连接器检测不良的原因分析

一、导言

无论是高频电连接器还是低频电气连接器，绝缘电阻、介电耐受电压（也称为电气强度）和接触电阻都是确保电气连接器正常可靠运行的最基本的电气参数。通常，在对电连接器产品技术条件的质量合规性检查中，A组和B组的例行验收检验项目中列出了明确的技术指标要求和测试方法，这三个检验项目也是用户判断电气连接器质量和可靠性的重要依据。但是，根据笔者多年来在电气连接器检验方面的惯例，发现在各个制造商之间，以及制造商与用户之间，在相关技术条件的具体执行中，仍然存在许多不一致和差异。通常，由于所用仪器、测试夹具、操作方法、样品处理和环境条件等因素的差异，检查的准确性和一致性会受到直接影响。因此，笔者认为，对目前的三个常规电气性能检查项目以及实际操作中存在的问题进行一些专门的讨论，以提高电气连接器检查的可靠性，是非常有益的。

此外，随着电子信息技术的飞速发展，新一代的多功能自动检测仪器正在逐步取代原有的单参数测试仪器。这些新型测试仪器的应用必将极大地提高探测速度、效率、精度和电气性能的可靠性。

二。绝缘电阻检测

工作原理
绝缘电阻是指向连接器的绝缘部分施加电压，导致在绝缘部分表面或内部产生泄漏电流时产生的电阻值。即，绝缘电阻 (MΩ) = 施加到绝缘体的电压 (V) /泄漏电流 (μA)。通过绝缘电阻检查，可以确定连接器的绝缘性能是否能够满足电路设计的要求，或者其绝缘电阻在承受高温和高湿度等环境压力时是否符合相关技术条件的规定。
绝缘电阻是高阻抗电路设计中的限制因素。低绝缘电阻意味着较大的漏电流，这将干扰电路和正常运行。例如，如果形成反馈回路，过大的漏电流和直流电解产生的热量将损坏绝缘层或降低连接器的电气性能。
影响因素

它主要受绝缘材料、温度、湿度、污染、测试电压和持续施加测试电压的持续时间等因素的影响。

绝缘材料

在设计电气连接器时，选择使用哪种绝缘材料非常重要，因为这通常会影响产品的绝缘电阻是否能够稳定合格。例如，一家工厂最初使用酚醛玻璃纤维塑料和增强尼龙材料来制造绝缘体。这些材料含有极性基团，具有很高的吸湿性。它们的隔热性能在室温下可以满足产品要求，但在高温和高湿条件下不合格。后来，采用了特殊的工程塑料PES（聚苯醚砜）材料。产品经过 200 °C、1000 小时和 240 小时的湿度测试后，绝缘电阻的变化相对较小，并且保持在 105 MΩ 以上，没有异常变化。

温度

高温会损坏绝缘材料并导致绝缘电阻和耐压性能降低。对于金属外壳，高温会导致接触部件失去弹性，加速氧化，并导致电镀老化。例如，对于根据 GJB598 生产的耐环境快速断开电气连接器系列 II 产品，其绝缘电阻在 25 °C 时规定不小于 5000 MΩ，但在 200 °C 时其绝缘电阻会降至不低于 500 MΩ。

湿度

潮湿的环境会导致水蒸气在绝缘体表面吸引和扩散，这很容易将绝缘电阻降低到MΩ 水平以下。长期暴露在高温环境中会导致物理变形、分解、产品逸出、呼吸效应产生、电解腐蚀和绝缘体裂缝。例如，对于根据 GJB2281 生产的带状电缆电气连接器，标准大气条件下的绝缘电阻值应不小于 5000 MΩ，但在 90%-95% 的相对湿度、40 ± 2 °C、96 小时的湿热测试后，绝缘电阻降至不小于 1000 MΩ。

污染

绝缘体内部和表面的清洁度对绝缘电阻有很大的影响。由于杂质混合在用于注塑成型绝缘体的粉末或用于粘合上下绝缘安装板的粘合剂中，或者由于多次插入和取出后残留的金属废料以及焊接端子中残留的助焊剂穿透绝缘体表面，因此绝缘电阻将大大降低。例如，在工厂生产的圆形电气连接器的成品验收测试中，发现一种产品的接触部分之间的绝缘电阻非常低，只有20 MΩ，这是不合格的。后来，通过解剖学分析，发现这是由用于注塑成型绝缘体的粉末中混合杂质引起的。结果，整批产品不得不报废。

