Способ отбраковки герконов

 

СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ГЕРКОНОВ, включающий в себя воздействие на геркон постоянного и переменного магнитных полей, обеспечивающих замыкание и взаимное перемещение контакт-деталей геркона, измерение падения напряжения на замкнутых контакт-деталях, обеспечение допустимого уровня величины переходного сопротивления контактов геркона и отбор гёрконов по допустимому уровню величины переходного сопротивления контактов геркона. Отличающийся тем, что, с целью повышения надежности отбраковки гёрконов по величине переходного сопротивления контактов, воздействие переменного магнитного поля на геркон осуществляют в направлении его поперечной оси, проходящей через середину перекрытия контакт-деталей, причем Н переменном магнитном поле обеспечивают различный градиент изменения напряженности вдоль указанной поперечно оси геркона относительно контакт-деталей, для размыкания контакт-деталей геркона обеспечивают соотношение - н-|, где (к-1 - модуль напряженности постоянного магнитного поля, | - модуль напряженности переменного магI нитного поля, устанавливают скважность наведенного на концах контакт (Л деталей сигнала в пределах 1,1-2,0, измерение падения напряжения на замкнутых контакт-деталях производят во всем диапазоне возможных контактных нажатий при условии I И- 1 , причем отбор гёрконов по допустимому уровню величины переходного сопротив00 ления контактов производят с учетом о характера изменения величины переход00 00 ного сопротивления контактов в процессе одновременного воздействия посо стоянного и переменного магнитных поГчЭ лей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

9 2 (19) (Ii) (51)4 Н 01 Н 11/04, G 05 В 23/02, Н 01 Н 1/66

>: и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

"з, р.,зз

, аз%

К Д ВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕПЬСТВУ

1НеяI Н-), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2888794/24-07 (22) 28.02.80 (46) 07.11.87. Бюл. Н 41 (72) В,В.Андрияшин, P.M.Màéçåëüñ;

В.И.Титов и А.В.Филатов (53) 621.318.562.002.2 (088.8) (56) Патент, США 11р 3510760, кл. 32428, 1969.

Рабкин Л.И., Евгенова И.H. Магни— тоуправляемые герметизированные контакты, M.: "Связь", 1976, с . 29-31.

Патент США 11р 4028615, кл. 324-28, 1979. (54) (57) СПОСОБ ОТБРАКОВКИ ГВРКОНОВ, включающий в себя воздействие на геркон постоянного и переменного магнитных полей, обеспечивающих замыкание и взаимное перемещение контакт-деталей геркона, измерение падения напряжения на замкнутых контакт-деталях, обеспечение допустимого уровня величины переходного сопротивления контактов геркона и отбор герконов по допустимому уровню величины переходного сопротивления контактов геркона, .отличающийся тем, что, с целью повышения надежности отбраков— ки герконов по величине переходного сопротивления контактов, воздействие переменного магнитного поля на геркон осуществляют в направлении его пЬперечной оси, проходящей через середину перекрытия контакт-деталей, причем н переменном магнитном поле обеспечивают различный градиент изменения напряженноСти вдоль указанной

I поперечной оси геркона относительно контакт-деталей, для размыкания контакт — деталей геркона обеспечивают соотношение где Н-) — модуль напряженности постоянного магнигного поля9 1 H-) мо дуль напряженности переменного магC нитного поля, устанавливают скважность наведенного на концах контактдеталей сигнала в пределах 1,1 — 2,0, измерение падения напряжения на зам- С кнутых контакт-деталях производят во всем диапазоне возможных контактных нажатий при условии Н- > f H-) причем отбор герконов по допустимому уровню величины переходного сопротивления контактов производят с учетом характера изменения величины переходного сопротивления контактов в процессе одновременного воздействия постоянного и переменного магнитных полей. М

8988

Изобретение относится к технологии изготовления (контроля) герметизпроваицых магнчтоуправляемых контактов (герконов).

Очевидную трудность при изготовлении. герконов представляет отбраковка потенциально ненадежных герконов, имеющих загрязнения на контактных поверхностях в виде изолирующих слоев, окислов, полимеров, посторонних частичек. Все эти загрязнения увеличивают переходное сопротивление контакта герконов как сразу же после изготовления, так и в процессе их эксплу- 5 атации.

При контроле переходного сопротивления контакт-геркона может оказаться, что оно низкое иэ-за случайного контактирования по чистому участку поверхности, но, нет уверенности в том, что при любой последующей коммутации не будет отказа. Поэтому при контроле надо найти все возможные места контактирования с большим пере- 25 ходным сопротивлением контакта.

