Een connector die 42 N nodig heeft om te koppelen en een die 68 N nodig heeft, kunnen beide elektrisch functioneel zijn. Mechanisch gezien zijn ze echter niet hetzelfde product.
Voordat wordt beslist of een van beide resultaten acceptabel is, moeten er drie vragen beantwoord worden: Wat was er precies gekoppeld? Met welke snelheid? En tegen welke productvereiste?
Dat is de praktische rol van EIA-364-13.
EIA-364-13E, Koppelings- en ontkoppelingskrachttestprocedure voor elektrische connectoren en stopcontacten, biedt een methode om de krachten te bepalen die nodig zijn om elektrische connectoren, contactdozen en gespecificeerde koppelingsapparaten te koppelen en te ontkoppelen. Tenzij anders vermeld in het referentiedocument, geldt Methode A.
Eén onderscheiding is vanaf het begin van belang:
EIA-364-13 definieert de testmethode. Het geeft niet elke connector dezelfde acceptabele koppel- of ontkoppelingskracht.
De connector, product- of klantspecificatie kan nog steeds de testsnelheid, monsterconfiguratie, vergrendelingsconditie, krachtlimieten en andere vereisten definiëren.
Dat onderscheid is waar een nuttige EIA-364-13-test begint.
Wat EIA-364-13 Eigenlijk Meet
In de eenvoudigste vorm meet een koppelingstest de kracht die nodig is om de gespecificeerde connectorinterface in zijn gekoppelde staat te brengen. De ontkoppelingstest meet de kracht die nodig is om het weer te scheiden.
Dat klinkt eenvoudig totdat de connector de armatuur bereikt.
Een echte assemblage kan twee of veertig contacten hebben. Het kan geleidepinnen, polarisatiefuncties, afdichtingen, een vergrendeling, PCB-bevestiging of een kabelbundel bevatten. Sommige specificaties evalueren het daadwerkelijke connectorpaar; andere vereisen een gedefinieerde spoorbreedte of koppeling.
Alle van die details kunnen veranderen wat de load cell ziet.
Voor koppelkracht kan een onverwacht hoge waarde een ingenieur ertoe brengen dimensieinterferentie, contactbelasting, uitlijning, huiswrijving of een andere mechanische conditie te onderzoeken. Een onverwacht lage ontkoppelingskracht kan het controleren van interfaceretentie, slijtage van contacten, dimensionale variatie of veranderingen na herhaalde koppelingscycli rechtvaardigen.
Geen van beide waarden mag worden geïnterpreteerd zonder rekening te houden met de daadwerkelijke connectorspecificatie.
Methode A vs Methode B: Definieer wat er wordt gekoppeld
De EIA-364-13 scope biedt plaats aan connector-koppelingsconfiguraties evenals connectoren of sockets die worden gebruikt met gespecificeerde gauges of apparaten. Methode A wordt gebruikt, tenzij het referentiedocument anders aangeeft.
Vanuit testtechnisch oogpunt is de nuttige vraag eenvoudig:
Wat is de gespecificeerde koppelinterface voor deze test?
Bij een daadwerkelijke koppelassemblage moet het armatuur de bedoelde relatie tussen de twee componenten reproduceren. Wanneer een gecontroleerde meter of koppelingsapparaat is gespecificeerd, moet het armatuur in plaats daarvan die gedefinieerde interface correct en herhaalbaar vasthouden.
Selecteer geen configuratie alleen omdat het makkelijker is om te fixen. Controleer eerst de gecontroleerde standaard en de referentieproductspecificatie.
| Test Consideration. | Werkelijke koppelingsassemblage | Gespecificeerde Gauge / Apparaat |
|---|---|---|
| Wat wordt geëvalueerd? | Beoogd connectorpaar | Interface tegen gedefinieerde koppelingsgeometrie |
| Fixture houdt | Beide koppelende componenten | Connector/socket en gespecificeerd apparaat |
| Uitlijningszorg | Koppelassen van beide componenten | Apparaat-naar-interface-as |
| Testconditiebron | Referentiespecificatie | referentiespecificatie |
Het verschil wordt belangrijk wanneer resultaten van verschillende laboratoria worden vergeleken. Een krachtwaarde is alleen betekenisvol vergelijkbaar wanneer de onderliggende koppelingsconfiguratie ook vergelijkbaar is.
