1 前言
本文寫了音視頻傳輸連接器FAKRA和HSD的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法,編寫的初衷是方便主機(jī)廠對(duì)HSD和FAKRA產(chǎn)品的應(yīng)用、選型、還有性能驗(yàn)證提供一些參考意見。關(guān)于連接器的普通電性能、機(jī)械性能還有耐久性能大家都很熟悉了,各個(gè)公司也有成熟的標(biāo)準(zhǔn),但是對(duì)于這類連接器的數(shù)據(jù)傳輸性能,我認(rèn)為,做線束的工程師對(duì)這塊還是存在很多迷惑的,所以我重點(diǎn)對(duì)著部分做了一些研究。當(dāng)然,這兩類插件的應(yīng)用也不僅僅局限于此,文中的參數(shù)也是仁者見仁智者見智,這也只是小編的一些經(jīng)驗(yàn)之談。
2 術(shù)語和定義
為了防止有人看不明白文中涉及的術(shù)語和定義,我這里先解釋一下:
FAKRA連接器 FachkreisAutomobil Connector
FAKRA是一種射頻信號(hào)連接器(以下簡(jiǎn)稱FAKRA)。
HSD連接器 HighSpeed Data Connector
HSD是一種高速數(shù)據(jù)連接器,支持USB2.0、LVDS、IEEE1394、ETHERNET協(xié)議的傳輸(以下簡(jiǎn)稱HSD)。
FAKRA、HSD連接器結(jié)構(gòu)
FAKRA、HSD連接器由護(hù)套、內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、壓接環(huán)組成(見圖1)。
圖1 結(jié)構(gòu)示意圖
FAKRA、HSD連接器的內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體、壓接環(huán)壓接后組成導(dǎo)體組件(見圖2)。
圖2 導(dǎo)體組件示意圖
特性阻抗Impedance
由于在整個(gè)傳輸線上阻抗維持恒定不變,特性阻抗就是表達(dá)傳輸線的這種特性的名稱。
插入損耗Insertion Loss
插入損耗是指發(fā)射端與接收端之間,插入電纜或元件產(chǎn)生的信號(hào)損耗,通常指衰減。插入損耗以接收信號(hào)電平的對(duì)應(yīng)分貝(dB)來表示。
反射損耗 ReturnLoss
是電纜鏈路由于阻抗不匹配所產(chǎn)生的反射,一般是inline處的反射。不匹配主要發(fā)生在連接器的地方,但也可能發(fā)生于電纜中特性阻抗發(fā)生變化的地方。
3 技術(shù)要求
音視頻傳輸連接器的性能一般來說,有下表中這些技術(shù)參數(shù)需要關(guān)注:
表1 技術(shù)要求
項(xiàng)目 | 技術(shù)要求 | 試驗(yàn)方法 | ||
基本特性 | 外觀及尺寸 | 外觀及尺寸 | 1、FAKRA的interface應(yīng)符合ISO20860-1的要求 2、HSD的interface應(yīng)符合TS 2008001 中10.2的要求 3、其余要求符合跟普通連接器要求一致就行。 | |
機(jī)械強(qiáng)度 | 導(dǎo)體組件的導(dǎo)線附著力 | ≥110N | ||
導(dǎo)體組件對(duì)護(hù)套插入力 | ≤30N | |||
導(dǎo)體組件對(duì)護(hù)套保持力 | ≥110N | |||
導(dǎo)體組件插入/拔出力 | 插入力<20N 拔出力:2N-20N | |||
解鎖力 | 跟普通連接器要求一致就行 | |||
連接器插入力與拔出力 | 跟普通連接器要求一致就行 | |||
連接器保持力 | ≥110N | |||
連接器側(cè)向負(fù)荷力 | ≥75N | |||
塑殼防誤操作對(duì)配力 | ≥80N | |||
密封性 | 跟普通連接器要求一致就行 |
表1(續(xù))
項(xiàng)目 | 技術(shù)要求 | 試驗(yàn)方法 | |||||||||||||
基本特性 | 電氣特性 | 接觸電阻 |
| ||||||||||||
壓接金相分析 | 壓接翼間隙:不小于端子壁厚的1/10 壓接翼差值:不小于端子壁厚的1/2 毛刺高度:不大于端子壁厚 毛刺寬度:不大于端子厚度的1/2 基底厚:不小于端子厚度的3/4 | ||||||||||||||
X光無損探傷 | 芯線和屏蔽絲之間沒有游離屏蔽絲和短接 | ||||||||||||||
絕緣電阻 | 跟普通連接器要求一致就行 | ||||||||||||||
耐高壓電 | FAKRA:800V AC HSD: 500V AC | ||||||||||||||
