下载文档原格式
接触电阻测量方法接触电阻是电气设备中常见的一个重要参数，它直接影响着设备的性能和可靠性。
因此，准确测量接触电阻是保证设备正常运行的关键之一。
在实际工作中，我们常常需要采用不同的方法来测量接触电阻，以确保测量结果的准确性和可靠性。
首先，我们需要了解接触电阻的定义。
接触电阻是指两个接触导体之间的电阻，它是由于接触面不完全接触或接触面上存在氧化膜、污染物等导致的。
接触电阻的大小与接触面积、接触压力、接触材料的性质等因素有关。
接下来，我们将介绍几种常见的接触电阻测量方法：1. 电桥法，电桥法是一种常用的测量接触电阻的方法。
它利用电桥平衡原理，通过调节电桥的电阻值，使得电桥两端电压为零，从而得到接触电阻的值。
这种方法适用于小电阻值的测量，具有测量精度高的优点。
2. 电流法，电流法是另一种常用的测量接触电阻的方法。
它利用一定大小的电流通过被测接触电阻，通过测量电压和电流值，计算出接触电阻的大小。
这种方法适用于大电阻值的测量，具有测量范围广的优点。
3. 接触电阻测试仪，现代化的接触电阻测试仪能够实现自动测量和数据记录，大大提高了测量效率和准确性。
通过选择合适的测试仪器和测量方法，可以更加方便地进行接触电阻的测量工作。
除了以上介绍的几种方法外，还有一些其他特殊情况下的接触电阻测量方法，如温度补偿法、频率扫描法等。
在实际工作中，我们需要根据具体情况选择合适的测量方法，并结合实际情况进行调整和改进，以确保测量结果的准确性和可靠性。
总之，接触电阻的测量是电气设备维护和检修工作中的重要环节，准确测量接触电阻对于保证设备的安全运行和延长设备的使用寿命具有重要意义。
希望通过本文的介绍，能够帮助大家更加深入地了解接触电阻的测量方法，提高测量工作的准确性和效率。
接触电阻与温度的关系电阻是指电流通过时所遇到的阻碍程度，是电子元器件中常见的参数之一。
而温度则是物体分子运动的表现，是衡量物体热量状态的重要指标。
那么，接触电阻与温度之间是否存在关系呢？我们需要了解接触电阻的定义。
接触电阻是指两个导体之间接触面上的电阻，通常用来描述接触件的电阻特性。
在实际应用中，接触电阻是无法完全避免的，因为接触面上存在微小的间隙和不完全接触的情况，这就导致了接触电阻的产生。
接下来，我们来探讨接触电阻与温度的关系。
根据热学原理，温度升高会导致物体分子的热运动加剧，从而增加了电子与原子之间的碰撞频率，使得导体电阻增加。
因此，可以得出结论：接触电阻随温度的升高而增加。
接触电阻与温度的关系在很多实际应用中都有重要的意义。
例如，在电子器件中，接触电阻的变化会影响电路的稳定性和性能，特别是在高温环境下，接触电阻的增加可能导致电路的不可靠或失效。
因此，在设计电子器件时，需要考虑接触电阻与温度的关系，合理选择材料和接触方式，以确保电路的可靠性。
在电力传输和能量转换领域，接触电阻的变化也会对能源的传输和转换效率产生影响。
例如，在高温导线和接触器中，接触电阻的增加会导致能量损耗的增加，从而降低能源的利用效率。
因此，在电力系统和能源设备设计中，需要对接触电阻与温度的关系进行评估和优化，以提高能源利用效率。
值得注意的是，接触电阻与温度的关系不仅受到材料性质的影响，还受到接触压力、接触面积、接触时间等因素的影响。
例如，在电子器件中，适当增加接触压力和接触面积可以有效降低接触电阻，提高电路的稳定性和性能。
同样，在能源传输和转换中，通过合理设计接触器和导电结构，可以减小接触电阻，提高能源利用效率。
总结起来，接触电阻与温度之间存在着一定的关系。
随着温度的升高，接触电阻会增加，这对于电子器件的稳定性和性能，以及能源的传输和转换效率都有着重要影响。
因此，在实际应用中，需要合理考虑接触电阻与温度的关系，选择合适的材料和接触方式，以确保系统的可靠性和效率。
接触电阻接触电阻产生的原因有两个：第一，由于接触面的凹凸不平，金属的实际接触面减小了，这样，当电流流过导体时，使电流线在接触面附近发生了严重的收缩现象，即在接触面附近导体有效的导电截面大大缩小，因而造成电阻的增加，这个电阻称为收缩电阻。