Definieer de connector voordat je de machine-instellingen definieert
Een van de eenvoudigste manieren om inconsistente connector-krachtdata te produceren is door de tester te beginnen met programmeren voordat de monsterconditie is gedefinieerd.
Voor een herhaalbare test noteer je het connectorpaar of de meter, contactpopulatie, oriëntatie en monstergeschiedenis. Let op of de assemblage aan een PCB, kabel of behuizing is bevestigd en of die onderdelen invloed hebben op hoe deze kan worden bevestigd.
Kijk dan naar het vergrendelingssysteem.
Is het vergrendelingsdeel van de meting?
Niet per se.
Zo specificeert een gepubliceerde productspecificatie van TE Connectivity met verwijzing naar EIA-364-13 koppel- en ontkoppelingsmetingen met de vergrendelingen ontkoppeld. Het definieert ook productspecifieke krachtlimieten en een maximale testsnelheid. Die voorwaarden behoren tot die connectorspecificatie; het zijn geen universele EIA-364-13-vereisten.
Andere connectorfamilies kunnen vergrendelingsfuncties anders behandelen.
Beantwoord voor het testen een ogenschijnlijk eenvoudige vraag:
Meet je de koppelinterface, of de volledige mechanische handeling inclusief de grendel?
Als die situatie tussen tests verandert, kunnen de resultaten niet langer dezelfde mechanische gebeurtenis beschrijven.
Armatuurontwerp is belangrijker dan het lijkt
Een krachttester kent alleen de belasting die via zijn meetas wordt overgedragen. Het kan niet zeggen of die belasting afkomstig was van de contacten, de connectorbehuizing of een slechte armatuur.
Beschouw twee connectorhelften die op dezelfde middenlijn moeten aansluiten.
Als er een onder een lichte hoek wordt gemonteerd, kan de machine ze nog steeds tegen elkaar duwen. De gemeten kracht kan echter nu ook zijdelingse belasting, wrijving van geleidingskenmerken, huisinterferentie en vervorming veroorzaakt door de opstelling zelf omvatten.
Een krachtpiek veroorzaakt door misalignment is nog steeds een echte load-cell-meting. Het is simpelweg niet per se het verbindingsgedrag dat je wilde meten.
Dit wordt vooral belangrijk bij hoogdichte en meerpolige connectoren, waarbij meerdere contacten en geleidingsvlakken binnen een korte reisafstand kunnen ingrijpen.
Rigide of zelf-uitlijnend?
Een starre armatuur kan goed werken wanneer de connectorgeometrie en de aansluitas nauwkeurig worden geregeld. Het biedt een stabiele, herhaalbare referentie.
Maar grotere stijfheid is niet automatisch beter.
Als twee stijve armatuurhelften iets uit lijn zijn, kan de machine de connector dwingen om een installatiefout te compenseren die in normale assemblage niet zou voorkomen.
Een drijvende of zelfuitlijnende opstelling kan nuttig zijn wanneer vereist door de toepasselijke specificatie of wanneer beperkte vrijheid nodig is om het bedoelde koppelingsgedrag van de connector te reproduceren.
Er is geen universele regel dat elke fixture moet zweven of elke fixture star moet zijn. De juiste aanpak hangt af van de connector en de gespecificeerde testconditie.
Een nuttige controle voordat je productiegegevens verzamelt, is om meerdere proeven met lage snelheid te doen en het monster te observeren. Als de connector tijdens de inzet zichtbaar verschuift, buigt, draait of in uitlijning klikt, onderzoek dan de opstelling voordat je de resulterende krachtcurve als basisgegevens behandelt.
Testsnelheid: Volg de referentiespecificatie
Er is een terugkerende fout bij connectortesten: iemand vindt een testsnelheid in een oud rapport of een ander connectordatasheet en behandelt die als de EIA-364-13 snelheid voor elk product.
Gepubliceerde connectorspecificaties tonen aan waarom die aanpak onbetrouwbaar is.
