1、ICS 7712099H 68 囝亘中华人民共和国国家标准GBT 1 5078-2008代替GBT 15078 1994贵金属电触点材料接触电阻的测量方法Testing method for contact resistance of precious metalselectrical contact materials2008-03-3 1发布 20080901实施丰瞀徽鬻瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅19月U 置GBT 15078-2008本标准代替GBT 15078-1994贵金属电触点材料接触电阻的测量方法。本标准与原标准相比，主要变化如下：用于测量装置的直流电源、电位器、可
2、调电阻，采用直流恒流源替代，优化了测量线路试样的表面清洁处理更合理、科学。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。本标准由贵研铂业股份有限公司负责起草。本标准由昆明贵研金峰科技有限公司参加起草。本标准主要起草人：吴庆伟、黄韶华、马骏、朱武勋。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 15078 1994。贵金属电触点材料接触电阻的测量方法GBT 1 5078-20081范围本标准规定了贵金属及其合金电触点材料(静态)接触电阻的测量方法。本标准适用于贵金属及其合金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。2规范性引用文件下列文件中的条
3、款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 8170 数值修约规则3术语和定义本标准采用下列定义。31静态接触 static contact触点相互静止接触、无连续性的离合动作。32收缩电阻constriction resistance电流通过接触面时，因电流线急剧收缩而产生的电阻增量。33膜电阻membrane resistance触点表面膜所产生的电阻。34接触电阻 contact res
4、istance电流通过触点时在接触处产生的电阻。它是收缩电阻与膜电阻之和。35体积电阻bulk resistance触点材料自身的电阻。其数值与材料的电阻率和几何尺寸有关。36探头probe测量试样接触电阻的一种装置。测量时直接与试样的待测面接触，以试样接触的探头表面为参考面，参考面可以为不同的形状。37开路电压open circuit voltage探头与试样脱离接触时，加在它们之间的稳态电压。GBT 15078-20084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J。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V。只要准确测量出f。和y。，即可计算出探头与试样
5、之间的接触电阻R。5测量装置测量装置由接触实验机、接触电流控制回路、接触电压测量回路三部分组成。51装置线路整个装置的线路如图1所示。52接触实验机接触实验机主要包括下列部件：521机座要求稳固牢靠，用大约10 mm厚的整块钢板制成。522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。523试样平台用于安装试样夹具。它应配有移动的机构，可沿xy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。524探头夹具用于装配测量探头的装置，应能方便地装卸探头。图2为探头夹具示意图。E直流电源P电位器；R可调电阻mA电流表；Rn标准电阻；T一一接触实验机K。、K
6、开关；K：换向开关；K。选择开关；V电压测量仪；1。直流恒流源。图1 接触电阻测量装置示意图GBT 15078-20081电流gl线；2 电压引线；a_用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。图2探头夹具示意图525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25 mms，推荐值为15 mms。526防尘罩用于防止灰尘落到实验机上。53接触电流控制回路电流回路提供测量所需的稳态电压和电流，它由
7、下列部件组成：531直流电源最大输出电压6 V、电流为100 mA，其稳定度每小时不低于001。可用电流源精度不低于001的恒流源代替531、532、533、534部分提供直流电源。532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500 n左右的电位器。533可调电阻用于调节回路电流的大小。可用总电阻为10 000 n的十进制电阻箱。534电流表最小分度值1 mA，测量精度不低于001。535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002。536开关K。为电源通断开关；K。为电流换向开关。54接触电压测量回路用于测量探头和试样间的接触电位差，由下列部件组成：54
8、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，Jr4,分度值为l pV，精度为002。3GBT 15078-2008542开关K。为选择开关，用于选择试样或标准电阻；K。为电压测量仪接入、断开或短接开关。543电位引线应采用单芯导线制成。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入程度减小到可以忽略。6试样和探头61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、复膜和电镀体。试样应取表面均匀的部位。62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Rz应不大于16“m。
9、需要测定触点材料自身配对的接触电阻时，探头对表两粗糙度不作要求。球面和圆柱参考面的曲率半径通常分别为05 mml_6 lqam和025 mmo5 mm。63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。在安装过程中不能改变待测表面和参考面的原始状态。64试样和探头应保持清洁干净，应保持试样表面的原始状况与来样时的一致性，待测表面和参考面不得用手触摸。7测量步骤71试验条件711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。实验机应安装在刚性台座上并垫上足够厚的弹性材料。712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1 mA00 mA；开路电
10、压为10 mV6 V；接触压力为3 cN500 cN。若需要，也可在其他条件下测量。72测量装置的校验721 校验用标准样品由纯金(纯度999)制成，表面粗糙度Rz不大于16“m。722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1 mA100 mA；开路电压为20 mV6 V；接触压力为5 cN500 cN。723校验方法按7374条款的步骤进行。每种组合条件下测量5个点。每次读数的稳定时间为30 S左右。724若测得的接触电阻均在15 mQ50 mQ范围内，则该装置合格，否则应找出原因予以消除。73测量前的准备731 断开K，K：在正向位置，电位器P置于零输出，电阻R调至
11、最大，探头夹具在升起的位置。接通电源预热设备，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。732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。733设备预热后闭合K，调节电位器并用电压测量仅测量其输出电压，直至需要的开路电压值为止。734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。735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。736将K。转到试样选择位置，测出
12、探头与试样间的接触电位差，按式(2)计算出接触电阻。4GBT 15078-200874测量741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20 s30 s，必要时可延长。742重复741的操作和测量，每个样品至少测量10个不同的点。743若需变更开路电压测量，重复733742的步骤；若需变更接触压力测量，重复734742的步骤；若需变更接触电流测量，重复735-742的步骤。上述测量条件的变更，按由高到低的顺序进行。8数据处理和测量误差81接触电阻的计算先将各测量点在电流的正反方向上测量的标准
13、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。J。一V。R。 (1)式中：R。标准电阻名义电阻值，单位为毫欧(mn)；v。标准电阻两端电压降值，单位为毫伏(mV)；f。一接触电流，单位为毫安(mA)。然后，将正反向接触电流r。和相对应的探头和试样之间的接触电压降值K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。R。一V。1。 (2)式中：R。一接触电阻，单位为毫欧(mn)；V。探头和试样间的接触电压降值，单位为毫伏(mV)。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可N瓦一yR。： = (3)式中：R。接触电阻n次测量的
14、平均值，单位为毫欧(mQ)；R。第i测量点的接触电阻单次测量值，单位为毫欧(mn)；N单次测量的次数；i单次测量的顺序号，取1、2N。82数据的有效位数被测接触电阻的数值为100 mQ、i01 mn和i02 mn数量级时，所取数据的最后一位有效数值分别为001 mn、01 mi2和1 mn。数值修约按GB 8170的规则进行。83误差由于接触电阻不是材料固有的单值性能，影响他的因素很多，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，其相对标准偏差在2以内。9试验报告试验报告应包括以下内容：a)本标准号；b)试样名称、牌号、规格、状态；c)探头的材质、形状、规格；5GBT 15078-2008d)配对情况、接触压力范围、开路电压、测试电流；e)测量结果，以预定压力值表示时，包括最大值、最小值、平均值和所有单次测量值f)环境温度和湿度；g)测量过程中出现的有影响的情况；h)测量日期、测量人员。
