基于实验本构关系的接触电阻预测方法研究
一种接触热阻的预测方法
一种接触热阻的预测方法
黄志华;王如竹;韩玉阁
【期刊名称】《低温工程》
【年(卷),期】2000(000)006
【摘要】采用当量热流通道的概念对接触热阻的预测进行简化分析，即对表面情况建立相应的表面模型后，确定出当量热流通道上的各个参数，整个接触面上的接触热阻即可视为有多个当量热流通道形成的接触热阻并联而成，从而可以预测出两个物体间的接触热阻。
【总页数】7页(P40-46)
【作者】黄志华;王如竹;韩玉阁
【作者单位】上海交通大学制冷与低温工程研究所上海 200030;上海交通大学制冷与低温工程研究所上海 200030;上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200030
【正文语种】中文
【中图分类】TB6
【相关文献】
1.一种接触热阻的数值计算方法 [J], 沈军;马骏;刘伟强
2.一种IGBT接触热阻的估算方法 [J], 王淑旺;胡俊明;赵卫健;孙纯哲
3.一种基于信任度和链接预测方法的移动用户偏好预测方法 [J], 耿华;孟祥武;史艳翠
4.一种随机表面间接触热阻的计算方法 [J], 顾慰兰
5.一种高精度的儿童成年身高预测方法 [J], 毛科技;华子雯;张拓;陈立建;赵小敏;李博
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接触电阻的测量实训报告
一、实习目的本次实习的主要目的是通过实际操作，掌握接触电阻的测量方法，了解接触电阻的基本原理，以及影响接触电阻的因素。
同时，通过本次实训，提高自己的动手能力和实验操作技能，培养严谨的科学态度和团队协作精神。
二、实习内容1. 接触电阻基本原理接触电阻是指两个不同金属接触时，由于电子在接触面上发生散射，从而产生的电阻。
接触电阻的大小取决于接触面积、接触压力、接触材料的种类、温度等因素。
2. 接触电阻测量方法（1）四线法测量接触电阻四线法是一种常用的测量接触电阻的方法，其原理是通过测量电流和电压，根据欧姆定律计算出接触电阻。
（2）两探针法测量接触电阻两探针法是一种简单的测量接触电阻的方法，通过测量电流和电压，根据欧姆定律计算出接触电阻。
3. 影响接触电阻的因素（1）接触面积：接触面积越大，接触电阻越小。
（2）接触压力：接触压力越大，接触电阻越小。
（3）接触材料的种类：不同材料的接触电阻不同，一般来说，银、金等贵金属的接触电阻较小。
（4）温度：温度越高，接触电阻越小。
三、实习过程1. 实验器材（1）电源：直流稳压电源（2）待测接触电阻：铜片、铝片（3）测试仪器：数字多用表、万用表、四线法测量电路2. 实验步骤（1）搭建四线法测量电路，将待测接触电阻接入电路中。
（2）使用数字多用表测量电流和电压，根据欧姆定律计算出接触电阻。
（3）改变接触面积、接触压力、接触材料的种类、温度等，观察接触电阻的变化。
3. 实验数据（1）接触面积为1cm²，接触压力为0.1N，接触材料为铜片，温度为25℃时，接触电阻为0.1Ω。
（2）接触面积为1cm²，接触压力为0.5N，接触材料为铝片，温度为25℃时，接触电阻为0.3Ω。
（3）接触面积为2cm²，接触压力为0.1N，接触材料为铜片，温度为50℃时，接触电阻为0.08Ω。
四、实习结果与分析1. 通过本次实训，我们掌握了接触电阻的测量方法，了解了接触电阻的基本原理。
接触电阻测试研究
接触电阻测试研究接触电阻测试研究摘要：本⽂介绍了接触电阻的定义、测试⽅法；另列举各类接插件和开关产品的接触电阻测试⽅法及要求，并对如何降低电⽓线路的接触电阻进⾏了阐述。
关键词：接触电阻接插件开关Abstract：The definition and methods of contact resistance on electrical contact materials was analysis in this paper. This article introduces the different contact resistance tests aboutelectrical connectors and switches in detail. The methods which can be used to avoidelectrical contact materials invalidation were summarized.Key words：Contact resistance Electrical connectors Switches1 接触电阻定义⼈们通常希望电器接点在接触部位对电路的阻碍作⽤为零, 即接触电阻为零。
