오늘날 케이블 및 와이어 하네스를 제조하거나 또는 통합하는 대부분의 회사는 작업자의 개입 없이 조립된 케이블이나 하네스의 모든 모든 도체에서 대해서 결함을 확인하기 위해 시험을 합니다. 보통 이러한 시험 시간을 절약하고 생산성을 향상하기 위해 프로그래밍 가능한 자동의 다채널을 지원하는  케이블 테스터를 사용해 전기적 무결성을 검사합니다. 

다수의 케이블로 조립된 어셈블리와 같은 다중선형 케이블 테스터의 저항 측정 기능은 단순히 저항의 값을 측정하기 위한 것이 아닙니다. 내장된 저항을 측정할 뿐만 아니라 연결 품질과 비연결 품질을 측정하기 위해 테스터의 저항 측정 기능이 필요합니다. 이러한 저항 측정 시험은 제품에 저항이 내장되어 있는지의 여부에 관계없이 시험이 권장됩니다.

연결 품질을 확인하려면 의도한 연결이 양호한지 확인해야 합니다. 보통 도통 시험이라고 하며 의도된 연결과 연결되지 않은 것을 확인해야 합니다. 이를 위해서는 저항을 측정하고, 이중 임계값이라는 한계를 설정할 수 있고 간헐적인 연결을 확인할 수 있는 시험기가 필요합니다.  이러한 검사를 수행하지 않으면 결함이 있는 제품이 출고 되거나 인수될 수 있습니다. 

케이블 또는 하네스가 시험에서 "합격"할 경우 이를 위해 판단되는 합격 조건의 매개변수 의미를 알고 이해하는 것은 중요합니다. 

연결 품질을 확인하려면 이중 임계값 설정이 필요합니다. (그림 3). 

도선의 저항 값을 측정하지 않고도 테스터는 간단한 연속성 검사를 통해 의도한 연결이 연결되었음을 확인할 수 있습니다. 

그러나  예를 들어 납땜 불량으로 인해 도선의 전체 저항에 영향을 미치는 무언가로 인해 연결에 이상이 있는지 여부는 알 수 없습니다. 테스터 내의 저항 측정 기능은 단순히 저항 값을 측정하기 위한 것이 아닙니다. 대부분의 케이블은 각 와이어의 실제 저항을 측정할 필요가 없습니다. 오히려 양호한 연결의 저항이 최대 한도를 초과하지 않고 연결되지 않은 와이어 간의 절연이 최소 한도 아래로 떨어지지 않는지만 확인하면 됩니다. 이런 것을 확인하기 위해 두 가지 제한을 적용하는 임계 값을 활용해야 합니다. 

CableEye® 테스터는 저항 값이 높은 임계 값과 낮은 임계값 사이에 있을 때 내장 저항 값을 자동으로 측정합니다. 데이터베이스에 케이블을 저장하면 포함된 저항과 관련된 저항 값이 공차, 와이어 목록 및 기타 케이블 정보와 함께 저장됩니다. 따라서 내장 저항은 저장된 기준 케이블의 특성 중 하나가 됩니다. 이러한 저항 값은 오차 범위 내에서 시험 케이블에서 동일한 값으로 측정 되어야 시험이 적합으로 통과 됩니다. 

아래 예(그림 4)에서 허용되는 최대 컨덕터 저항(Maximum Conductor Resistance)은 소프트웨어 내에서 0.5Ω으로 사용자 정의되었으며 허용되는 최소 절연 저항(Minimum Isolation Resistance)은 1MΩ으로 설정되었습니다. 

측정된 케이블에는 J1 핀 5와 J2 5 사이에 저항이 포함되어 있고 그 값은 2.70kΩ 입니다. 저항은 위 도면에 표시된 측정의 상한과 하한 사이(예: 모델 M4의 경우 0.02Ω 및 6MΩ) 뿐만 아니라 사용자가 프로그래밍한 저항 한계 사이에도 있으므로  내장된 저항기로 표시됩니다. SH, 1, 2, 3, 4, 6, 8, 9 사이의 컨덕터는 모두 0.5Ω 미만이며 양호한 연결 상태로 표시됩니다. 

핀 7과 7 사이의 연결은 0.80Ω 이상이며, 이는 허용된 최대 도체 저항보다 높습니다. 이 라인은 오류로 강조 표시되며 케이블에 오류가 있습니다. CB29 터미널 타입의 지그와 저항을 가지고 쉽게 가지고 계신 테스터로 시험해 불 수 있습니다. 저항기를 테스트 인터페이스 픽스처에 연결하고 저항 임계값을 조정하여 테스터의 결과가 표시되는 방법을 확인합니다. 

허용 가능한 연결 저항을 구성하는 요소는 무엇인가요?