數(shù)據(jù)傳輸性能 | 特性阻抗 | FAKRA應(yīng)保證特性阻抗50±6Ω線50±3Ω HSD應(yīng)保證特性阻抗100±15Ω線100±6Ω | |||||||||||||
插入損耗 | 見下表 | ||||||||||||||
返回?fù)p耗 | FAKRA:≤ -15.6dB 0 to 2 GHZ ≤ -14 dB 2 to 3 GHZ HSD:≤ -20 dB 0to 1.0 GHz ≤ -17 dB 1to 2.0 GHz | ||||||||||||||
屏蔽性能 | FAKRA應(yīng)滿足3GHZ下≤-45dB HSD應(yīng)滿足0 - 1 GHz≤ -65 dB 、 1 - 2 GHz≤ -60 dB | ||||||||||||||
組內(nèi)時(shí)滯(僅適用HSD) | 90°插件≤25ps 180°插件≤5ps 線≤25ps/m | ||||||||||||||
組間時(shí)滯(僅適用HSD) | 插件≤5ps 線≤25ps/m | ||||||||||||||
近端串?dāng)_(僅適用HSD) | <-30dB to 1GHz | ||||||||||||||
遠(yuǎn)端串?dāng)_(僅適用HSD) | <-35dB to 1GHz | ||||||||||||||
眼圖(僅適用HSD) | 適配芯片廠家提供眼圖要求 |
表1(續(xù))
項(xiàng)目 | 技術(shù)要求 | 試驗(yàn)方法 | ||
耐環(huán)境特性 | 機(jī)械環(huán)境 | 重復(fù)插入及拔出 | 重復(fù)插拔25次后結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |
結(jié)合溫度振動(dòng) | 試驗(yàn)期間,電阻值連續(xù)大于7Ω的時(shí)間不應(yīng)大于1μm。試驗(yàn)后,結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
機(jī)械沖擊 | 試驗(yàn)期間,電阻值連續(xù)大于7Ω的時(shí)間不應(yīng)大于1μm。試驗(yàn)后,結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
落下試驗(yàn) | 試驗(yàn)后,連接器無破損及任何影響使用的損壞 | |||
氣候環(huán)境 | 耐熱性 | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | ||
耐寒性 | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
冷熱沖擊 | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
溫濕度循環(huán) | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
耐水性能 | 試驗(yàn)后連接器內(nèi)部無可見水跡 | |||
防塵性能 | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
耐鹽霧性能 | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
抗化學(xué)液性能 | 結(jié)合基本性能和測(cè)試表進(jìn)行評(píng)估 | |||
其他性能 | 阻燃性能 | 跟普通連接器要求一致就行 | ||
氣味 | 跟普通連接器要求一致就行 |
溫度等級(jí)分類:
表4溫度等級(jí)分類(T)
等級(jí) | 工作溫度范圍(℃) | 環(huán)境溫度范圍(℃) | 使用位置 |
T1 | -40 ~ +100 | -40 ~ +85 | 乘客區(qū)和行李艙 |
T2 | -40 ~ +125 | -40 ~ +100 | 發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)非發(fā)動(dòng)機(jī)本體 |
T3 | -40 ~ +155 | -40 ~ +125 | 發(fā)動(dòng)機(jī)本體及發(fā)熱附件 |
T4 | -40 ~ +175 | -40 ~ +150 | 高溫部位,供需雙方協(xié)商 |
FAKRA插損要求:
FAKRA適配同軸電纜的插損
0.1GHz | 0.8 GHz | 1 GHz | 2 GHz | 2.5 GHz | 3 GHz | |
RG174/m | ≤0.3 dB | ≤0.82 dB | ≤0.92 dB | ≤1.36 dB | ≤1.55 dB | ≤1.72 dB |
