GB/T15078-2021
贵金属电触点材料接触电阻的测量方法
Testingmethodforcontactresistanceofpreciousmetalselectricalcontactmaterials
- 中国标准分类号（CCS）H21
- 国际标准分类号（ICS）77.120.99
- 实施日期2022-03-01
- 文件格式PDF
- 文本页数9页
- 文件大小2.71M
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贵金属电触点材料接触电阻的测量方法
国家标准 GB/T150782021 代替GB/T15078一2008 贵金属电触点材料接触电阻的测量方法 Istingmethodtorcomtactrsistaneofpreeiosmetalseletrilleomtactmaterial 2021-08-20发布 2022-03-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T15078一2021 前 言 本文件按照GB/T1.1一2020<《标准化工作导则第1部分;标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草
本文件代替GB/T15078一2008《贵金属电触点材料接触电阻的测量方法》,与GB/T15078一2008 相比,除结构调整和编辑性修改外,主要技术变化如下 增加了试验在10笔~40C下进行(见第5章); b 更改了推荐值为3.34m/s(见6.2.5,2008年版5.2.5); 更改了电位引线的要求(见6.4.3,2008年版5.4.3); c d 增加了对试样和探头的要求、对试样表面清洁程度的具体观察手段(见7.4) 增加了无明显气流流动(见8.l.l); e 增加了1cN=10-2N的说明见8.1.2); 更改了电源闭合和设备预热次序(见8.3.3,2008年版7.3.3); 8 h 增加了将K
置于标准电阻选择位置后间隔10s,再升起探头见8.4.1); 更改了由低到高的顺序进行(见8,4.3,2008年版7.4.3); 更改了电阻R.,R.,R.的单位为“欧姆(Q)”(见9.1); j k)增加了随着测量电流、测量压力的变大,接触电阻均会减小且与接触时间的增长表现为先快速 减小,而后逐渐稳定的衰减过程,基于该特征可以选择适当的接触压力,测试电流和测试时间 条件,降低这些主要因素对接触电阻测量的影响(见9.3); 更改了试验报告的内容(见第10章,2008年版第9章)
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本文件由有色金属工业协会提出 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAc/Tc243)归口
本文件起草单位;贵研铂业股份有限公司、哈尔滨工业大学、昆明贵研金峰科技有限公司、西北有色 金属研究院、西安瑞鑫科金属材料有限责任公司、贵研中希(上海)新材料科技有限公司、有色金属技术 经济研究院有限责任公司
本文件主要起草人;陈松、任万滨,马骏、,陈雯、,郑晶品、,尹克江、,谢明、王靖坤、朱武勋、向磊、吴庆伟
本文件所代替文件的历次版本发布情况为: 1994年首次发布为GB/T150781994,2008年第一次修订 本次为第二次修订
GB/T15078一2021 贵金属电触点材料接触电阻的测量方法 警示使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验
本文件并未指出所有可能的安全问 题
使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家相关法规规定的条件
范围 本文件规定了贵金属电触点材料静态)接触电阻的测量方法
本文件适用于贵金属电触点材料接触电阻的测量
其他金属及合金电触点材料也可参照使用
规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款
其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件
GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 静态接触 staticcOntact 触点相互静止接触、无连续性的离合动作
3.2 收缩电阻eonstrietionresistanee 电流通过接触面时,因电流线急剧收缩而产生的电阻增量
3.3 膜电阻 embraneresistance 触点表面膜所产生的电阻
3.4 接触电阻contactresistanee 电流通过触点时在接触处产生的总电阻,包括收缩电阻与膜电阻,总电阻数值为两种电阻之和