도선에서의 최대 허용 저항 값을 지정하기 위해서는  "양호한" 연결에 해당하는 최대 저항 값을 설정합니다. 그러면 최대 저항 임계값을 초과하는 케이블의 와이어 연결은 결함이 있는 것으로 표시됩니다.  이와 같은 고저항으로 확인된 와이어의 경우 핀의  불완전한 압착, IDC 플랫 케이블의 나이프 핀과 전선 도체 간의 불충분한 결합 또는 납땜 연결시 발생 가능한 냉납 접합 등으로 인해 고저항이 측정될 수 있습니다. 이러한 고저항의 연결 도선은 해당 연결을 통해 충분한 전류가 흐르는 경우 회로가 오작동 할 수 있고 간헐적 연결 또는 케이블의 물리적 발열 등을 초래할 수 있습니다. 

적절하게 관리되는 케이블 조립 공장에서는 높은 저항의 결함이 거의 발생하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 불량 케이블이 고객의 제품에 전혀 침투하지 않도록 하려면 저항 테스트가 필요합니다. 이는 항공 우주, 군사 및 의료 기기와 같은 미션 크리티컬 애플리케이션을 대상으로 하는 제품에 특히 중요합니다. 예를 들어, CableEye HVX 시리즈 연속성 및 HiPot 시스템을 설정하여 허용 가능한 연결 저항이 수 밀리옴 정도로 작은지 확인할 수 있습니다. 이러한 낮은 저항 검사는 쉘과 실드에 권장되는 경우가 많습니다. 

최고의 테스트 시스템을 사용하면 케이블 또는 하네스의 다양한 도체에 대해 서로 다른 임계값을 설정하여 테스트를 최적화할 수 있습니다. 예를 들어 최대 컨덕터 저항 허용을 쉘과 실드에 대해서만 매우 작은 값으로 설정하고 다른 컨덕터에 대해서는 다른 값으로 설정할 수 있습니다. 

이 값을 5Ω 미만으로 설정하면 요구하는 감도 증가로 인해 측정 시간이 2배 이상 증가할 수 있으며 기능에 영향을 미치지 않는 약간 더 높은 저항 값을 선택할 수 있습니다. 케이블의. 셸 및 실드를 제외하고 전원 케이블 또는 상당한 전류를 전달할 것으로 예상되는 케이블(20 게이지 이상의 두꺼운 와이어)을 테스트할 때만 0.5Ω 이하의 최소 임계값을 사용하십시오. 

단락/쇼트를 구성하는 것은 무엇입니까?

허용되는 최소 절연 저항에 대해서는 연결되지 않은 와이어에 허용되는 최저 절연 저항 값을 설정합니다. 와이어 연결이 낮은 저항 테스트를 통과했음을 인증하는 것 외에도 내부 단락이 존재하지 않는지 확인해야 합니다. 이것이 명백해 보이지만 단락을 구성하는 요소를 정확히 정의해야 합니다.

특정 민감한 전자 장치, 특히 의료용 제품의 경우 두 핀 사이에 최대 1MΩ(또는 그 이상)의 저항 경로가 나타날 때 케이블에 "단락"이 존재할 수 있습니다. 대조적으로, 오늘날의 CMOS 디지털 회로의 고출력 드라이브 기능은 수백 옴 정도에서도  논리 '1' 을  쉽게 유지할 수 있습니다.

이상적으로는 격리된 도체 사이에 무한대의 저항이 필요합니다. 하지만 실제로는 적은 양으로도 대부분의 응용 분야에 적합합니다. 테스터 모델에 따라 격리 임계값을 더 높은 값으로 설정할 수 있지만 일반적인 용도로는 최소 격리 임계값 1MΩ을 권장합니다. 격리 임계값을 설정할 수 있는 최대값을 결정하려면 그림 2를 참조하십시오.  

건조한 인간 피부의 접촉 저항은 약 2 또는 3MΩ입니다. 생산 테스트 중 오류 가능성을 최소화하려면 고전압 또는 극히 낮은 전류 애플리케이션에 사용할 케이블을 테스트할 때만 절연 임계 값을 1MΩ 이상으로 설정하는 것이 좋습니다. 

간헐적 연결을 확인하는 이유는 무엇입니까?

우리는 간헐적 연결을 동작이나 응력이 가해질 때 또는 온도 변화로 인해 전기 접점이 팽창 또는 수축될 때 예측할 수 없이 발생하는 두 지점 사이의 일시적이지만 급진적인 저항 변화로 정의합니다. 

잘못 결합된 핀, 끊어진 전선, 불량한 본딩 등으로 인해 연결이 간헐적으로 끊길 수 있습니다. 

