專利名稱：一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計涉及一種模擬滑動電接觸的技術(shù)，特別涉及到一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在通信、計算機(jī)、測量、控制及各類電子系統(tǒng)中需要大量電子連接。它們起著各種電子元件電路之間、設(shè)備之間乃至系統(tǒng)之間的彼此維系作用。電接觸學(xué)是專門研究電子連接的科學(xué)，是用來描述兩個組件因帶電接觸而產(chǎn)生的一種狀態(tài)。電子連接大多是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的。在實際生活中，例如耳機(jī)的插拔、電源接頭的插拔、插銷相對與插座的插拔等等，都會產(chǎn)生大幅度的運(yùn)動，在電子元器件之間的接通和斷開有關(guān)的相對運(yùn)動幅度相當(dāng)大的運(yùn)動被稱為滑動。摩擦和磨損是滑動電接觸的重要現(xiàn)象，摩擦將使滑動過程中的能量損失，磨損則使表面金屬特別是貴金屬迅速喪失，露出基底金屬，因而造成腐蝕和接觸不良ο為了更好的研究滑動現(xiàn)象對電接觸的影響，減少滑動摩擦和磨損對電氣設(shè)備造成的損失，提高電氣設(shè)備的可靠性。對電連接器該項指標(biāo)的評估、性能壽命預(yù)測以至故障分析過程中，實驗室模擬是目前國際公認(rèn)的有效手段。滑動接觸電阻作為衡量滑動失效的一個重要指標(biāo)，動態(tài)地再現(xiàn)了滑動過程中接觸電阻的變化以及對電接觸性能影響的程度，是分析和研究滑動的關(guān)鍵參數(shù)。在電接觸領(lǐng)域，特別是對于通信用低壓連接器，采用的接觸壓力較小，但接觸壓力變化的范圍較寬，從幾克力到上百克力，滑動的幅度也從幾毫米到幾十毫米不等，滑動的周期一般都此較長。因而在研究和分析中，常采用實驗室加速模擬的方法來加速連接器滑動的過程，模擬滑動失效。滑動接觸電阻測試系統(tǒng)是加速模擬連接器滑動現(xiàn)象的實驗裝置，一般通過控制連接器電接觸對的相對運(yùn)動，加速模擬連接器滑動的過程，測試滑動過程中接觸對的接觸電阻值并自動記錄，測試滑動對電接觸性能的影響。圖1為現(xiàn)有滑動接觸電阻測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，包括滑動接觸電阻測試單元11、滑動臺模塊12、計算機(jī)單元13及基座14。其中，滑動接觸電阻測試單元11，包括恒流源111、法向壓力施加裝置112、測試觸頭 113、測試樣片114、及數(shù)字萬用表115。恒流源111第一端與測試觸頭113相連，第二端與測試樣片114相連；設(shè)定為直流電壓測量檔的數(shù)字萬用表115第一端與恒流源111相連的測試觸頭113對側(cè)相連，第二端與恒流源111相連的測試樣片114對側(cè)相連，恒流源111、測試觸頭113、測試樣片114及數(shù)字萬用表115之間的連接構(gòu)成四點法的連接電路；測試樣片114固定在樣片固定臺121表面，測試中測試觸頭113與測試樣片114 接觸形成測試通路；設(shè)定為直流電壓測量檔的數(shù)字萬用表115，通過232串口與計算機(jī)單元13相連，將數(shù)據(jù)傳送給計算機(jī)單元13 ；滑動臺模塊12用于帶動測試樣片114做直線往復(fù)運(yùn)動，與固定不動的測試觸頭 113之間形成相對運(yùn)動，以模擬滑動情況，包括固定臺121、滾珠絲杠副122、步進(jìn)電機(jī)123和電機(jī)驅(qū)動器124 ；測試樣片114被固定在滾珠絲杠副122的滑塊上的固定臺121表面，滾珠絲杠副 122的絲杠與步進(jìn)電機(jī)123相連接，可將步進(jìn)電機(jī)123的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成固定臺121的直線運(yùn)動。計算機(jī)單元13將信號發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動器124，通過發(fā)送的脈沖信號的頻率和數(shù)量控制步進(jìn)電機(jī)123的轉(zhuǎn)速和停止位置，即可控制測試樣片114相對于測試觸頭113的直線運(yùn)動速度和停止位置。