电子接插件在线质量检测论文

摘要：本文阐述了车辆电气系统电路设计及线束设计的基本原则，以及元器件、材料的选用规范。关键词：电气系统电路线束设计车辆在现代生活中有着不可或缺的地位和作用，人们通过电气系统了解车辆的运行状况对车辆进行控制。今天小编为大家精心挑选了关于《电子接插件在线质量检测论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

电子接插件在线质量检测论文 篇1：

工件表面质量检测中高速图像采集技术研究

摘要： 针对工件表面质量在线检测过程中的高速图像采集环节，提出了一种工件图像高速采集方法。分析了图像采集中定位精度、运动模糊、曝光时间和工件运行速度之间的定量关系，研究了传送机构与工件表面的振动对图像采集的影响，设计了图像采集时序。利用光电传感器实现工件的快速触发，使用高精度延时模块实现工件的准确定位，通过减小曝光时间控制运动模糊。基于高速采集方法设计了高速图像采集系统，定位精度小于0.1 mm，运动模糊小于1pixel，保证了工件的准确定位和图像的清晰度，有效保证了工件表面质量检测。

关键词： 工件表面质量； 高速图像采集； 运动模糊

引 言

随着我国先进制造业的发展，对工件表面质量在线检测的自动化程度和检测效率提出了更高的要求，工件表面质量高速检测已经逐渐取代低效率的人工观测和低速自动检测的方式[1-2]。大恒图像研制的接插件检测系统能实现对接插件的外观质量和三维尺寸数据的检测，检测效率为20个/s[3]；Keyence提供的薄片零件检测系统对薄片零件实现尺寸和表面质量的检测，检测效率为30个/s[4]。

高速图像采集在高速检测中起着重要的作用，高速图像采集具有自动、速度快、效率高等特点[5-6]，图像的采集质量将直接影响后续的图像处理和分析[7]，关系到工件能否正确定位以及工件表面质量检测的正确性。针对这一关键问题，本文提出了一种高速图像采集方法，重点解决了高速运行状态下的工件定位、运动模糊、成像质量等问题。

1 高速图像在线采集

图1为工件图像高速在线采集装置示意图，采集装置由工件定位模块、控制模块、传送模块、延时模块、数据采集模块和图像采集模块组成。对于运行状态下的工件，其图像需要在指定的位置采集，工件到达视场中心的时刻有一定的随机性，若工件定位不准，CCD捕捉不到有效的工件图像，造成后续图像处理困难。本文采用CCD异步复位模式来采集图像[8]，利用光电传感器对工件快速触发，通过精确的延时保证CCD图像采集与工件到达视场中心的时刻同步。接近传感器至视场中心距离为延时距离d，位移传感器以高速模式工作，响应时间小于100 μs，保证在高速图像采集过程中的响应速度。位移传感器设置在视场外，避免影响到采集的图像，相机下方固定有用于照明的环形LED光源。

图2为采集装置工作时序图，图中T为工件图像采集延时时间，t为相机曝光时间。

图像采集过程为：（1）工件随传送机构运动，接近传感器检测到工件时，产生信号S1；（2）为了满足延时模块电压匹配的需要，同时去除信号S1中的噪声对信号S1的干扰，信号S1经整流电路滤波后变换为TTL信号S2；（3）信号S2经延时模块延时T后，延时模块输出延时信号S3；（4）图像采集卡接收信号S3后，输出信号S4控制CCD曝光，此时工件正运行至视场中心处，CCD采集到图像后，传送图像数据至图像采集卡进行后续处理；（5）数据采集卡接收信号S3，采集工件在曝光时刻的振动位移数据，用于消除振动因素对工件表面质量检测带来的影响。

2 高速图像采集影响因素分析

2.1 工件定位

高速传送状态的工件需要对其进行准确定位才能保证CCD采集到准确、清晰的工件图像，若工件定位不准，工件图像会出现不在视场区域内或者部分工件图像在视场区域内的情况。高速图像采集环境下，工件的准确定位是由高精度的延时来保证的。

