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導電滑環(huán)深度技術分析
導電滑環(huán)技術普遍存在的本質本文結合試驗和工程實踐，對導電滑環(huán)的接觸電阻、絕緣性能和抗干擾性能進行了分析研究。導電滑環(huán)向旋轉裝置發(fā)送固定裝置上的各種信號。其主要技術指標為接觸電阻、絕緣、抗干擾等性能。
導電滑環(huán)
1.導電滑環(huán)的接觸電阻
當導電滑環(huán)的接觸電阻較大時，當電流通過時，接觸點處的溫度會大幅度升高，甚至導致電刷絲和滑環(huán)的焊接，接觸壓力增大，從而影響信息傳輸?shù)男Ч?所以接觸電阻越小越好。
2.接觸件材料的選擇
導電滑環(huán)由滑環(huán)和刷絲兩部分組成。其主要性能有：高導電性、良好導熱性、高熔點、低阻溫度系數(shù){具有抗氧化、抗硫化、抗腐蝕氣體性能；具有一定的硬度、良好的耐磨性等特點，具有良好的焊接性能、抗電弧腐蝕性能和燃燒性能。通過測試,選擇銅導電滑比較好，金鎳絲可以用來刷絲，但金鎳絲很貴。通過比較多種材料的性能，發(fā)現(xiàn)鈹青銅（QBE2）刷涂效果較好。此外，還可以在黃銅表面涂覆一層鈀，既能滿足良好的導電性，又具有較好的防腐作用。
3.刷絲與滑環(huán)的接觸形式
刷絲和滑環(huán)接觸形式點接觸式的接觸電阻小。由于接觸面積小、過流小，經(jīng)過多次試驗，大電流不能超過8安培。如果導電滑環(huán)要將電流傳輸?shù)?0安培以上，則應考慮表面接觸。接觸表面的導電滑環(huán)必須需要有足夠的空間使用。
4.刷絲對滑環(huán)的壓力
刷絲的壓力直接影響接觸電阻，壓力越大，接觸電阻越小。然而，壓力的增加也有一定的限制。如果超過極限，摩擦力矩就會增加，接觸部分就會磨損。通過多次大大小小的實驗結果表明，該壓力在12~15 g范圍內是適宜的。經(jīng)過多次試驗，該導電滑塊的接觸電阻可小于0.03~0.05Ω。
5.導電滑環(huán)的絕緣性能
更好的絕緣性能導電滑環(huán)由多個環(huán)組成，環(huán)間距離小于1.5mm。這取決于加工1.5mm槽的能力，更重要的是膠水后可以保證環(huán)間的絕緣強度。導電滑環(huán)的徑向尺寸大，灌膠容易，尺寸小，難度大。目前，我們可以制造出外徑為12.7mm的微導電滑環(huán)。絕緣強度主要取決于絕緣利用我們試驗的材料和涂膠工藝，導電滑環(huán)之間的絕緣電阻可達1000MΩ上。經(jīng)過高低溫試驗，絕緣電阻仍能達到1000MΩ以上，能承受1000伏電壓而不擊穿。
6.導電滑環(huán)抗干擾
由于導電滑環(huán)之間的間隔非常近，而且導電滑環(huán)傳輸了幾十種不同的電信號，包括高頻交流、高壓交流、大電流交流、弱直流小信號等。在傳輸過程中、各種信號相互干擾。各種干擾嚴重影響著信息傳輸?shù)臏蚀_性。在信號傳輸過程中，主要有靜電耦合、磁感應耦合和電磁感應耦合。
6.1：靜電感應耦合引起的干擾
干擾是由導體之間的電容和環(huán)與環(huán)之間的分布電容引起的。靜電感應電壓與干擾源的頻率和上述兩個電容器的電容有關。當干擾源是高電壓、小電流時，主要是電干擾，通過電場屏蔽可以減小干擾。干擾導體可以被屏蔽，使屏蔽的一端接地。
6.2：磁場感應耦合的干擾
因為導電滑環(huán)的導體很近，所以滑環(huán)和滑環(huán)之間的距離也很近。當交流電通過時，互感引起相鄰導體和環(huán)的互感電壓。當電源電壓低、電流大時，應采用磁場屏蔽磁干擾。磁場屏蔽主要是抑制磁場的耦合干擾，低頻磁場的屏蔽常采用高磁導率的鐵磁材料。高頻磁場的屏蔽可采用低電阻率的良導體材料，且在屏蔽導體的兩端同時接地。
6.3：電磁場干擾/電場和磁場混合干擾
當干擾源電壓高、頻率高時，電磁屏蔽容易使用，導電材料可作為屏蔽材料，既能屏蔽電干擾，又能屏蔽磁干擾。“無干擾信息傳輸裝置”我們將用一個能產(chǎn)生干擾源的屏蔽環(huán)來屏蔽信號。同時，害怕干擾的小信號環(huán)也被屏蔽環(huán)屏蔽起來，滑環(huán)的輸出導線由屏蔽導線，刷框的輸入線也用屏蔽導線，所有屏蔽線通過刷框和接地分開連接。為了減小干擾，結構復雜，體積大。如果空間允許，應盡量在主要產(chǎn)生干擾源的環(huán)的上下加裝屏蔽環(huán)。
6.4：電流電壓突變引起干擾
在輸入線路的切換過程中，輸入信號受到電流和電壓突變的干擾。為了減少這種干擾，可以在開關濾波器附近安裝，盡可能減少干擾電壓進入滑環(huán)引線。
6.5：電流和電壓值波動的干擾
當大電流或電壓波動時通過使用一個突渡抑制器，可以減少突發(fā)波引起的干擾.
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