连接器及其组件电性能的自动检测

連接器及其組件電性能的自動檢測上海航天技術研究院808研究所楊奮為2007-3-261图2中有四根双端线束，其中：A线束为仪器外置电脑和打印机的连接电缆；B线束为电脑与仪器的连接电缆；C线束为仪器和检测工装的连接电缆；D线束为检测工装与被测互连器件的连接电缆。

若仪器电脑为内置式，则没有B线束，A线束为打印机与仪器的直接连接电缆。

若仪器电脑和打印机均为内置式，则A和B线束均没有，仪器通过C和D线束将仪器、检测工装和被测互连器件连成系统。

通常自动测试仪若配有电脑和打印机，则A、B、C三根双端线束，均作为仪器的配套附件提供，而D线束则是用户在设计制作检测工装时必须考虑介决的。

检测工装的实质是要提供一种仪器输出、输入信号接口与被检测互连器件可靠转接的装置，其一端与仪器配套提供的C线束端子相插合，另一端则与被测互连器件实现可靠连接。

2007-3-2643 连接器及其组件电性能自动检测仪器为适应电子设备小型化的趋势，连接器及其组件作为配套器材也必须小型化。

新产品中将出现窄间距软质扁带电缆、柔性印刷电缆连接器等，电连接器间距降至0.3mm，甚至更小，最低高度将降至1.5mm以下。

而且生产是高度自动化的生产流水线。

传统的手工检测方法，无论是检测速度与效率，还是测试精度和可靠性等方面都根本无法满足在线检测要求。

于是一系列新型高效率、智能化仪器诞生了。

其特点是：1)快速、准确，一次插合即可完成导通、耐压、绝缘、瞬断等常规电性能参数的自动检测。

大大提高了工作效率，特别适用于在线检测。

2)测试前仪器进行自检和环境检测，判断仪器和环境条件是否正常。

3)能将被检的连接器及其组件（线束）与仪器的记忆内存（标样）信息比较后自动作出合格与否的判断。

便于操作人员掌握，不易出现差错。

4)有内置电脑能自动将检测结果打印输出，以便查询记录，使用方便。

5)仪器的液晶显示屏能直观显示各种设置参数条件和检测结果。

6)能声光报警，显示屏上出现醒目的绿色或红色符号，配上相应声音提示合格与否为方便操作，有的仪器后面有外接端子可接脚踏开关。

7) 仪器可通过微带（排线）与探针检测台配套使用。

2007-3-2654 连接器及其组件电性能的自动检测4.1静态接触电阻检测1）静态接触电阻概念（1)集中电阻电流通过实际接触面时，由于电流线收缩（或称集中）显示出来的电阻。

将其称为集中电阻或收缩电阻。

（2)膜层电阻接触表面膜层及其他污染物所构成的膜层电阻。

从接触表面状态分析；表面污染膜可分为较坚实的薄膜层和较松散的杂质污染层。

故确切地说，也可把膜层电阻称为界面电阻。

（3)导体电阻实际测量电连接器接触件的接触电阻时，都是在接点引出端进行的，故实际测得的接触电阻还包含接触表面以外接触件和引出导线本身的导体电阻。

导体电阻主要取决于金属材料本身的导电性能，它与周围环境温度的关系可用温度系数来表征。

为便于区分，将集中电阻加上膜层电阻称为真实接触电阻。

而将实际测得包含有导体电阻的称为总接触电阻。

2007-3-2662）静态接触电阻检测方法在GJB1217“电连接器试验方法”中规定有“低电平接触电阻”和“接触电阻”两种试验方法。

其中低电平接触电阻试验方法基本内容与上述GB5095中的接触电阻-毫伏法相同。

目的是评定接触件在加上不改变物理的接触表面或不改变可能存在的不导电氧化薄膜的电压和电流条件下的接触电阻特性。

所加开路试验电压不超过20mV，试验电流应限制在100mA。

在这一电平下的性能足以表现在低电平电激励下的接触界面的性能。

而接触电阻试验方法目的是测量通过规定电流的一对插合接触件两端或接触件与测量规之间的电阻。

通常采用这一试验方法施加的规定电流要比前一种试验方法大得多。

如国军标GJB101“小圆形快速分离耐环境电连接器总规范”中规定；测量时电流为1A，接触对串联后，测量每对接触对的电压降，取其平均值换算成接触电阻。

3）静态接触电阻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。

4)问题研讨(1) 单孔分离力检验(2) 接触电阻检验合格不等于接触可靠2007-3-2675)静态接触电阻检测鉴于检测该参数时，检测工装和被检对象之间也存在接触电阻，对连接器及其组件(线索)等被检对象，又不能采用焊接、压接等固定连接工艺，造成这一参数的实际检测结果数据波动和离散性都很大。

目前许多重要用途的军工企业，常采用四端子夹具，用单一输入输出的接触电阻测试仪进行抽检。

为适应航天、航空等军用连接器质量和可靠性越来越高的要求，Nac 公司经过多年的精心研究，现推出了420型、421A等多点接触电阻检测仪。

仪器根据MIL、JIS标准规定的低电平接触电阻试验方法，以恒电流的四端子法检测接触电阻。

仪器测量范围为0.1m Ω～10 Ω，灵敏度为0.1m Ω。

仪器具有参数设定、记忆、自动判定和打印等功能。

可实现对重要用途电连接器批生产时接触电阻参数的在线工艺筛选。

2007-3-2682007-3-264.2 导通检测导通检测是连接器组件（线束）最基本的检测项目。

一般导通检测仪都具有自检、记忆、自动检测、打印和声光报警、点测试等功能，能快速、便捷地判定有否断路、短路、误配线等故障。

1)通断电阻判定值的设定目前导通仪通断电阻判定值的设定有二类；一类是仪器内部通断电阻判定值已固定设置的，用户不能变更设定值，如Nac的NMC60导通检测仪，仪器内部已将通断电阻判定值设置为7.8±2KΩ。

另一类是用户可以在一定量程范围内，根据被检测线束回路电阻大小自行设定通断电阻判定值，如Nac的EEDX64/128/192导通检测仪，用户可在1Ω～20KΩ范围内设定通断电阻判定值。

2)导通回路电阻检测参数的设定根据被检测产品技术标准规定的回路电阻大小，选用可设定导通回路电阻判定值的仪器。

如CIRRIS的Signature 1000R＋线缆测试仪可设定0.1Ω～10KΩ的导通回路电阻判定值。

Nac的NM-SPM导通检测仪除可设定1～2000Ω的导通回路电阻判定值外，还有实测回路电阻的功能。

2007-3-26103)新型导通检测仪—NM-SPM(1)用途适用于512～1024点复杂多芯（包括带电阻、二极管）、任意配线形式、接触可靠性要求较高的线束导通检测。

2007-3-2611(2)特性：A 用户根据被检线束检测点数，可选用NM-SPM单机型(512点)或NM-SPM+SMS组合型(可增加检测点数至1024点)。

B 可设定通断判定值(0～20KΩ)和导通瞬断判定值(0～2KΩ)，对接触可靠性要求较高线束进行导通和瞬断检测。

C 可采用二种操作方式：a 按旋钮、中文菜单、液晶显示、语音提示操作，可设定手动或自动二种检测方式。

b 外接电脑手动编辑配线内容，可视性强。

D 有点测试功能，可对测试工装和单端线束进行顺序或非顺序导通检测。

E 有记忆、自检和分段检测（单机型）功能，可查看检测记录。

F 可连接标准打印机(外接电脑时)或标签打印机。

G 检测结果声光报警，故障点可通过LCD显示。

H.采用宽电压电源，适用于不同国家和地区。

2007-3-26124.3 瞬断检测1）动态接触电阻由于运动是绝对的，在实际振动、冲击、碰撞等动态应用环境将影响接触部位的接触压力，接触电阻必将随接触压力数值、方向及时间的变化而变化，此时的接触电阻称为“动态接触电阻”。