RTK031/m | ≤0.18 dB | ≤0.53 dB | ≤0.6 dB | ≤0.9 dB | ≤1.03 dB | / |
Inline | ≤0.3 dB to 3GHz |
整個(gè)FAKRA回路的插損要求為:電纜插損(查表)*長(zhǎng)度+inline插損*inline數(shù)
HSD插損要求:
0.25GHz | 0.4 GHz | 0.5 GHz | 0.8 GHz | 1 GHz | |
Dacar535系列及其等效星絞線(/m) | ≤0.62dB | ≤0.76 dB | ≤0.88 dB | ≤1.18 dB | ≤1.36 dB |
Inline | ≤0.2 dB to 1GHz |
整個(gè)HSD回路的插損要求為:電纜插損(查表)*長(zhǎng)度+inline插損*inline數(shù)
4 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)前提
在所有試驗(yàn)開始前,都應(yīng)將樣品在室溫(23±5)℃,相對(duì)濕度45%-75%下存放24h,除非另有規(guī)定。
試驗(yàn)條件
a) 應(yīng)使用沒有使用過的樣品且樣品的尺寸必須符合試驗(yàn)的要求;
b) 試驗(yàn)過程中,線束所選用的電線規(guī)格應(yīng)記錄在試驗(yàn)報(bào)告中;
c) 各項(xiàng)試驗(yàn)及各試驗(yàn)樣品不能相互影響。例如在高溫箱里試驗(yàn)樣品相互間要保持一定距離,不能相互接觸及堆放;
d)在整個(gè)試驗(yàn)過程中,不允許為達(dá)到較好的試驗(yàn)結(jié)果,而在端子表面上涂抹潤(rùn)滑油或其他附加物。但允許生產(chǎn)過程中遺留的潤(rùn)滑劑的存在。
e)HSD測(cè)試需要制作專用高頻PCB測(cè)試版,制作原則:支持差分阻抗100歐姆,四條通路長(zhǎng)度相同。
試驗(yàn)要求見下表
表2 試驗(yàn)要求
耐環(huán)境性能 | |||||||||||||||
初期特性 | 重復(fù) 插入及拔出 | 結(jié)合 溫度 振動(dòng) | 機(jī)械 沖擊 | 落下 試驗(yàn) | 耐熱性 | 耐寒性 | 冷熱沖擊 | 溫濕度循環(huán) | 耐水性能 | 防塵性能 | 耐鹽霧性能 | 抗化學(xué)試液 | |||
外觀檢查 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ★ | ○ | ○ | ○ | ||
尺寸檢查 | ○ | ||||||||||||||
導(dǎo)體組件的導(dǎo)線附著力 | ○ | ||||||||||||||
導(dǎo)體組件對(duì)護(hù)套插入力 | ○ | ||||||||||||||
導(dǎo)體組件對(duì)護(hù)套保持力 | ○ | ||||||||||||||
導(dǎo)體組件插入/拔出力 | ○ | ||||||||||||||
解鎖力 | ○ | ○ | |||||||||||||
連接器插入力與拔出力 | ○ | ○ | |||||||||||||
連接器保持力 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||||||||||
連接器側(cè)向負(fù)荷力 | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||||
塑殼防誤操作對(duì)配力 | ○ | ||||||||||||||
密封性 | ★ | ★ | ★ | ★ | ★ | ||||||||||
接觸電阻 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||||||
絕緣電阻 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ★ | ○ | ○ | ★ | ||||||
耐高壓電 | ○ | ||||||||||||||
特性阻抗 | ○ | ○ | H | H | ○ |
表2 續(xù)
耐環(huán)境性能 | ||||||||||||||||
初期特性 | 重復(fù) 插入及拔出 | 結(jié)合 溫度 振動(dòng) | 機(jī)械 沖擊 | 落下 試驗(yàn) | 耐熱性 | 耐寒性 | 冷熱沖擊 | 溫濕度循環(huán) | 耐水性能 | 防塵性能 | 耐鹽霧性能 | 抗化學(xué)試液 | ||||
插入損耗 | ○ | H | H | H | H | |||||||||||
返回?fù)p耗 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |||||||||||
屏蔽性能 | ○ | |||||||||||||||