然⽽⼤量实验表明, 电器接触部位的电阻或多或少地存在, 对电路的影响⽆法忽略。
因此,研究电器的接触电阻,以减少对电路的影响变得⾮常重要。
为⽅便起见, ⾸先定义触点的⼀些概念。
1）电器触点:继电器、交流接触器、开关、电机整流⼦,滑环均为电器接点的范畴。
2）接触电阻:两个接触元件在接触部位产⽣的电阻，例如接插件。
此两类电阻都可⽤仪器测得。
接触元件的⼯作可靠与否, 本质上就在于其接触部位的电阻稳定与否。
在显微镜下观察连接器接触件的表⾯，尽管镀⾦层⼗分光滑，则仍能观察到5-10微⽶的凸起部分。
会看到插合的⼀对接触件的接触，并不整个接触⾯的接触，⽽是散布在接触⾯上⼀些点的接触。
基于实验本构关系的接触电阻预测方法研究
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数字电压表
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数字电压表
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图 2 四点测试法示意图[9] Fig.2 Schematic plot of four- point method for resistance
measurement
阻 (3)被测电阻器接入电流回来部分的电阻
1.2.2 接触电阻计算方法
一般的 双极板和扩散层之间的接触电阻是通过装配体
1.2 接触电阻测量与计算方法
1.2.1 测试模型与测量方法 不同的金属材料相接触会产生热电势 如果相接触的两
边 材 料 相 同 就 没 有 热 电 势[8] 常 用 的 减 少 热 电 势 的 测 试 方 法 有 l 交流阻抗测量法 2 正反两次测量法 3 零电流 法 等[8] 这 三 种 方 法 只 能 有 限 量 的 降 低 热 电 势 的 影 响 并 不 能 消除 本实验为了彻底消除热电势对接触电阻测量的影响 采 用了如图 l 所示的对称式测试装配结构 扩散层放在两块石 墨板之间 这三者夹在两块金板之间 为了使整个测试模型绝 缘 装配体放在两块绝缘板中间 如图 l 所示 由于结构的对 称性 金板跟石墨板之间的热电势与石墨板跟金板之间的热 电势相互抵消 石墨板与扩散层之间的热电势与扩散层与石 墨板之间的热电势相互抵消 因此该测试结构消除了热电势 的影响 保证了测试的精度
质子交换膜燃料电池因其能量转化效率高 环境友好 安 静 可 靠 性 高 等 优 点 [1]9正 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视 0 最 近 研 究表明在质子交换膜燃料电池的功率损耗中9 由于接触电阻 而 产 生 的 功 率 损 耗 竟 然 达 到 了 50%[2]0 与 内 燃 机 运 行 时 的 摩 擦损失一样9接触电阻不但降低了燃料电池的效率9同时产生 了大量的废热9废热的积累造成了电池组温度的升高9依据电 化学热力学9 升高电池的工作温度9 会导致电池的电动势下 降0 燃料电池的主要优点就是高效9而如此大的损耗必然影响 其在未来的应用0 因此9有必要弄清接触电阻的产生机理来降 低接触电阻0
接触电阻的测试实验指导书
接触电阻的实验指导书
1、稳压电源：3 ~ 5V，电流调到100mA。
2、电流表：按下档。
3、电压表：从稳压电源接入到电压表的1A~5A 档（红色插座），由电压表的黑色插座输出到导线的 A 端。
4、接触电压值的测定：电压值测定簧片的B端引线与该簧片的中间部位的电压，算出接触电阻。
用公式：R= U / I 计算，一般值在0.1 ~ 0.2 mΩ，太大有可能线没有卡好。
5、问：为什么电压不能大于3 V?