由于这种变化是受外界动态环境影响而在极短的时间内发生的，电连接器接触件的接触电阻有可能受到挤压而减小，也可能受到牵引而导致增大。

甚至致使连接中断而造成严重后果。

如何检测在动态应力环境条件下发生的瞬间断电现象？通常是在产品进行振动、冲击、碰撞等动态应力环境模拟试验时，对被检电连接器及其组件（线束）在规定的时间、规定的方向，施加规定的频率和加速度，配套应用瞬断检测仪作为监测仪器检查有否超过规定的瞬间断电现象。

例如在GJB681“射频同轴连接器总规范”中规定；当接有电缆的连接器在进行高频振动试验时，应采用一个在100mA电流下能够检测出1μS和优于1μS，或者所规定的中断时间间隔的检测器来监测电气的连续性。

2007-3-26132）动态接触电阻检测影响因素（1）接触压力过小造成电连接器动态接触电阻变化的原因很多，首先要排除人为因素的影响；例如操作人员在采用焊接、压接等端接工艺时造成虚焊或虚压装配时不规范操作引起的不可靠连接，特别是射频连接器的连接用力过重或过轻，甚至极小的一点偏心或空气间隙，都会使传输信号发生极大的衰减或反射，导致信号失真。

故使用操作人员的责任心尤为重要，应尽可能使用定力矩板手进行连接。

（2）安装夹具的谐振还应消除外在因素的影响，主要是指安装夹具、试验和检测设备等影响。

在进行振动、冲击、碰撞等动态应力环境试验时安装夹具在结构刚度的设计、材料选用、尺寸加工、安装调试时应尽可能防止谐振的产生。

因为安装夹具的谐振对试验结果影响很大。

2007-3-26142007-3-26153) 瞬间断电监测仪可选用二种类型仪器；一类是瞬断检测灵敏度（最小感知时间）较高的专用于瞬断检测的仪器；如Nac的NM-10A和NM-11A瞬断检测仪，瞬断检测灵敏度（最小感知时间）可达0.1μs。

NM-11A可按被检测互连器件技术标准设定监测瞬断时间(0.1-99.9μs ）、进行10回路平行检测。

另一类是检测灵敏度（最小感知时间）相对较低的兼容仪器，如Nac的NMC60导通检测议兼有瞬断检测功能，该型号仪器的瞬断检测灵敏度（最小感知时间）为60ms。

30X系列多功能自动检测仪器能一次插合连续完成导通、绝缘、耐压和瞬断检测。

瞬断检测灵敏度（最小感知时间）也较高，为167ns。

NM-11A瞬断监测仪4.4 绝缘电阻检测1）作用原理绝缘电阻是指在连接器的绝缘部分施加电压，从而使绝缘部分的表面或内部产生漏电流而呈现出的电阻值。

即绝缘电阻（MΩ）=加在绝缘体上的电压（V）/泄漏电流（μA）。

通过绝缘电阻检验确定连接器的绝缘性能能否符合电路设计的要求或经受高温、潮湿等环境应力时，其绝缘电阻是否符合有关技术条件的规定。

2）影响因素主要受绝缘材料、温度、湿度、污损、试验电压及连续施加测试电压的持续时间等因素影响3）问题研讨(1)检验环境温湿度的影响(2) 检验工装的影响2007-3-26164。

5 耐压检测1）作用原理耐压检验是考核连接器每个接触件之间（或接触件与壳体间）、线束的每条连接线之间、电路板的每条电路之间，在规定时间内施加规定电压，以此来确定其在额定电压下能否安全工作，能否耐受由于开关浪涌及其它类似现象所导致的过电位能力。

从而评定这些互连器件的绝缘材料及绝缘间隙是否合适。

如果绝缘体内有缺陷，则在施加试验电压后，必然产生击穿放电或损坏。

击穿放电表现为飞弧（表面放电）、火花放电（空气放电）或击穿（击穿放电）现象。