組內(nèi)時(shí)滯 | H | H | H | H | H | |||||||||||
組間時(shí)滯 | H | H | H | H | H | |||||||||||
串?dāng)_ | H | H | H | H | H | |||||||||||
眼圖 | H | H | H | H | H | |||||||||||
阻燃性能 | ○ | |||||||||||||||
氣味 | ○ | |||||||||||||||
注:○:所有的連接器 H:僅針對(duì)HSD連接器 ★:僅針對(duì)防水型連接器 |
5 試驗(yàn)方法
5.1試驗(yàn)方法
5.2.1 外觀檢查
正常視線強(qiáng)度、顏色下,保持正常的視距及適當(dāng)光照。檢查端子,護(hù)套及連接器的變形破損或類似外觀性能。
5.2.2 尺寸檢查
選用合格的儀器,量具,按照產(chǎn)品圖紙對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢查。
5.2.3 導(dǎo)體組件的電線附著力
將導(dǎo)線與導(dǎo)體組件壓接好后,在距壓合部位50~100mm處,以50mm/min的速率,沿軸向拉該電線,量測(cè)該電線被拉斷或脫離壓合部位時(shí)的力。
5.2.4 導(dǎo)體組件對(duì)護(hù)套插入力
將護(hù)套固定,在沿軸方向上以50mm/min的速率將導(dǎo)體組件插入護(hù)套中,導(dǎo)體組件必須被正確鎖定,測(cè)量插入過程中的力。測(cè)試過程中電線不能彎曲。對(duì)于防水件,應(yīng)配合對(duì)應(yīng)防水栓測(cè)量。
5.2.5 導(dǎo)體組件對(duì)護(hù)套保持力
將一個(gè)與導(dǎo)線壓接好的導(dǎo)體組件,正確插入護(hù)套內(nèi),在距離壓合點(diǎn)50~100mm處,以50mm/min的速率,沿軸向拉該電線,量測(cè)端子從護(hù)套拔出時(shí)的力,應(yīng)分別記錄導(dǎo)體組件二次鎖機(jī)構(gòu)已發(fā)生作用的力。
5.2.6 導(dǎo)體組件插入/拔出力
將導(dǎo)體組件的一端固定,在軸向上以50mm/min的速度插入及拔出配套導(dǎo)體組件,測(cè)量過程中所須的力。
5.2.7 解鎖力
如圖3示,根據(jù)連接器鎖合結(jié)構(gòu),在最容易鎖合解鎖處施加力,測(cè)量使A值等于0時(shí)所需力。
圖3解鎖力測(cè)試示意圖
5.2.8 連接器插入/拔出力
插入力:取一對(duì)組裝好的FAKRA/HSD連接器,將一端固定,在鎖扣發(fā)生作用情況下,將另一端以50mm/min速率插入固定端,測(cè)量結(jié)合過程中的負(fù)載。
拔出力:取一對(duì)組裝好的FAKRA/HSD連接器,對(duì)插后將一端固定,在鎖扣均不發(fā)生作用的情況下,將另一端以50mm/min速率拔出固定端,測(cè)量拔出過程中的負(fù)載。
5.2.9 連接器保持力
取一對(duì)一對(duì)組裝好的FAKRA/HSD連接器,對(duì)插后將一端固定,在鎖扣發(fā)生作用情況下,將另一端以50mm/min速度拔出固定端,測(cè)量拔出時(shí)所需要的負(fù)載。
如圖4示,根據(jù)連接器的鎖合構(gòu)造,在軸方向及相對(duì)各面傾斜45°的5個(gè)方向中,選擇最容易使解鎖裝置解除的方向進(jìn)行測(cè)量。
圖4保持力測(cè)試示意圖
5.2.10 連接器側(cè)向負(fù)荷力
取一對(duì)組裝好的FAKRA/HSD連接器(其中一端與板端焊接,另一端連接線端),對(duì)插后在鎖扣發(fā)生作用情況下,用緩慢的拉力拉動(dòng)線端,直到拉力達(dá)到75N。拉動(dòng)的方向按如下:
拉動(dòng)方向:C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8;要求測(cè)試結(jié)束后無視覺上的損壞。
5.2.11 塑殼防誤操作對(duì)配力
采用齒形不對(duì)配的塑殼進(jìn)行測(cè)試。固定一端塑殼,另一端塑殼采用夾具(并接入力測(cè)試設(shè)備),在軸向方向?qū)Σ?,?dāng)達(dá)到誤操作對(duì)配力時(shí),整個(gè)塑殼沒有任何損壞。
5.2.12 密封性
此項(xiàng)試驗(yàn)僅適用于防水型FAKRA、HSD。
如圖7示,在一對(duì)插接好的防水型FAKRA或HSD護(hù)套上開一小孔或護(hù)套任一孔位插入導(dǎo)管注入壓縮空氣。試驗(yàn)前,護(hù)套除導(dǎo)管外的部位應(yīng)做密封措施。將連接器沉浸在水面100mm以下,以每次導(dǎo)入9.8 kPa的壓縮空氣并保持30s,觀察有無氣泡產(chǎn)生。當(dāng)發(fā)生氣泡時(shí)即中止試驗(yàn)并記錄此時(shí)壓強(qiáng)值。