第二，接触面在空气中可能迅速形成一层导电性能很差的氧化膜附着于表面，也使电阻增大了，这部分电阻称为膜电阻。
因此，接触电阻是由收缩电阻和膜电阻组成。
导体的接触形式大体分为点接触，线接触和面接触，这几种接触形式对接触电阻的影响是不相同的。
点接触时对接触电阻的影响主要是收缩电阻大，而面接触时对接触电阻的影响则是膜电阻，线电阻介于两者之间。
因而，接触电阻的大小不仅取决于收缩电阻，还有膜电阻的影响。
而接触压力对接触电阻的影响是十分重要的，没有足够的压力，只靠加大接触面，并不能使接触电阻有明显的下降。
增加接触压力，可以增加接触点的有效接触面积，同时，当接触点的压强超过一定值时，可以使触点的材料产生塑性变形，表面膜被压碎出现裂缝，增大了金属的接触面，使接触电阻迅速下降，因此，加大接触压力，使收缩电阻和膜电阻都减小，总的接触电阻将减小。
除了以上影响接触电阻的因素以外，还有材料的性质，接触表面的加工情况，触点的密封情况等等都会对接触电阻产生影响。
因此，我们在日常维护和排除线路故障的时候，也要充分考虑接触电阻的影响。
我们经常在排除线路故障时会发现由于插头的腐蚀，在插钉表面就会形成一层无机膜或插钉变形，导致插钉的接触电阻增大，发生故障。
因此，我们在对插头进行施工或维护时，一定要严格按照维护手册的标准进行。
在安装插头时，应该仔细检查插头与插座内的插钉，不能有破损，弯曲，腐蚀等情况，也不要人为的去破坏插头的封严部分，对于特殊区域的插头要采取特殊的防护，比如对插头进行封严等。
对于某些工作环境比较恶劣的地方，如发动机本体上的插头，在安装时一定要注意，要对插头进行保险，一些特殊的插头一定要按照标准打好力矩，否则插头在发动机的高频振动下会松脱，有的会使插头内的插钉接触不良，造成跳火，灼伤插钉，使之工作不可靠和缩短使用期限。
主要受接触件材料、正压力、表面状态、使用电压和电流等因素影响。
1) 接触件材料电连接器技术条件对不同材质制作的同规格插配接触件，规定了不同的接触电阻考核指标。
如小圆形快速分离耐环境电连接器总规范GJB101-86规定，直径为1mm的插配接触件接触电阻，铜合金≤5mΩ,铁合金≤15mΩ。
2) 正压力接触件的正压力是指彼此接触的表面产生并垂直于接触表面的力。
随正压力增加，接触微点数量及面积也逐渐增加，同时接触微点从弹性变形过渡到塑性变形。
由于集中电阻逐渐减小，而使接触电阻降低。
接触正压力主要取决于接触件的几何形状和材料性能。
3) 表面状态接触件表面一是由于尘埃、松香、油污等在接点表面机械附着沉积形成的较松散的表膜，这层表膜由于带有微粒物质极易嵌藏在接触表面的微观凹坑处，使接触面积缩小，接触电阻增大，且极不稳定。
二是由于物理吸附及化学吸附所形成的污染膜，对金属表面主要是化学吸附，它是在物理吸附后伴随电子迁移而产生的。
故对一些高可靠性要求的产品，如航天用电连接器必须要有洁净的装配生产环境条件，完善的清洗工艺及必要的结构密封措施，使用单位必须要有良好的贮存和使用操作环境条件。
4) 使用电压使用电压达到一定阈值，会使接触件膜层被击穿，而使接触电阻迅速下降。
但由于热效应加速了膜层附近区域的化学反应，对膜层有一定的修复作用。
于是阻值呈现非线性。
在阈值电压附近，电压降的微小波动会引起电流可能二十倍或几十倍范围内变化。
使接触电阻发生很大变化，不了解这种非线***，就会在测试和使用接触件时产生错误。
5) 电流当电流超过一定值时，接触件界面微小点处通电后产生的焦耳热，作用而使金属软化或熔化，会对集中电阻产生影响，随之降低接触电阻。
接触电阻增大的原因及对温升的影响当两个金属导体相接触时，在接触区域内存在着一个附加电阻，称为接触电阻。
接触电阻由收缩电阻和膜电阻组成。