通過改變法向壓力施加裝置112上所施加的砝碼重量，則可以調(diào)節(jié)作用在測試觸頭113和測試樣片114之間的接觸壓力，即可進(jìn)行不同接觸壓力下的滑動接觸電阻測試；基座14，用于支撐系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，隔離環(huán)境振動、沖擊對滑動接觸電阻測試的影響但現(xiàn)有的滑動接觸電阻測試系統(tǒng)存在如下問題1、滑動接觸電阻測試過程中穩(wěn)定性較差。在滑動情況下，因為觸頭和樣片表面不是絕對的平滑，都有一定的粗糙度，所以在觸頭相對于樣片進(jìn)行滑動的時候，觸頭會因為瞬時向上的沖擊產(chǎn)生跳躍現(xiàn)象，而該法向壓力施加裝置并沒有抑制觸頭向上彈跳的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致法向壓力的大小會突變，并且觸頭向上彈跳的時候造成觸頭和樣片之間的電路會斷路， 導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)突變。2、無法在實驗樣片上進(jìn)行滑道位置的精確定位選取。樣片在載物臺上的安裝沒有定位裝置，拆卸再安裝后無法使后續(xù)滑動定位于原有滑道上，限制了在實驗樣片同一位置的反復(fù)滑動實驗。3、無法在滑道的不同磨損區(qū)域建立與滑動電阻的直接關(guān)系。滑動過程中的電阻測量是相同時間間隔采樣，而滑動是變速運(yùn)動，每個電阻值無法與滑道內(nèi)的接觸位置相對應(yīng)。4、無法測量接觸界面的溫度值。現(xiàn)有的滑動接觸電阻測試系統(tǒng)沒有溫度測量裝置。5、測試通道較少。現(xiàn)有的滑動接觸電阻測試系統(tǒng)只有1個通道，只能對一組接觸對進(jìn)行加速滑動模擬實驗，實驗效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)，提高滑動過程中接觸電阻自動測試的精度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)，用觸頭和樣片模擬接觸對，觸頭可與樣片做相對滑動運(yùn)動，本系統(tǒng)可精確測量觸頭在在滑道中的位置，并測量對應(yīng)位置的電壓降和接觸對界面溫度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)此特征的單元包括滑動臺模塊，滑動控制模塊，滑動測量模塊，其中滑動臺模塊，用于根據(jù)控制單元發(fā)送來的滑動及控制指令，在設(shè)定的接觸壓力下， 使固定其中的觸頭和樣片產(chǎn)生相對滑動；滑動控制模塊，用于根據(jù)計算機(jī)發(fā)送的指令控制步進(jìn)電機(jī)帶動滑動機(jī)構(gòu)運(yùn)動并反饋滑動位置信息，滑動控制模塊又包括計算機(jī)單元，步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動裝置，角度測量裝置；計算機(jī)單元，用于輸出步進(jìn)電機(jī)的控制信號；步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動裝置，用于驅(qū)動滑動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)期的運(yùn)動；角度測量裝置，用于時刻反饋接觸對在滑動軌道的位置，每檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動一個角度，通過計算機(jī)單元，控制采集一次數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與位置的對應(yīng)關(guān)系；滑動測量模塊，用于對滑動中的連接器接觸對進(jìn)行動態(tài)接觸電阻測量，滑動測量模塊又包括四點法測電阻裝置，溫度測量裝置，數(shù)據(jù)采集裝置，計算機(jī)單元；四點法測電阻裝置，用于測量接觸對的電阻，通過恒流源提供恒定的電流，測量接觸對的壓降；溫度測量裝置，用于通過間接測量的方法檢測接觸區(qū)域的溫度；數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集接觸對上的壓降，并將數(shù)據(jù)傳入計算機(jī)單元；計算機(jī)單元，用于對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示，存儲。