電氣接插件可靠性與瞬斷檢測分析

王震

摘 要 電子設備和有關系統被廣泛應用在各技術領域、工業生產部以及日常生活中，電氣接插件作為設備中的重點，其可靠性直接關系到了整體的生產效率，以及人們的生命安全。因此，還需加強對電氣接插件可靠性與瞬斷檢測的分析研究，從電氣接插件的故障類型和具體表現入手，提出具體的檢測方式，以供參考。

關鍵詞 電氣接插件;可靠性;瞬斷檢測;串口通信

引言

在國家各行業飛速發展的過程中，電氣接插件的應用范圍也在不斷擴大，在提高整體性能、保證通信效果上具有不可低估的作用。但隨著電氣接插件使用次數、使用數量的增加，也出現一些新的問題。以高鐵動車組為例，在行駛過程中產生的振動會對電氣接插件產生影響，可靠性可能出現波動，必須要得到注意。

1電氣接插件的故障類型和具體表現

作為控制系統中的至關重要的配套元器件，其可能被應用到任意一個獨立單元中的任何一個部位，承擔著電能傳輸、信號控制和傳遞任務。但電氣接插件在實際應用過程中，可能出現的故障狀態有很多，任何一個細節上的故障都可能會造成整個控制系統或者設備無法正常工作。具體表現為以下幾個方面：

第一，接觸不良。接觸件是接插件的核心零件，也是最重要的導電部分，來自于接插件的插頭或者插座部位，負責傳遞信號的工作。而接觸件如果存在結構設計不合理、材料選用不當，就會出現接觸不良的情況，繼而造成電氣接插件可靠性下降，還會出現瞬間斷開等問題。第二，絕緣不良。接插件絕緣體具有保證元器件所在位置和順序正確的關鍵，可以讓接插件和殼體之間實現相互絕緣。如果絕緣電阻降低、絕緣材料老化，可能會導致信號出現瞬間斷開，如果絕緣問題嚴重，還會出現短路、漏電或者擊穿等不良現象。第三，固定不良。接插件外殼具有固定元器件的作用，如果出現故障，輕則導致瞬間斷開，嚴重情況下會導致連接器解體，最終造成控制信號丟失終端。如果是在列車上出現這種問題，所帶來的交通事故無法想象。

上述三種類型雖然常見，但均屬于隱性缺陷，必須要增加預防措施，切實降低故障帶來的影響。總的來說，電氣接插件在故障時會出現斷開、時通時斷、接觸電阻值穩定增大或者無規律增加。此外，接觸電阻可能出現周期性或者瞬時性變化，建立形成一個電氣接插件可靠性與瞬斷檢測的檢測方式，可以在第一時間發現故障，讓電氣接插件得到穩定運行降低故障概率，提高元器件的可靠性。

2電氣接插件可靠性與瞬斷檢測的檢測方式

由上可知，電氣接插件目前已經得到了大范圍應用，在行業內發揮著自身的重要作用，如果出現故障，可能會對整個工作的穩定性產生影響。因此，加強對電氣接插件可靠性與瞬斷檢測的檢測，可以有效避免故障問題。先要打造出個可靠的經濟制動控制電路，在故障發生的第一時間進行處理。然后要建立起一個瞬斷檢測系統，完成檢測和處理工作。

2.1 電氣接插件可靠性

電氣接插件的可靠性線路可以通過特征量進行計算得到，通過串聯系統、并聯系統和混聯系統這三個方面的計算來看，并-串聯系統的可靠度更高。在此基礎上，結合實際案例進一步驗證并-串聯系統在緊急制動控制電路上的作用。作為緊急制動線路從控制器開始，貫穿線路得到加壓，經過總風壓力開關，到達列車尾部，主要包括緊急開關、各車廂的緊急電磁閥以及繼電器勵磁。具體公式為：R154=RJTR·R繼電器15·R接插件12·R開關5，在實際計算過程中還需要考慮到每個車廂的連接件，因此通過對該線路的可靠度計算來看，最終的可靠度為0.9127。總的來看，可靠性相對較優，但還需要建立起瞬斷檢測，以此保證實際運行效果[1]。

2.2 電氣接插件瞬斷檢測

瞬斷檢測就是根據電氣接插件的接觸電阻阻值大小進行判定，包括瞬段時間長短等內容。通過電壓比較器對待測阻值轉換的電壓進行計算分析，最終完成瞬斷檢測工作。瞬斷檢測系統可以分為上位機和下位機兩個方面，上位機軟件主要負責指令的發送、接收和打印，數據保存等內容，下位機硬件系統主要分為AT89S52單片機與TTL外圍控制基礎電路兩個部分。但在實際建設的過程中，需要考慮到瞬斷檢測儀器的阻值標準、時間標準以及后續的檢測工作如何落實。以電路問題為例，確定具體的解決方案。實際上瞬斷檢測的方式有很多，可以根據實際需求展開具體的設計分析，最常見的檢測方法有多路順序巡回瞬斷檢測和多路同時進行瞬斷檢測方案，兩個方式各有優缺。前者比較適合接插件數量較多的情況，但相對于后者，其電路規模較小、檢測效率較慢、時間較長，不僅如此，多路同時進行瞬斷檢測方案可以捕捉到連續瞬斷問題。除了線路的設計之外，自檢模塊的設計也較為關鍵，利用單穩延時電路產生一個固定長度的正脈沖完成檢測工作，能夠在短時間內完成統計分析，為后續的發展奠定良好的基礎。

以某列車中使用的瞬斷自檢模塊為例，其中采用了74HC123芯片，配合電容電阻實現輸出單個一定寬度的正脈沖。上位機系統方面的設計也不容忽視，可以借助PC機和數據庫組合的方式，完成軟件管理，實現數據的接收和處理。總的來看，該列車采用了脈沖計數法進行瞬斷時間長度的記錄，根據脈沖累計個數確定瞬斷時間長短，同時采用恒流源測接觸電阻的方法測量接插件突變的接觸電阻值。在實際應用過程中，要充分考慮到多方面因素，讓瞬斷檢測工作得到全面的落實，比如，某高鐵列車組在上位機中額外加入了Open GL以及Lab View控件，讓界面顯示更加直觀，采用MFC的ODBC訪問數據庫，能夠更好地調取數據。從仿真實驗模擬的情況來看，系統可以正常運行，通信正常，可以在發生瞬斷的第一時間進行記錄，并且反饋給工作人員[2]。

3結束語

綜上所述，在應用電氣接插件時需要保持不同的狀態，以避免發生故障。對于電氣接插件而言，抗振動性和可靠性等內容要得到重點關注。尤其是在鐵路交通設備中應用，對電氣接插件在提出了全新的要求，一旦發生故障就會產生不良后果。而完善電氣接插件可靠性與瞬斷檢測方式，可以提高接插件的穩定性。

參考文獻

[1] 張磊，劉丙杰，肖凡.基于應力分析的導彈測試設備可靠性預測方法[J].導彈與航天運載技術，2019（6）：78.

[2] 陳銀環.電子接插件檢測系統的設計[J].科技資訊，2018，16 （35）：93-94.