主 要 是 化 学 吸 附 ， 它 是 在 物 理 吸 附 后伴 随 电 子 迁 移 而 产 生 的 。 故 对 一 些 高 可 靠 性 要 求 的 产 品 ， 如 航 天 用 电 连 接 器必 须 要 有 洁 净 的 装 配 生 产 环 境 条 件 ， 完 善 的 清 洗 工 艺 及 必 要 的 结 构 密 封 措 施 ，使 用

4、 单 位 必 须 要 有 良 好 的 贮 存 和 使 用 操 作 环 境 条 件 。 4) 使 用 电 压使 用 电 压 达 到 一 定 阈 值 ， 会 使 接 触 件 膜 层 被 击 穿 ， 而 使 接 触 电 阻 迅 速 下降 。 但 由 于 热 效 应 加 速 了 膜 层 附 近 区 域 的 化 学 反 应 ， 对 膜 层 有 一 定 的 修 复 作用 。 于 是 阻 值 呈 现 非 线 性 。 在 阈 值 电 压 附 近 ， 电 压 降 的 微 小 波 动 会 引 起 电 流可 能 二 十 倍 或 几 十 倍 范 围 内 变 化 。 使 接 触 电 阻 发 生 很 大 变 化 ， 不

5、了 解 这 种 非线 *， 就 会 在 测 试 和 使 用 接 触 件 时 产 生 错 误 。 25) 电 流当 电 流 超 过 一 定 值 时 ， 接 触 件 界 面 微 小 点 处 通 电 后 产 生 的 焦 耳 热 ， 作用 而 使 金 属 软 化 或 熔 化 ， 会 对 集 中 电 阻 产 生 影 响 ， 随 之 降 低 接 触 电 阻 。接触电阻增大的原因及对温升的影响当 两 个 金 属 导 体 相 接 触 时 ， 在 接 触 区 域 内 存 在 着 一 个 附 加 电 阻 ， 称 为 接 触 电阻 。 接 触 电 阻 由 收 缩 电 阻 和 膜 电 阻 组 成 。 即 ：Rj=Rs

6、 Rb(1)Rs： 收 缩 电 阻Rb： 表 面 膜 电 阻导 体 总 电 阻 R 为 ： R=Rl Rj(2)Rl导 体 固 有 电 阻Rj接 触 电 阻 (R1= .1/s; 为 电 阻 系 数 ； 1 为 导 体 长 度 ； s 为 截 面 面 积 ，(3)F加 于 两 导 体 的 机 械 压 力 (N)HB材 料 的 布 氏 硬 度与 材 料 变 形 情 况 有 关 的 系 数 ， 一 般 情 况 为 0.3 1， 当 接 触 面 较 平 ， 弹 性变 形 是 主 要 的 ， 则 取 小 值 ， 接 触 点 全 部 是 塑 性 变 形 时 ,=1n接 触 点 数 目表 面 膜 电 阻

7、Rb 则 与 表 面 覆 盖 层 的 性 质 有 关 。3可 见 ， 通 过 上 面 的 3 个 公 式 分 析 得 出 ， 对 于 一 个 已 设 计 好 的 产 品 ， R1 是相 对 固 定 的 ， 导 体 总 电 阻 R 因 Rj 的 变 化 而 变 ， 而 Rj 又 因 Rs 和 Rb 的 变化 而 变 。 其 Rs 由 公 式 (3)得 出 ， 一 是 导 体 材 料 选 定 ， 则 其 大 小 由 F 和 n 决定 ， 在 我 厂 所 生 产 的 电 器 中 ， 往 往 由 于 这 些 质 量 问 题 接 触 电 阻 Rj 增 大 ， 从而 使 的 温 升 升 高 。(1)铆 接

8、 质 量 ： 焊 接 和 铆 接 都 要 求 紧 密 联 接 、 牢 固 可 靠 ， 若 有 松 动 ， 则 造 成 被联 接 件 之 间 接 触 电 阻 增 大 ， 铆 质 量 差 ， 松 动 不 易 发 现 ， 发 现 了 不 易 修 理 ， 而其 影 响 却 是 十 分 严 重 的 ， 触 头 的 温 升 明 显 升 高 。 曾 做 过 试 验 ， 通 过 更 换 铆 接质 量 合 格 的 触 关 后 立 即 解 决 了 其 温 升 升 高 的 问 题 ， 平 均 各 点 温 升 降 低 了 50多 度 。(2)焊 接 质 量 ： 由 于 点 焊 具 有 操 作 方 便 、 效 率 高

