【摘 要】
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随着电子行业的高速发展,设备对电子元件的要求越来越高。电连接器作为电子设备中不可缺少的元件,对其性能的要求也十分严格。电连接器的性能会受冲击、振动、碰撞、温度和湿度等外界因素的影响,其中冲击、振动和碰撞等因素会使电连接器接触对发生微动,导致其连接可靠性下降,从而影响电连接器性能,故有必要对电连接器的微动性能进行研究。由于微动机理复杂,理论研究有一定困难,通常依托实验的方式研究微动对电连接器性能的影
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随着电子行业的高速发展,设备对电子元件的要求越来越高。电连接器作为电子设备中不可缺少的元件,对其性能的要求也十分严格。电连接器的性能会受冲击、振动、碰撞、温度和湿度等外界因素的影响,其中冲击、振动和碰撞等因素会使电连接器接触对发生微动,导致其连接可靠性下降,从而影响电连接器性能,故有必要对电连接器的微动性能进行研究。由于微动机理复杂,理论研究有一定困难,通常依托实验的方式研究微动对电连接器性能的影响,因此对微动测试设备的研制具有重要的意义。本文分析了国内外电连接微动设备的特点,根据电连接器工况,设计了一套电连接器微动性能测试台,包括微动台、检测装置和控制平台。主要研究内容如下:（1）依据电连接器的实际工况和微动机理,确定测试台的设计需求和设计指标,对测试台进行整体规划和设计。（2）依据机械动力学对微动台的微动装置进行设计,制定以压电陶瓷为驱动,柔性铰链为执行机构的微动方案。应用机械设计方法对微动台的夹持装置,导轨等结构进行设计,依据材料力学强度理论对微动装置的强度进行校核,基于ANSYS Workbench平台分析微动台关键部件形变量对微动台整体的误差影响。（3）依据检测技术理论和电连接器接触电阻测试要求设计了接触电阻检测装置,运用四点法解决接触电阻的小电阻测量误差问题,实现了接触电阻的静态检测和动态检测两种检测方式。依据检测理论和电连接器温升测试要求设计了温升检测装置,使用热电阻法实现了检测精度高且安装空间小的要求。设计过程中,同时对检测装置的数据采集卡,信号放大器,温度传感器等进行选型。（4）依据测试台控制需求,确定了控制平台的构成,以Pycharm和Python作为开发工具和开发语言。使用接口技术,设计RS232自定义通信协议实现上位机与微动控制器的通信,调用MPT产品驱动库函数对微动控制器进行控制。使用总线技术实现上位机与数据采集卡的通信,调用NI-DAQmx驱动库函数对数据采集卡进行控制。利用均值滤波算法消除检测过程中的噪声干扰,通过中值滤波算法对数据图像进行平滑处理。使用面向对象的程序设计方法,设计了控制程序以及控制面板,完成对测试台的控制以及数据处理和可视化。最后对测试台进行模拟测试。本课题设计的电连接器微动性能测试台,可完成电连接器接触电阻和温升的检测,为电连接器的微动性能研究提供了硬件支持。
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