Известны способы, заключающиеся в отбраковке сопротивления контактагеркона при напряжении в милливольт, или единиц вольт, в выявлении отка- зов в течение заданного числа срабатывашЖ, в измерении гистерезиса сопротивления и отбраковке герконов, имеющих загрязнения, с помощью микроскопа и др.

Однако эти,способы не позволяют проанализировать все наиболее вероятные точки контактирования или отрабатывают значительную часть рабочего ресурса герконов.

Наиболее близким по технической сущности является способ отбраковки герконов, включающий в себя воздействие на геркон постоянного и переменного магнитных полей, обеспечивающих замыкание и взаимное перемещение контакт-деталей геркона, измерение падения напряжения на замкнутых контакт †детал, обеспечение допустимого уровня величины переходного сопротивления контактов геркона и отбор герконов по допустимому уровню величины переходного сопротивления контактов геркона. Данный < пособ заключается в том, что для поиска загрязнений в наиболее вероятных точках контактирования используются резонансные крутильные явления по эффекту Видемана, 35

92 а измерение производят обычным мето— дом.

Сложность обеспечения способа, заключается в том, что для каждого конкретного геркона необходимо:- подбирать резонансную частоту (25-38 КГц) пропускаемого через геркон тока, определять МДС отпускания и выставлять МДС на определенное количество процентов больше, чем МДС отпускания, поддерживать постоянным и небольшим контактное нажатие при измерениях, учитывать влияние скин-эффекта, а также пропускать через геркон, учитывать влияние скин-эффекта, а также пропускать через геркон, находящийся при МДС удержании достаточно большой ток, который может нарушать контактное покрытие, сложность устройства.

Все это делает данный способ практически непригодным для применения в массовом производстве. При этом, как важный фактор, следует отметить также то, что крутильные движения и естественные косинусоидальные процессы контактирования по характеру далеки друг от друга.

Целью изобретения является повышение надежности отбраковки герконов по величине переходного сопротивления контактов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отбраковки герконов, включающем воздействие на геркон постоянного и"переменного магнитных полей, обеспечивающих замыкание и взаимное перемещение контакт-деталей геркона, измерение падения напряжения иа замкнутых контакт-деталях, обеспечение допустимого уровня величины переходкого сопротивления контактов геркона и отбор герконов по допустимому уровню величины переходного сопротивления контактов геркона, воздействие переменного магнитного поля на геркон осуществляется в направлении его поперечной оси, проходящей через сере-, дину перекрытия контакт-деталей,причем в переменном магнитном поле обеспечивают различный градиент изменения напряженности вдоль указанной поперечной оси геркона относительно контакт-деталей, для раэмыкания контакт-деталей геркона обеспечивают ссотношение н=((Й-j, 898892

3 где (!1=) — модуль напряженности постоянного магнитного поля, )Й) — модуль напряженности переменного магнитного поля, устанавливают скважность наведенногд на концах контактдеталей сигнала в пределах 1,1

1,2, измерение падения напряжения на замкнутых контакт-деталях прОизводят во всем диапазоне возможных контактных нажатий при условии причем отбор геркона по допустимому уровню величины переходного сопротивления контактов производят с учетом характера изменения величины переходного сопротивления контактов в процессе одновременного воздействия постоянного и переменного магнитных полей.

Такое воздействие магнитных полей на контакт-детали геркона приводит к тому, что контактные поверхности контакт-деталей скользят (катятся) относительно друга друга, меняя точки контактирования. Соотношение максимальных значений напряженностей магнитных полей изменяют при измерениях в пределах 1:10 — 1:50. Это обеспечивает изменение контактного нажатия в герконе практически от нуля до максимума, который может быть обеспечен данной конструкцией геркона.

Основное отличие данного способа отбраковки герконов, имеющих загрязнения на контактной поверхности, от известных заключается в том, что отношение напряженности продольного поля к амплитуде переменного неоднородного поперечного поля по абсолютному значению подбирают так, что фиксация наиболее вероятных точек контактирования осуществляется не путем круче ния, а путем взаимного качения контакт-деталей под действием Фарадеевой силы, что по физической природе наиболее близко к реальным процессам коммутации, в результате .чего получают более оптимальные результаты отбраковки.

Другое отличие данного способа заключается в том, что измерение падения напряжения на контактном переходе ведут в широком диапазоне контактных нажатий, что позволит определить большей вероятностью возможные отказы из-за загрязнений: от пленочных до изолирующих посторонних частиц.

Кроме того, геркон коммутирует нндуцированные в контакт-деталях в процессе их перемещения низкие уровни низкочастотного тока и напряжения со

5 скважностью 1, 1 — 2,0.