圖5 密封性試驗(yàn)
5.2.13 接觸電阻
將內(nèi)導(dǎo)體端子正常連接,測(cè)量參考點(diǎn)之間的電阻,當(dāng)無法直接從參考點(diǎn)處測(cè)量電阻時(shí),實(shí)際測(cè)量點(diǎn)盡量選擇靠近參考點(diǎn)的位置,如圖6所示。實(shí)際測(cè)量點(diǎn)與參考點(diǎn)之間的電阻應(yīng)被減掉。按照下列兩種方法試驗(yàn):
a) 低電流低電壓下測(cè)定。為了避免破壞端子的絕緣皮膜,在導(dǎo)通回路時(shí),測(cè)定電壓需要使用峰值不超過20mV的直流或交流電壓,通電電流10mA狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)定;
b) 文章電流下測(cè)定。在不超過14V的直流電壓條件下,給回路通上表3規(guī)定的最大電流。達(dá)到熱平衡后進(jìn)行測(cè)定。如果所測(cè)電線需在測(cè)量點(diǎn)焊接,焊接不能影響插接。
圖6 接觸電阻測(cè)試
5.2.14 壓接金相分析
取一個(gè)僅壓接端子的Fakra/HSD,在端子壓接的部分截?cái)?,并用研磨機(jī)把斷面研磨平整清晰,之后使用金相分析儀對(duì)壓接的個(gè)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量分析。
5.2.15 X光無損探傷
取一個(gè)內(nèi)嵌端子的Fakra/HSD,放入X光機(jī)中用夾具固定,關(guān)好倉門進(jìn)行射線檢測(cè),在檢測(cè)過程中通過X光檢測(cè)室外部的控制臺(tái)不斷調(diào)整樣品的角度和位置,來完整觀察壓接部分的壓接情況。為了保證安全,X光檢測(cè)設(shè)備須由專業(yè)操作人員操作。
5.2.16 絕緣電阻
取一個(gè)內(nèi)嵌端子的Fakra/HSD,通過絕緣電阻儀分別在相鄰端子間、端子和護(hù)套表面施加500V的直流電壓15S,測(cè)量絕緣電阻值。為了保障安全,應(yīng)將連接器可靠接地。
5.2.17 耐高壓電
取一個(gè)內(nèi)嵌端子的Fakra/HSD,分別在相鄰端子間、端子和護(hù)套表面施加800V的交流電壓(Fakra)或500V的交流電壓(HSD)加載60s。為了保障安全,應(yīng)將連接器可靠接地。要求沒有閃絡(luò)發(fā)生。
5.2.18 特性阻抗
采用矢網(wǎng)分析儀/時(shí)域反射計(jì)進(jìn)行測(cè)試,調(diào)入矢網(wǎng)分析儀中的特性阻抗測(cè)量程序,線接入校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn),然后取下校準(zhǔn)模塊,將被側(cè)樣品連接到矢網(wǎng)分析儀上(HSD產(chǎn)品的連接需要用專用轉(zhuǎn)接頭)。
5.2.19 插入損耗
采用矢網(wǎng)分析儀進(jìn)行測(cè)試,調(diào)入矢網(wǎng)分析儀中的插入損耗測(cè)量程序,先接入校準(zhǔn)模塊進(jìn)行校準(zhǔn),然后取下校準(zhǔn)模塊,將被測(cè)樣品連接到矢網(wǎng)分析儀上(HSD產(chǎn)品的連接需要專用轉(zhuǎn)接頭),待屏幕上的信號(hào)曲線穩(wěn)定后保存并導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
5.2.20 返回?fù)p耗
測(cè)量方法同5.2.17。
5.2.21 屏蔽效能
本測(cè)試需要使用三同軸法進(jìn)行測(cè)試。將被測(cè)樣品接入到三同軸設(shè)備中,并連接到矢網(wǎng)分析儀中,調(diào)入屏蔽效能測(cè)試程序,開始測(cè)量,待屏幕數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,保存并導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
5.2.22 組間時(shí)滯
本測(cè)試僅限于對(duì)HSD產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)量。采用4接口矢網(wǎng)分析儀,將待測(cè)產(chǎn)品按如下接法接入系統(tǒng)中,在矢網(wǎng)分析儀上調(diào)入測(cè)量組內(nèi)時(shí)滯的程序進(jìn)行測(cè)量。