即：Rj=Rs Rb(1)Rs：收缩电阻Rb：表面膜电阻导体总电阻R为：R=Rl Rj(2)Rl—导体固有电阻Rj—接触电阻(R1=ρ.1/s;ρ为电阻系数；1为导体长度；s为截面面积，(3)F—加于两导体的机械压力(N)HB—材料的布氏硬度—与材料变形情况有关的系数，一般情况为～1，当接触面较平，弹性变形是主要的，则取小值，接触点全部是塑性变形时,=1n—接触点数目表面膜电阻Rb则与表面覆盖层的性质有关。
连接器接触电阻标准连接器是电子设备中常见的元件，用于连接电路或设备之间的导线或电缆，起到传递电信号或电能的作用。
在连接器的使用过程中，接触电阻是一个重要的性能指标，它直接影响着连接器的传输性能和稳定性。
因此，连接器接触电阻标准成为了连接器行业中的重要标准之一。
连接器的接触电阻是指连接器接触副之间的电阻，它由接触副的接触材料、接触形状、接触压力等因素共同决定。
合格的连接器接触电阻应该尽可能小，以保证电信号或电能的传输效率，同时还要保证稳定可靠的连接。
因此，制定连接器接触电阻标准对于保证连接器质量和性能至关重要。
在连接器接触电阻标准中，一般会规定连接器在不同工作条件下的接触电阻值的上限和下限。
这些工作条件包括温度、湿度、振动等环境因素，以及连接器在不同频率、电流下的工作状态。
通过对这些工作条件的考虑，连接器接触电阻标准可以更加全面地反映连接器在实际工作中的性能表现。
另外，连接器接触电阻标准还会对连接器接触副的材料、表面处理、接触压力等方面进行规定。
比如，对于金属连接器，要求其接触副的表面要经过镀金、镀银等处理，以提高接触的导电性能；对于弹性连接器，则要求其弹性件的材料要具有良好的弹性和导电性能，以保证连接器在长期使用中不会出现接触不良的情况。
除了以上内容，连接器接触电阻标准还会对连接器的接插次数、插拔力、接触面积等方面进行规定，以保证连接器在长期使用中能够保持稳定的接触电阻。
同时，连接器接触电阻标准还会要求连接器在不同的工作环境下进行可靠性测试，以验证其在实际工作中的性能表现。
总的来说，连接器接触电阻标准是连接器行业中的重要标准之一，它直接关系到连接器的传输性能和稳定性。
通过严格制定和执行连接器接触电阻标准，可以保证连接器在不同工作条件下都能够保持稳定的接触电阻，从而保证连接器在实际应用中的可靠性和稳定性。
连接器制造商和用户应该共同遵守连接器接触电阻标准，以提高连接器的质量和可靠性，推动连接器行业的健康发展。
绝缘电阻接触电阻绝缘电阻和接触电阻是电力系统中两个非常重要的概念。
它们分别指代了设备和系统中的两种电阻状态，并具有不同的含义和测量方式。
下面就分别对绝缘电阻和接触电阻进行详细介绍。
一、绝缘电阻绝缘电阻指的是电气设备或电力系统中绝缘材料所表现出的电阻。
它是一种用来衡量绝缘材料质量的重要参数，通常用来评估设备或系统的安全可靠性。
当电气设备运行时，各种绝缘材料必须保持其隔离状态，以免不同的电位之间发生短路导致设备故障。
而绝缘电阻就是维持这种隔离状态所必须的一种电性特性。
为了保障设备和系统的安全性，绝缘电阻通常需要达到一定的标准。
例如在电力系统中，绝缘电阻的标准要求通常在数百兆欧姆以上。
如果绝缘电阻低于这个标准，就需要采取相应的维护措施，如检查设备绝缘结构是否损坏、清洁绝缘表面等，以及进行必要的修复和更换。
绝缘电阻测量通常采用绝缘电阻测试仪，测试仪器将一定的直流电压加在被测设备的绝缘结构上，然后通过测量产生的微小电流来计算被测设备的绝缘电阻。
在使用测试仪时，需要注意测试仪的电压和电流是否符合被测设备的工作电压和额定电流。
此外，测试仪的接线应当正确，以确保测试结果的可靠性。
二、接触电阻接触电阻是指两个接触表面之间的电阻。
在电力系统中，设备之间的连接处往往是通过接头来实现的，而接头的电性质量将直接影响整个系统的可靠性。
接触电阻通常会导致接头发热，进而影响系统的稳定性和设备寿命。
因此，在设计电力系统时，需要考虑接触电阻的影响，并对其进行计算和测试，以确保系统的安全可靠性。
接触电阻的大小与接触表面材料、压力、表面形状和表面间的氧化膜等因素有关。
通常来说，加强表面压力能够减小接触电阻，而氧化膜和接触表面的不均匀性等因素则可能增加接触电阻。
