电气接插件可靠性与瞬断检测分析

王震

摘 要 电子设备和有关系统被广泛应用在各技术领域、工业生产部以及日常生活中，电气接插件作为设备中的重点，其可靠性直接关系到了整体的生产效率，以及人们的生命安全。因此，还需加强对电气接插件可靠性与瞬断检测的分析研究，从电气接插件的故障类型和具体表现入手，提出具体的检测方式，以供参考。

关键词 电气接插件;可靠性;瞬断检测;串口通信

引言

在国家各行业飞速发展的过程中，电气接插件的应用范围也在不断扩大，在提高整体性能、保证通信效果上具有不可低估的作用。但随着电气接插件使用次数、使用数量的增加，也出现一些新的问题。以高铁动车组为例，在行驶过程中产生的振动会对电气接插件产生影响，可靠性可能出现波动，必须要得到注意。

1电气接插件的故障类型和具体表现

作为控制系统中的至关重要的配套元器件，其可能被应用到任意一个独立单元中的任何一个部位，承担着电能传输、信号控制和传递任务。但电气接插件在实际应用过程中，可能出现的故障状态有很多，任何一个细节上的故障都可能会造成整个控制系统或者设备无法正常工作。具体表现为以下几个方面：

第一，接触不良。接触件是接插件的核心零件，也是最重要的导电部分，来自于接插件的插头或者插座部位，负责传递信号的工作。而接触件如果存在结构设计不合理、材料选用不当，就会出现接触不良的情况，继而造成电气接插件可靠性下降，还会出现瞬间断开等问题。第二，绝缘不良。接插件绝缘体具有保证元器件所在位置和顺序正确的关键，可以让接插件和壳体之间实现相互绝缘。如果绝缘电阻降低、绝缘材料老化，可能会导致信号出现瞬间断开，如果绝缘问题严重，还会出现短路、漏电或者击穿等不良现象。第三，固定不良。接插件外壳具有固定元器件的作用，如果出现故障，轻则导致瞬间断开，严重情况下会导致连接器解体，最终造成控制信号丢失终端。如果是在列车上出现这种问题，所带来的交通事故无法想象。

上述三种类型虽然常见，但均属于隐性缺陷，必须要增加预防措施，切实降低故障带来的影响。总的来说，电气接插件在故障时会出现断开、时通时断、接触电阻值稳定增大或者无规律增加。此外，接触电阻可能出现周期性或者瞬时性变化，建立形成一个电气接插件可靠性与瞬断检测的检测方式，可以在第一时间发现故障，让电气接插件得到稳定运行降低故障概率，提高元器件的可靠性。

2电气接插件可靠性与瞬断检测的检测方式

由上可知，电气接插件目前已经得到了大范围应用，在行业内发挥着自身的重要作用，如果出现故障，可能会对整个工作的稳定性产生影响。因此，加强对电气接插件可靠性与瞬断检测的检测，可以有效避免故障问题。先要打造出个可靠的经济制动控制电路，在故障发生的第一时间进行处理。然后要建立起一个瞬断检测系统，完成检测和处理工作。

2.1 电气接插件可靠性

电气接插件的可靠性线路可以通过特征量进行计算得到，通过串联系统、并联系统和混联系统这三个方面的计算来看，并-串联系统的可靠度更高。在此基础上，结合实际案例進一步验证并-串联系统在紧急制动控制电路上的作用。作为紧急制动线路从控制器开始，贯穿线路得到加压，经过总风压力开关，到达列车尾部，主要包括紧急开关、各车厢的紧急电磁阀以及继电器励磁。具体公式为：R154=RJTR·R继电器15·R接插件12·R开关5，在实际计算过程中还需要考虑到每个车厢的连接件，因此通过对该线路的可靠度计算来看，最终的可靠度为0.9127。总的来看，可靠性相对较优，但还需要建立起瞬断检测，以此保证实际运行效果[1]。

2.2 电气接插件瞬断检测

瞬断检测就是根据电气接插件的接触电阻阻值大小进行判定，包括瞬段时间长短等内容。通过电压比较器对待测阻值转换的电压进行计算分析，最终完成瞬断检测工作。瞬断检测系统可以分为上位机和下位机两个方面，上位机软件主要负责指令的发送、接收和打印，数据保存等内容，下位机硬件系统主要分为AT89S52单片机与TTL外围控制基础电路两个部分。但在实际建设的过程中，需要考虑到瞬断检测仪器的阻值标准、时间标准以及后续的检测工作如何落实。以电路问题为例，确定具体的解决方案。实际上瞬断检测的方式有很多，可以根据实际需求展开具体的设计分析，最常见的检测方法有多路顺序巡回瞬断检测和多路同时进行瞬断检测方案，两个方式各有优缺。前者比较适合接插件数量较多的情况，但相对于后者，其电路规模较小、检测效率较慢、时间较长，不仅如此，多路同时进行瞬断检测方案可以捕捉到连续瞬断问题。除了线路的设计之外，自检模块的设计也较为关键，利用单稳延时电路产生一个固定长度的正脉冲完成检测工作，能够在短时间内完成统计分析，为后续的发展奠定良好的基础。

以某列车中使用的瞬断自检模块为例，其中采用了74HC123芯片，配合电容电阻实现输出单个一定宽度的正脉冲。上位机系统方面的设计也不容忽视，可以借助PC机和数据库组合的方式，完成软件管理，实现数据的接收和处理。总的来看，该列车采用了脉冲计数法进行瞬断时间长度的记录，根据脉冲累计个数确定瞬断时间长短，同时采用恒流源测接触电阻的方法测量接插件突变的接触电阻值。在实际应用过程中，要充分考虑到多方面因素，让瞬断检测工作得到全面的落实，比如，某高铁列车组在上位机中额外加入了Open GL以及Lab View控件，让界面显示更加直观，采用MFC的ODBC访问数据库，能够更好地调取数据。从仿真实验模拟的情况来看，系统可以正常运行，通信正常，可以在发生瞬断的第一时间进行记录，并且反馈给工作人员[2]。

3结束语

综上所述，在应用电气接插件时需要保持不同的状态，以避免发生故障。对于电气接插件而言，抗振动性和可靠性等内容要得到重点关注。尤其是在铁路交通设备中应用，对电气接插件在提出了全新的要求，一旦发生故障就会产生不良后果。而完善电气接插件可靠性与瞬断检测方式，可以提高接插件的稳定性。

参考文献

[1] 张磊，刘丙杰，肖凡.基于应力分析的导弹测试设备可靠性预测方法[J].导弹与航天运载技术，2019（6）：78.

[2] 陈银环.电子接插件检测系统的设计[J].科技资讯，2018，16 （35）：93-94.