连接器测试项目以及性能参数 (连接器测试项目)

admin 2024-11-29 39 0

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连接器测试项目以及性能参数

连接器,也称接插件连接器、插头和插座,是电子工程领域中常用的部件,主要指电器连接器。

其核心作用是连接两个有源器件,传输电流或信号。

主要应用于智能家居、汽车、通讯、电脑及周边设备、工业、军工航天等众多行业,随着技术发展,应用范围将更加广泛。

连接器在生产制造和工业领域扮演不可替代的角色,其性能直接影响系统工作状态,因此对其性能检测至关重要。

连接器测试项目主要分为电器参数、机械性能、环境性能测试等。

测试标准包括国际标准如MIL-STD-1344A、MIL-STD-202F、EIA-364C(美国电子工业协会标准)和IEC-512(国际电工委员会标准),以及产品或行业标准如MIL-STD-C(用于D-SUB连接器的标准)、PCI-E ISA标准、IEEE 1394和PCMCIA等。

电器性能测试主要关注接触阻抗、耐电压、绝缘阻抗等指标。

接触阻抗测试目的是维持连接器在使用期限内的接触阻抗,减少信号和能量在传输过程中的损失或衰减。

测试要求接触阻抗在特定条件下的值,如50m(初始)和100m(最终)。

耐电压测试确保两导体(或两回路)之间的绝缘介质及其间距适合,防止在开关冲击电压或意外过载状态下出现短路。

绝缘阻抗测试确认连接器中两导体间维持足够高的阻抗,避免影响信号或能量传输。

机械性能测试包括插拔力、锁紧力、保持力和正向力等,确保连接器在使用过程中的稳定性和功能。

例如,插拔力测试评估连接器在正常使用过程中产生的力量,保证适合消费者的手感;正向力测试维持接触阻抗和摩擦,确保连接功能的稳定。

环境性能测试涉及物理冲击、随机振动、碰撞、温度冲击、湿度、盐雾等测试,确保连接器在不同使用环境下的电气和机械性能。

如温度冲击测试模拟极端温度环境,确保连接器在储存、运输和使用过程中的稳定性。

连接器的发展趋势包括高速化、轻量化、智能化、小型化、集成化,这些趋势也推动了连接器测试技术的创新和优化。

连接器作为电子系统和整机电路单元间电气连接或信号传输的关键元件,其测试标准需根据应用领域和需求进行调整。

对于连接器性能的全面评估,包括接触阻抗、耐电压、绝缘阻抗、机械特性、环境适应性等,对于保障连接器在不同应用场景下的可靠性和稳定性至关重要。

连接器测试项目以及性能参数 (连接器测试项目)

接插件的接插件的基本性能

接插件的基本性能可分为三大类:即机械性能、电气性能和环境性能。

另一个重要的机械性能是接插件的机械寿命。

机械寿命实际上是一种耐久性(durability)指标,在国标GB5095中把它叫作机械操作。

它是以一次插入和一次拔出为一个循环,以在规定的插拔循环后接插件能否正常完成其连接功能(如接触电阻值)作为评判依据。

1.机械性能就连接功能而言,插拔力是重要地机械性能。

插拔力分为插入力和拔出力(拔出力亦称分离力),两者的要求是不同的。

在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定,这表明,从使用角度来看,插入力要小(从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构),而分离力若太小,则会影响接触的可靠性。

接插件的插拔力和机械寿命与接触件结构(正压力大小)接触部位镀层质量(滑动摩擦系数)以及接触件排列尺寸精度(对准度)有关。

2.电气性能接插件的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。

①接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。

接插件的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。

②绝缘电阻衡量电接插件接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标,其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。

③抗电强度或称耐电压、介质耐压,是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。

④其它电气性能。

电磁干扰泄漏衰减是评价连接器的电磁干扰屏蔽效果,电磁干扰泄漏衰减是评价接插件的电磁干扰屏蔽效果,一般在100MHz~10GHz频率范围内测试。

对射频同轴连接器而言,还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比(VSWR)等电气指标。

由于数字技术的发展,为了连接和传输高速数字脉冲信号,出现了一类新型的连接器即高速信号连接器,相应地,在电气性能方面,除特性阻抗外,还出现了一些新的电气指标,如串扰(crosstalk),传输延迟(delay)、时滞(skew)等。

3.环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。

①耐温目前连接器的最高工作温度为200℃(少数高温特种连接器除外),最低温度为-65℃。

由于连接器工作时,电流在接触点处产生热量,导致温升,因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。

在某些规范中,明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。

②耐湿潮气的侵入会影响连接h绝缘性能,并锈蚀金属零件。

恒定湿热试验条件为相对湿度90%~95%(依据产品规范,可达98%)、温度+40±20℃,试验时间按产品规定,最少为96小时。

交变湿热试验则更严苛。

③耐盐雾连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时,其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀,影响连接器的物理和电气性能。

为了评价电连接器耐受这种环境的能力,规定了盐雾试验。

它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内,用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出,形成盐雾大气,其暴露时间由产品规范规定,至少为48小时。

④振动和冲击耐振动和冲击是电连接器的重要性能,在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要,它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。

在有关的试验方法中都有明确的规定。

冲击试验中应规定峰值加速度、持续时间和冲击脉冲波形,以及电气连续性中断的时间。

⑤其它环境性能根据使用要求,电连接器的其它环境性能还有密封性(空气泄漏、液体压力)、液体浸渍(对特定液体的耐恶习化能力)、低气压等。

工业接插件标准

工业接插件标准是确保工业环境中设备连接和通信稳定性的关键。

TIA(电信工业协会)与IEC(国际电工委员会)共同倡导制定工业布线标准,以满足非商业建筑环境的需求。

TIA于1999年末组建了TR-42.9工业电信基础小组,旨在为工业大楼、建筑和园区等提供相应的标准,同时希望在IEC与TIA的基础上建立补充标准。

TR-42.9在工业适用的连接器接口选择方面取得了显著进展。

ODVA(开放设备网络卖方协会)与JSIG(控制网络行业小组)正在为EtherNet/IP工业以太网协议发展标准化。

这一协议旨在提高工业网络的性能与互操作性,使得设备间的数据传输更加高效和可靠。

TR-42.9还明确了接口所应满足的环境要求。

这些要求基于IEC早期“(IP)国际保护”准则进行扩充,为接口附件定义了一系列环境条件。

在IP等级中,第一个数字代表密封体对固体材料的抵抗力,第二个数字表示对液体腐蚀的抵抗力。

在规划匹配的工业密封插头和插座时,依据这些准则进行设计。

为了确保以太网连接在恶劣环境下仍能稳定运行,TR-42.9可能建议遵循IP 67等级标准。

总之,工业接插件标准的制定与实施对于确保工业环境中的通信质量和设备连接稳定性至关重要。

通过TIA、IEC、ODVA与JSIG等组织的合作,不断发展的标准为工业应用提供了先进的解决方案,以适应日益复杂和多样化的工业环境需求。

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