相机在工件进入视场中心时采集图像，设传送机构的速度恒定为v，延时距离为d，则由图1得延时时间T满足

为了使被测物定位更准确，要求在曝光时被测物不超出相机视场，因延时距离固定为d，工件在视场中心的位置固定，定位精度S的计算公式为

式中：v为传送机构速度；Δv为传送机构速度变化量；Δt1为接近传感器的响应时间；Δt2为定时计数器的最小延时单位，因接近传感器的光点响应速度可以忽略不计。定位精度显示了装置对被测工件的定位能力，S越小，表示装置的定位精度越高，越有利于图像处理分析。

2.2 运动模糊

运动模糊是指工件与光学成像系统之间因相对运动而产生的图像模糊现象，运动模糊使得图像表面细节模糊不清，造成图像处理困难或者处理错误。高速在线检测过程中，由于工件运行的速度较快，运动模糊对图像的影响较大。

当传送机构的速度v一定时，设相机曝光时间为t，则被测对象相对成像系统的运动模糊值x1为

由式（4）可知，控制运动模糊值常用的方法就是减小曝光时间，故在高速图像采集时应采用高速电子快门。

2.3 曝光时间的计算

曝光是指被拍摄的物体通过光纤传载的方式被感光器件捕捉到并呈现的过程，而曝光时间即为这个过程中耗费的时间。根据式（4），若把运动模糊值x2控制在K的误差范围内，则曝光时间t为

曝光时间的减小会使得图像亮度不足，明暗难以辨认，此时需要靠高亮度的光源和大通光孔径来弥补光源不足，从而实现运动模糊的控制。

2.4 振动因素

在对工件进行高速图像采集的过程中，由于传送机构运行速度较快，会在传送机构表面与工件表面产生振动，从而严重影响图像采集的质量，进而对工件尺寸检测精度产生影响。由于振动改变了光学成像中物像之间的比例，导致工件在图像上所占像素个数的变化，而计算工件尺寸时采用的是静态标定时的图像放大率，所以会引起尺寸测量误差。通过测量振动位移，可以实时修正图像放大率，及时消除振动因素对图像质量带来的影响。

3 高速图像采集实验

3.1 工件定位实验

本文选用Basler A504k高速工业相机（分辨率为1 280*1 024，CCD像元尺寸为12 μm×12 μm，帧率为500帧/s），成像镜头为Nikon AF MICRO NIKKOR，其焦距为60 mm，相对孔径为2.8。照明光源为VLight HX-A15-D70-R3-B环形半导体光源。定时计数器选用ADLINK PCI 8554，该计数器基频为8 MHz，最小定时单位t=1/8 MHz-1=125 ns。以直径5.400 mm的圆形垫片工件为实验对象，对其进行静态标定，图像放大率为0.8，工件两边缘所占像素个数为360 pixel。

图3为不同延时下同一工件图像，（a）为50 ms延时下工件原始图，（b）为70 ms延时下工件原始图。

传感器的响应时间Δt1为100 μs，传送机构速度v为220 mm/s，定时计数器最小定时单位Δt2为125 ns，延时时间T为60 ms，传送机构在60 ms内的速度变化量可忽略。则根据式（2）计算定位精度S为0.02 mm。可以看出不同的延时下工件在图像中的位置不一致，（b）比（a）向右偏移了300 pixel。对高速运行的工件设置精确的延时可以保证工件图像采集都在同一个位置。

3.2 运动模糊实验

如果系统采集工件的速度为20个/s，传送带速度为220 mm/s，则根据式（4）若将运动模糊控制在1 pixel内，曝光时间需要小于68 μs。

图4为曝光时间不同时的工件图，（a）为曝光时间为50 μs的工件截取图像，（b）为800 μs的工件截取图像，可以看出50 μs的工件图像边缘更清晰。

在修正图像放大率及消除振动对图像质量的影响后，对同一工件在曝光时间分别为50 μs与800 μs时进行多次尺寸测量。以6次实验结果为1组数据，共50组实验数据，表1为随机抽取的1组不同曝光时间下的工件尺寸测量结果。

