[實用新型]一種微電流接觸電阻變化趨勢跟蹤儀

有效

• 申請號: 200920141692.6
• 申請日: 2009-02-13
• 公開（公告）號: CN201392367Y
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 石頡;姚建林;施海寧;涂豐盛
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R31/327
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本實用新型涉及一種微電流接觸電阻測量裝置，特別涉及一種當流過觸點電流變化時可自動跟蹤接觸電阻變化趨勢的裝置。

背景技術

對于繼電器、儀控開關等低壓設備，觸點的接觸電阻應保持在可接受的范圍內，以保證接觸良好。如果觸點出現老化，其接觸電阻會增大，甚至出現接觸不良現象。一般要求接觸電阻在10-20mohm以下，根據GBT?15078中的規定，接觸電阻應不大于0.1Ω，測試電流應小于100mA。

實際上接觸電阻在電流較小的時候，由于膜層不易擊穿，會呈現高阻狀態。膜層厚度不同，其導電機理不同，因而所顯示的膜電阻也必然不同。在膜層較薄時(0.5～2nm)，一般隧道電流是主要的；而膜層較厚時(5nm左右)，發射電子流則是主要的；當膜厚＞5nm以后，膜層的固有電阻隨之增加，這時膜層的導電是半導體性質，其導電機理主要靠齊納效應。

老化的觸點其表面會出現較厚的膜層，膜層電阻在微電流條件下表現的更為明顯。當電流很小時，膜層不易被擊穿，此時呈現高阻狀態；電流較大時，膜層被擊穿，顯出常態的接觸電阻。觸點老化程度越明顯，膜層越厚、越不易被擊穿，當正常工作電流不足以使膜層被擊穿時，即出現觸點接觸不良的現象。

微電流接觸電阻測量裝置能夠測量微安級電流下觸點的接觸電阻，并且能夠動態地跟蹤觸點在微電流至安培級電流條件下接觸電阻的變化趨勢。根據變化趨勢，可以判斷在給定電流下，該觸點能否正常使用。

現有技術中，接觸電阻基本是在給定電壓或電流的條件下進行測試，得到的是一個靜態的接觸電阻值，尚無可自動跟蹤接觸電阻隨電流增大的變化趨勢的設備。原有的測試方法存在著下述缺陷和不足：

1、現有儀器只是在給定電壓或電流條件下測量接觸電阻，測量結果不能反映接觸電阻的全范圍變化趨勢，不利于判斷觸點適用的場合，不利于在特定場合下的開關設備選型。

2、現有儀器測量接觸電阻是通過較大的電流，如100mA、10A乃至100A的電流，在這種條件下，膜層電阻易被擊穿，無法描述微電流條件下的接觸電阻的特性，不利于判斷觸點的老化狀態。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種微電流接觸電阻變化趨勢跟蹤儀，它不僅能夠實現在微小電流下測量接觸電阻，還能夠隨電流在較大范圍內跟蹤接觸電阻的變化趨勢。

本實用新型可以通過以下技術方案得以實施：

一種微電流接觸電阻變化趨勢跟蹤儀，它包括與被測觸點相串聯的標準電阻以及：

取樣單元，所述的取樣單元與所述的標準電阻相電連接，用于對所述的標準電阻兩端的電壓進行取樣；

信號放大單元，所述的信號放大單元與所述的被測觸點相電連接，用于將所述的被測觸點兩端的接觸電壓信號進行放大，所述的信號放大單元具有多個可調節放大倍數的檔位；

多功能數/模、模/數轉換單元，所述的多功能數/模、模/數轉換單元的輸入端分別與所述的取樣單元的輸出端和信號放大單元的輸出端相電連接，其中的模/數轉換單元用于將所述的取樣單元輸出的取樣電壓信號和所述信號放大單元輸出的接觸電壓信號轉換為數字信號，由計算機對該數字信號進行運算處理得到接觸電阻的阻值并輸出用于控制測量回路中的變化微電流的電壓數字信號，所述的多功能數/模、模/數轉換單元中的數/模轉換單元將所述的計算機輸出的電壓數字信號轉換為電壓模擬信號；

電壓跟隨單元，所述的電壓跟隨單元的輸入信號為所述多功能數/模、模/數轉換單元輸出的電壓模擬信號，所述的電壓跟隨單元的輸出電壓信號作為所述的取樣單元的輸入信號形成閉合回路，所述的電壓跟隨單元用于在保持其輸出電壓與輸入電壓相等的情況下增強輸出電流的驅動能力。

所述的計算機采用PID環節控制輸出電壓以精確的產生測量回路的可控微電流。

所述的標準電阻和被測觸點相串聯形成的測量回路中的電流變化范圍為10μA～1A。

本實用新型與已有技術相比具有如下優點：