較佳地，所述系統(tǒng)能夠顯示滑動過程中接觸對的溫度，實現(xiàn)此特征的單元包括滑動臺控制單元中的溫度測量裝置以及計算機(jī)單元溫度測量裝置，用于測量接觸對下端的溫度，通過數(shù)學(xué)計算，間接測量滑動區(qū)域的溫度，并將溫度信號傳入計算機(jī)單元；計算機(jī)單元，用于顯示接收的溫度數(shù)據(jù)；較佳地，所述滑動臺模塊可以實現(xiàn)測試觸頭相對于測試樣片設(shè)定幅值和頻率的直線往復(fù)運(yùn)動，并可精確定位，實現(xiàn)滑動實驗中法向力的準(zhǔn)確施加，滑動臺模塊包括x向運(yùn)動單元、Y向運(yùn)動單元和Z向接觸力力施加單元，X向運(yùn)動單元，用于固定樣片并與其他機(jī)械系統(tǒng)絕緣，接受控制單元發(fā)送來的滑動及控制指令，產(chǎn)生特定頻率的直線往復(fù)運(yùn)動；Y向運(yùn)動單元，用于改變觸頭垂直于樣片運(yùn)動方向的位置，并精確定位在某一位置；Z向接觸力施加單元，用于對測試樣片和測試觸頭組成的接觸對之間施加精確的法向施加力，并保持法向施加力的穩(wěn)定。較佳地，所述Y向運(yùn)動單元包括手輪、超越離合器、滾珠絲杠副、Y向連接件、絲杠支架和超越離合器支架，手輪，用于將轉(zhuǎn)動的角度通過刻度明確的顯示出來；超越離合器，用于將觸頭精確定位在垂直于樣片運(yùn)動方向的設(shè)定位置上，并保持穩(wěn)定；滾珠絲杠副，用于將手柄產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動；Y向連接件，用于支撐Z向接觸力施加單元，可使Z向接觸力施加單元在Y方向上的位置由手輪控制；絲杠支架，用于支撐滾珠絲杠副，并使?jié)L珠絲杠副的軸線和超越離合器的軸線重合；超越離合器支架，用于支撐超越離合器，并使超越離合器的軸線和撐滾珠絲杠副的軸線重合。


圖1是現(xiàn)有滑動接觸電阻測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例測試滑動接觸電阻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是X向運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是Y向運(yùn)動單元示意圖；圖5是本發(fā)明實施例測試滑動接觸電阻的系統(tǒng)軟件程序框圖。
具體實施例方式本發(fā)明通過滑動控制模塊設(shè)置滑動控制參數(shù)，將參數(shù)指令執(zhí)行至滑動單元，滑動臺模塊根據(jù)指令控制χ向運(yùn)動單元進(jìn)行運(yùn)動，同時角度測量裝置反饋位移信息給計算機(jī)單元；樣片被固定在X向運(yùn)動單元的定位臺上，觸頭被固定在Z向接觸力施加單元的末端， 垂直和樣片接觸構(gòu)成接觸對，通過溫度測量裝置和計算機(jī)單元動態(tài)顯示接觸區(qū)域的溫度數(shù)值；Z向接觸力施加單元將接觸壓力施加在觸頭上，恒流源提供接觸對的電流，數(shù)據(jù)采集卡采集樣片和觸頭之間的壓降，通過PCI總線傳送到計算機(jī)單元；計算機(jī)單元對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形顯示并保存到磁盤上。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖2是本發(fā)明實施例測試滑動接觸電阻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，可實現(xiàn)同時進(jìn)行四組滑動電接觸的模擬，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理和顯示。為了方便說明，圖2中僅對其中一個通道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行示意說明。如圖2所示，本發(fā)明實施例測試滑動接觸電阻的系統(tǒng)包括滑動臺模塊21，滑動測量模塊22，滑動控制模塊23。各個模塊介紹如下滑動臺模塊包括整個系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及固定在上的機(jī)構(gòu)裝置。該單元包括基座 211，X、Y向運(yùn)動單元212，溫度測量裝置213，測試樣片214，測試觸頭215，Z向接觸力施加單元216。基座211，用于支撐步進(jìn)電機(jī)232和滑動載物臺212，調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于水平狀態(tài)，隔離環(huán)境振動、沖擊對滑動接觸電阻測試的影響；測試樣片214被固定在滑動載物臺212的樣片定位臺表面測試觸頭215被固定在法向壓力施加裝置216的末端，滑動控制模塊23控制在測試觸頭215和測試樣片214之間產(chǎn)生相對滑動，在測試樣片214的下方固定了溫度測量裝置213，用于監(jiān)測滑動過程中的溫度變化，溫度值信號被傳入計算機(jī)單元223中進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示；滑動載物臺212還可以精確調(diào)整和定位測試觸頭215在測試樣片214在垂直于滑動方向的距離。