在实际测量过程中，需要通电时才能测量接触电阻，这时为了确保安全，测量应在断开设备的设防上进行。
接触电阻的测量方法有多种，如电桥法、电势法、回路法等，选择合适的方法取决于具体的测量要求。
- 1 -
导线接头的接触电阻要求
导线接头的接触电阻是指导线接头之间产生的电阻，通常用来衡
量导线接头的接触质量和接头连接的可靠性。在实际应用中，导线接
头的接触电阻应该尽可能小，以确保电路的正常工作和安全性。
根据国家标准，导线接头的接触电阻应满足以下要求：
1. 普通电线接头的接触电阻应小于或等于导线截面积的0.006。
2. 高压电线接头的接触电阻应小于或等于导线截面积的0.004。
3. 接地线接头的接触电阻应小于或等于导线截面积的0.02。
以上要求是在正常工作条件下的要求，当环境温度、湿度等因素
发生变化时，接触电阻也会相应变化。因此，在实际应用中，应根据
具体情况进行实测和检查，及时发现和解决导线接头接触不良等问题，
确保电路运行的稳定和安全。
接触阻抗测试方法接触阻抗测试方法是用来测量电极与测试物质之间的接触质量的一种测试方法。
在许多领域中，如医疗设备、生物传感器、电化学分析等，接触阻抗是一个重要的参数，它可以影响到电流传输和信号传感的效果。
因此，准确地测试接触阻抗对于保证设备和传感器的性能至关重要。
接触阻抗测试方法可以采用多种技术，下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 四电极法（Four-electrode method）四电极法是一种常用的接触阻抗测试方法。
该方法使用两对电极，一对电极用于施加电流，另一对电极用于测量电压。
通过测量电压和电流的关系，可以计算出接触阻抗的值。
四电极法的优点是能够准确测量接触阻抗，而不受电极电阻的影响。
2. 微分阻抗法（Differential impedance method）微分阻抗法是一种基于频率扫描的接触阻抗测试方法。
该方法通过施加不同频率的电流信号，并测量相应的电压响应，然后根据频率和相位差的变化来计算接触阻抗。
微分阻抗法的优点是可以快速测量大范围的接触阻抗，并且对于复杂的接触体系也适用。
3. 电化学阻抗谱法（Electrochemical impedance spectroscopy, EIS）电化学阻抗谱法是一种基于交流电信号的接触阻抗测试方法。
该方法通过施加交变电压或电流信号，并测量相应的电压和电流响应，然后利用频率和相位差的变化来计算接触阻抗。
电化学阻抗谱法的优点是可以准确测量接触阻抗，并且对于液体和固体接触体系都适用。
4. 接触电阻法（Contact resistance method）接触电阻法是一种简单直接的接触阻抗测试方法。
该方法通过测量电极之间的电压和电流来计算接触阻抗。
接触电阻法的优点是仪器简单易用，测试速度快，但对于高接触阻抗的测试物质可能不够准确。
以上介绍了几种常见的接触阻抗测试方法，每种方法都有其适用的场景和优缺点。
在选择测试方法时，需要根据具体的应用需求和测试对象的特性来进行选择。
接触电阻测量方法接触电阻是指两个电气接触面之间的电阻，它是电气设备中常见的一种电阻。
在电气设备中，接触电阻的大小直接影响着设备的电气性能和安全性能。
因此，准确测量接触电阻是非常重要的。
本文将介绍几种常见的接触电阻测量方法，以便读者能够更好地理解和掌握接触电阻的测量技术。
1. 电桥法。
电桥法是一种常见的接触电阻测量方法。
它利用电桥原理来测量接触电阻的大小。
在测量时，需要使用专门的接触电阻测量电桥，将待测接触电阻与标准电阻相连，通过调节电桥的平衡，可以得到接触电阻的准确数值。
2. 电流法。
电流法是另一种常用的接触电阻测量方法。
在这种方法中，通过施加一定的电流，利用欧姆定律来计算接触电阻的大小。
在实际测量中，可以使用万用表或者专门的接触电阻测量仪器来进行测量。
3. 温升法。
温升法是一种间接测量接触电阻的方法。
在这种方法中，通过施加一定的电流，观察接触电阻的温升情况，根据温升的大小来推算接触电阻的数值。