簧片上有氧化层，接触电阻会增大。
电压过大会击穿氧化层，测出的接触电阻就会变小，就测不出实际电阻值。
接触电阻测试接线图：
直流电源：电压3—5V，电流100mA(恒流源)。
直流电流表：（实验台中间的仪表）
实验台：
电接触实验原理图：
1、直流电源
2、直流电流表
3、直流电压表
4、试件。
接触电阻的准确测量
接触电阻的准确测量
孙红伟;蒙光尔
【期刊名称】《实用测试技术》
【年(卷),期】1999(025)005
【摘要】导线或金属导体接触有电阻，电势存在，通常称之为接触电阻，接触电热。
本文就两导线接触后准确测量接触电阻随外加拉力及电压的变化的规律进行实验，实验结果表明：接触电阻随外加拉力的增加有所减小接触电阻随外加电压的增加有所增大。
同时对其它外界因素如振动，接触面积，表面清洁度，以及交流情况等给予了讨论。
【总页数】3页(P14-16)
【作者】孙红伟;蒙光尔
【作者单位】四川大学;四川石油局
【正文语种】中文
【中图分类】TM934.14
【相关文献】
1.电位器接触电阻和接触电阻变化 [J], 金铭辉
2.接触电阻的准确测量 [J], 倪玉良
3.粉末导电体接触电阻研究总结及影响接触电阻因素的分析 [J], 陈森昌;迟彦惠
4.基于振动频率法准确测量较短吊杆索力的研究 [J], 韩亮亮; 王行耐; 彭霞; 王亚飞; 张志伟
5.杆塔接地电阻准确测量方法及实验研究 [J], 钱晓明
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正交试验法探讨影响触摸屏接触电阻的若干因素_节选版
正交试验法探讨影响触摸屏接触电阻的若干因素_节选版（苏州瑞阳光电有限公司 王祥 苏州提供参考。
关键词：回路电阻 接触电阻 方块电阻 银浆 0 引言在四线电阻式触摸屏(以下简称TP)制程控制也起着至关重要的作用，直接影响产品品质。
一般情况下，回路电阻指的是TP 引出线端测得的上线路或下线路的电阻如图1所示。
图11 回路电阻的构成TP 回路电阻由ITO 部分组成，银线电极与ITO 的接触电阻，FPC 与TP 下关系式表示：R L1=R ITO +R S +R J (1)R ITO ——ITO 工作面电阻，R S ——银线总电阻，R J ——总接触电阻 R J =R j1+R j2 (2)R j1——银线电极与ITO 面的接触电阻R j2——FPC 与TP 连接的接触电阻 图2在目前的生产工艺下，FPC 与TP 连接的接触电阻未对产品回路电阻造成影响，其阻值R j2＜＜R J ，本文讨论的回路电阻为未压接FPC 前测得的电阻，如图2，综上，式(2)简化为R J =R j1 (3) 2 影响回路电阻的主要因素综上分析，TP 的回路电阻主要由三部分组成，ITO 电阻、银线电阻、接触电阻。
ITO 工作面电阻与材料本身的特性有关，同时，制造工艺影响ITO 电阻的变化；银线电阻与银浆的特性有关，同时，制造工艺影响银线阻值的变化；接触电阻则同时受ITO 材料、银浆的特性影响，制造工艺是接触电阻的重要影响因素，也存在很多可变因素，因此，接触电阻是生产工艺中可进行改善的一个重要参数。
根据式(1)、(2)、(3)，略去回路电阻的与本文试验无关的次要影响因素，我们得到以下经验公式：R L1=R ITO +R S + R j1 (4)R j1= R L1－R ITO －R S (5) R j1——TP 接触电阻2.0 ITO 材料的影响掺锡氧化铟（即Indium Tin Oxide, 简称ITO ）材料是一种n 型半导体材料，特性是当厚度降到1800个埃（1埃＝10-10米）以下时会突然变得透明，透光率为80%，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度时又上升到80%，但有遗憾的是ITO 在这个厚度下非常脆，容易折断产生裂纹。
弓网系统动态接触电阻数学模型的研究
弓网系统动态接触电阻数学模型的研究近年来，随着科学技术的飞速发展，工程技术也在不断进步，特别是与动态负载以及复杂系统操纵有关的机械设备，如汽车、轨道交通、海洋平台，得到了广泛的应用和发展。
其中，一种称为弓网系统的装置，具有以下特点：一是轻巧，占据空间小；二是载荷能力强；三是可以承受较大的拉伸和压缩负载；四是可以承受高的温度、湿度、振动、冲击负载；五是能够使弓网系统具有良好的耐久性和防护性能。
由于其各项性能特点，弓网系统正在被广泛应用于工程技术领域，如风机、风力发电机等，此外，它也在一些精密高可靠度的系统中得到了运用，如航空航天系统。
为了更好地发挥弓网系统的性能，需要研究它的动态特性，如变形、应力、振动等。
然而，由于弓网系统的复杂结构，从力学角度不易进行定量的分析，因此，构建有关数学模型是解决该问题的有效方法。
本文研究了关于弓网系统动态接触电阻的数学模型。
首先，对弓网系统的力学模型进行了推导，包括介质性能模型和接触电阻模型，并基于劲度贯通理论和拉伸扭转耦合理论建立了耦合的动态模型。
其次，基于实验观测的接触电阻数据，以及所建立模型的准确性，建立了关于静态接触电阻的数学模型，以此研究弓网系统的动态特性。
最后，利用不同接触电阻参数建立弓网系统模型，并分析研究了其在运行中质量分配、振动特性及动态特性。