X、Y向運(yùn)動單元212包括X向運(yùn)動單元、Y向運(yùn)動單元，其中X向運(yùn)動單元，用于固定樣片并與其他機(jī)械系統(tǒng)絕緣，接收滑動控制模塊23發(fā)送來的滑動及控制指令，帶動測試樣片114產(chǎn)生特定頻率和幅值的直線往復(fù)運(yùn)動。圖3為X向運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該單元包括步進(jìn)電機(jī)301、聯(lián)軸器 302、曲柄盤303、連桿304、載物臺305、絕緣墊306、定位臺307，其中曲柄盤303、連桿304和載物臺305組成對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，可將步進(jìn)電機(jī)301產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為載物臺305的往復(fù)直線運(yùn)動。步進(jìn)電機(jī)301通過聯(lián)軸器302與曲柄盤303相連接，曲柄盤303與連桿304、載物臺305 —起組成對心一個曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動，絕緣墊306安裝在載物臺305和定位臺407之間，以實現(xiàn)定位臺307和機(jī)械機(jī)構(gòu)之間的絕緣；Y向運(yùn)動單元，用于改變測試觸頭215垂直于測試樣片214運(yùn)動方向的位置，將測試觸頭215精確定位在垂直于測試樣片214運(yùn)動方向的設(shè)定位置，圖4為Y向運(yùn)動單元結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，該單元包括手輪401、超越離合器402、滾珠絲杠副403、Y向連接件 404、絲杠支架405和超越離合器支架406 ；手輪401，用于將轉(zhuǎn)動的角度通過刻度明確的顯示出來，超越離合器402用于在滑動模擬過程中保持觸頭與樣片Y向相對位置的穩(wěn)定，滾珠絲杠副403用于將手輪401產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，Y向連接件404，用于支撐Z向接觸力施加單元，可使Z向接觸力施加單元在Y方向上的位置手輪控制，超越離合器支架405將超越離合器402架起設(shè)定的高度，以使超越離合器402的軸心和滾珠絲杠副403的軸心重合，便于安裝和使用；Z向接觸力施加單元216，用于對測試樣片214和測試觸頭215組成的接觸對之間施加精確的法向施加力，并保持法向施加力的穩(wěn)定。滑動測量模塊22，用于對滑動中的連接器接觸對進(jìn)行動態(tài)接觸電阻測試，包括恒流源222、法向壓力施加裝置216、測試觸頭215、測試樣片214以及數(shù)據(jù)采集卡221。恒流源222，用于提供預(yù)定的恒定電流，第一端與測試觸頭215相連，第二端與測試樣片214相連，用于根據(jù)實驗需要輸出測試電路的恒定電流，例如，在本實施例中，由于測試滑動接觸電阻的系統(tǒng)應(yīng)用于通信領(lǐng)域，恒流源222輸出的電流不能太大，以免擊穿連接器在使用環(huán)境中形成的表面污染膜層，一般不應(yīng)超過100毫安(mA)，并設(shè)置有限壓保護(hù)， 擠在恒流輸出情況下，如果輸出電壓達(dá)到限壓值，恒流源將自動轉(zhuǎn)到恒壓(限壓值)輸出；數(shù)據(jù)采集卡221的差分模擬輸入端，一端與測試觸頭215 —側(cè)相連，一端與測試樣片214另一側(cè)相連，用于對測試觸頭215與測試樣片214兩端的電壓降進(jìn)行采集，并輸入計算機(jī)單元223進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；法向壓力施加裝置216，用于根據(jù)實驗需要對測試觸頭215施加預(yù)定的接觸壓力。 通過調(diào)整法向壓力施加裝置216頂端所放的砝碼的重量，就可以改變法向壓力施加裝置 216所施加在測試觸頭215和測試樣片214之間的接觸壓力，因為法向壓力施加裝置216對砝碼的重量有一定的抵消，所以在實驗之前應(yīng)使用傳感器對法向壓力施加裝置進(jìn)行標(biāo)定。