CN111474410B - 一种电连接器的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种电连接器的检测方法，具体包括：步骤S1，检测电连接器的接触电阻，得到第n次检测时刻对应的接触电阻R_n；步骤S2，对接触电阻进行预处理，得到第n次检测时刻最优接触电阻y_n；步骤S3，构建电连接器的状态检测模型；步骤S4，根据状态检测模型和最优接触电阻y_n，判断电连接器为连接有效状态或连接不良状态。本发明能够精确检测电连接器的状态，实现对电连接器状态的精准判断。

Description

一种电连接器的检测方法

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，具体涉及一种电连接器的检测方法。

背景技术

电连接器作为一种用于实现电信号的传输和控制以及电子与电气设备之间的电连接的基础元件。在航天、电子、通信等行业应用广泛，数量可观，地位重要。电连接器要求在各种恶劣的环境、各种苟刻的条件下可靠地沟通电路、传递信息、实现特定的功能，其可靠性直接影响到设备能否可靠工作，由电连接器失效而导致***故障的事例时有发生。电气连接的检测方法一直以来广受关注。尽管在电力***中采用了各种各样预防性的维护措施，并且有多个标准/规范提供指导，但是***可靠性的有关问题依然普遍存在。

针对现有技术，首先，电连接器接触电阻的计算方法不够精确；其次，由于接触电阻与接触处材料、表面粗糙度、空间环境等很多因素有关，电连接器接触电阻的计算值精确度太低；然后，目前还没有电连接器的有效状态检测模型，无法对电连接器的状态进行准确检测。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种电连接器的检测方法，能够精确检测电连接器的状态，实现对电连接器状态的精准判断。

所述方法包括：

步骤S1，检测电连接器的接触电阻，得到第n次检测时刻对应的接触电阻R_n；

步骤S2，对接触电阻进行预处理，得到第n次检测时刻最优接触电阻y_n；

步骤S3，构建电连接器的状态检测模型；

步骤S4，根据状态检测模型和最优接触电阻y_n，判断电连接器为连接有效状态或连接不良状态；

所述步骤S2具体包括步骤S21-S23；

步骤S21：依次获取连续四次检测时刻n-3、n-2、n-1、n的接触电阻，得到信号f_n：

步骤S22：定义y₁、y₂、y₃分别等于R₁、R₂、R₃，对信号f_n进行如下处理：

其中，e_n为信号f_n与第n-1次检测时刻最优接触电阻y_n-1的误差值，Δe_n为e_n与e_n-1的差值，α、β为比例系数，Δδ_n为第n次检测时刻时e_n的修正量，δ_n为第n次检测时刻时信号f_n的修正量；

步骤S23：当R_n≥f_n，则第n次检测时刻最优接触电阻为：

当R_n＜f_n时，则第n次检测时刻最优接触电阻为：

所述步骤S3具体为：

通过步骤S2，得到电连接器的最优接触电阻，记为R＝{y₁，y₂，……，y_n}，定义目标函数为：

并且：

其中，u_ij为第j个最优接触电阻属于第i个状态集合的概率值，c_i为对应于最优接触电阻的第i个状态集合的期望量，c为状态集合数目，m为预设常数。

为了确保目标函数能够求解，定义新目标函数

其中，γ_j为不定系数。

对u_ij、c_i求导，并令其为零，进而可以得到使新目标函数最小的u_ij、c_i：

根据给定状态集合数目c、结束阈值ε和最大迭代数，得到各个状态集合对应的c_i、u_ij；

所述步骤S4具体为：

当检测电连接器时，采用两种状态集合，分别是连接有效状态和连接不良状态，采用状态检测模型，求解连接良好状态和连接不良状态分别对应的c1、c2，进而得到对应的概率值

其中，u_effect为待检测的最优接触电阻属于连接有效状态的概率值，d_effect为待检测的最优接触电阻与连接有效状态期望量的差值，d_fail为待检测的最优接触电阻与连接不良状态的差值。

所述根据给定状态集合数目c、结束阈值ε和最大迭代数，得到各个状态集合对应的c_i、u_ij，具体步骤为：

(1)对u_ij进行初始赋值；

(2)根据c_i的计算公式，计算c_i；

(3)如果c_i的变化量小于等于结束阈值ε，或者迭代数达到最大迭代数，则停止计算；否则，利用U_ij的公式计算新的u_ij，重新返回步骤(2)。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提供了一种电连接器接触电阻的计算方法，能够精确的实现电连接器接触电阻的计算。

(2)本发明提供了一种电连接器接触电阻的预处理方法，能够有效去除外界干扰，进一步提高了电连接器接触电阻的计算值。

(3)本发明提供了一种电连接器的有效状态检测模型，能够实现对电连接器状态的精准判断，提高了精准度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的电连接器的检测方法的流程示意图；

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明提供的一种电连接器的检测方法。

如图1所示，本发明提供了一种电连接器的检测方法，所述方法包括：

步骤S1，检测电连接器的接触电阻，得到第n次检测时刻对应的接触电阻Rn。

步骤S2，对接触电阻进行预处理，得到第n次检测时刻最优接触电阻y_n。

步骤S3，构建电连接器的状态检测模型。

步骤S4，根据状态检测模型和最优接触电阻y_n，判断电连接器为连接有效状态或连接不良状态。

进一步地，所述步骤S1包括：

步骤S11：采用A/D芯片对流经电连接器的瞬时电流I_t和电连接器两端瞬时电压U_t进行检测，得到第n次检测时刻的电流检测信号I_n、电压检测信号U_n。

步骤S12：计算第n次检测时刻对应的接触电阻R_n。

电流I_t、电压U_t的关系为：

其中R_t、L分别对应于时间t时电连接器的瞬时接触电阻和等效电感，等效电感L可以从电连接器的数据手册获得。

对公式(1)离散化并变换，得到接触电阻

其中，Δt为检测周期。

进一步地，所述步骤S2包括：

步骤S21：依次获取连续四次检测时刻n-3、n-2、n-1、n的接触电阻，按公式(3)进行处理，得到信号f_n，用于增强检测到的过小的接触电阻，限制检测到的过大的接触电阻。