这种方法需要考虑到环境温度的影响，因此在实际应用中需要进行修正计算。
4. 红外线测温法。
红外线测温法是一种非接触的接触电阻测量方法。
通过使用红外线测温仪，可以直接测量接触电阻的温度变化，根据温度变化来推算接触电阻的数值。
这种方法无需直接接触待测电气设备，能够提高测量的安全性和便捷性。
5. 振动法。
振动法是一种通过施加机械振动来测量接触电阻的方法。
在这种方法中，通过施加一定的振动频率和幅度，观察接触电阻的变化情况，根据振动的影响来推算接触电阻的大小。
这种方法需要考虑到振动对电气设备的影响，因此在实际应用中需要谨慎操作。
总结。
接触电阻的测量方法多种多样，每种方法都有其适用的场合和注意事项。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测量方法，并注意测量的准确性和安全性。
希望通过本文的介绍，读者能够更好地理解和掌握接触电阻的测量技术，为电气设备的维护和管理提供参考。
3天津市自然科学基金资助项目(43614030006) 张尧卿:1981年生,硕士研究生,主要研究方向为电子功能材料 Tel :022********* E 2mail :y.q.zhang @AgSnO 2电接触材料研究概述3张尧卿,郑 冀(天津大学材料科学与工程学院,天津300072) 摘要 分析了AgSnO 2电接触材料替代有毒的AgCdO 材料进程中存在的主要问题。
综述了国内外AgSnO 2电接触材料的最新制造工艺及其优缺点。
通过对目前国内外电接触材料行业发展状况的对比分析,探讨了AgSnO 2电接触材料的研究和发展趋势。
关键词 电接触材料 AgSnO 2 研究进展 制造工艺 电触头行业A R evie w on the Development of AgSnO 2Contact MaterialZHAN G Yaoqing ,ZH EN G Ji(School of Material Science and Engineering ,Tianjin University ,Tianjin 300072)Abstract Main problems in the process of substitution of poisons AgCdO by AgSnO 2contact materials areanalyzed.We generally illustrate the advanced manufacturing technologies at home and abroad.Their merits and demerits intro 2duced as well.After a comparison between the development situation of contact material industry in China and foreign coun 2tries ,we give an exploring discussion on the research and development tendency of electrical contact material.K ey w ords electrical contact material ,AgSnO 2,research progress ,manufacturing technology ,electricalcontact industry0 前言任何一个电系统都是将承载着信号或者能量的电流从一个导体通过导体与导体的接触处传向另一个导体。
接触器辅助触点接触电阻产生原因分析
接触器辅助触点是一种将控制电路与工作电路分离的电器元件，其主要功能是在控制
电路输出控制信号时，切换工作电路的通断状态，从而实现对设备、线路等的控制。
然而，在接触器使用过程中，可能会出现辅助触点接触电阻较高的情况，这会影响接
触器的正常工作，甚至可能引起设备损坏或故障。