На фиг.1 изображена схема, с помощью которой производилась отбраковка герконов; на фиг.2 схаматично показано распределение магнитных полей и физический принцип, поясняющий движение качения контакт-деталей в системе магнитных полей; на фиг.3 приведены осциллограммы напряжения на нагрузке геИкона.

Схема, с помощью которой проводилась отбраковка герконов, включает в себя электромагнит 1 переменного тока с полюсными наконечниками, имеющиMH форму радиуса и встречного клина, электромагнит постоянного тока в виде катушек 2, нагрузочное сопротивление 3, электронный осциллограф (Э.0)

4, ламповый милливольтметр 5, латр 6, 25 геркон 7.

Геркон помещают между полюсами электромагнита 1 в катушку 2. С помощью латра 6 в обмотку электромагнита 1 подают переменный ток. В катуш"

3р ку 2 подают постоянный ток.

В результате в контакт-деталях на" водится ЭДС индукции, которая распределяется на контактном переходе и нагрузке. Чем больше загрязнений на

35 контактном переходе, чем больше переходное сопротивление контактов геркона, тем большее напряжение падает на него. Осциллографом или милливольтметром измеряют падение напряжения на

4р нагрузке. Падение напряжения на контактном переходе равно разности между ЭДС, наведенной на вставке-свидетеле, и падением напряжения на на-; грузке. Величину наведенной ЭДС опре45 деляют перед отбраковкой герконов, помещая вставку-свидетель вместо геркона в систему магнитных полей в рабочем режиме напряженностей.

Вставка-свидетель представляет со5р .бой отрезок проволоки из сплава 52Н, впаянной в стеклянную колбу. Размеры отрезка проволоки и стеклянной колбы соответствуют контролируемым герконам.

В данном способе принцип взаимного качения контакт-деталей происходит следующим образом. Контакт-детали намагничивают, продольным постоянным полем Й- до их замыкания. Затем перпен8988<Э2 дикулярно плоскости контяктироняния геркона включают переменное неодно— родное магнитное лоле, которое н зоне контакт-деталей достигает нескольких тысяч эрстед. В зоне перекрытия контакт-деталей вдоль поперечной оси геркона сконцентрировано поперечное магнитное поле, которое перемагинчивает участок перекрытия н направлении попе<1ечной оси симметрии Х. Магнитные силовые линии, пересекающие контактдетали под углом, частично захватываются контакт-деталями и их направление искажается. Если напрянление силовых линий постоянного 11- и переменного Н - полей совпадают, то происходит усиление магнитного потока в контакт-детали, если направление силовых линий не совпадает, то происходит ослабление. потока. В результате изменяется контактное нажатие по длине перекрытия контакт-деталей.

Одновременно с уменьшением контактного нажатия, в неоднородном поле, напряженность которого достаточно велика и достигает нескольких тысяч эрстед, на контакт-детали начинает действовать сила, изгибая их н направлении максимального градиента напряженности магнитного поля. Этот динамический метод описан Секссимиттом и ФарадЕем. Максимальный изгиб контакт-деталей будет при минимальном контактном сцеплении, которое ограничивает прогиб.

Когда МДС продольного поля становится меньше МДС отпускания, геркон размыкается под действием собственных упругих сил. В этот момент силы контяктного нажатия рянны ггугн<1 и отклонение контакт-деталей мак< 1яльно.

Условием для этого является магнитное насыщение контакт-деталей в попереч5 ном поле. При уменьшении напряженности поперечного поля ИЛС н зоне перекрытия контакт-деталей возрастает и геркон замыкается. Однако прогиб .контакт-деталей н этот момент больше, чем при том же соотношении полей перед ряэмыкянием, т.е. для сисTpMbl Во лей н герконе существует гистерис контактных нажатий и гистерезис прогиба контакт-деталей.

Осциллограммы падения напряжения на выгрузке наглядно показывают как меняются точки коптактирования. Отклонения от наведенной формы электрического сигналя характеризуют наличие загрязнений в тех точках поверхности, по которым контактирует гер-. кон.

25 В настоящее время в производстве геркона до 307 общей трудоемкости приходится ня операции контроля,причем до 507 этого контроля сосредоточено на контроле посторонних частиц

ЗО и загрязнений.

Процент 1-го г1редъянления продукции заказчику составляет н среднем

807, основной бряк при этом приходится на нестабильность переходного сопротивления контакта н связи с изме35 непием точек контяктирования от замера к замеру. Внедрение предложенного способа позволит резко снизить трудоемкость контроля, поднять процент

1-ro предъявления н среднем на 107..