5.2.23 近端串?dāng)_
將測(cè)試樣品鏈接到矢網(wǎng)分析中進(jìn)行測(cè)量,調(diào)出近端串?dāng)_程序,待屏幕數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,保存并到處數(shù)據(jù)。
5.2.24 遠(yuǎn)端串?dāng)_
將測(cè)試樣品鏈接到矢網(wǎng)分析中進(jìn)行測(cè)量,調(diào)出遠(yuǎn)端串?dāng)_程序,待屏幕數(shù)據(jù)穩(wěn)定后,保存并到處數(shù)據(jù)。
5.2.25 眼圖
PRBS發(fā)生器,要求 TR(100pcs,120ps),f(bit)=800Mbit/s ,序列:2的7次方-1,振幅(+/-500mV)高速示波器。
將被測(cè)樣品一端連接到PRBS發(fā)生器上,另一端接入到示波器,讀取眼圖圖形。在圖形上的中間的交叉曲線上,選取振幅為100 mV的一段,讀取該段對(duì)應(yīng)的T(Jitter)值。
5.2.26 重復(fù)插入和拔出
在常溫下,將一對(duì)連接器的一端固定,沿軸方向?qū)⒘硪欢藢?duì)固定端進(jìn)行對(duì)插及拔出試驗(yàn),循環(huán)10次。
5.2.27 結(jié)合溫度振動(dòng)
將測(cè)試樣件插滿端子嵌合好后等分成2組(電線預(yù)留300mm長(zhǎng)),第一組樣品電線端部相互焊接,形成單一連續(xù)的電流路徑,導(dǎo)通100mA電流進(jìn)行瞬斷監(jiān)測(cè)。其中護(hù)套≤10孔的,對(duì)所有的端子進(jìn)行一次監(jiān)測(cè),護(hù)套>10孔的,對(duì)平均分布在護(hù)套上的10個(gè)端子進(jìn)行分批監(jiān)測(cè)。第二組樣品不監(jiān)測(cè)瞬斷。安裝方法1和3適用于線-線連接器,安裝方法2和4適用于設(shè)備連接器。
根據(jù)整車上的實(shí)際安裝情況,按圖11選擇試驗(yàn)方法(實(shí)際安裝情況不明時(shí),優(yōu)先選擇方法3和4)
圖中:A——試驗(yàn)臺(tái);B——測(cè)試件;C——固定裝置
圖11 安裝方式
按照下列要求完成振動(dòng)試驗(yàn)(振動(dòng)等級(jí)參照表5,對(duì)于V2的產(chǎn)品先進(jìn)行正弦振動(dòng),再進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng),對(duì)于V1和V3的產(chǎn)品只做隨機(jī)振動(dòng)):
a) 等級(jí)V1——安裝在車身或底盤。采用總均方根加速度20.9m/s2,按照GB/T 2423.56-2006文章完成隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)參數(shù)如圖12和表11所示,每軸(X/Y/Z)的試驗(yàn)時(shí)間24h。
圖中:橫坐標(biāo)——功率譜密度;縱坐標(biāo)——頻率
圖12 隨機(jī)振動(dòng)
表11 隨機(jī)振動(dòng)
頻率(Hz) | 功率頻譜密度(m/s2)2/Hz | 加速度功率密度g2/Hz |
10 | 7 | 0.073 |
50 | 3.5 | 0.036 |
60 | 1.75 | 0.018 |
1000 | 0.06 | 0.0006 |
b) 等級(jí)2——安裝在發(fā)動(dòng)機(jī):
1) 正弦振動(dòng)試驗(yàn)。采用掃描速率≤1oct/min,按照GB/T 2423.10完成正弦振動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)參數(shù)如圖13和表12所示,每軸(X/Y/Z)的試驗(yàn)時(shí)間為24h;
2) 隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)。采用總均方根加速度181m/s2,按照GB/T 2423.56-2006完成隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)參數(shù)如圖14和表13所示,每軸(X/Y/Z)的試驗(yàn)時(shí)間為24h。
圖中:橫坐標(biāo)——功率譜密度;縱坐標(biāo)——頻率
圖13 正弦振動(dòng)
表12 正弦振動(dòng)
頻率(Hz) | 加速度增幅(m/s2) |
100 | 100 |
150 | 150 |
200 | 200 |
240 | 200 |
255 | 150 |
440 | 150 |