因此，了解辅助触点接触电阻产生原因
是很重要的。
一、接触面污染
由于辅助触点外部环境的影响，如灰尘、油污等会附着在接触面上，形成导电污染层，从而导致接触电阻增大。
此时，需要对接触点进行清洗或更换，以恢复正常的接触效果。
二、烧结
长期使用后，辅助触点上的金属接触面往往会发生烧结现象，导致接触电阻增大。
这
可能是由于电流过大、接触过度等原因造成的。
在这种情况下，需要更换接触器或维修其
电路，以避免更多的损坏。
三、弹性退化
辅助触点在使用过程中，经常会受到强烈的冲击、振动等作用，这会导致接触点的金
属弹簧失去弹性，从而致使接触电阻增大。
这种情况下，需要进行维修或更换。
四、角度磨损
辅助触点在短时间内频繁的开合动作，导致接触面与连接片出现角度磨损，最终致使
接触电阻增大。
这时，需要更换接触器或更换弹性部件，以保证正常的工作。
总之，在使用接触器时，避免辅助触点接触电阻过大的情况，应当有定期的维护和保养。
及时更换、清洗等措施，可以有效降低接触电阻，避免故障。
１０许军等：电接触的接触电阻研究电工材料２０１１
Ｎｏ．１
电接触的接触电阻研究许军，李坤（装甲兵工程学院控制工程系，北京１０００７２）
摘要：电接触是研究电连接可靠性的应用学科，接触电阻是衡量电接触系统可靠性的重要指标。本文从影响接触电阻的因素以及接触电阻的微观模型出发介绍了最新的研究成果，给出了工程上计算及测量接触电阻的方法。指出了电接触未来的发展方向。关键词：电接触；接触电阻；可靠性中图分类号：ＴＭ５０１．３文献标志码：Ａ文章编号：１６７１—８８８７（２０１１）０１—００１０—０４
ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔａｃｔ
ＸＵＪｕｎ。ＬＩＫｕｎ
（ＤｅＰ口ｒｆｍｅ，ｌｆｏ，ＣｏｎｆｒＤｆＥｎｇｆ，ｌｅＰｒｆｎｇ，Ａｃ口ｄｅｍｙ
ｏｆＡｒｍｏｒｅｄＦｏｒｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｌｎｇ。Ｂｅｉｊｔｎｇ１０００７２，Ｃｈｉｎａ、）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｔａｃｔｉｓａｎａｐｐｌｉｅｄｓｕｂｊｅｃｔｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａＩ
ｃｏｎｎｅｃｔ．Ｃｏｎｔａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｉｎｄｅｘｔｏｊｕｄｇｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｔａｃｔｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｔｒｅｎｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒｓ
ａｎｄｍｉｃｒｏ—ｍｏｄｅｌｏｆｃｏｎｔａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｗａｓｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅ
ａｎｄ
ｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｔｌａｓｔｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｔａｃｔｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗａｓｐｏｉｎｔｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｃｏｎｔａｃｔ；ｃｏｎｔａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ
ｌ引言电连接是电力电子设备与系统中必不可少且大量存在的环节。而电接触是电连接的核心。电连接可分为强电（电力）连接和弱电（电子）连接。强电连接的主要功能是传输能量，其中电弧与热效应问题是影响连接寿命和可靠性的主要因素；弱电连接的主要功能是传递信号，对这一类连接的故障或电连接可靠性问题，环境是主要的影响因素之一１１】。电连接的质量与水平对设备与系统的可靠性有着重要的影响。电接触学属于交叉学科。它将物理、机械、电学、材料、化学、环境等多个学科的概念和理论应用于电连接可靠性问题，形成了电接触理论。电接触是电子、通信、控制、电力系统中存在着的普遍现象。现代系统的元件之间、整机甚至系统之间都需要电气连接，如果接触点发生故障，则可能影响到整个系统的可靠运行。由此引出了电接触作者简介：李坤（１９８７一），男，山东枣庄人，硕士研究生，研究方向电子系统可靠性。收稿日期：２０１０—１２—１５的稳定性、寿命等与可靠性相关的研究内容。而接触电阻是电连接的一个基本、重要的参数。这一参数与电接触的材料、结构、制造工艺、工作环境都有密切关系。由此，由接触电阻引起的电连接可靠性问题越来越受到研究者的重视，并取得了一定的研究成果。
２接触电阻的影响因素应用中一般希望得到低而稳定的接触电阻。以保证电接触工作的可靠性。影响接触电阻的因素主要有导体材料性质、接触形式、接触压力、温度、腐蚀、频率等。
２．１材料性质用于电接触领域的金属材料范围很广。按使用范围分类时，铜、铝以及铜、铝合金在大电流（强电）接触领域使用最多，而贵金属材料及其合金则大多应用在小电流（弱电）接触领域。纯贵金属主要用作镀层材料。
万方数据电工材料２０１１Ｎｏ．１许军等：电接触的接触电阻研究
构成电接触的金属材料性质直接影响接触电阻的大小，这些性质主要有材料的电阻率ｐ、材料的硬度Ｈ等。每个导电斑点表现的收缩电阻与ｐ成正比。接触面上导电斑点的数目则由材料的接触硬度决定。根据对材料接触硬度Ｈ的定义，接触面上微小接触面积与接触压力Ｆ之间有如下关系：Ｆ＝∈Ｈ丌ｎ式中，毒为小于１的常数；口为微小接触面的半径。２．２接触形式电接触按接触形式可概括为三类：点接触、线接触和面接触。接触形式对收缩电阻Ｒ，的影响主要表现在接触点的数目上。一般而言，面接触的接触点数行最多，收缩电阻Ｒ。＝』Ｄ／２咒口最小。点接触的接触点数咒最少，收缩电阻应最大。线接触介于二者之间。接触形式对膜电阻的影响主要表现在每个接触点上所承受的压力，如果触头上外加压力为Ｆ，接触点数为以，则每个接触点上的压力Ｆ。＝Ｆ／行，由此可见，每个接触点上的压力Ｆ。与接触形式有关。一般认为点接触的接触点数ｎ最少。在触头外加压力Ｆ相同的条件下，点接触形式下每个接触点所承受的压力最大，也就是最容易破坏接触表面的表面膜，从而使膜电阻Ｒ。减小。反之，面接触的接触点数ｎ最多，排除和破坏表面膜的能力小，膜电阻Ｒ。就增大。线接触介于两者之间。此外，接触形式对接触电阻的影响还与接触压力的大小有关。当接触压力较小时，面接触的接触电阻不一定比点接触或线接触的接触电阻小。表１的数据可说明这一点。表１接触电阻Ｒｊ与接触形式的关系（铜）Ⅲ２．３接触压力由表１可以看出，接触压力Ｆ对接触电阻Ｒ有重要影响，没有足够的压力，只靠加大接触面的外形尺寸，并不能使接触电阻有明显的下降。当增大接触压力Ｆ，材料受压超过弹性变形的极限，就会产生塑性形变，这时接触面增加，接触点也增加，Ｒ。＝｜Ｄ／２扎Ⅱ减小。同时增大接触压力可以压碎金属表面的薄膜，使膜电阻下降。所以增大接触压力，可以使接触电阻减小。２．４温度接触点温度升高后，金属的电阻率增大，但材料的硬度有所降低，使有效接触面积增大，接触点增加。前者使Ｒ。增大，后者使Ｒ。减小。二者相互补偿，所以接触电阻变化甚微。但是，如果接触处通过的电流超过短路电流Ｊ。时。温度会急剧升高，使接触面氧化，加剧氧化膜的生长、变厚，使膜电阻Ｒ。增大，导致发热更甚，形成恶性循环。为了使接触电阻保持稳定，电接触的长期工作允许温度规定得很低。