간헐적 결함에 대한 점검은 성공적인 정적 연속성 및 저항 점검 이후에 수행됩니다. 간헐적 개방 회로는 짧은 시간 동안 연결이 끊어지는  상태를 의미합니다. 이는 낮은 저항 연결에서 높은 저항연결 상태로 일시적 확인됨을 의미합니다. 간헐적 단락은 일반적으로 연결되지 않은 두 도체에 적용되며 짧은 시간 동안 단락됩니다. 이는 높은 저항에서 낮은 저항으로 측정됨을 의미합니다. 간헐 테스트는 동적입니다. 테스트 중에 커넥터를 구부리고 케이블에 응력(당김 포함)을 가하는 동안(그림 1)  테스터는 빠른 주기로 시험 펄스를 연속적으로 보냅니다. 전체 주기는 모든 테스트 포인트를 검사함으로써 반복됩니다. 

CableEye 소프트웨어는 간헐적 연결을 확인하는 두 가지 방법을 제공합니다. 하나는 연속성 차이(개방/단락)만 감지하고 다른 하나는 저항 변화를 감지하고 보고합니다. 또한 저항 변화를 보고하기 위해 2-와이어 또는 4-와이어 저항 측정의 두 가지 옵션이 있습니다. 연속성 전용 테스트는 가장 빠른 스캔 속도를 제공합니다. 

테스트 결과의 신뢰 수준을 허용 가능한 높은 수준으로 올리기 위해서는 샘플링 속도가 충분히 높아야 하고 이를 정확히 취득할 수 있어야 합니다. 엄격한 품질 프로그램(예: Six Sigma)을 실행하는 회사는 가능한 가장 빠른 주기를 원할 것입니다.

프로세스 개선 피드백 루프에 정량적 및 정성적 데이터를 제공할 수 있도록 단순한 PASS/FAIL 위에 진단 정보를 제공할 수 있는 시험기가 필요합니다.  CableEye 시스템과 같은 고급 테스터에서는 테스트가 실행될 때 결함이 발견되면 신호음이 울리고 오류 수가 증가하며 배선 다이어그램에 누적된 모든 간헐적 연결이 강조되어 표시됩니다(그림 5). 이 경우 핀 2와 3 사이의 간헐적인 단락과 1과 1 사이의 간헐적인 개방이 감지되었습니다. 

매초 19개의 전체 테스트 주기가 완료되고 570개의 테스트 주기에서 22개의 오류 이벤트가 감지되었습니다. 이것은 케이블에 결함이 있음이 분명하며 이 테스트는 오류를 식별하고 찾는 것 외에도 케이블을 올바르게 식별했습니다. 이 동적 테스트를 수행하지 않았다면 이 케이블이 "통과"로 잘못 판단되었을 것입니다. 즉, 모든 테스터 표시기, 레이블 및 보고서가 "통과"로 잘못 표시되었을 것입니다. 

테스트 주기 빈도가 느리면 이러한 오류 이벤트가 더 적게 감지됩니다. 충분히 느린 속도에서는 간헐적 테스트를 실행하더라도 아무 것도 감지되지 않아 잘못된 "PASS"가 될 수 있습니다. 주기 속도 설정에 주의를 기울이는 것이 중요합니다. 이러한 방식으로 오류를 확인하면 어떤 와이어에 끊어진 부분이 있는지 정확히 알 수 있습니다. 일반적으로 파손 가능성이 가장  많은 것은 와이어 끝, 즉 커넥터 부분입니다. 케이블이 당겨진 경우 (장력을 경험한 경우) 길이를 따라 끊어질 수 있습니다. 로봇 애플리케이션용 케이블의 경우에는  특히 반복적인 동작으로 인해 케이블이 딱딱한 지점에 마찰되거나 곡률 반경을 초과하는 경우 파손될 수 있습니다. 

결론

제품에 저항이 포함되어 있는 경우에만 저항을 측정해야 한다는 것은 일반적인 오해입니다. 

우리는 연결 품질 확인의 중요성과 이를 위해서는 상한 및 하한을 설정하기 위한 저항을 측정하고 간헐적인 연결을 확인하는 기능이 필요함을 보여주었습니다. 테스터 PASS 표시등이 켜지거나 "PASS" 제목이 있는 자동 생성된 인쇄 보고서가 있기 때문에 케이블에 결함이 없다고 가정하는 것도 일반적인 실수입니다. 테스터가 결정을 하는 매개변수의 의미를 이해하고 있는지 확인하십시오. 테스트 시스템이 연결 품질을 측정할 수 있는지, 제품 및 해당 애플리케이션에 적합한 값으로 그렇게 설정되었는지 확인하십시오. 하네스 및 케이블 제조를 하도급하는 경우 공급업체에 이 정보를 확인하고 필요한 경우 테스터의 합격 기준을 재설정하도록 요청하십시오. 

관련제품 비교