滑動控制模塊23，用于控制滑動臺模塊進(jìn)行設(shè)定的運(yùn)動，包括電機(jī)驅(qū)動裝置231， 步進(jìn)電機(jī)232，角度測量裝置233以及計算機(jī)單元223。通過在計算機(jī)單元223中設(shè)定滑動運(yùn)動參數(shù)，電機(jī)驅(qū)動裝置231接收到來自計算機(jī)單元223的滑動運(yùn)動指令后驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)232進(jìn)行設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動滑動載物臺212進(jìn)行來回往復(fù)運(yùn)動；角度測量裝置233測量步進(jìn)電機(jī)232運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的角度位移并將數(shù)據(jù)反饋到計算機(jī)單元223，計算機(jī)單元223每收到一個角度位移信號，控制數(shù)據(jù)采集卡221采集一次電壓數(shù)據(jù)，實現(xiàn)位置與電壓數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系。計算機(jī)單元223，用于與數(shù)據(jù)采集卡221，步進(jìn)電機(jī)232，角度測量裝置233以及溫度測量裝置213進(jìn)行通信，另外，計算機(jī)單元223中包括系統(tǒng)的軟件，軟件是基于Labview 環(huán)境中開發(fā)的，其程序框圖如圖5所示。打開程序后，進(jìn)行初始化，用戶在界面輸入滑動控制和實驗注釋參數(shù)；打開程序，程序開始運(yùn)行，同時進(jìn)行電機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集兩個線程，電機(jī)控制通過程序發(fā)送指令給數(shù)據(jù)采集卡221的計數(shù)器，使得計數(shù)器產(chǎn)生相應(yīng)的控制脈沖， 從而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)232進(jìn)行設(shè)定頻率和周期的運(yùn)轉(zhuǎn)，通過角度測量裝置233得知步進(jìn)電機(jī) 232運(yùn)轉(zhuǎn)一個角度，就會給程序一個信號來采集一次電壓信號，采集到的數(shù)據(jù)會實時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲；若沒有完成指定周期，程序會繼續(xù)進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集；當(dāng)完成指定周期后，程序會自動停止，退出程序。由上述可見，本發(fā)明一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)，可真實模擬低壓領(lǐng)域中接觸對的相對滑動情況。該系統(tǒng)可對每一個采樣數(shù)據(jù)點進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并將采集到的接觸對電壓降信號進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、處理和圖形顯示，然后計算出接觸電阻值，該系統(tǒng)還可測量與電阻值對應(yīng)位置的接觸界面溫度。本發(fā)明能夠增加滑動接觸電阻的測試通道，并可準(zhǔn)確定位，測量對應(yīng)位置的接觸電阻值和接觸界面溫度值，提高滑動接觸電阻測試的精度，降低實驗操作的復(fù)雜性。以上舉較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)， 本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍應(yīng)以發(fā)明申請范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)，其特征在于，用觸頭相對于樣片的滑動模擬接觸對之間的相對滑動情況，并測量滑動接觸電阻數(shù)據(jù)和接觸對界面溫度數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)包括滑動臺模塊，滑動控制模塊，滑動測量模塊，其中滑動臺模塊，用于根據(jù)滑動控制模塊發(fā)送來的滑動及控制指令，在設(shè)定的接觸壓力下， 使的觸頭和樣片產(chǎn)生相對滑動，并準(zhǔn)確定位觸頭與樣片之間的初始位置，為測量觸頭在滑道內(nèi)的位置提供基準(zhǔn)點；滑動控制模塊，包括計算機(jī)單元、步進(jìn)電機(jī)及角度測量裝置，用于向滑動臺模塊輸出滑動及控制指令，根據(jù)計算機(jī)單元發(fā)送的控制指令控制步進(jìn)電機(jī)帶動滑動臺模塊運(yùn)動，并由角度測量裝置測量步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的角度位移以反饋滑動位置信息；滑動測量模塊，用于對滑動中的接觸對進(jìn)行動態(tài)接觸電阻測量，和接觸界面的溫度測量。