２．５腐蚀电接触所处的外界环境也会对电接触产生影响。其中腐蚀会严重影响电接触的接触电阻，从而影响电接触的可靠性。影响电接触可靠性的腐蚀或污染形式可分为三种：孔隙腐蚀、蠕变腐蚀和失泽。孔隙腐蚀是指空气污染物和基体金属之间通过镀层表面的孔隙和其他薄弱环节发生的化学或电化学反应。反应形成的绝缘膜和腐蚀产物会导致接触不稳定、加速摩擦、接触电阻增加等现象，最终导致电接触失效。铜等基体金属与金等贵金属镀层粘接后会发生蠕变腐蚀反应。该反应过程的特点是在金镀层表面明显分布有基体材料的蠕变腐蚀产物。有些金属生成硫化物的趋势超过生成氧化物的趋势，靠近镀层附近的气态含硫类物质会在这些金属的表面发生化学反应，并产生扩散现象，从而导致金属失泽，失泽也会对电接触的可靠性产生影响。Ａｂｂｏｔｔ、Ａｎｔｌｅｒ以及其他研究人员分别就失泽现象对电连接器的影响进行了广泛研究。
２．６信号频率当接触点通以交流电时，由于存在集肤效应，电流仅流经导体的表面，在高频情况下更为明显。集
万方数据１２许军等：电接触的接触电阻研究
电工材料２０１１Ｎｏ．１
肤深度８可按下式计算：艿＝压
式中，ＩＤ为导体电阻率；厂为交流激励的频率；卢。为真空磁导率。图１为两个具有相同半径圆柱和相同的球形顶端构成的导体的接触情况。
图１基体的集肤效应和收缩电阻假定由于集肤效应，有效电流仅在穿透深度限定的薄层外壳流过，并且假定其值小于接触斑点的半径，Ｍａｌｕｃｃｉ给出了计算由于集肤效应而导致的附加电阻的公式：肛案·ｎ刚－＋√－一㈦）］式中，ｌＤ为导体电阻率；艿为集肤深度；口为两导体接触处圆柱最小半径；Ｂ。为接触圆柱最大半径。３接触电阻模型的研究进展３．１霍姆电接触模型Ｈ１霍姆（Ｈ０１ｍ）提出，总接触电阻应是所有实际接触点电阻的并联值（称为自身电阻）与因相互影响而造成的电阻值（称为相互电阻）相串联，即：Ｄ—Ｄ上Ｄ一巳士卫一—卫一牟卫Ｒｊ＝Ｒｓ＋Ｒｉ２≮■＋专２亩＋言２■口ｉ式中，Ｒ；为总接触电阻，口称为相互电阻的霍姆半径或点集半径。后来，Ｓ．Ｔｉｍｏｓｈｅｎｋｏ等…通过对某一密集点群作繁荣估算得出Ｒｉ＝未詈，而簧＝ｏ．５４０４≈｛，结果与Ｈｏｌｍ公式基本一致。３．２格林伍德电接触模型Ｍ１１９６６年格林伍德（Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ）在假定电流是通过接触点圆之间的接触来导电的模型下给出了计算接触电阻的公式：‰＝表＋詈（善∑引胭ｎ，）２＝Ｒｐ。，＋ＲｊｌＩ‘式中，ｌＤ为电阻率，日ｉ为第ｉ个点圆的半径，ｄ。为第ｉ个点圆与第』个点圆之间的距离，Ｒ叫和Ｒｈ。分别为所有独立点圆的并联电阻和考虑每个点圆之间相互影响的电阻值。若假定所有点圆的大小都相同，则上式可近似为：‰≈焘＋告善∑丢Ｒ６２≈莠ｉ＋嘉≤∑著２００１年ＬｉｏｎｅｌＢｏｙｅｒ【７１对格林伍德给出的计算公式进行了推广，通过增加一形状因数Ｓ（Ｎ），使得格林伍德给出的计算公式也可以用来计算其他形状导电斑点的接触电阻。其中方形形状因数Ｓ（４）＝（２＋１／√２）／兀＝ｏ．８６１７，与Ｎａｋａｍｕｒａ的ｏ．８６８非常接近。三角形的形状因数Ｔ（４）＝３（１＋√３）／２兀＝１．３０，而在Ｎａｋａｍｕｒａ的文献中ＲＴＮ＝半。
３．３考虑表面膜的电接触电接触表面上，由于种种原因覆盖着一层导电性很差的物质，例如金属氧化物、硫化物、灰尘、污物或夹在接触面间的油膜、水膜等。一般来说，电接触表面氧化膜居多，而氧化膜多半是半导体，电阻率很高。氧化膜使接触电阻大大增加。接触表面导电膜层的存在，对导电斑点收缩电阻的影响既有有利的一面又有有害的一面，这主要取决于膜和基底材料电阻率间的关系。膜的存在还可以改变接触表面的硬度，并通过改变接触表面的变形方式影响接触电阻。当接触表面膜层很薄（厚度约为５Ａ～１００Ａ），膜层电场强度低于１０８～１０９ｖ／ｍ时，由薛定谔方程可知膜的隧道电阻率为：Ｕ萨了－
式中，Ｕ为接触面之间的电压；＿ｒ为流过膜的电流密度。则电子穿过半径为口的斑点表面所遇到的膜电阻为：。一旦一—Ｌ—ｊ乙一１、６一Ｊ—Ｊ丌ｎ２一丌口２
万方数据
