連接器的基本性能
連接器的基本性能可(kě)分為三大類:力學性能、電氣性能和環(huán)境性能。
1、力學性能
就連(lián)接功能而言,插拔力(lì)是重(chóng)要的力學性能。插拔(bá)力分為插入力和拔出力(拔出(chū)力亦(yì)稱分離力),兩者的(de)要(yào)求(qiú)是不同的。在有關標準中有最大插入力(lì)和最小分離力規定,這表明,從(cóng)使用角度來看,插入力(lì)要小(從(cóng)而有低插入(rù)力LIF和無插入力ZIF的結構),而分離力若太小,則會(huì)影響接觸的可靠性。另一(yī)個重要的力學(xué)性能是連接(jiē)器的機械壽命。機械壽命實(shí)際上是一種耐久性(durability)指標,在國標GB5095中(zhōng)把(bǎ)它叫做機械操作。它是以(yǐ)一次插入和一次(cì)拔(bá)出為一個循環,以在規定的插拔循環後連接器能否正常完(wán)成(chéng)其連接功能(如接觸電阻值)作為評判依據。
連(lián)接器的插拔(bá)力、機械壽命與接觸(chù)件結構(正壓力大小)接觸部位鍍層質量(滑動摩擦係數)以及接(jiē)觸件(jiàn)排列尺寸精(jīng)度(對(duì)準度)有關。同時(shí)也與表麵處理(lǐ)特別是電鍍技術有關。電鍍前處理和(hé)電鍍過程中都會出現材料改變的因素,包括氫脆、鍍層(céng)內應力和(hé)結晶改變(biàn)等。
2、電氣性能
連接器的(de)主要電氣性能包括接觸電阻、絕緣電阻(zǔ)和(hé)抗電強度。電氣(qì)性能在很大程度上與電鍍技術有關,很多連接器(qì)實際上主要是依靠表麵導電層(céng)的導通作用。
①接(jiē)觸電阻。高質量的電連接器(qì)應當具有低(dī)而(ér)穩定的(de)接觸電阻。連接器(qì)的(de)接觸(chù)電阻從幾毫歐(ōu)到數(shù)十毫歐不等。這時主要是表麵鍍層的電(diàn)阻。
②絕緣電阻。衡量電連接器接觸件之(zhī)間和(hé)接觸件與外殼之間絕緣性能(néng)的指(zhǐ)標,其數量級為數百(bǎi)兆(zhào)歐至(zhì)數千兆歐不(bú)等。
③抗電強度(dù)。或(huò)稱耐電壓、介質耐壓,是表征連接器接觸件之間或接觸件與外(wài)殼之間耐受額定試驗電(diàn)壓(yā)的(de)能力。
④其他電氣性能。電磁(cí)幹擾泄漏衰減是評價連接器的電磁幹擾屏蔽效果,一般在100MHz~10GHz頻率範圍內測試。
對射頻同軸連接器而言(yán),還有特性阻抗、插入損耗、反射係(xì)數、電壓駐波(bō)比(VSWR)等電氣指標。由於數字(zì)技術(shù)的(de)發展,為(wéi)了連接和傳輸高速數字脈衝信號,出現了(le)一(yī)類新型的(de)連接(jiē)器即(jí)高速信(xìn)號連接器,相(xiàng)應地,在電氣性能方麵(miàn),除特性阻抗外,還(hái)出(chū)現了一些(xiē)新的電氣指標,如串擾(crosstalk)、傳輸延遲(delay)、時滯(skew)等。
3、環境性能
常(cháng)見的環(huán)境性能包括耐(nài)溫、耐濕、耐鹽霧、振動和衝擊等(děng)。這些試(shì)驗雖然是以整器件的形式進行,但最受考驗(yàn)的還是表麵的電鍍層,當表麵電鍍(dù)層不(bú)能承受耐溫、耐濕和耐鹽霧等試驗(yàn)時,產(chǎn)品即為不合格,其他性能即(jí)使通過(guò)也沒有意義。
①耐溫(wēn)性。目前連接器(qì)的最高工作溫度為(wéi)200℃(少數高溫特種連接器除外),最低溫度為-65℃。由(yóu)於(yú)連接器工作時(shí),電流在接觸點處(chù)產生熱量,導致溫升,因此一般認為工作溫度應等於環境溫度與(yǔ)接點溫升之和。在某些規範中,明(míng)確規(guī)定了連接(jiē)器(qì)在額定工作(zuò)電流下允許的(de)最高溫升(shēng)。
②濕潮氣的(de)侵入會影響連接器的(de)絕緣性能,並鏽蝕金屬零件。恒(héng)定濕熱試驗條件為相對濕度90%~95%(依據產品(pǐn)規範,可達98%)、溫度(40±20)℃,試驗時間(jiān)按產品(pǐn)規定,最少為96h。交變濕熱試驗則更嚴苛。
③耐鹽霧(wù)連接器在含(hán)有潮氣和鹽分的環境中工作時,其金屬結構件、接觸件表麵處理層有可能產(chǎn)生電化腐蝕,影響連接器的物理和電氣性能。
為了評價電(diàn)連接器耐受這(zhè)種環境的能力,規定了鹽霧試驗。它是將連接器(qì)懸掛(guà)在溫度受控的試驗箱內,用規定濃(nóng)度的(de)氯化鈉溶液(yè)由(yóu)壓縮空氣噴出(chū),形(xíng)成鹽霧大氣,其暴露時間由產品規範規定,至少為48h。
④耐振動和衝擊是電連接器的重要性能,在特殊的應(yīng)用環境中如航空和(hé)航天鐵路和公路運輸中尤為(wéi)重要,它是檢驗電連接器機械結構(gòu)的(de)堅固性和電接觸霹靠縫的重要指標。在有關的試驗方法中(zhōng)都有明(míng)確規(guī)定。衝擊試驗中應規定(dìng)峰值加速度、持(chí)續時間和衝(chōng)擊脈衝波型(xíng),以及電氣(qì)連(lián)續性(xìng)中斷(duàn)的時間。
⑤其他環境性能(néng)。根據使(shǐ)用要求,電連接器的其他環境(jìng)性能(néng)還有密封性(空(kōng)氣泄漏、液體壓力)、液體浸漬(對特定液體的(de)耐氧化能力)、低氣壓等。
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