表1是对同一工件在不同曝光时间下所采集的图像进行处理后得到的结果，其中已考虑了测量工件在曝光时刻的振动位移，实时修正了图像放大率，消除了振动对图像质量带来的影响。在曝光时间为50 μs时，工件尺寸测量误差在1个像素内，即运动模糊控制在1个像素内。因曝光时间为800 μs的工件尺寸测量误差较大，此时运动模糊对工件尺寸测量影响较大。

4 结 论

本文针对工件高速在线检测的实际需要提出了一种具有通用性的高速图像采集方法，该方法可以对运动物体进行高速在线图像采集。以圆形垫片为实验工件，验证了以异步复位模式配合快速触发、高精度延时实现高速运动工件在线图像采集方法的有效性。通过设置合适的参数提高定位精度，通过控制运动模糊值采集到清晰的图像，该方法可为图像处理工作提供良好的原始图像。本文方法具有通用性，可为高速在线图像采集提供参考。

参考文献：

[1] 王剑平，奚立峰，潘尔顺.基于机器视觉的齿轮缺陷快速检测[J].起重运输机械，2004（5）：41-43.

[2] 黄德天，刘雪超，吴志勇，等.基于Camera Link的高速图像采集处理系统设计[J].吉林大学学报：工学版，2013，43（增刊）：309-312.

[3] 韩芳芳.表面缺陷视觉在线检测关键技术研究[D].天津：天津大学，2011.

[4] 侯宏录，高伟平.500 fps图像采集及实时显示关键技术研究[J].光学仪器，2013，35（2）：52-57.

[5] 王宏涛，何晓波，陈琪.形状尺寸自动检测系统的设计[J].计量学报，2011，32（3）：221-226.

[6] 耿欣，张福民.计算机图像技术在高温锻件尺寸测量中的应用[J].计量学报，2014，35（1）：13-17.

[7] GORPAS D，POLITOPOULOS K，YOVA D.A binocular machine vision system for three-dimensional surface measurement of small objects[J].Computerized Medical Imaging and Graphics，2007，31（8）：625-637.

[8] 吴开华，叶亭，胡少鹏.基于异步复位的在线图像采集方法研究[J].光子学报，2008，37（增刊）：6-9.

（编辑：刘铁英）

作者：诸晓锋　吴开华

电子接插件在线质量检测论文 篇2：

车辆电气系统线路的设计与分析

摘要：本文阐述了车辆电气系统电路设计及线束设计的基本原则，以及元器件、材料的选用规范。

关键词：电气系统电路线束设计

车辆在现代生活中有着不可或缺的地位和作用，人们通过电气系统了解车辆的运行状况对车辆进行控制。随着人们对车辆安全性、舒适性、经济性、排放性等要求的提高，车辆上的用电设备增多，自动化程度的提高而且要求这些操作简便快捷，使车辆电气系统越复杂。

车辆上的电气系统由用电设备及线束组成。用电设备的供电系统如何设计，设计的是否合理，直接关系到车辆用电设备的正常工作及行车的安全性。车辆电气系统中线束是车辆线路的网络主体，所以线束变的越来越重要，但车身给予线束的空间却越来越小，所以车辆线束的质量也是车辆电气系统的另一个关键所在。

