[发明专利]导电装置动态接触电阻测试设备及测试方法

说明书

技术领域

本发明提供一种应用于航空、航天多种型号导电滑环的动态、静态接触电阻的精确测试的专用设备，属于多路电参数信号测控技术领域。 

背景技术

导电装置也称输电装置，是实现两个相对旋转机构间的信号、电流传递的精密输电装置。应用在需要无限制的、连续或断续旋转、同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。动态接触电阻变化量是导电装置在测试过程中的一个关键参数指标，它是指刷和环相对转动时，接触电阻的最大变化量，以最大值和最小值的差值表示，即所谓的极差值，该极差值要求越小越好。 

一般用于测试的连接导线电阻在1mΩ～100mΩ之间，而实际导电装置的静态电阻在500mΩ～800mΩ之间，其动态接触电阻的变化量要求小于50mΩ，由于低电阻的精确测量是比较困难的，加之通道数量达到100个，实现精确测试更是困难。 

现有导电装置动态接触电阻测试仪存在以下缺陷： 

(a).导电装置的接触电阻测量采用两线电阻测量方式，最小测量量程为100Ω，分辨率为0.1mΩ,两线电阻测量出的数值均较实际值 偏大约400mΩ,这是测量结果中增加了引线电阻的原因，而且极差值的变化大，最大达到了145mΩ，引入了很大的测量误差，无法满足导电装置测量的精度要求。 

(b).一次测量只能实现导电装置的38个环的测试，环数超过38的导电装置需要人工交换电缆插头，通过多次测量才能完成，例如96环导电装置则需要经过四次测量才能完成； 

(c).测量通道数目不能满足导电装置所需测试环数要求，在进行声振、振动等试验项目时无法进行交换电缆插头操作，无法实现导电装置全部滑环的数据采集、监测; 

(d).测量的数据需要手工进行复制和粘贴的操作并进行归算，无法进行测试参数的设置及报表的自动生成； 

(e).现有动态接触电阻测试仪由几个独立部分构成，体积庞大且需要相互连线组成系统，用于外出试验携带极为不便。 

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、并实现多达100个四线测量通道的导电装置动态接触电阻测试设备，满足96环、76环、60环、54环等不同型号导电装置的动态和静态接触电阻的测量，动态电阻的测量精度优于0.5mΩ；动态电阻的测量分辨率达0.001mΩ；动态电阻的测量通道数：100个通道；动态电阻的测量速度：＞60通道/秒；其技术方案为： 

一种导电装置动态接触电阻测试设备，由液晶显示器、多路微电阻测量单元、工控机系统、转接控制模块、鼠标键盘、系统电源、测 试连接电缆组成并安装在一个便携式机箱内；所述工控机系统与液晶显示器、鼠标键盘、系统电源通过数据线相连接，工控机系统与多路微电阻测量单元和转接控制模块通过RS232接口连接，多路微电阻测量单元和转接控制模块之间通过测试连接电缆连接；所述多路微电阻测量单元由一个具有真六位半(22比特)测量精度及包含1Ω和10Ω、100Ω测量量程、四线制电阻测量功能、1Ω量程的测量分辨率达1μΩ的数据采集器和5块7708型并且编号为A/B/C/D/E通道切换模块组成，数据采集器通过RS232接口与工控机相连接，5块7708型通道切换模块内置于数据采集器内，并分别通过导线与转接控制模块的切换输出相连接，机箱后面板的X1～X4接口插座分别通过导线与转接控制模块的切换输入相连接；转接控制模块由STC12C5410AD宏晶单片机、继电器驱动控制电路和100只四刀继电器构成并用于200个测试通道的切换，其中每两只继电器并联使用，完成两个四线测量通道的切换。 

利用所述的导电装置动态接触电阻测试设备实现导电装置动态接触电阻精确测试的方法，其特征在于：导电装置在静态电阻测量时是直接测量相应环的电刷端引出线和导电杆端引出线的电阻，而在动态电阻测量时通过转接控制模块通过软硬件的配合以实现动态电阻的测试； 

导电装置在动态电阻测试时定义了导电杆固定不动，电刷组件部分转动，电刷组件的所有引出线短接在一起构成“公共点”，导电杆引出线连接动态电阻测试设备；整个测试过程采用两次控制切换的工 作方式，转接控制模块的继电器进行测试通道的切换选择，以实现将被测环电刷端即公共点通过不被测的滑环导引出来进行测试； 

导电装置进行电阻测试时100个导电环被分成A、B两组： 

A组的环号为： 

（1）～（2）、（5）～（6）、（9）～（10）……（93）～（94）、（97）～（98）； 

B组的环号为：