[发明专利]一种滑动电接触模拟测试系统

说明书

技术领域

本发明设计涉及一种模拟滑动电接触的技术，特别涉及到一种滑动电接触模拟测试系统。 

背景技术

在通信、计算机、测量、控制及各类电子系统中需要大量电子连接。它们起着各种电子元件电路之间、设备之间乃至系统之间的彼此维系作用。电接触学是专门研究电子连接的科学，是用来描述两个组件因带电接触而产生的一种状态。电子连接大多是通过机械结构来实现的。在实际生活中，例如耳机的插拔、电源接头的插拔、插销相对与插座的插拔等等，都会产生大幅度的运动，在电子元器件之间的接通和断开有关的相对运动幅度相当大的运动被称为滑动。摩擦和磨损是滑动电接触的重要现象，摩擦将使滑动过程中的能量损失，磨损则使表面金属特别是贵金属迅速丧失，露出基底金属，因而造成腐蚀和接触不良。 

为了更好的研究滑动现象对电接触的影响，减少滑动摩擦和磨损对电气设备造成的损失，提高电气设备的可靠性。对电连接器该项指标的评估、性能寿命预测以至故障分析过程中，实验室模拟是目前国际公认的有效手段。 滑动接触电阻作为衡量滑动失效的一个重要指标，动态地再现了滑动过程中接触电阻的变化以及对电接触性能影响的程度，是分析和研究滑动的关键参数。 

在电接触领域，特别是对于通信用低压连接器，采用的接触压力较小，但接触压力变化的范围较宽，从几克力到上百克力，滑动的幅度也从几毫米到几十毫米不等，滑动的周期一般都此较长。因而在研究和分析中，常采用实验室加速模拟的方法来加速连接器滑动的过程，模拟滑动失效。 

滑动接触电阻测试系统是加速模拟连接器滑动现象的实验装置，一般通过控制连接器电接触对的相对运动，加速模拟连接器滑动的过程，测试滑动过程中接触对的接触电阻值并自动记录，测试滑动对电接触性能的影响。 

图1为现有滑动接触电阻测试系统结构示意图。如图1所示，包括滑动接触电阻测试单元11、滑动台模块12、计算机单元13及基座14。其中， 

滑动接触电阻测试单元11，包括恒流源111、法向压力施加装置112、测试触头113、测试样片114、及数字万用表115。 

恒流源111第一端与测试触头113相连，第二端与测试样片114相连；设定为直流电压测量档的数字万用表115第一端与恒流源111相连的测试触头113对侧相连，第二端与恒流源111相连的测试样片114对侧相连，恒流源111、测试触头113、测试样片114及数字万用表115之间的连接构成四 点法的连接电路； 

测试样片114固定在样片固定台121表面，测试中测试触头113与测试样片114接触形成测试通路； 

设定为直流电压测量档的数字万用表115，通过232串口与计算机单元13相连，将数据传送给计算机单元13； 

滑动台模块12用于带动测试样片114做直线往复运动，与固定不动的测试触头113之间形成相对运动，以模拟滑动情况，包括固定台121、滚珠丝杠副122、步进电机123和电机驱动器124； 

测试样片114被固定在滚珠丝杠副122的滑块上的固定台121表面，滚珠丝杠副122的丝杠与步进电机123相连接，可将步进电机123的旋转运动转换成固定台121的直线运动。计算机单元13将信号发送给电机驱动器124，通过发送的脉冲信号的频率和数量控制步进电机123的转速和停止位置，即可控制测试样片114相对于测试触头113的直线运动速度和停止位置。通过改变法向压力施加装置112上所施加的砝码重量，则可以调节作用在测试触头113和测试样片114之间的接触压力，即可进行不同接触压力下的滑动接触电阻测试； 

基座14，用于支撑系统的机械结构，隔离环境振动、冲击对滑动接触电阻测试的影响 

但现有的滑动接触电阻测试系统存在如下问题： 

1、滑动接触电阻测试过程中稳定性较差。在滑动情况下，因为触头和样片表面不是绝对的平滑，都有一定的粗糙度，所以在触头相对于样片进行滑动的时候，触头会因为瞬时向上的冲击产生跳跃现象，而该法向压力施加装置并没有抑制触头向上弹跳的结构，导致法向压力的大小会突变，并且触头向上弹跳的时候造成触头和样片之间的电路会断路，导致实验数据突变。 

2、无法在实验样片上进行滑道位置的精确定位选取。样片在载物台上的安装没有定位装置，拆卸再安装后无法使后续滑动定位于原有滑道上，限制了在实验样片同一位置的反复滑动实验。 

3、无法在滑道的不同磨损区域建立与滑动电阻的直接关系。滑动过程中的电阻测量是相同时间间隔采样，而滑动是变速运动，每个电阻值无法与滑道内的接触位置相对应。