3.5 体积电阻bulkresistanee 电流流过触点材料自身后产生的电阻,其数值与材料的电阻率、长度成正比,与截面成反比 3.6 探头probe 测量试样接触电阻的一种装置,其基本形状为锥体,主要有圆锥形、棱锥形,进行测量时锥体尖部直 接与试样的待测面接触,以试样接触的表面为参考面,参考面可以为不同的形状
GB/T15078一2021 3.7 开路电压opencireuitvotage 探头与试样脱离接触时,加在它们之间的稳态电压
4 方法原理 采用四端子电阻测量法测量接触电阻
当稳定的电流1
通过相互接触的探头和试样时,在接触处 的两边将产生一个接触电位差Ve
只要准确测量出1
和V,即可计算出探头与试样之间的接触电 阻R
5 试验条件 试验在10~40C下进行
o 仪器设备 6.1装置线路 测量装置由接触试验机、接触电流控制回路、接触电压测量回路三部分组成
整个装置的线路如 图1所示 6.2接触试验机 6.2.1机座 要求稳固牢靠,用大约10mm厚的整块钢板制成
6.2.2试样夹具 用于装载试样,要求能方便地夹住或取下样品
对于不同形式的试样应配备相应的夹具
6.2.3试样平台 用于安装试样夹具
它应配有移动的机构,可沿X-Y轴方向水平或以圆心水平转动,供选择试样 上测量点的位置
6.2.4探头夹具 用于装配测量探头的装置,能方便地装卸探头
图2为探头夹具示意图
GB/T15078一2021 K2 标引序号说明 -直流电源; R. 标准电阻; K 选择开关; -电位器， T 电压测量仪 -接触试验机 -可调电阻 K1、K -开关; -直流恒流源
mA -电流表; K -换向开关; 图1接触电阻测量装置示意图 n)螺钉紧固的双片活动夹具 b 改造过的显微硬度计压头夹具 标引序号说明 -电流引线; -电压引线， 图2探头夹具示意图 6.2.5加荷装置 用来提供测量所需的接触压力
压力可由砝码、弹簧或电磁力提供
通过电磁或机械施力机构可 对探头逐步施加接触压力,施力机构在进行压力测量过程中应保持压力恒定
施力机构在闭合和断开 时不能在触点表面产生冲击和跳动,下降和上升线速度小于2.5mm/s,推荐值为3.34m/s
GB/T15078一202 6.2.6防尘罩 用于防止灰尘落到试验机上,并消除测试中测试点附近气流流动对测试结果的影响
.3接触电流控制回路 6.3.1直流电源 最大输出电压6V,电流为100mA,其稳定度每小时不低于0.01%
可用电流源精度不低于 0.01%的恒流源代替6.3.2,6.3.3,6.3.4提供直流电源
6.3.2电位器 用于提供需要的开路电压,其电阻值视电源的输出而定
可用500Q左右的电位器
6.3.3可调电阻 用于调节回路电流的大小
可用总电阻为10000n的十进制电阻箱
6.3.4电流表 最小分度值1mA,测量精度不低于0.01%
6.3.5标准电阻 与电压测量仪配合,准确测定回路电流,精度不低于0.02%
6.3.6开关 K为电源通断开关;K为电流换向开关
6.4接触电压测量回路 6.4.1电压测量仪 用于测量接触电位差和开路电压
它应有合适的量程,最小分度值为1AV,精度为0.02%
6.4.2开关 K
为选择开关,用于选择试样或标准电阻;K，为电压测量仪接人,断开或短接开关
6.4.3电位引线 应采用多芯细而柔软的导线制成
连接探头的引线应细而柔软,以减小对探头运动的阻力和对力 学参数测量的干扰
电位引线的安装应使体积电阻的引人程度减小到可以忽略
试样和探头 7.1试样为各种形式的贵金属及其合金电触点材料,包括各种型材,铆钉、复合膜和电镀体
试样应取 表面均匀的部位
7.2探头由贵金属制成,其参考面可为球面、平面和圆柱面
通用探头(如纯金)参考面的粗糙度R: 应不大于1.6m
需要测定触点材料自身配对的接触电阻时,此时对表面粗糙度不作要求
球面和圆 mm0.5 柱参考面的曲率半径通常分别为0.5mm 1.6mm和0.25 mm
GB/T15078一2021 7.3连接试样和探头的电流和电压引线可用压接或焊接的方式安装,减小体积电阻的引人
在安装过 程中不能改变待测表面和参考面的原始状态
7.4试样和探头应保持清洁干净、干燥,应保持试样表面的原始状况与送样时的一致性,待测表面和参 考面不应用手触摸
必要时可采用5倍放大镜观察表面
试验步骤 8.1测试条件 8.1.1安装环境 装置应远离振动源、高温热源,无电磁干扰和腐蚀性气体,室内含粉尘量低、无明显气流流动
试验 机应安装在刚性台座上并垫上足够厚的弹性材料
8.1.2电气和机械条件 测量在直流电条件下进行
推荐使用的电流为1mA100mA;开路电压为10mV6V;静态接 触压力为3cN500cN
若需要,也可在其他条件下测量
(1cN=10-”N 8.2测量装置的校验 8.2.1校验用标准样品由纯金(纯度>99.9%)制成,表面粗糙度R:应不大于1.6m 8.2.2校验在下列负荷范围内任选三种不同的组合进行接触电阻测量;电流为1mA100mA;开路 电压为10mV一6V;静态接触压力为3eN一500eN