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在與，所述滑動臺模塊包括X向運(yùn)動單元、Y向運(yùn)動單元和Z向接觸力施加單元，其中X向運(yùn)動單元，用于固定樣片并與其他機(jī)械系統(tǒng)絕緣，接收滑動控制模塊發(fā)送來的滑動及控制指令，產(chǎn)生特定頻率的直線往復(fù)運(yùn)動，該單元包括絕緣墊片、載物臺、滑動導(dǎo)軌、連桿、曲柄盤、聯(lián)軸器、步進(jìn)電機(jī)；Y向運(yùn)動單元，用于改變觸頭垂直于樣片運(yùn)動方向的位置，并精確定位在某一位置，該單元包括滾珠絲杠副和超越離合器，滾珠絲杠副用于將手柄產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，超越離合器用于將觸頭精確定位在垂直于樣片運(yùn)動方向的設(shè)定位置上，并保持穩(wěn)定；Z向接觸力施加單元，用于對接觸對施加精確的法向施加并在滑動過程中保持施加力的穩(wěn)定，該單元使用雙膜片彈簧結(jié)構(gòu)，雙膜片彈簧結(jié)構(gòu)軸向剛度較小，可使施加力良好的傳遞到接觸對，徑向剛度較大，可有效抵抗滑動過程中的剪切力保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，動態(tài)接觸電阻數(shù)據(jù)能夠與滑動接觸區(qū)域的位置一一對應(yīng)，實現(xiàn)此特征的有計算機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，角度測量裝置，其中計算機(jī)，用于發(fā)送指令控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來產(chǎn)生設(shè)定頻率幅值的滑動； 步進(jìn)電機(jī)，用于帶到曲柄滑塊產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動； 角度測量裝置，用于反饋滑動接觸對的實時位置。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過間接測量的方式顯示滑動過程中接觸對的溫度，實現(xiàn)此特征的有溫度測量裝置，NI數(shù)據(jù)采集卡，計算機(jī)，其中溫度測量裝置，用于通過間接測量的方法檢測接觸區(qū)域的溫度； NI數(shù)據(jù)采集卡，用于采集檢測到的溫度信號； 計算機(jī)，用于動態(tài)顯示采集到的溫度數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)，包括滑動臺單元、滑動測量單元和滑動控制單元。將樣片和觸頭安裝好后，啟動滑動電接觸模擬測試系統(tǒng)，在滑動控制單元中設(shè)定指令參數(shù)信息，并向滑動臺單元發(fā)送；滑動臺單元根據(jù)接受的指令參數(shù)，產(chǎn)生設(shè)定的滑動運(yùn)動，并反饋位置信息對每一個采樣數(shù)據(jù)點進(jìn)行準(zhǔn)確定位；滑動測量單元采集接觸對電壓降信號，并將采集信號輸送至計算機(jī)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲、處理和圖形顯示，然后計算出接觸電阻值，本單元還可測量與電阻值對應(yīng)位置的接觸界面溫度。應(yīng)用本發(fā)明能夠增加滑動接觸電阻的測試通道，并可準(zhǔn)確定位，測量對應(yīng)位置的接觸電阻值和接觸界面溫度值，提高滑動接觸電阻測試的精度，降低實驗操作的復(fù)雜性。
文檔編號G01R27/14GK102565537SQ20121000748
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者劉利彪, 周怡琳, 朱萌, 許良軍 申請人:北京郵電大學(xué)