测试电压

绝缘电阻检查期间施加的测试电压与测试结果有很大关系。因为当测试电压增加时，漏电流的增加不是线性关系，并且电流增加的速率大于电压的增加率。因此，当测试电压增加时，测得的绝缘电阻值将降低。在电气连接器产品技术条件中引用的测试方法中，对测试电压有明确的规定，通常规定为500V。因此，不能使用普通欧姆表、直流电桥和其他电阻测量仪器来测量绝缘电阻。

由于被测电气连接器的测量电极之间存在一定的电容，因此电源需要在测量开始时首先为电容器充电。因此，在测试过程中，绝缘电阻测试仪上显示的电阻值往往有逐渐增加的趋势，这是正常现象。在许多电气连接器测试方法中，明确规定绝缘电阻测试仪上的读数必须在施加电压后的 1 分钟内获取。

问题讨论

检查环境温度和湿度的影响

电气连接器的技术条件通常规定了产品的工作环境温度和湿度，例如温度范围为-55至125°C，湿度为40±2°C，95％±3％。作者认为，检查环境条件和操作环境条件是有区别的。技术条件规定产品可以在上述温度和湿度操作环境下工作的事实，并不意味着制造商在上述运行环境条件下测试绝缘电阻时应满足正常大气压下的评估指标。如果绝缘电阻是在较高工作温度为125°C和40±2°C、93％±3％的湿热环境下测量的，则应根据技术条件中规定的高温和湿热环境测试的评估指标进行评估，而不是根据正常大气压下的评估指标进行评估。

作者在实际检查中多次发现，在北方相对干燥的气候条件（湿度<50％）下，在工厂检查期间，同一批产品的绝缘电阻大于1000 MΩ，并且是合格的。但是，当产品运送给南方的用户并在相对潮湿的环境（湿度> 80％）下重新检查时，绝缘电阻仅为100 MΩ-200 MΩ，这是不合格的。在这种情况下，有时在用酒精清洁和干燥后，检验在取出后立即合格，但是第二天重新测试时，它们又不合格。因此，建议制造商在产品验收测试期间将绝缘电阻控制在高于规定值的适当水平，并保持一定的余量。不要将干燥环境下勉强达到规定值的产品判断为符合装运条件，以避免由于供应商和需求者之间的检验气候和环境条件不同而导致检验结果不一致而导致的争议。

为了明确环境温度和湿度检查的要求，一些测试方法现在既规定了用于测试的环境温度和湿度（相对较宽的范围），又规定了在出现差异时进行仲裁的温度和湿度要求（中间相对较窄的范围）。例如，GJB1217-91 “电气连接器测试方法” 规定，测试的标准大气条件是温度为15-35°C，湿度为20％-80％，气压为73-103千帕。仲裁测试的标准大气条件是温度为25±1°C，湿度为50％±2°C，气压为86-106千帕。

检查夹具的影响

电气连接器的技术条件规定，所有接触部分之间以及所有接触部分与电气连接器外壳之间的绝缘电阻应符合规定的值。还规定施加电压的持续时间应大于1分钟。因此，许多电气连接器制造商针对其生产的每种型号和规格都有2-3个具有不同连接安排（针孔配接插座插针固定装置或插针插座配接孔夹具）的检查夹具。通过在接触点之间、各行之间以及所有触点与外壳之间平行施加测试电压，可以检查绝缘电阻是否合格。与在单个触点之间施加电压相比，将电压与检查夹具并联施加电压是更为严格的条件。因此，如果在使用检查夹具进行测试时发现绝缘电阻不合格，则允许直接使用连接到绝缘电阻测试仪的测试探针在各个点之间施加电压以进行重新测试。但是，一些现有制造商和绝大多数用户不使用检查夹具，而是直接使用连接到绝缘电阻测试仪的两个测试探针在每个接触部分之间或接触部分和外壳之间架起桥梁，以检查绝缘电阻是否合格。这种使用不同检查夹具的方法有以下缺点：首先，它具有很大的随机性，很可能导致错过检查。其次，与检查装置一样，每个接触点在停留1分钟后都无法读取该值，因此可能会导致错误判断，并且检查的可靠性很差。

当然，即使使用检查夹具，也必须在检查之前确保夹具合格。必须确保灯具清洁干燥，并且其自身的绝缘电阻必须合格且有足够的余量。