1 整车电路设计

整车电路设计主要包括：(1)电源分配设计；(2)线路的保护设计。

1.1 电源分配设计

世界各国的车辆线路设计的出发点基本上都是以安全为主。划分不同的供电方式就是为确保电源系统及用电设备的正常工作。(1)蓄电池直接供电系统。蓄电池通过自身存储的电能直接供给电器使用，蓄电池与发电机连接，能确保蓄电池储存的电能被消耗的情况下能通过发电机充电而得到补充，从而发挥蓄电池的正常功能，使车辆能保持正常的工作状态。能使用蓄电池直接供电的设备有两种，首先是启动车辆所用的启动设备，只能用蓄电池的电能，一旦发动机正常工作，设备即完成工作；第二种设备的特点是可以使用蓄电池提供的电能也可以使用发电机提供的电能，这部分用电设备一般为汽车的安全部件和重要部件。当车辆行驶或者发动机怠速以上运转时，发电机为蓄电池充电的同时为车上的这些用电设备供电，当发动机停止工作时这些用电设备的供电便由蓄电池提供，这时要避免使用过大电流的用电设备，以确保蓄电池的性能正常发挥。

1.2 线路保护

线路保护主要是对线路及用电设备加以保护。线路保护设备常用的有熔断器和易熔线以及安全搭铁。一般的线路保护用熔断器。常用的片式快熔性熔断器（即通常称为保险片），有结构简单、可靠性好、耐震性强、易检测、更换简单等许多优点。其额定电流值通常有5A、10A、15A、20A、30A等。其额定容量根据用电设备的最大连续工作电流计算，经验公式：熔断器额定容量=电路最大工作电流/80%（或70%）。线路中应尽量避免电阻型用电设备与电感型用电设备共用一路熔断器。发动机的ECU、ABS等对整车性能及安全影响较大且易受其他用电设备的干扰，需单设熔断器，发动机传感器类、各类报警器、信號灯及外部照明灯、喇叭等用电设备对整车性能及安全影响也较大，但该类用电设备对相互间的干扰不是很敏感，可以根据情况选择共用熔断器。而为了增加车辆舒适性而设置的普通用电设备可根据情况选择共用一路熔断器。蓄电池直接引出的线路保护一般用易熔线，其特点是当线路通过极大的过载电流时，易熔线能在较短时间内（一般≤5s）熔断，从而切断电源，防止发生恶性事故。易熔线的线路长度常用的有（50±5）mm、（100±10）mm、（150±15）mm 三种。车辆电气系统线路中的搭铁一般通过电路中的孔式接头实现的，也有通过用电设备内部短接实现的。内部直接短接实现的一般为发电机，电子调节器等。为增加安全性，发动机、车身一般要单独连接到蓄电池的负极。发动机搭铁线、蓄电池负极线导线截面积较大，应尽量控制好线长，减少电压降。