圖中:橫坐標(biāo)——功率譜密度;縱坐標(biāo)——頻率
圖14 隨機(jī)振動(dòng)
表13 隨機(jī)振動(dòng)
頻率(Hz) | 功率頻譜密度((m/s2)2/Hz) |
10 | 10 |
100 | 10 |
300 | 0.51 |
500 | 20 |
2000 | 20 |
c) 等級(jí)3——安裝在車輪。采用總均方根加速度107.3m/s2,按照GB/T2423.56-2006完成隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)參數(shù)如圖15和表14所示,每軸(X/Y/Z)的試驗(yàn)時(shí)間為8h。
圖中:橫坐標(biāo)——功率譜密度;縱坐標(biāo)——頻率
圖15 隨機(jī)振動(dòng)
表14 隨機(jī)振動(dòng)
頻率(Hz) | 功率頻譜密度((m/s2)2/Hz) | 加速度功率密度(g2/Hz) |
20 | 200 | 2.08 |
40 | 200 | 2.08 |
300 | 0.5 | 0.005 |
800 | 0.5 | 0.005 |
1000 | 3 | 0.031 |
2000 | 3 | 0.031 |
在試驗(yàn)過程中,按照?qǐng)D16和表15完成溫度循環(huán)試驗(yàn)。
圖中:橫坐標(biāo)——時(shí)間;縱坐標(biāo)——溫度
1—等級(jí)1;2—等級(jí)2;3—等級(jí)3;4—等級(jí)4
圖16 溫度循環(huán)圖
表15 溫度循環(huán)表
時(shí)間(min) | 溫度 | |||
等級(jí)1(℃) | 等級(jí)2(℃) | 等級(jí)3(℃) | 等級(jí)4(℃) | |
0 | +20 | +20 | +20 | +20 |
60 | -40 | -40 | -40 | -40 |
150 | -40 | -40 | -40 | -40 |
210 | +20 | +20 | +20 | +20 |
300 | +85 | +105 | +125 | +150 |
410 | +85 | +105 | +125 | +150 |
+20 | +20 | +20 | +20 |
5.2.28 機(jī)械沖擊
取一對(duì)內(nèi)嵌滿端子的連接器對(duì)插,電線選用端子適配的最大線徑。將所有孔位串聯(lián),并將其安裝在沖擊試驗(yàn)臺(tái)上。以半正弦沖擊波,在上、下、左、右、前、后6個(gè)方向施加100g的加速度,每個(gè)方向進(jìn)行3次,脈寬間隔10ms。
如圖17示,試驗(yàn)過程中檢查有無瞬斷情況及連接器阻抗變動(dòng)情況。
圖17 試驗(yàn)過程中的阻抗
5.2.29 落下試驗(yàn)
取一個(gè)內(nèi)嵌端子的Fakra/HSD,電線選用端子適配的最大線徑。將其放入-5℃的低溫槽中存放0.5h后取出,將連接器從1000mm的高度垂直下落到混凝土或鋼板上,每個(gè)面進(jìn)行3次,如圖18所示。
圖18 落下試驗(yàn)
5.2.30 耐熱性
取一個(gè)內(nèi)嵌端子的Fakra/HSD,電線選用端子適配的最大線徑。按表4規(guī)定的工作溫度做為試驗(yàn)溫度在高溫箱中試驗(yàn)120h。試驗(yàn)完后將連接器取出調(diào)整至室溫。
5.2.31 耐寒性
取一對(duì)內(nèi)嵌滿端子的連接器對(duì)插,電線選用端子適配的最大線徑。將連接器在溫度為-40℃的恒溫箱中放置120h。試驗(yàn)完立刻做重復(fù)插入及拔出動(dòng)作5次,在將其回復(fù)至常溫。
5.2.32 冷熱沖擊
沖擊實(shí)驗(yàn)應(yīng)在表4中(工作溫度)適用于連接器的最高和最低環(huán)境溫度值間進(jìn)行。
配合好的樣品將經(jīng)過100次的熱沖擊循環(huán),每次熱沖擊循環(huán)包括以下步驟:
a) (-40±2)℃時(shí)30 min;
b) 10s最大過渡時(shí)間;
c) 表4中列出的試驗(yàn)樣品對(duì)應(yīng)的最高環(huán)境溫度時(shí)30min;
d) 10s最大過渡時(shí)間。
5.2.33 溫濕度循環(huán)
5.2.33.1 進(jìn)行溫濕度循環(huán)試驗(yàn)時(shí),電線應(yīng)是可壓接范圍內(nèi)的最小和最大尺寸值。
5.2.33.2 按下列順序進(jìn)行10個(gè)周期試驗(yàn),每周期為24h:
a) 保持室溫t(23±5)℃,相對(duì)濕度(70~75)%時(shí)4h;
b) 相對(duì)濕度(95~99)%時(shí),把t在0.5h內(nèi)升高到(55±2)℃;
