开关触点接触电阻动态测量方法及动态测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及开关触点接触电阻动态测量方法及动态测量装置。属于开关动态测试 领域。
【背景技术】
[0002] 随着电器系统的日益复杂化及智能化，对系统中使用的开关性能要求也越来越 高，尤其是航空、航天等一些关键场合对开关的性能要求更高，这就要求开关在生产过程中 对其触点的接触力、接触行程及接触电阻进行100%检测，即开关的动态性能检测。所以开 关触点是通断电气系统的重要部件之一，开关触点接触电阻是衡量其性能及可靠性的指标 之一。由于开关触点接触电阻的测量是在动态条件下进行，而且接触电阻为毫欧级，存在瞬 间接触电阻捕获困难，工业环境及电路自身产生的高频噪声及高斯白噪声对测量结果的影 响较为明显，这就要求开关触点接触电阻测量单元具有较快的响应时间、较强的抗干扰能 力、较高的测量精度。
[0003] 开关接触点接触电阻测量的核心问题在于动态条件下微弱电阻的精确测量。动 态条件的接触电阻是指被测开关在一定的速度条件下按下，开关触点接触瞬间捕捉到的电 阻值。由于信号微弱，且在动态条件下有效信号容易被各种噪声淹没，也会受到温度漂移、 零点漂移等影响。目前常用的小电阻测量方法有恒压源电阻测量、恒流源电阻测量及低频 交流源电阻测量。恒压源、恒流源电阻测量是比较典型的温度传感器电阻测量方法，其测量 电路原理简单，容易实现。低频交流源电阻测量是在温度传感器两端施加低频交流信号，求 出低频交流信号幅值变化，从而得到温度传感器的电阻值变化。该方法具有较高的噪声抑 制能力，但硬件电路实现相对恒压源、恒流源电阻测量两种方法复杂。由于接触电阻为毫欧 级，电路板引线对测量结果的影响不可忽略，目前常用的电阻测量接线方法有二线制、三线 制、四线制。采用二线制连线时，测得的接触电阻包括导线电阻，而导线电阻与接触电阻在 同一数量级，所以导线电阻的影响不可忽略。三线制理论上可以有效消除接线电阻对测量 结果的影响，需要实现与被测电阻连接的三根导线内阻相同，即导线的材质、线径、长度、工 作温度都相同，工程化实现较困难。四线制是工程应用上较为普遍的一种接线方法，其激励 信号与检测信号在不同的回路，有效消除了接线电阻对测量结果的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明是为了解决现有的动态条件下开关触点接触电阻测量困难，不能对多个开 关进行动态连续测量的问题。现提供开关触点接触电阻动态测量方法及动态测量装置。
[0005] 开关触点接触电阻动态测量方法，它由以下步骤实现：
[0006] 将被测触点开关触点与标准电阻串联在电阻测量回路中，该回路中的激励信号 为正弦激励信号，控制被测触点开关触点匀速闭合，并在闭合过程中实时监测该被测触点 开关触点的压力值，当所述压力值大于〇. IN时，采用高速A/D采集器监测被测触点开关触 点两端的电压信号，当检测到正弦信号时，控制被测触点开关触点停止运动，完成被测触点 开关触点的闭合，采用交流比较法测量被测触点开关触点的接触电阻。
[0007] 开关触点接触电阻动态测量装置，它包括底座、移动平台、力传感器、一号支撑板、 二号支撑板、滑动丝杠、两个滑动导轨、两个支柱、支架和液晶显示器，
[0008] 所述底座分别通过滑动丝杠、两个滑动导轨和两个支柱与一号支撑板固定连接， 二号支撑板均嵌套在滑动丝杠和两个滑动导轨外，支架固定在二号支撑板的前端，支架的 顶端固定有力传感器，
[0009] 所述力传感器的下端相对设置有移动平台，所述移动平台固定在底座上，所述移 动平台上用于放置被测触点开关电阻测量装置，