步骤S22：对信号f_n进行如下处理：

其中，e_n为信号f_n与第n-1次检测时刻最优接触电阻y_n-1的误差值，Δe_n为e_n与e_n-1的差值，α、β为比例系数，Δδ_n为第n次检测时刻时e_n的修正量，δ_n为第n次检测时刻时信号f_n的修正量，同时定义y1、y2、y3分别等于R1、R2、R3。

步骤S23：当R_n≥fn时，则第n次检测时刻最优接触电阻为：

当R_n＜fn时，则第n次检测时刻最优接触电阻为：

进一步地，所述步骤S3包括：

通过步骤S2，得到电连接器的最优接触电阻，记为R＝{y₁，y₂，……，y_n}，定义目标函数为：

并且：

其中，u_ij为第j个最优接触电阻属于第i个状态集合的概率值，c_i为对应于最优接触电阻的第i个状态集合的期望量，c为状态集合数目，m为预设常数。

为了确保目标函数能够求解，定义新目标函数

其中，γ_j为不定系数。

对公式(8)中u_ij、c_i求导，并令其为零，进而可以得到使新目标函数最小的u_ij、c_i：

给定状态集合数目c、结束阈值ε和最大迭代数，对公式(8)-(10)进行求解，得到各个状态集合对应的c_i、u_ij，具体步骤为：

(1)对u_ij进行初始赋值，使其满足公式(7)的约束条件；

(2)根据c_i的公式，计算c_i；

(3)如果c_i的变化量小于等于结束阈值ε，或者迭代数达到最大迭代数，则停止计算；否则，利用U_ij的公式计算新的u_ij，重新返回步骤(2)。

进一步地，所述步骤S4包括：

当用于检测电连接器时，采用两种状态集合，分别是连接有效状态和连接不良状态，采用状态检测模型，求解连接良好状态和连接不良状态分别对应的c1、c2，进而得到对应的概率值

其中，u_effect为待检测的最优接触电阻属于连接有效状态的概率值，d_effect为待检测的最优接触电阻与连接有效状态期望量的差值，d_fail为待检测的最优接触电阻与连接不良状态的差值。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电连接器的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1，检测电连接器的接触电阻，得到第n次检测时刻对应的接触电阻R_n；

步骤S2，对接触电阻进行预处理，得到第n次检测时刻最优接触电阻y_n；

步骤S3，构建电连接器的状态检测模型；

步骤S4，根据状态检测模型和最优接触电阻y_n，判断电连接器为连接有效状态或连接不良状态；

所述步骤S2具体包括步骤S21-S23；

步骤S21：依次获取连续四次检测时刻n-3、n-2、n-1、n的接触电阻，得到信号f_n：

其中，R_t对应于时刻t时电连接器的瞬时接触电阻；

步骤S22：定义y₁、y₂、y₃分别等于R₁、R₂、R₃，对信号f_n进行如下处理：

其中，e_n为信号f_n与第n-1次检测时刻最优接触电阻y_n-1的误差值，Δe_n为e_n与e_n-1的差值，α、β为比例系数，Δδ_n为第n次检测时刻时e_n的修正量，δ_n为第n次检测时刻时信号f_n的修正量；

步骤S23：当R_n≥f_n，则第n次检测时刻最优接触电阻为：

当R_n＜f_n时，则第n次检测时刻最优接触电阻为：

所述步骤S3具体为：

通过步骤S2，得到电连接器的最优接触电阻，记为R＝{y₁，y₂，……，y_n}，定义目标函数为：

并且：

0≤u_ij≤1，1≤i≤c，1≤j≤n，d_ij＝||y_j-c_i||

其中，u_ij为第j个最优接触电阻属于第i个状态集合的概率值，c_i为对应于最优接触电阻的第i个状态集合的期望量，c为状态集合数目，m为预设常数；

为了确保目标函数能够求解，定义新目标函数：

其中，γ_j为不定系数；

对u_ij、c_i求导，并令其为零，进而可以得到使新目标函数最小的u_ij、c_i：

根据给定状态集合数目c、结束阈值ε和最大迭代数，得到各个状态集合对应的c_i、u_ij。

2.根据权利要求1所述的一种电连接器的检测方法，其特征在于，所述根据给定状态集合数目c、结束阈值ε和最大迭代数，得到各个状态集合对应的c_i、u_ij，具体步骤为：

(1)对u_ij进行初始赋值；

(2)根据c_i的计算公式，计算c_i；

(3)如果c_i的变化量小于等于结束阈值ε，或者迭代数达到最大迭代数，则停止计算；否则，利用U_ij的公式计算新的u_ij，重新返回步骤(2)。

3.根据权利要求1所述的一种电连接器的检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11：采用A/D芯片对流经电连接器的瞬时电流I_t和电连接器两端瞬时电压U_t进行检测，得到第n次检测时刻的电流检测信号I_n、电压检测信号U_n；

步骤S12：根据电流检测信号I_n、电压检测信号U_n，计算第n次检测时刻对应的接触电阻R_n。

4.根据权利要求3所述的一种电连接器的检测方法，其特征在于，所述步骤S12具体为：

瞬时电流I_t、瞬时电压U_t的关系为：

其中L对应于电连接器的等效电感，等效电感L从电连接器的数据手册获得；

离散化并变换，得到接触电阻

其中，Δt为检测周期。

Images