从研究结果可以看出，接触电阻的大小会影响弓网系统的振动特性，从而影响它的动态性能，这可以有效地提高弓网系统的可靠性和耐久性。
同时，本研究所提出的动态接触电阻数学模型，将有助于理解和研究弓网系统涉及到的力学问题，可以更好地服务于工程技术领域。
总之，本文研究了弓网系统动态接触电阻数学模型，建立了动态接触电阻模型，并分析了它对弓网系统性能的影响，为进一步提高弓网系统的性能和可靠性提供了重要的理论依据。
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测量金板 石墨板 扩散层的电阻以及金板与石墨板之间的接
触 电 阻 并 从 总 电 阻 中 减 去 其 中 金 板 的 电 阻 Rau 与 接 触 电 阻
Rau/gr 之 和 Rl 通 过 测 量 金 板 / 石 墨 板 / 金 板 的 电 阻 得 到
Rl=2 Rau/gr+Rgr
(2)
根 据 式 l 和(2 接 触 电 阻 Rgr/gDL 为
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图 2 四点测试法示意图[9] Fig.2 Schematic plot of four- point method for resistance
measurement
阻 (3)被测电阻器接入电流回来部分的电阻
பைடு நூலகம்
1.2.2 接触电阻计算方法
一般的 双极板和扩散层之间的接触电阻是通过装配体
质子交换膜燃料电池因其能量转化效率高 环境友好 安 静 可 靠 性 高 等 优 点 [1]9正 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视 0 最 近 研 究表明在质子交换膜燃料电池的功率损耗中9 由于接触电阻 而 产 生 的 功 率 损 耗 竟 然 达 到 了 50%[2]0 与 内 燃 机 运 行 时 的 摩 擦损失一样9接触电阻不但降低了燃料电池的效率9同时产生 了大量的废热9废热的积累造成了电池组温度的升高9依据电 化学热力学9 升高电池的工作温度9 会导致电池的电动势下 降0 燃料电池的主要优点就是高效9而如此大的损耗必然影响 其在未来的应用0 因此9有必要弄清接触电阻的产生机理来降 低接触电阻0
目前9在质子交换膜燃料电池的研究开发中9许多工作集
收稿日期：2006- 07- 17 基金项目： 教育部 985“长江学者” 计划资助项目;高等学校博 士学科点专项科研基金（20050056006） 作 者 简 介 ： 宋 诲 民 (1980一)， 男 ， 江 苏 省 人 ， 硕 士 研 究 生 ， 主 要 研 究方向为燃料电池。 Biography:SONG Hai- min(1980一)，male,condidate for master.
的总体电阻减去两块金板 扩散层 两块双极板的本体电阻以
及金板和石墨板之间的接触电阻得到的 但是据作者所知双
极板与金板之间的接触电阻难以精确测量 通常是通过测量
金板 / 双极板 / 金板之间的电阻来计算的 但是双极板的上下
两表面与金板的接触状态不一样的 特别是有流场的一边 这
给测量精度带来了一定的误差 另外 加载在测试模型上的装
1.2 接触电阻测量与计算方法
1.2.1 测试模型与测量方法 不同的金属材料相接触会产生热电势 如果相接触的两
边 材 料 相 同 就 没 有 热 电 势[8] 常 用 的 减 少 热 电 势 的 测 试 方 法 有 l 交流阻抗测量法 2 正反两次测量法 3 零电流 法 等[8] 这 三 种 方 法 只 能 有 限 量 的 降 低 热 电 势 的 影 响 并 不 能 消除 本实验为了彻底消除热电势对接触电阻测量的影响 采 用了如图 l 所示的对称式测试装配结构 扩散层放在两块石 墨板之间 这三者夹在两块金板之间 为了使整个测试模型绝 缘 装配体放在两块绝缘板中间 如图 l 所示 由于结构的对 称性 金板跟石墨板之间的热电势与石墨板跟金板之间的热 电势相互抵消 石墨板与扩散层之间的热电势与扩散层与石 墨板之间的热电势相互抵消 因此该测试结构消除了热电势 的影响 保证了测试的精度
的 电 阻2 Rau 两 块 石 墨 板 的 电 阻 2 Rgr 扩 散 层 的 电 阻 RgDL 以
及 金 板 跟 石 墨 板 的 接 触 电 阻 2 Rau/gr 的 总 和
Rtotal=2 Rau+2 Rgr+RgDL+2 Rgr/gDL+2 Rau/gr
(l)
为得到石墨 - 扩散层之间接触电阻的实验本构关系 需
配力不等于双极板与扩散层之间的接触压力 因此该方法不
能用于预测不同材料 不同形状双极板的质子交换膜燃料电
池的接触电阻
本实验用石墨平板代替双极板测试不同装配压力下石墨
板与扩散层接触电阻与接触压力的本构关系 因为石墨板上
下两表面都是平面 因此石墨板与扩散层之间的接触压力就
等 于 装 配 压 力 如 图 l 所 示 装 配 体 的 总 电 阻Rtotal 是 两 块 金 板
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图 1 石墨板与扩散层接触电阻测试装置示意图 Fig.1 Schematic plot of contact resistance measurement setup