c) 保持b結(jié)果10h;
d) 在2.5h內(nèi)把t降到(-40±2)℃,保持2h;
e) 在1.5h內(nèi),把t從(-40±2)℃升到分級(jí)試驗(yàn)溫度,保持2h;
f) 允許在1.5h內(nèi)恢復(fù)到室溫(23±5)℃。
5.2.33.3 一個(gè)試驗(yàn)周期結(jié)束后試驗(yàn)暫停2h。在暫停期間,試驗(yàn)樣品將在a)中所述條件進(jìn)行保存。
5.2.33.4 如果試驗(yàn)室達(dá)到分級(jí)試驗(yàn)溫度需要多于1.5h的時(shí)間,可延長(zhǎng)e)過程,a)過程可適當(dāng)縮短。
5.2.33.5 按圖19所示的試驗(yàn)循環(huán)。
5.2.33.6 分級(jí)試驗(yàn)溫度見表4環(huán)境溫度。
5.2.34 防水性能
(1)適用于S2等級(jí)的產(chǎn)品
取一對(duì)內(nèi)嵌滿端子的連接器對(duì)插,電線選用端子適配的最大和最小尺寸線徑。參照溫度試驗(yàn)表4環(huán)境溫度,將樣品加熱至最高溫度并存放30min后,立即將試驗(yàn)樣品侵入23℃的5%NaCl溶液中。溶液中加入燃料便于觀察是否有液體進(jìn)入試驗(yàn)樣品。放入水下100mm位置浸泡1.0h后,如圖20所示,在每一個(gè)端子和電極之間或同一試驗(yàn)樣品中的兩個(gè)相鄰端子間輸入14V的電壓,測(cè)量泄漏電流值。
圖中:1.2.3——測(cè)試點(diǎn);4——電極;5——試樣
圖20 耐水性試驗(yàn)
(2)適用于IPX9K(S3等級(jí)的產(chǎn)品)
將試驗(yàn)樣品安裝在測(cè)量區(qū)的支持物上,并每分鐘旋轉(zhuǎn)(5±1)圈,并按圖21位置要求,高壓水在4個(gè)位置各噴射30s。噴嘴孔和樣品上參考點(diǎn)的距離應(yīng)為(125±25)mm。
使用噴射的水應(yīng)具備以下條件:
a) (80±5)℃的溫度;
b) 14 L/min~16 L/min之間的流量;
c) 8,000 Kpa~10,000 Kpa的壓強(qiáng)。
圖21 試樣放置
5.2.35 耐鹽霧性能
試驗(yàn)前將樣品存放在(80±3)℃的試驗(yàn)箱中,并保持60min,對(duì)于產(chǎn)品S2和S3等級(jí)的產(chǎn)品進(jìn)行4周的循環(huán)試驗(yàn),對(duì)于S1等級(jí)的產(chǎn)品需進(jìn)行1周的循環(huán)試驗(yàn),產(chǎn)品等級(jí)參照表3防水等級(jí)分類。
a) 按照GB/T 2423.17 將樣品存放在鹽霧試驗(yàn)箱中24h;
b) 在(40±3)℃的試驗(yàn)箱中保持6h;
c) 按照GB/T 2423.17將樣品存放在鹽霧試驗(yàn)箱中18h;
d) 在(40±3)℃的試驗(yàn)箱中保持6h;
e) 按照GB/T 2423.17將樣品存放在鹽霧試驗(yàn)箱中18h;
f) 在(40±3)℃的試驗(yàn)箱中保持6h;
g) 按照GB/T 2423.17將樣品存放在鹽霧試驗(yàn)箱中24h;
h)在(40±3)℃的試驗(yàn)箱中保持66h;
5.2.36 抗化學(xué)液性能
對(duì)于有可能暴露于表16所列液體環(huán)境的連接器,應(yīng)根據(jù)連接器的應(yīng)用范圍選擇試液和試驗(yàn)。按表16中的試液溫度和浸泡時(shí)間,每一種試驗(yàn)液體只能針對(duì)一個(gè)樣品。
化學(xué)液體試驗(yàn)后,允許將實(shí)驗(yàn)樣品用無活動(dòng)性液體沖洗并將樣品外部晾干。
表16 抗化學(xué)試液
化學(xué)試驗(yàn) | 試驗(yàn)液體 | 液體溫度(℃) | 浸泡時(shí)間(min) |
潤(rùn)滑油 | GB 11121 20W/40號(hào)油 | 85±2 | 60 |
礦物液壓油 | 根據(jù)GB 11118.1 | 85±2 | 60 |
制動(dòng)液 | 根據(jù)GB12981 | 85±2 | 60 |
電池酸 | H2SO4和H2O 1.28/cm2 | 23±5 | 1 |
防凍劑 | GB29743 | 118±5 | 60 |
洗窗劑 | 酒精:27ml;異丙醇:10ml;乙二醇:3ml;水:60ml | 50±2 | 60 |
汽油 柴油 | GB 17930 GB 19147 | 23±5 | 60 |
-
測(cè)試
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hsd
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