9、的 特 点 。 在 电 器 生 产 中 最 为 常用 ， 但 点 焊 也 有 焊 接 质 量 不 稳 定 ， 不 能 直 观 检 查 (我 厂 检 验 方 法 ： 人 为 破 坏 )，易 造 成 虚 焊 、 点 焊 等 缺 点 。 对 于 所 有 导 电 部 分 的 焊 接 都 要 求 牢 固 连 接 ， 并 保证 有 一 定 的 接 触 面 积 是 有 难 度 的 ， 但 是 如 果 焊 接 不 牢 或 焊 接 面 积 不 够 ， 则 导电 截 面 缩 小 (如 图 1 所 示 )， 在 接 触 面 附 近 电 流 线 发 生 剧 烈 收 缩 ， 收 缩 电 阻Rs 急 剧 增 大 ， 由

10、公 式 (3)得 出 ， Rs 增 大 ， 电 阻 损 耗 发 热 Q=I2Rt 增 大 ， 增大 ， 温 升 升 高 ， 此 类 问 题 大 都 发 生 在 关 键 导 电 部 位 ， 如 动 静 触 头 、 热 元 件 、软 联 接 等 。(3)触 头 压 力 ： 接 触 电 阻 与 压 力 的 常 用 经 验 公 式 是 ： Rj=kj/(0.102F)m式 中 F触 头 压 力 (N)m与 接 触 形 式 有 关 的 系 数Kj与 接 触 材 料 ， 表 面 情 况 、 接 触 方 式 等所 以 ， 增 大 触 头 压 力 F 可 使 接 触 电 阻 Rj 减 少 ， 其 原 因 是

11、增 加 接 触 点 的 有 效接 触 面 积 以 及 有 效 地 抑 制 表 面 膜 对 接 触 电 阻 的 影 响 。 前 者 可 使 收 缩 电 阻 减 少 ，后 者 可 使 膜 电 阻 减 少 ， 即 当 接 触 压 力 F 增 大 ， 在 接 触 点 超 过 一 定 值 时 ， 可4使 触 头 表 面 气 体 分 子 层 等 吸 附 膜 减 少 到 2 3 个 分 子 层 ； 当 超 过 材 料 屈 服 点强 度 时 ， 产 生 塑 性 形 ， 表 面 膜 被 压 碎 ， 增 大 了 金 属 的 接 触 面 ， 使 接 触 电 阻 迅速 下 降 ， 并 得 到 较 稳 定 的 值 。(

12、4)触 头 表 面 镀 层 的 影 响 ： 为 了 降 低 成 本 ， 节 约 贵 重 金 属 。 目 前 大 多 数 生 产 厂家 都 把 触 头 表 面 镀 银 改 为 镀 锡 或 镀 银 层 变 薄 等 。 但 由 于 镀 锡 以 后 在 银 触 头 表面 增 加 了 一 层 锡 层 ， 使 银 触 头 失 去 了 意 义 ， 并 且 ， 锡 的 电 阻 率 (0.128)比 银的 电 阻 率 (0.016)大 8 倍 ， 因 而 表 面 膜 电 阻 Rb 也 增 大 8 9 倍 ， 从 而 温 升 升高 。 若 镀 银 层 太 薄 ， 触 头 则 相 当 于 裸 件 ， 通 电 发 热

13、 后 容 易 氧 化 ， 氧 化 层 电 阻远 远 大 铜 的 电 阻 ， 温 升 自 然 升 高 。 由 以 上 分 析 可 见 ， 接 触 电 阻 对 电 器 温 升 影响 很 大 ， 要 使 温 升 符 合 标 准 要 求 ， 接 触 电 阻 就 必 须 足 够 小 。 从 实 践 和 试 验 中 得 出 减 少 接 触 电 阻 的 几 点 措 施为 了 使 电 器 温 升 符 合 标 准 要 求 ， 由 以 上 分 析 得 出 几 条 减 少 接 触 电 阻 的 措施 ， 以 此 来 提 高 产 品 质 量 ， 保 证 使 用 性 能 和 使 用 寿 命 。(1)保 证 铆 接 质 量 ， 不 得 使 被 联 接 件 之 间 有 间 隙 有 松 动 现 象 。(2)提 高 焊 接 质 量 ， 对 导 电 零 部 件 的 焊 接 一 定 要 焊 牢 焊 全 。 如 银 触 头 的 焊接 ， 要 保 证 能 承 受 一 定 的 抗 拉 强 度 ， 具 有 足 够 的 焊 接 面 积 。(3)严 格 检 查 触 头 间 超 行 程 、 终 压 力 等 参 数 ， 保 证 各 参 数 符 合 要 求 。(4)减 少 表 面 薄 膜 电 阻 Rb， 对 触 头 表 面 的 油 污 层 ， 氧 化 层 要 清 除 干 净 ，镀 银 的 要 保 证 镀 银 厚 度 。