Der Übergangswiderstand eines Mikroschalters ist der Widerstand durch den geschlossenen Kontaktpfad, gemessen zwischen den relevanten Anschlüssen, während der Betätiger den Kontakt geschlossen hält. Ein höherer oder instabiler Messwert kann auf Verunreinigung, schlechte Anschlussklemmen, Kontaktabnutzung, unzureichende Kontaktkraft oder einen Messfehler hinweisen. Der korrekte Grenzwert ist keine universelle Zahl: Verwenden Sie die Spezifikation für das genaue Schaltermodell und die darin angegebenen Prüfbedingungen. Ein Durchgangssignal zeigt lediglich an, dass ein Stromkreis geschlossen ist; es beweist nicht, dass ein Signal mit niedrigem Pegel über viele Schaltzyklen hinweg zuverlässig bleibt.
Dieser Leitfaden trennt den internen Kontakt des Schalters vom Kabel- und Sondenwiderstand, erklärt, wann eine Zweileiterprüfung ausreicht, und zeigt, wie wiederholte Messungen verglichen werden können, ohne einen Gut/Schlecht-Schwellenwert zu erfinden. Er ist für OEM- und Wartungsentscheidungen an unbestromten, isolierten Schaltern gedacht – nicht für Widerstandstests an einem stromführenden Stromkreis.
Was der Messwert tatsächlich beinhaltet
Bei einem herkömmlichen digitalen Zweileiter-Multimeter umfasst die Anzeige den Schaltkontaktpfad sowie die Messleitungen, die Übergänge von den Prüfspitzen zu den Klemmen und jedes angeschlossene Kabel oder jeden Parallelschaltkreis. Wenn der Schalter noch in eine Maschine verdrahtet ist, können andere Pfade über einen SPS-Eingang, eine Anzeige oder ein Entstörbauteil das Ergebnis verfälschen. Trennen und isolieren Sie das Gerät gemäß dem Maschinenverfahren, bevor Sie den Widerstand messen. Schließen Sie die Prüfspitzen des Messgeräts kurz und notieren Sie den Ausgangswert; ein hoher oder sich verändernder Ausgangswert bedeutet, dass der Messaufbau überprüft werden muss, bevor der Schalter beurteilt wird.
Ein separates Problem ist KontaktprellenKurzes Schließen und Wiederöffnen beim Betätigen. Prellen ist ein Zeitbereichsverhalten, kein ohmscher Dauerwert. Ebenso ist eine Angabe zur elektrischen Lebensdauer das Ergebnis eines Zyklustests unter definierten Lastbedingungen und keine Zusicherung, dass jeder Schalter nach einer bestimmten Anzahl von Zyklen bei einem bestimmten Widerstand ausfällt. Halten Sie diese Messungen und Aussagen in einer Einkaufsspezifikation getrennt.
| Beobachtung | Mögliche Erklärung | Nächste Prüfung |
|---|---|---|
| Hoher Messwert nur bei langen Messleitungen | Mess- und Prüfspitzenwiderstand im Zweidraht-Ergebnis enthalten | Kurzschleifen-Referenzmessung oder Vierleiter-Messung |
| Das Lesen ändert sich, während Sonden sich bewegen | Instaure Sonde-Klemmen-Kontakt | Befestigen Sie die Vorrichtung und wiederholen Sie dies an denselben Punkten. |
| Der Messwert ändert sich, während sich die Aktuatorposition bewegt. | Unvollständige Betätigung, geringe Kontaktkraft oder abgenutzter Mechanismus | Überprüfen Sie die angegebenen Schalt- und Überhubpositionen |
| Stabile geschlossene Lesung steigt nach dem Radfahren | Mögliche Degeneration der Kontaktfläche unter der aufgebrachten Last | Im Vergleich zu einer unbenutzten Probe unter identischen Testbedingungen |
| Durchgangprüfung ist in Ordnung, aber das SPS-Signal ist intermittierend | Geringe Last, Vibration, Rückprall oder Verdrahtungsfehler | Anschlussklemmen messen und aktive Eingangssignale separat beobachten |
Zweidrahtabschirmung versus Vierdrahtmessung
Ein Handmessgerät ist nützlich für eine erste Funktionsprüfung: Es bestätigt, dass COM–NC vor der Betätigung geschlossen ist, COM–NO nach der Betätigung schließt und der Zustand beim Loslassen in den Ausgangszustand zurückkehrt. Es kann auch einen offensichtlichen offenen Stromkreis oder einen großen, unkonstanten Widerstand aufzeigen. Es ist ein ungeeignetes Instrument, um einen präzisen Milliohm-Wert zu beanspruchen, wenn die Messleitungen selbst ins Gewicht fallen. Flukes Anleitung zur Widerstandsmessung Zu den Faktoren, die einen Messwert verfälschen, zählen Leitungszustand, Kontamination und parallele Pfade.
Für einen geringen Übergangswiderstand sendet eine Vierleiter-Messmethode (Kelvin-Methode) einen bekannten Strom durch ein Adernpaar und misst den Spannungsabfall über ein anderes Adernpaar in der Nähe der Schalterklemmen. Dies reduziert den Messfehler durch den Leitungswiderstand, der bei einem Zweileiterergebnis enthalten ist. Tektronix erklärt den Unterschied zwischen Zwei-Leiter- und Vier-Leiter-Messungen; sein Messanwendungsbericht zeigt, warum die Messpunkte nahe am Prüfling liegen sollten. Eine Vierleiter-Messung macht einen ungeeigneten Prüfstrom, eine verschmutzte Vorrichtung oder eine falsche Aktuatorposition nicht akzeptabel. Erfassen Sie alle diese Zustände.
Ein wiederholbares Prüfverfahren für einen Mikroschalter
- Identifiziere den genauen Teil. Erfassen Sie das vollständige Modell und die Variante, die Anschlussart, die Kontaktanordnung und den Revisionsstand des Datenblatts. Ein optisch ähnlicher Mikroschalter kann ein anderes Kontaktmaterial oder eine andere Nennleistung verwenden.
- Isoliere es. Schalten Sie den Prüfpfad spannungsfrei und trennen Sie ihn von allen Stromkreisen, die das Messergebnis beeinflussen könnten. Schließen Sie niemals einen Ohmmeter an einen spannungsführenden Kontakt an.
- Definiere das geschlossene Paar. Bestätigen Sie COM, NO und NC durch Markierung und Durchgangsprüfung. Geben Sie an, welches Paar Sie messen und ob sich der Stellantrieb in Ruhestellung oder vollständig gedrückt befindet.
- Stabilisieren Sie die Halterung. Klemmen Sie die Anschlüsse fest, ohne sie zu biegen. Schließen Sie die Leitungen kurz oder charakterisieren Sie sie und verwenden Sie dann für jede Probe denselben Vorrichtungsdruck und dieselben Messspitzenpositionen. Verwenden Sie für Präzisionsarbeiten ein geeignetes Vierleiter-Messgerät.
- Kontrollieren Sie die Testbedingungen. Erfassen Sie Prüfstrom, Leerlaufspannung, Umgebungsbedingungen und ob der Kontakt neu, gereinigt oder nachgecycelt ist. Befolgen Sie die veröffentlichte Methode des Herstellers, sofern eine solche vorgeschrieben ist.
- An definierten Positionen wiederholen. Messen Sie in der stabilen unbetätigten und betätigten Position, sofern zutreffend, nicht während der Aktor den Schnapppunkt überquert. Mehrmals loslassen und wieder betätigen, dann die Messwerte auf Stabilität vergleichen.
- Vergleiche Gleiches mit Gleichem. Beurteilen Sie die Ergebnisse anhand der exakten Datenblattgrenze des Modells und derselben Testmethode. Wenn keine Herstellergrenze verfügbar ist, treffen Sie keine allgemeine Besteh-/Nichtbesteh-Aussage; dokumentieren Sie die gemessene Verteilung und vereinbaren Sie ein Abnahmekriterium mit dem Applikationsingenieur.
Erfassen Sie sowohl den ersten Messwert als auch die Verteilung bei wiederholten Schließungen. Eine einzelne Bestwertzahl kann intermittierenden Kontakt verdecken. Wenn ein verdächtiger Schalter außer Betrieb genommen wird, testen Sie ein nachweislich fehlerfreies Muster in derselben Halterung erneut, bevor Sie den Unterschied dem Schalter statt den Messleitungen oder dem Instrument zuschreiben.
Warum der Übergangswiderstand im Betrieb ansteigen kann
Kontaktfilme und Kontamination: Staub, Öl, Feuchtigkeit oder Korrosion können eine saubere Metall-auf-Metall-Verbindung verhindern. Umweltschutz und das Gehäuse sind von Bedeutung, insbesondere wenn ein Schalter Spritzwasser, Dämpfen oder abrasiven Partikeln ausgesetzt ist. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein äußeres Gehäuseerscheinungsbild beweist, dass die internen Kontakte sauber sind.
Lastenabhängiger Verschleiß: Das Schalten einer induktiven oder starken Last kann einen Lichtbogen erzeugen, den Kontakt erodieren und dessen Oberfläche verändern. Eine Anwendung, bei der selten Strom geschaltet wird, kann ein anderes Problem mit sich bringen: Liegt die elektrische Last unter dem für den Kontakt geeigneten Minimum, werden Oberflächenschichten möglicherweise nicht zuverlässig durchbrochen. Das genaue Verhalten hängt von der Kontaktausführung und dem -material ab. Ermitteln Sie daher die vom Hersteller angegebene Mindestlast und die elektrischen Nennwerte des Schalters für den konkreten Stromkreis.
Mechanische Betätigung: Ein Nocken, der den Betriebspunkt kaum erreicht, oder einer, der den Plunger übersteuert, kann die Ergebnisse unbeständig machen und die mechanische Lebensdauer verkürzen. Stellen Sie die Montage und den Hub anhand der Teilezeichnung ein, einschließlich der Betriebsposition und des zulässigen Nachhubs. Unser Mikroschalter-Reiseführer erklärt die Begriffe, die auf der Zeichnung erscheinen sollen.
Externe Verbindungen: Eine oxidierte Crimpverbindung, ein lose sitzender Flachstecker, eine beschädigte Lötstelle oder Kabelader kann wie ein schlechter interner Kontakt aussehen, wenn vom Kabelende aus gemessen wird. Messen Sie direkt an den Schalteranschlüssen und anschließend über den gesamten installierten Pfad. Die Differenz grenzt ein, wo der zusätzliche Widerstand liegt.
Setzen Sie ein Annahmelimit, das der Anwendung entspricht.
Beginnen Sie mit dem genauen Herstellerdatenblatt und nicht mit einer Zahl, die von einem anderen Modell kopiert wurde. Überprüfen Sie, ob der angegebene Widerstand der anfängliche Kontaktwiderstand, ein Wert nach Lebensdauerende oder ein Maximum unter einer benannten Testmethode ist. Ein Prüfstandstest im Milliohm-Bereich bei einem bestimmten Strom lässt möglicherweise keine Rückschlüsse auf ein Signal in einem trockenen Stromkreis (Dry Circuit) unter Vibration zu; umgekehrt kann die grobe Ohm-Anzeige eines Messgeräts keine präzise Milliohm-Grenze festlegen. Geben Sie den Prüfstrom, die Prüfspannung, den Betätigungszustund, die Anzahl der Schaltungen, die Geräteklasse und das zulässige Maximum oder die zulässige Abweichung vom Ausgangswert an. Wenn die Anwendung von der Erkennung eines stromschwachen SPS-Eingangs abhängt, validieren Sie sowohl diesen realen Eingangsstromkreis als auch die Prüfstandsmessung.
Fragen Sie für die Beschaffung, ob das vorgeschlagene LEMA Mikroschalter-Familie enthält ein für die tatsächliche Last, den Stellweg und die Betriebsumgebung geeignetes Modell. Das Produktseite der KW12-Serie ist ein Ausgangspunkt für den Modellvergleich, kein Ersatz für ein variantspezifisches Datenblatt. Für einen umfassenderen Auswahlarhmen siehe das Mikroschalter-Kaufberater. Bei der Fehlersuche an einer defekten Einheit verwenden Sie zunächst die Multimeter-Funktionstest, entscheiden Sie dann, ob eine kontrollierte niederohmige Messung erforderlich ist.
FAQ
Was ist ein normaler Übergangswiderstand für einen Mikroschalter?
Es gibt keinen sicheren Universalwert. Verwenden Sie das genaue vom Modell angegebene Maximum und die Testbedingungen und vergleichen Sie dann die mit dieser Methode gemessenen Messwerte. Wenn ein Wert fehlt, fordern Sie ihn beim Lieferanten an, bevor Sie eine Abnahmeerklärung abgeben.
Kann ein Durchgangsprüfer beweisen, dass die Kontakte in Ordnung sind?
Nein. Es bestätigt zwar einen leitfähigen Pfad unter den Prüfbedingungen des Messgeräts, jedoch keinen genauen Niederohmwert oder einen stabilen Betrieb unter Vibration und wiederholten Schaltzyklen.
Warum ist mein Zweileiter-Widerstandsmesswert höher als der Wert im Datenblatt?
Der Messwert kann Messleitungen, Messspitzen-Anschlusskontakte, Kabel und Parallelschaltungen umfassen. Isolieren Sie den Schalter, überprüfen Sie den Nullpunkt der Messspitze und verwenden Sie eine gesteuerte Vierfachtraht-Methode, wenn der angegebene Wert sehr niedrig ist.
Behebt das Reinigen des Kontakts einen zu hohen Messwert?
Gehen Sie nicht davon aus, dass ein geschlossener Mikroschalter ohne Beschädigung gereinigt werden kann. Überprüfen Sie zunächst die externen Anschlüsse und eventuelle Halterungsfehler. Wenn interner Verschleiß oder eine Verunreinigung vermutet wird, befolgen Sie die Anweisungen des Herstellers und tauschen Sie das Gerät aus, wenn dies im Wartungsplan vorgesehen ist.
Video: Wie die Vierleiter-Widerstandsmessung funktioniert
Diese neutrale Messlektion von Tektronix erklärt, warum Arbeiten mit niedrigen Widerständen häufig getrennte Strom- und Spannungsleitungen erfordern. Sie legt keinen Übergangswiderstandsgrenzwert für ein LEMA-Teil fest.
Wenn Sie eine Schalterempfehlung anfordern, senden Sie die Schaltungsspannung und den -strom, den Lasttyp, die Einschaltdauer, die erforderliche Kontaktanordnung, den Betätigungsweg, die Umgebung und eventuelle Abnahmeprüfverfahren. Dadurch kann der Lieferant das tatsächliche Design anstelle eines einzelnen, unerklärten Widerstandswerts bewerten.