Een Molex-specificatie die verwijst naar EIA-364-13 gebruikt 25 ± 3 mm/min en definieert koppelingskracht bij maximaal 39,2 N en ontkoppelingskracht bij minimaal 2,45 N. Een andere Molex-specificatie gebruikt 25 ± 6 mm/min en drukt de krachtvereisten per circuit uit.
Het eerder genoemde TE-voorbeeld gebruikt een maximale snelheid van 12,7 mm/min met de vergrendelingen uitgeschakeld. Een andere TE-connectorspecificatie gebruikt 100 mm/min voor de koppel- en ontkoppelingsmetingen.
Zet die voorbeelden naast elkaar en het punt wordt duidelijk:
| Gepubliceerd voorbeeld | Testsnelheid | Koppelingsvereiste | Unmating Requirement |
|---|---|---|---|
| Connector A | 25 ± 3 mm/min | 39,2 N max | 2,45 N min |
| Connector B | 25 ± 6 mm/min | Product-specifiek / per circuit | Product-specifiek / per circuit |
| Connector C | ≤12,7 mm/min | 9,8 N/contact max | 0,9 N/contactmin |
| Connector D | 100 mm/min | Product-specifiek | Product-specifiek |
Dit zijn voorbeelden van
De praktische regel is:
Selecteer geen testsnelheids- of krachtlimieten alleen op basis van het EIA-364-13 nummer. Controleer de specificatie die de methode aanroept.
A Praktische EIA-364-13 Testworkflow
Zodra de eis is opgelost, is de laboratoriumsequentie relatief eenvoudig.
Begin met het identificeren van de gecontroleerde EIA-364-13-editie en de product- of klantspecificatie die deze oproept. Noteer de vereiste koppelingsconfiguratie, snelheid, monsterconditie, vergrendelingstoestand en acceptatiecriteria.
Vervolgens bereid je de connector voor in de vereiste staat. Een volledig bevolkte productieconnector en een gedeeltelijk ingevulde technische steekproef kunnen zeer verschillende krachten produceren. Hetzelfde geldt voor een nieuw exemplaar versus een exemplaar dat al herhaaldelijk paarcycli heeft doorlopen.
Monter het monster en stel de koppelingsas vast. Controleer voordat je gegevens verzamelt of de connector de vereiste reis kan voltooien zonder dat het armatuur contact maakt met de behuizing, kabel, printplaat of machinestructuur.
Voer de koppelslag uit op de gespecificeerde snelheid en registreer de krachtrespons gedurende de vereiste beweging.
Vanaf de volledig gekoppelde conditie, voer de ontkoppelingsslag uit onder de vereiste omstandigheden.
Vergelijk tenslotte de gemeten waarden met de toepasselijke productvereiste.
Voor ontwikkelingswerk is het nuttig om de volledige krachtverplaatsingsgegevens te behouden, zelfs wanneer het formele acceptatiecriterium slechts een maximale of minimale kracht vereist.
Koppelkracht is geen terminale retentiekracht
Deze termen worden soms door elkaar gehaald omdat ze allemaal het duwen of trekken van connectorcomponenten vereisen. Ze beantwoorden niet dezelfde technische vraag.
De koppelkracht beschrijft de mechanische weerstand wanneer de gespecificeerde connectorinterfaces samenkomen.
Ontkoppelingskracht beschrijft de weerstand terwijl deze interfaces van elkaar loskomen.
Terminal retention force betreft het vermogen van een individuele terminal of contact om in zijn behuizing te blijven.
Crimp pull force stelt opnieuw een andere vraag: hoe sterk wordt de geleider mechanisch vastgehouden door de gekrimpte aansluiting.
Een connectorspecificatie kan meerdere van deze vereisten naast elkaar bevatten. Gepubliceerde connectordocumentatie kan bijvoorbeeld verwijzen naar EIA-364-13 voor mate/unmate-testen, terwijl terminalretentie wordt toegewezen aan een aparte testprocedure.
| Test | Welke Moves? | Wat het evalueert |
|---|---|---|
| Koppelingskracht | Connectorpaar beweegt samen | Mechanische weerstand tijdens koppeling |
| Ontkoppelingskracht | Connectorpaar scheidt | Mechanische weerstand tijdens scheiding |
| Terminal retention | Terminal wordt uit de behuizing gehaald | Contact-tot-huisvesting retentie |
| Crimp pull | Draad wordt van de terminal getrokken | Integriteit van de draad-naar-terminal krimp |
Vergelijkbare krachtmeethardware kan aan meer dan één van deze tests worden aanpasbaar, maar het fixture, het monster en de interpretatie verschillen.
Dat onderscheid is vooral nuttig bij het voorbereiden van een RFQ. "Connector pull force" alleen is niet genoeg informatie om de test te definiëren.
Het piekgetal is slechts een deel van het verhaal
Stel dat twee connectoren beide een piekkoppelingskracht van 48 N bereiken.
Als dat het enige opgeslagen resultaat is, zien ze er identiek uit.
Kijk nu naar de volledige kracht-verplaatsingscurves.
De eerste connector stijgt soepel terwijl de contacten in elkaar grijpen en bereikt zijn piek nabij de verwachte positie.
De tweede toont een scherpe piek van 48 N halverwege de reis, zakt terug en gaat dan verder met koppelen.
Dat zijn heel verschillende mechanische gedragingen.
Een force-displacement trace helpt om waar weerstand optreedt, niet alleen hoe groot de maximale waarde werd.
Een relatief gladde kromme kan geleidelijke betrokkenheid tonen, gevolgd door de hoofdkoppelpiek en het voltooien van de slag. Een vroege scherpe piek kan het controleren van uitlijning, geleidekenmerken, huisinterferentie of een onverwacht vroeg contactmoment rechtvaardigen. Een steile stijging aan het einde van de slag kan het controleren van bodem, vergrendeling, dimensionale interferentie of contact met het armatuur
rechtvaardigen.Dit zijn diagnostische aanwijzingen, geen automatische diagnoses. Dezelfde krommvorm kan meer dan één oorzaak hebben.
Daarom is de curve het meest nuttig in combinatie met inspectie van het monster en kennis van de connectorgeometrie.
Uitgevoerd voorbeeld: Een koppelingstest configureren
Beschouw een hypothetische connector met 24 posities.
De volgende waarden worden alleen gebruikt om
| Vereiste | Voorbeeld |
|---|---|
| Verwachte piekkoppelingskracht | Ongeveer 70 N |
| Testsnelheid | 25 mm/min |
| Vereiste beweging | 32 mm |
| Testrichting | Koppeling + ontkoppeling |
| Latch | Uitgeschakeld |
| Vereiste output | Piekkracht + kracht-verplaatsingscurve |
Start met krachtcapaciteit.
A 70 N verwachte piek is ongeveer 7,1 kgf.
Een configuratie van 5 kgf kan die verwachte piek niet dekken en kan daarom worden geëlimineerd.
Een bereik van 10 kgf dekt nominaal 70 N, maar laat beperkte headroom over. Als een variatie in het monster of een abnormaal monster de verwachte waarde kan overschrijden, moet dat worden meegenomen.
Een configuratie van 20 kgf biedt aanzienlijk meer capaciteit. Of het de betere keuze is, hangt af van de daadwerkelijke sensorspecificatie, de vereiste meetresolutie, de overbelastingstoeslag en de verwachte variatie.
Het punt is niet dat 20 kgf altijd de juiste keuze is voor een 70 N connector.
Het is dat het krachtbereik uit de daadwerkelijke testenvelop moet worden geselecteerd in plaats van standaard te kiezen op de hoogst beschikbare machinecapaciteit.
Daarna komt reizen. Een vereiste 32 mm beweging bevindt zich comfortabel binnen een systeem dat 150 mm testslag biedt.
De gevraagde 25 mm/min snelheid is ook in een tester die is ontworpen voor gecontroleerde lage snelheid beweging.
In dit stadium kan de fixture het meest applicatiespecifieke onderdeel van de configuratie zijn. Een connector met 24 standen kan aanzienlijke zijdelingse belasting veroorzaken als de aansluitende helften uit de as worden gehouden. Connectortekeningen—of bij voorkeur een fysiek voorbeeld voor ongewone geometrieën—helpen het armatuur vóór de productie te definiëren.
De resulterende apparatuurspecificatie kan nu veel duidelijker worden geschreven:
Geschikt krachtbereik + 25 mm/min gecontroleerde beweging + minimaal 32 mm bruikbare beweging + connector-specifieke fixture + kracht-/verplaatsingsregistratie
Dat is een betere aankoopspecificatie dan simpelweg een "100 kgf connectortester" aan te vragen.
Waar Connector Force-data fout gaat
Wanneer herhaalde resultaten inconsistent zijn, is de load cell niet altijd de eerste schuldige.
De connector is off-as. Zelfs een kleine hoekfout kan wrijving of huisinterferentie veroorzaken.
De positie van het armatuur verandert tussen de exemplaren. Een connector die telkens tegen een ander referentieoppervlak wordt bevestigd, wordt niet onder dezelfde mechanische omstandigheden getest.
De latch-toestand is inconsistent. Eén exemplaar wordt getest met de grendel losgedraaid; een andere is het inschakelen van de grendel.
De testsnelheid kwam van de verkeerde specificatie. Een snelheid die voor een eerdere connectorfamilie werd gebruikt, werd in het nieuwe programma gekopieerd zonder de toepasselijke eis te controleren.
De connectorgeschiedenis is onbekend. Een nieuw exemplaar wordt vergeleken met een exemplaar dat al herhaaldelijk is gepaard.
Het geselecteerde krachtbereik is onnodig groot. Maximale machinecapaciteit en het meest geschikte meetbereik zijn niet dezelfde vraag.
De kabel of PCB laadt het monster. Een stijve kabelbundel kan voorspanning of een buigmoment veroorzaken voordat het koppelen begint.
Dit zijn gewone setupproblemen, maar ze kunnen het moeilijk maken om anders goede force-data te vergelijken.
Een nuttige laboratoriumgewoonte is om de opstellingsinformatie samen met het numerieke resultaat op te slaan. Een krachtwaarde zonder zijn configuratie is zes maanden later veel minder bruikbaar.
Apparatuur selecteren voor EIA-364-13 testen
De juiste connector force tester is niet simpelweg degene met de hoogste belastingcapaciteit.
Begin met de verwachte koppel- en ontkoppelingsbelastingen en selecteer een krachtbereik dat deze dekt met passende headroom. Denk aan de meetresolutie die voor de toepassing nodig is, in plaats van standaard maximale capaciteit te selecteren.
Bevestig vervolgens snelheid en slag.
De machine heeft voldoende bruikbare beweging nodig voor de volledige test, niet alleen de nominale inschakelingslengte van de connector. Fixturegeometrie en de naderingspositie kunnen extra veerweg vereisen.
Werkruimte is ook belangrijk. Een kleine connector gemonteerd op een PCB of bevestigd aan een kabelassemblage kan aanzienlijk meer speling van het armatuur vereisen dan de afmetingen van de behuizing doen vermoeden.
Bepaal tenslotte welke data de test moet produceren.
Voor een eenvoudige acceptatiecontrole kan de toepasselijke piekwaarde voor koppeling of ontkoppeling voldoende zijn. Voor technische vergelijking, leveranciersevaluatie of faalanalyse bieden gesynchroniseerde kracht- en verplaatsingsgegevens aanzienlijk meer context.
RS-6600A voor koppeling en ontkoppelingskrachttesten
De ITM-LAB RS-6600A Connector Insertion & Extraction Force Tester is ontworpen voor gecontroleerde metingen van koppeling, ontkoppeling en gerelateerde connectorkrachtmetingen.
Beschikbare krachtcapaciteiten van
Het systeem biedt een
| Parameter | RS-6600A |
|---|---|
| Force-capaciteit | 5 / 10 / 20 / 50 / 100 kgf |
| Testslag | 0–150 mm |
| Testsnelheid | 0,01–300 of 0,01–600 mm/min |
| Verplaatsingsresolutie | 0,001 mm |
| Force-eenheden | N, kN, gf, kgf, lb |
| Apparatuurnauwkeurigheid | Level 0.5 |
| Drivesysteem | Panasonic servomotor |
| Fixture | Configureerbaar naar connectorgeometrie |
Het uiteindelijke armatuur moet worden geselecteerd of ontworpen rond de daadwerkelijke connectorgeometrie, koppelingsrichting en vereiste testconditie.
Voor een nieuwe toepassing zijn connectortekeningen en foto's meestal nuttiger dan alleen de connectornaam.
Wat te verzenden bij het aanvragen van een Connector Force Testsysteem
Voor een standaard connectorpaar kan de keuze van het armatuur eenvoudig zijn. Voor een ongebruikelijke behuizing, PCB-gemonteerde assemblage of multipinconnector bespaart een beetje applicatie-informatie veel heen en weer.
Nuttige informatie omvat:
Connectorfabrikant / onderdeelnummer · Stekker- en stopcontacttekeningen · Totale afmetingen · Contactaantal · Verwachte koppel- en ontkoppelingskracht · Vereiste snelheid · Vereiste veerweg · Vergrendelingsconditie · Toepasselijke EIA-364-13 / productspecificatie · Vereiste output · Connectorfoto's of -monsters
Voor een aangepaste armatur is een dimensionale tekening bijzonder nuttig. Een fysiek monster kan de voorkeur hebben voor complexe geometrieën.
Het doel is om het
Veelgestelde Vragen
Specificeert EIA-364-13 de limiet voor koppelingskracht?
Niet als één universele waarde voor alle connectoren. EIA-364-13 biedt de test van koppelings- en ontkoppelingskracht; De toepasselijke connector, product- of klantspecificatie bepaalt de relevante acceptatielimieten. Gepubliceerde connectorspecificaties die verwijzen naar EIA-364-13 gebruiken verschillende limieten voor verschillende interfaces.
Welke snelheid moet ik gebruiken voor een EIA-364-13 test?
Gebruik de snelheid die vereist is door de toepasselijke test en referentieproductspecificatie in plaats van een snelheid van een andere connector te kopiëren. Gepubliceerde productspecificaties met verwijzing naar EIA-364-13 tonen aan dat verschillende connectorfamilies aanzienlijk verschillende testsnelheden kunnen gebruiken.
Moet de connectorvergrendeling tijdens de test worden ingeschakeld?
Alleen als dat de vereiste testconfiguratie is. Sommige gepubliceerde specificaties vereisen expliciet maten van koppeling en ontkoppeling met de vergrendeling losgekoppeld. Controleer altijd de toepasselijke connector of klantspecificatie.
Is koppelingskracht hetzelfde als terminal retention force?
No. Koppel- en ontkoppelingskracht beschrijven de interactie tussen koppelinterfaces van koppelingen. Terminal retention evalueert hoe goed een individueel contact behouden blijft in zijn connectorbehuizing. Dit zijn afzonderlijke mechanische tests en kunnen verschillende procedures en bevestigingen gebruiken.
Welk load-cell bereik moet ik gebruiken voor connector-krachttesten?
Begin met de verwachte maximale testkracht, neem vervolgens rekening met monstervariatie, vereiste headroom, meetresolutie en de daadwerkelijke sensorspecificatie. Het standaard kiezen van de hoogste beschikbare capaciteit is niet per se de beste meetstrategie.
Eén standaardgetal is geen volledig testplan
EIA-364-13 biedt connectoringenieurs een gemeenschappelijke methode voor het meten van koppel- en ontkoppelingskrachten. Het haalt de noodzaak niet weg om de connector te begrijpen die wordt getest.
Voordat het eerste monster in de fixture gaat, moet je weten wat er wordt gekoppeld, of de grendel is inbegrepen, welke snelheid geldt, welke kracht vereist is, hoe de passassen worden uitgelijnd en of je alleen een piekwaarde nodig hebt of de volledige kracht-verplaatsingsrespons.
Zodra die vragen zijn opgelost, wordt het kiezen van de apparatuur veel eenvoudiger.
Voor de ITM-LAB RS-6600A, kan het testsysteem worden geconfigureerd rond het vereiste krachtbereik, testsnelheid, slag, fixture en data-output, in plaats van alleen rond de machinecapaciteit.
Definieer eerst de connectorvereiste. Configureer de force tester als tweede.