传统的欧姆电阻测试方法是两点测试 但是 在测量非常 低的电阻值如毫欧 微欧量级时 两点测试法已经不能满足测 试的精度要求 因为测量导线本身的电阻值已经是影响测试 精 度 的 重 要 因 素 因 此 本 实 验 采 用 了 四 点 测 试 法[9] 其 基 本 原 理如图 2 所示 由测量仪器电流源经电流端 l 2 向被测电阻 提供一定量的电流 电流流过电阻便产生压降 其中 3 4 两采 样 点 之 间 电 压 U34 输 往 测 量 仪 器 进 行 数 据 处 理 最 后 由 电 压 表显示被测电阻值 其测量结果与下列电阻无关 (l)4 根导线 的 导 线 电 阻 (2)测 量 导 线 与 被 测 电 阻 测 量 仪 器 之 间 接 触 电
Study of prediction method for contact resistance based on experiment constitutive relation
SONG Hai-min1, ZHANG Lian-hong1, WU Zhi-liang1, JIE Wei-ping1, HU Shi-xin2, XU Jia-fu1 (1.School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2. Department of Mechanical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA)
Abstract: Contact resistance between bipolar plate and gas diffusion layer (B/D) is a key factor led to the power loss of proton exchange membrane (PEM) fuel cell. lt has important meaning for improving and optimizing the performance of PEM fuel cells by studying affected factors and formative rules of contact resistance and forecasting it accurately. Conception of contact resistance constitutive relation and forecast method of contact resistance based on experiment constitutive resistance were proposed. Experiment constitutive relation of contact resistance versus contact pressure of graphite- diffusion layer was obtained with experiment of flat compression. Contact resistance between graphite bipolar plate and diffusion layer under different clamping pressures was predicted with experiment constitutive relation，which was compared with experiment’ s result. As a result the forecast method of contact resistance based on experiment constitutive relation is feasible. Key words: PEM fuel cells; contact resistance; contact pressure; constitutive relation; four- point measurement
中在质子交换膜的制备 催化剂的防中毒 流场的设计 双极 板 材 料 的 选 择 等 等[1]0 相 比 之 下 9研 究 接 触 电 阻 与 接 触 压 力 的 关 系 及 寻 求 预 测 接 触 电 阻 方 法 的 文 章 较 少 0 王 文 增 王 宇 新[3] 通过电导池法测量得到双极板的本体电阻9 而通过铜电极法 得 到 了 不 同 压 力 下 的 体 电 阻 0 V. Mishra 等[4]运 用 分 形 法 研 究 了不同材料制成的扩散层与双极板在不同压力下的接触电阻 关 系 0 Jari Ihonen 等[5]在 不 同 装 配 力 9气 体 压 力 和 时 间 下 动 态 测试了由镀金和非镀金的不锈钢板制成的流场板的质子交换 膜燃料电池内部的接触电阻0 其目的在于研究用不锈钢代替 石 墨 流 场 板 的 可 行 性 0 Guo-bin Jung 等[6]研 究 了 不 同 形 状 流 场 板的直接甲醇燃料电池的接触电阻0 但是9 市场上双极板材 料 流场板形状呈现多样性9又由于用于计算接触电阻的理论 尚待完善9 目前还没有提出一种可以用于预测质子交换膜燃 料电池接触电阻公认的可行方法0