Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Übergangswiderstand von Steckverbindung messen


von Sven (Gast)


Lesenswert?

Hallo Leute,

folgende Problemstellung:
wir haben 4pol Stecker von Hartmann im Einsatz mit einem Raster von 5mm.
Jetzt kam die Idee einen fast identischen Stecker von Würth zu 
verwenden, da dieser wesentlich billiger ist. Dieser Stecker hat ein 
Raster von 5,08mm.
Das Gegenstück kann leider nicht getauscht werden, da auf Leiterplatte 
integriert, und eine Layoutänderung zu aufwändig und teuer wäre.
Das heißt: Würth Stecker - Hartmann Gegenstück.
Dass das passt ist gar keine Frage (beim 4pol Stecker und 0,08mm 
breiterem Raster ist das egal). Interessieren tut mich hier der 
Übergangswiderstand dieser "neuen" Steckverbindung, sollte dieser 
schlechter sein, können wir diese Kombination unter Umständen nicht 
verwenden.

Wie kann ich also den Übergangswiderstand bestimmen?
(bei 230VAC und 220VDC)

Mein erster Ansatz:
Steckdose-Steckverbindung-Shunt-Glühlampe
- Spannungsmessung vor und hinter der Steckverbindung
- Strommessung über Shunt
Messungen alle mit Oszilloskop.
So die Spannungsdifferenz ermitteln und mit dem Strom den Widerstand 
bestimmen.

Das Ergebnis ist allerdings zweifelhaft, da sich bei verschiedenen 
Strömen der Widerstand ändert, doch warum sollte das der Fall sein.
Bei 340mA liegt der Widerstand bei fast 3ohm,
bei 6,8A bei nur noch 0,2ohm.

Hat vielleicht jemand eine Idee für einen besseren Messaufbau?
Oder gibt es eine ganz andere Methode den Übergangswiderstand 
verlässlich zu ermitteln, um dann die verschiedenen Steckverbindungen zu 
vergleichen?

Vielen Dank schon mal.

von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Hat vielleicht jemand eine Idee für einen besseren Messaufbau?
> Oder gibt es eine ganz andere Methode den Übergangswiderstand
> verlässlich zu ermitteln, um dann die verschiedenen Steckverbindungen zu
> vergleichen?

Ein Milliohmmeter benutzt normalerweise Vierleitermessung. Das ist das 
ungeschlagene Standardvorgehen, um Übergangswiderstände im 
Milliohmbereich zu erfassen. Schaltung siehe hier: 
http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_8/9.html

mfg mf

von Patrick (Gast)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Bei 340mA liegt der Widerstand bei fast 3ohm,
> bei 6,8A bei nur noch 0,2ohm.

Sorry, aber das glaube ich nicht. Das wäre alles andere als ein 
brauchbarer Kontakt.

von Sven (Gast)


Lesenswert?

Bin ganz deiner Meinung, deshalb hier meine Anfrage.

von -_- (Gast)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Bei 340mA liegt der Widerstand bei fast 3ohm,
> bei 6,8A bei nur noch 0,2ohm.

Wer misst misst Mist...

Denk doch mal nach? Leistung... Wärme...

von -_- (Gast)


Lesenswert?

Nachtrag:

P=R*I²
Das muss heiss geworden sein

von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

-_- schrieb:
> Das muss heiss geworden sein

Ist auch gleich das richtige Stichwort... Pack die Beiden 
Steckverbindermöglichkeiten sagen wir mal 5 die originalen + 5 die 
gemischten in eine Klimakammer(Lebensdauertest) und beobachte das ein 
paar Tage lang(Datenloggersystem). Kann gut sein, dass sich da lustige 
Sachen ergeben, eventuell die Kontaktmaterialien nicht zusammen passen 
und vergammeln, Kontaktabheber auftreten, Übergangswiderstand sich über 
Temperatur drastisch verschlechtert etc pp.

mfg mf

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Bei 340mA liegt der Widerstand bei fast 3ohm,
> bei 6,8A bei nur noch 0,2ohm.

Nur mal vom Überfliegen so ein Gedanke: Wenn Metall heiß wird dehnt es 
sich aus und der Kontakt wird besser. Vielleicht ist das die Ursache.

von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

Michael Köhler schrieb:
> Wenn Metall heiß wird dehnt es
> sich aus und der Kontakt wird besser.

Kann auch andersrum sein...

Was ich vergaß zu sagen: Nach den paar Tagen Klimakammer die Stecker 
vorsichtig zerlegen und mal die Kontaktflächen mit dem Mikroskop 
ansehen.
Ausgasender Steckerkunststoff ist auch manchmal ein Thema. Hinterlässt 
zumindest lustige Schlieren und Farbspiele auf den Kontakten.

mfg mf

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Mini Float schrieb:
> Kann auch andersrum sein...

Möglich, aber alle Metalle, die mir grad so in den Sinn kommen und die 
man in der Elektrotechnik verwendet, haben einen positiven 
Ausdehnungskoeffizienten, brauchen also bei höherer Temperatur immer 
mehr Raum.

von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

Michael Köhler schrieb:
> brauchen also bei höherer Temperatur immer
> mehr Raum.

Gleichzeitig steigt mit der Temperatur das 
Elastizitätsmodul(Federkonstante wird kleiner). Die Kontakt-Andruckkraft 
wird also kleiner.
Ob und inwieweit sich beide Effekte kompensieren ist im Einzelfall 
verschieden.
mfg mf

von iaoffline (Gast)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Bei 340mA liegt der Widerstand bei fast 3ohm,
> bei 6,8A bei nur noch 0,2ohm.

Klingt unwahrscheinlich, das ist "fast ein Halbleiter".

Sven schrieb:
> Mein erster Ansatz:
> Steckdose-Steckverbindung-Shunt-Glühlampe
> - Spannungsmessung vor und hinter der Steckverbindung
> - Strommessung über Shunt
> Messungen alle mit Oszilloskop.
> So die Spannungsdifferenz ermitteln und mit dem Strom den Widerstand
> bestimmen.

Völlig ungeeignet, wie willst du aus einer Wechselspannung und dem 
Shuntwiderstand, verbunden mit einer Glühlampe (ein variabler 
Widerstand) was messen? Machst du TrueRMS Kalkulationen am Scope auf 
Augenmaß?

Wie bereits gesagt, nimm ein Milliohmmeter. Vorher theoretische Klärung 
welche Kontaktmaterialien im Spiel sind und wie die sich vertragen.

Die sinnvollere Herangehensweise wäre für mich den Hersteller zu Fragen 
wie er den Preisunterschied begründet und ob sich da "was machen ließe".

von Werner (Gast)


Lesenswert?

Michael Köhler schrieb:
> Möglich, aber alle Metalle, die mir grad so in den Sinn kommen und die
> man in der Elektrotechnik verwendet, haben einen positiven
> Ausdehnungskoeffizienten, brauchen also bei höherer Temperatur immer
> mehr Raum.Beitrag melden | Bearbeiten | Löschen |

Dann guck dir mal die Buchse beim Erwärmen an. Ein Loch in einer 
Metallplatte wird beim Erwärmen größer, d.h. wenn der Pin sich nicht 
mindestens genauso ausdehnt, verringern sich die Kontanktkräfte.

von hro (Gast)


Lesenswert?

Sven schrieb:
> Das Ergebnis ist allerdings zweifelhaft, da sich bei verschiedenen
> Strömen der Widerstand ändert, doch warum sollte das der Fall sein.
> Bei 340mA liegt der Widerstand bei fast 3ohm,
> bei 6,8A bei nur noch 0,2ohm.

Man nennt das "Fritten".

Am Anfang ist die Kontaktflaeche sehr klein (z.B. bei einem 
Schaltkontakt) und die Kontaktoberflaeche ist (unter dem Mikroskop 
betrachtet) sehr rau und uneben.
Zuerst muss die Kontaktspannung ueberwunden werden, bis ein Strom 
fliesst.
Dieser Strom erweicht das Kontaktmaterial, so dass die Kontaktflaeche 
unter der Federkraft groesser wird und damit natuerlich der Widerstand 
kleiner.

Beim Gockel mal die Begriffe "Fritten" und "Kontakt" eingeben.

Gruss hro

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.