8.2.3校验方法按8.3一8.4的步骤进行
每种组合条件下测量5个点
每次读数的稳定时间约为 30 s 8.2.4若测得的接触电阻均在1.5mQ5.0mQ范围内,则该装置合格,否则应找出原因予以消除
8.3测量前的准备 8.3.1断开Ki,K
在正向位置,电位器P置于零输出,电阻R调至最大,探头夹具在升起的位置
按 通电源预热设备,将开关K，切换在标准电阻测量回路上,使得电源在带载情况下进行预热
装上试样和探头并接好引线,调整试样平台使试样与探头对正但不发生接触 8.3.2 8.3.3闭合K设备预热后,调节电位器并用电压测量仪测量其输出电压,直至需要的开路电压值 为止
8.3.4先将探头上的接触压力调至零,然后加上所需的压力负荷
探头下降的线速度应事先调整好 以后一般不再变动
8.3.5将K，置于标准电阻选择位置
降下探头接触试样,调节可调电阻使电流升至所需的值
测定 标准电阻两端的电位差按式(1)准确计算出接触电流,若达不到预定值,进一步调节可调电阻使其达到 儿一R 式中: 接触电流,单位为毫安(mA) 标准电阻两端电压降值,单位为毫伏(mV); R， -标准电阻名义电阻值,单位为欧姆(Q). 8.3.6将K、转到试样选择位置,测出探头与试样间的接触电位差,按式(2)计算出接触电阻
R
="
GB/T15078一2021 式中 R 接触电阻,单位为欧姆(Q); V. -探头和试样间的接触电压降值,单位为毫伏(mV) ！ 接触电流,单位为毫安(mA) 8.4测量 8.4.1将K置于标准电阻选择位置后间隔10s,再升起探头,变更测量点
利用开关K，和K,在电 流的正反方向上分别测出标准电阻两端以及探头和试样之间的电压降值
在示值稳定后读数,通常的 稳定时间为20s30s,必要时可延长
重复8.4.1的操作和测量每个样品至少测量10个不同的点
8.4.2 8.4.3若需变更开路电压测量,重复8.3.3~8.4.2的步骤;若需变更接触压力测量,重复8.3.48.4.2的 步骤;若需变更接触电流测量,重复8.3.58.4.2的步骤
上述测量条件的变更,按由低到高的顺序 进行
试验数据处理 9.1数据处理 先将各测量点在电流的正反方向上测量的标准电阻两端的电压降分别代人式(1),计算出正反向上 的接触电流值
然后,将正反向接触电流1
和相对应的探头和试样之间的接触电压降值V
代人式(2),计算出正 反向电流下的接触电阻
取它们的平均值为该点的接触电阻,称单次测量值
将所有各测量点的单次测量值按式(3)计算整个测量的平均值Re R
=习R./n" 式中 R 整个测量的平均值 单次测量的次数 -单次测量的顺序号,取1、2n R
-第i测量点的接触电阻单次测量值,单位为欧姆(Q)
数据的有效位数 被测接触电阻的数值为10”mQ、10'mQ和10'mQ数量级时,所取数据的最后一位有效数值分别 为0.01nmn,0.1mn和1mQ
数值修约按GB/T8170的规则进行
g.3误差 由于接触电阻包括收缩电阻与膜电阻,它不是材料固有的单值性能,影响因素很多,故对测量结果 不给出确定的误差
作为组成测试系统的误差可以确定,其均方根误差不大于士2%
随着测量电流、 测量压力的变大接触电阻均会减小且与接触时间的增长表现为先快速减小,而后逐渐稳定的哀减过 程,基于该特征可以选择适当的接触压力、测试电流和测试时间条件,降低这些主要因素对接触电阻测 量的影响
10试验报告 试验报告至少应给出以下几个方面内容:
GB/T15078一2021 样品; -所使用的标准(包括发布或出版年号); 结果; -观察到的异常现象; 试验日期
贵金属电触点材料接触电阻的测量方法GB/T15078-2021
贵金属电触点材料是一种重要的电子元器件，具有高导电性、耐腐蚀性和低接触电阻等优点，广泛应用于航空、航天、军工等领域。为保证其性能稳定可靠，需要对其接触电阻进行精确测量。
根据GB/T15078-2021标准，贵金属电触点材料接触电阻的测量方法可分为接触电位法和四线法两种。
1. 接触电位法
接触电位法是一种常用的接触电阻测量方法，其原理是利用接触电位的变化来计算接触电阻。其测量步骤如下：
- 将待测电触点材料与标准电极接触，组成一个电池。
- 在电池回路中加入一个高阻抗电表，记录电池的开路电势，即接触电位。
- 改变电流方向，重复上述步骤，计算平均值，即可得出接触电阻。
2. 四线法
四线法是一种精度更高的接触电阻测量方法，旨在消除导线电阻对测量结果的影响。其测量步骤如下：
- 将待测电触点材料与标准电极分别连接至两端，形成一个闭合回路。
- 在回路中加入电流源，观察电流变化，改变电流方向，重复上述步骤。
- 通过测量电压和电流值，使用欧姆定律计算出接触电阻。
以上就是贵金属电触点材料接触电阻测量方法的基本原理和步骤。在实际应用中，还需要结合具体情况选择合适的测量方法，并注意测量环境、仪器校准等因素，以确保测量结果准确可靠。
