《接触电阻测试方法》.pdf

接触电阻测试方法 刘民 高级工程师 (航天科技集团公司五院514所 北京8722信箱100080) 文摘:本文总结了接触电阻的测试方法，讨论了产生测量不确定度的因素， 对四线法测量原理和消除热电势的方法进行了论述。 本文创造性地提出了接触电阻的间接测量法，并给出了间接测量法的计 算公式，该方法可以用于测试电气回路中的接触电阻，该方法还可以应用在 环路电阻标准器的计量校准中。 关健词:接触电阻，测试，环路电阻，四线法，机械装配 一、概述 接触电阻的测试，其应用领域相当广泛。在电气方面，线路的连接有各种各样的连接方法， 有焊接、压接、搭接、插接、螺栓紧固连接等等，如果希望了解线路的连接质量和其导电特性， 就需要进行接触电阻测试。接触电阻的测试，经常应用于开关、继电器和印刷电路焊盘的质量检 验当中。在机械装配方面，测量两个金属表面相互连接后的接触电阻，可以判断机械装配的牢固 性和可靠性。在电磁兼容方面，导电密封圈、弹性导电片和编织铜网带的导电特性，也可以通过 接触电阻来判断。接触电阻反映了接触表面的导电特性，接触的面积越大，表面杂质越少，导电 性好，则接触电阻越小。反之，接触的面积越小，表面杂质越多，导电性差，则接触电阻越大。 通过测量接触电阻可以定性地判断机械连接的牢固性和可靠性，定性地检查EMC屏蔽的导电性和 接地是否良好，是工艺、工装、施工质量检查的手段之一。 测试目的不同，采用的测试方法也不一样。比如，测试大功率开关和继电器的接触电阻时， 应采用大电流进行测试川，使接触表面的氧化膜和尘埃受热融化，这样测得的接触电阻才能反映 在大电流下使用时的真实情况;测试小功率连接器的接触电阻时，如信号通道的接插件、继电器 和开关等，为防止接触表面受热烧结，要用小电流进行测试，这样才能反映在小电流下使用时的 实际情况川;测试机械装配质量时，还需要根据构件的连接方式不同，选择不同的测试线路，有 构成回路和不构成回路这两种情况，其测试方法完全不同。 本文在介绍常用的接触电阻测量方法之后，着重分析在构成回路的电气连接中如了苛测量接触 电阻。这种方法在复杂的机械装配中，为测量接触电阻提供了一种解决方案。 二、接触电阻的定义 接触电阻的定义是接触表面两边的电位差与通过接触表面的电流的比值，符合欧姆定律，如 图to 图1中，金属1与金属2有一个界面，电流源施加的电流通过该界面，用电流表测出通过界 面的电流11电压表测量界面两边的电压U.则界面的接触电阻无为: RX (1) 式中 V-一 由电压表读出的界面两边的电压，(V); I-一 由电流表读出的通过界面的电流，(A); 动 电流源 图1接触电阻R、的定义 (右图为等效电路) 三、消除热电势的影响 不同的金属相接触，会产生热电势，如果两边金属材料相同，就没有热电势的影响。有三种 方法可以消除热电势的影响: 1.交流阻抗测量法。 在图1中采用交流电流源、交流电压表和交流电流表进行测量，读取电压、电流的有效值， 代入公式 (1)中，计算结果虽然是交流阻抗，但是在频率较低的情况下，可近似为直流电阻。 因为热电势是直流电压，不会影响交流电压的测量，所以交流测量方法可以消除热电势的影响。 2.正反两次测量法。 使用直流测量仪器，应该使电流源正反两个方向各测量一次，计算两次测量结果的平均值， 可以消除热电势的影响。计算方法如公式 ((2) UMUILEid十U,ark (2) Rx= 21 3.零电流法。W 使用直流测量仪器，先将电流设置为零，记录电压表的读数Un，再将电流设置为1，记录电 压表读数U,，利用公式 (3)计算接触电阻RX: