导电滑环主要技术指标研究

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[摘 要]系统分析各技术指标的特点，总结各指标的影响特点及对应的防护特点，对导电滑环进行进一步研究优化及工程应用有重要的指导意义。

中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0156-010 前言

导电滑环是实现两个相对旋转机构间信号、电流传输的装置，广泛的应用于海、陆、空、天等领域以及其他民用和工业设备。为了对导电滑环进行进一步研究，下面对导电滑环主要技术指标进行系统分析。

1 接触电阻

导电滑环接触电阻大小直接影响到其工作性能，如果电阻过大，则会在接触面产生高温破坏设备，降低仪器的稳定性。接触电阻主要受到制作材料、接触形式以及接触压力的影响。

1.1 制作材料

导电滑环的主要构件是滑环和刷丝。对于此构件的制作材料要求有很高导电率，同时有很好的导热性能。此外制作材料要有熔点高，电阻温度系数小等特点，同要有一定的抗氧化、抗硫化、抗腐蚀性气体等特性。此外还要求硬度高、比较耐磨损等。经过试验，选用黄铜做导电滑环较好。经过现场的工程实际及实验研究，金合金能够满足上述要求，同时也可以选用质量上乘、加工精细的黄铜做为滑环的制作材料。在应用后者时，为了提高材料的各方面指标，可以在材料上镀一层金、铑、钯、镍等金属，从而有效提高构件的导电性及耐腐蚀性能。刷丝的制作材料可以是金镍丝，还可以用表面镀钯的黄铜代替，这两种材料都具有很好的导电性能及防腐蚀作用，满足仪器要求。

1.2 接触形式

刷丝与滑环的可以分为点接触式和面接触式两种。其中以点接触式应用比较广泛，该形式也具备许多优点。由于点接触式的接触面积相对较小，所以允许通过的电流亦相对较小，一般不能超过8A。当通过电流超过点接触所允许的最大值，则应考虑选择面接触式设计。面接触式导电滑环相对点接触式结构复杂，从而体积较大，成本较高。

1.3 接触压力

接触压力是影响导电滑环性能的重要参数，这是由于接触压力与刷丝与滑环之间的接触电阻压力成反比例关系，即接触压力的大小直接影响到了接触电阻的大小。但是两者的接触压力应控制在一定范围内，一面过大引起过大的摩擦力矩，加大接触面的磨损程度。理想的接触压力应该是保证刷丝与滑环充分而有效地接触，与此同时不会产生过大的接触压力而对接触面造成破坏，甚至影响仪器的正常工作。

2 绝缘性能

为了保证导电滑环的正常工作，应对其绝缘性提出较高要求，其中导电滑环的环间绝缘电阻应该不得小于10M，仪器耐压应该保证在1000V电压作用不被击穿。

导电滑环的结构复杂，各构件的环间距离应控制在1.5mm为宜左右。其决定因素是对连接槽的加工工艺，而且应该保证在完成灌胶程序后能够保证结构有足够的绝缘性能。

3 抗干扰性

通过导电滑环可以传输高频的交流电，高电压的交流电，大电流的交流电，弱小的直流小信号等多种电信号，但是由仪器之间的距离有限，在如此短的距离内传输多种电信号，难免造成不同信号之间的相互干扰作用，从而发生静电感应耦合，磁场感应藕合和电磁场感应藕合的干扰形式，如果不进行有效地控制，不仅可以影响到仪器的正常工作，影响其传输的准确度，更严重的可能发生安全危险。所以应尽可能的提高仪器的抗干扰性能，保证信号传输的准确及工作安全。

3.3 电磁场干扰

当导电滑环受到高电压，高频率的信号干扰时，可以产生电干扰和磁干扰，这是应该采用电磁屏蔽进行防护，防护材料可以采用导电材料，采用这种防护措施能够对两种干扰形式同时进行屏蔽。

应用装屏蔽装置进行仪器防护时，由于防护装置较复杂，对仪器的正常工作也有一定影响，在实际操作中，可以减少装置的安置位置，只在有效合理的位置进行安装，达到最大的效果。

3.4 信号突变产生干扰

在信号传递过程中，由于经过开关时会发生突变，这种突变对导电滑环引起一定的干扰作用。为了使信号能够稳定的传输，可以采取一定措施进行防护，常用的防护措施是在干扰源附近设置滤波装置，从而有效地防止干扰信号的干扰作用。

3.5 电压不稳引起干扰

如果导电滑环所传输的信号为大电流和大电压的时候，其值会有明显的浮动，从而引起了信号的变异，形成突波信号，进而对仪器有明显的干扰作用。该形式的干扰一般可以设置突波抑制器进行处理，从而减少对仪器的传输信号的影响。

4 结论

本文通过系统分析，研究了影响导电滑环各技术指标的特点，通过对不同的技术指标的原理进行分析，总结各指标的影响特点及对应的防护特点，对导电滑环进行进一步研究优化及工程应用有重要的指导意义。

参考文献

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