易熔线常用的截面积及其对应颜色分别为：

2 线束的设计

车辆电路连接功能的实现是通过线束来完成的，线束的质量直接关系到车辆的安全及性能。线束主要由导线、接插件、护套以及线束外的包扎材料组成。车辆线束的使用环境及作用决定线束所用的导线、波纹管、橡塑管以及胶带、护套等原材料需要耐磨、阻燃、耐热等，而导线绝缘层和胶带更是在绝缘性能上有更高的要求。在线路设计安全合理的前提下影响线束质量的关键有导线的选取及接插件的选取。(1)车辆线束用导线为多芯软线又称低压电线，常用的导线种类有日标（AVS）、国标（QVR）、德标（FLRY）、美标等系列。常用的导线规格有标称截面积0.5 mm2、、0.75 mm2、、1.0 mm2、、1.5 mm2、、2.0 mm2、、2.5 mm2、、4.0 mm2、等，不同截面积的导线允许负载电流值不同，用于连接不同功率的用电设备。线束用导线的截面积根据工作电流的大小不同来选取。对于一些电流特别小的用电设备，为了保证应有的机械强度，导线的截面积不得小于0.5 mm2,。当导线过长或导线经多个接插件转接后到用电设备时电压降较大，可适当将线径放大。导线的截面积标注在颜色代码前，单位为1平方毫米时不标注。导线的颜色分为单色和双色两种。单色线绝缘层表面为一种颜色，主要有黑（B）、白（W）、红（R）、绿（G）、黄（Y）、棕（Br）、蓝（Bu）、灰（Gr）、紫（V）、橙（O）等，双色线绝缘层表面两种颜色，导线颜色中面积比例大的称为主色，代号用两种颜色的代号一起表示，主色在前。如：黄白（YW）。(2)线束接插件及护套也是影响线束质量的关键因素，接插件的性能直接关系到线束整体的性能，对全车的电器稳定性、安全性起着关键的作用。接插件首先要保证接触良好，接触电阻小，可靠性好，在选用时要根据流过导线的电流和允许的接插件规格选用合适的插接件。接插件端子材质一般用黄铜或紫铜，还可根据不同需要选择不同的镀层。通常用的插接件分圆柱式和片式两种：圆柱式有１系列、２.２系列和３系列；片式有４.８系列、6.3系列、7.8或9.5系列等。在护套类型的选择上一般在驾驶室内的护套对密封防护要求不是很高，可自主选取普通型的，而在发动机仓内及车身外部的的护套则要求必须选用带防水结构的，尤其对电子控制单元多采用全密封式结构。蓄电池电缆接头（电瓶夹）内部为锥体，锥度为1:9，电瓶夹的材料为镀锡铜、镀锌铜、或铅锑合金。(3)波纹管在线束包扎中一般占到60%左右，甚至更多，对其耐磨性、耐高温性、阻燃性及耐热性都有较高要求，所用材质一般分PP 、PA两种，PA材质在阻燃、耐磨方面优于PP材质，PP材质在抗弯曲疲劳性方面更有优势。

允许通过电流与导线截面积的关系经验理论值：

参考文献：

[1] QC/T 29106-2004 汽车用低压电线束技术条件[S].

[2] QC/T 417.1-5-2001 车用电线束接插器[S].

[3] QC/T 420-2004 汽车用熔断器[S].

[4] QC/T 220-1996 汽车用易熔线[S].

[5] 罗锦陵,章一舫,关友康.汽车电器产品手册[M].上海:上海交通大学出版社,1994：682～687.

作者：付凤燕 王凤雨

电子接插件在线质量检测论文 篇3：

电阻检测法在家电维修中的应用

摘要：当前社会是一个不断变化和进步的时代，随着人们的消费水平不断的提高，家用電器越来越多的出现在人们的生活中，这些家电的增多也带来了维修以及检测中的难点问题。本文主要介绍了电阻检测法的检测原理及在家电维修中的应用。

关键词：家用电器；电阻器；维修；检测

随着消费时代的到来，家用电器越来越多的出现在人们的生活中。家用电器越来越精细，品种也越来越多，技术越来越复杂，不可避免的在使用过程中出现这样那样的问题，通常，在检查家电时，大部分的问题都是出在电阻器。因此，我们既要了解各种不同的电阻器，也要了解不同的器件可能产生的不同问题，然后进行专项检查。本文主要介绍了电阻检测法在家电维修中的应用。

1 电阻的作用

电阻是一个物理量，表示导体对电流阻碍作用的大小，英文名称为“resistance”，我们常见到的是它的简写“R”，它是物理学中导体的一种基本性质。对于一个导体来说，电阻值越大表明其对电流的阻碍越大，不同类型的导体电阻值是不同的。电阻的单位是欧，用“Ω”表示，较大的阻值通常还用千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）作为单位。

在家用电器中，电阻有很多的使用，包括限流电阻、分压电阻等，通过在家电内部电路中设置电阻器，可以控制其电路中的电流。一些特殊的电阻在家用电器中还可以起到电压保护、高压灭弧、抑制浪涌电流、消噪、吸收尖峰脉冲等作用。电阻在家用电器中的使用非常的广泛，具有非常重要的意义。

电阻法就是利用数字万用表的欧姆档检测家用电器的各个电路模块、导体、半导体元件的电阻值，用来判别故障位置的重要方法。

2 电阻法的应用

（1）开关件的检测。家用电器中包含大量的开关组件，这些开关组件长时间的使用会出现不同的可靠性问题，测量开关组件的断开阻值和闭合阻值是判别其质量是否存在问题最常用的方法。首先调整数字式万用表挡位为欧姆挡，调整量程为“Rx10k”。用万用表的表笔测量电阻器上的两个引脚，不断开电路进行在线测量，在线测量的结果正常情况下开关元件的闭合电阻小于0.5欧，断开电阻几千欧以上，否则该开关器件是故障件，需要进行更换。

（2）普通电阻的检测。电阻法测量时，首先把万用表挡位调整为欧姆挡，用红、黑表笔在线测量元器件的电阻值，多次测量并记录下来，然后把表笔互换一次，再次测量，尽可能的排除外在电路网络的影响，并且不断缩小故障区域，重点怀疑元件脱焊后进行精确测量；多次测量后的值与电阻实际的值进行比较，若是比较接近则电阻是正常，若读数差别比较大则说明电阻出现故障，需要更换同类型的电阻。

（3）热敏电阻的检测。热敏电阻的性能和普通的电阻有很大差别，其电阻值随温度的变化较大，检测时，用数字万用表的欧姆档机械能测量，主要包含两个步骤：第一次在室温下进行测量，用表笔测量热敏电阻的两端测出实际阻值，并与标称阻值相比较，误差在±2Ω为正常，误差过大则说明其性能故障不能使用；第二次为加温测量，用吹风机或其他方式使得热敏电阻器升温，观察电阻值的变化（一般情况下正温度系数的热敏电阻随着温度的升高电阻值增大，负温度系数的热敏电阻随着温度的升高电阻值降低），如果电阻值没有跟随温度变化而变化，就说明此热敏电阻器性能恶化，需要进行更换。

（4）压敏电阻的检测。压敏电阻通常并联在电路中使用，当电阻两端的电压超出额定值时，电阻内阻急剧变小，呈现短路状态，将串连在电路上的电流保险丝熔断，从而起到保护作用。压敏电阻在电路中，常用于电源过压保护和稳压作用。

测量时将数字万用表置10k档，表笔触碰所需测量的电阻器上的两个引脚，万用表上显示出测量值，将该测量值与压敏电阻标称值进行对比，若测量值偏离标称值较大，则说明压敏电阻已损坏，需要进行更换。

（5）接插件检测。在家用电器内部，有电源转换座、电路接线座、显示接线座等各种各样的接插件，这些接插件都可以用电阻法进行检测。对于圆孔型插座通过插头插入与拨出来测量接触电阻；对于其他接插组件，通过摆动接插件来测量接触电阻；一般情况下，接触电阻接近零欧，若是接插件的的电阻值比较大或者是阻值不断变化，则表示有接触不良的故障，需要更换该接插件。

3 结语

近些年来，科学技术的发展突飞猛进，人们的从生活水平有了很大的提高，消费层次也有着巨大的变化，家用电器的使用越来越普遍，使用过程中出现的各种问题也使检测和维修也会变得更加智能化。上面所阐述的是一些比较基本的检测方法，对于比较复杂的器件和故障现象，还是要针对其不同原理进行检测和维修，在此不再一样赘述。

参考文献：

[1]杨泽彬.浅谈家电维修中的检测技术[J].中国新技术新产品，2014，15.

[2]胡斌.电子元器件应用实战[M].北京：电子工业出版社，2009.

[3]杨春燕.新特电子元器件应用手册[M].福州：福建科学技术出版社，2004.

基金项目：杨凌职业技术学院自然科学研究基金项目“智能家电控制系统的研究”（A2018046）

作者简介：李小平（1963），男，汉族，陕西长安县人，研究方向为应用电子技术。

作者：李小平