[0010] 所述液晶显示器用于显示力传感器对被测触点开关的接触力和被测触点开关的 电阻值，
[0011] 移动平台包括基座、铁板、X轴直线滑台底座、X轴直线滑台、Y轴直线滑台底座、Y 轴直线滑台、两个滑台丝杠、两个滑台导轨、两个滑台电机和两个接近开关，
[0012] 所述在基座的中心位置设置有四个支撑杆，四个支撑杆上设置有Y轴直线滑台底 座，在Y轴直线滑台底座的上下侧面设置一通孔，在底座上的四个支撑杆内坚直设置有Y轴 直线滑台，该Y轴直线滑台的底端设置有挡板，Y轴直线滑台的右侧设置有滑台导轨，挡板 中心设置有一开孔，Y轴直线滑台的顶端设置有滑台电机，电机中心设置有一开孔，滑台丝 杠通过挡板上的开孔和Y轴直线滑台底座的通孔连接在滑台电机的开孔上，滑台电机的内 侧在Y轴直线滑台的底端和滑台丝杠的底端设置有两个铁条，两个贴条的左侧为有一通孔 的一体件结构，两个铁条的右侧通过螺栓紧固，
[0013] 在Y轴直线滑台底座上设置有四个支撑杆，四个支撑杆上设置有X轴直线滑台底 座，在X轴直线滑台底座的两侧面设置一通孔，在底座上的四个支撑杆内横向设置有X轴直 线滑台，该X轴直线滑台的右端设置有挡板，X轴直线滑台的左侧设置有滑台导轨，挡板中 心设置有一开孔，X轴直线滑台的顶端设置有滑台电机，电机中心设置有一开孔，滑台丝杠 通过挡板上的开孔和X轴直线滑台底座的通孔连接在滑台电机的开孔上，滑台电机的内侧 在X轴直线滑台的底端和滑台丝杠的底端设置有两个铁条，两个贴条的右侧为有一通孔的 一体件结构，两个铁条的左侧通过螺栓紧固，
[0014] 铁板位于X轴直线滑台底座的中心位置放置，
[0015] 被测触点开关电阻测量装置包括标准电阻、被测触点开关、一号高速A/D采集器、 二号高速A/D米集器、一号变压器T1、二号变压器T2、三号变压器T3、一号电压比较器LM1、 二号电压比较器LM2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，
[0016] 标准电阻的一端同时连接一号变压器Tl的次级线圈的一端和二号变压器T2的次 级线圈的一端，标准电阻的另一端同时连接二号变压器T2的次级线圈的另一端、接被测触 点开关的一端和三号变压器T3的次级线圈的一端，被测触点开关的另一端同时连接一号 变压器Tl的次级线圈的一端和三号变压器T3的次级线圈的另一端，一号变压器Tl的次级 线圈的一端用于连接固定频率的正弦信号，一号变压器Tl的初级线圈的另一端连接电源 地，二号变压器T2的初级线圈的一端连接电源地，二号变压器T2的初级线圈的另一端连接 一号电压比较器LMl的同相输入端，一号电压比较器LMl的反相输入端连接电阻Rl的一 端，电阻Rl的另一端同时连接电阻R2的一端、一号电压比较器LMl的输出端和一号高速A/ D采集器，
[0017] 三号变压器T3的初级线圈的一端连接电源地，三号变压器T3的初级线圈的另一 端连接二号电压比较器LM2的同相输入端，二号电压比较器LM2的反相输入端连接电阻R3 的一端，电阻R3的另一端同时连接电阻R4的一端、二号电压比较器LM2的输出端和二号高 速A/D采集器。
[0018] 本发明的有益效果为：采用力传感器接触被测触点开关，当被测触点开关被按下 时，触点接触瞬间，测量回路将会有电流流过，假设为I。，那么正弦激励将会加载到标准电 阻及被测开关两端，采用一号高速A/D采集器和二号高速A/D采集器分别采集标准电阻及 被测开关两端一个周期信号，根据采集到的标准电阻及被测触点开关两端正选信号的峰值 电压计算被测开关触点接触电阻，采用该方法测量被测开关触点接触电阻简单，并且力传 感器用于上下匀速移动，移动平台也可左右移动，方便对多