耐電壓測試儀器的特性及應用
3.3 無調壓器程控型耐壓測試儀
由于各種測試標準不同、流水線大批量測試及人們對電器安全性能的認識不斷提高,要求耐壓測試裝置的功能相應提高,調壓器式的耐壓測試儀器的功能有限,采用全電子程控技術和功率電子技術的新型耐壓測試儀正在普及。目前,這類耐壓測試儀器主要分為兩種:一種采用單片機作為監(jiān)控中心、數字波形合成技術+線性功率放大器作為測試源;另一種采用單片機作為監(jiān)控中心、SPWM(正弦脈寬調制)脈沖發(fā)生器+IGBT(絕緣柵雙極晶體管)脈沖功率放大器作為測試源。前者的結構如圖3所示,后者的結構如圖4所示。 這種耐壓測試儀的結構較復雜,抗干擾能力和可靠性取決于整機的設計和電子元件的質量,輸出波形失真小,輸出頻率可變(50Hz/60Hz),輸出電壓調整范圍寬、控制精度高,在功率范圍內的輸出電壓穩(wěn)定,不受負載變化的影響,測試源輸出功率一般可達到500W,超功率輸出時儀器能自動保護,輸出電壓設置在無電壓輸出的情況下進行,安全性好,對被試品有電弧、爬電、閃絡等絕緣性能方面的潛在隱患的檢測容易實現,電壓輸出方式可通過軟件滿足多種標準要求,如分段升壓、定時升壓、定速升壓等,能進行擊穿點分析,擊穿保護速度快,漏電流顯示分辨率可達納安級,非常適用于高標準的電器或元器件測試。工作時對電網干擾小,儀器的校準通過按鍵或通信接口進行,便于和計算機聯網完成測試統(tǒng)計、分選工作,可對被試品連續(xù)進行測試,價格略高。
圖4所示的這種耐壓測試儀的結構較復雜,抗干擾能力和可靠性取決于整機的設計和電子元件的質量,輸出波形失真稍大,輸出頻率可變(50Hz/60Hz),輸出電壓精度和輸出電壓調整范圍較前者低,在功率范圍內輸出電壓穩(wěn)定,不受負載變化的影響,測試源輸出功率容易達到數千瓦,超功率輸出時儀器能自動保護,輸出電壓設置在無電壓輸出的情況下進行,安全性好。電壓輸出方式可通過軟件滿足多種標準要求,擊穿保護速度快,工作時對電網干擾較大,儀器的校準通過按鍵或通信接口進行,便于和計算機聯網完成測試統(tǒng)計、分選工作,可對被試品連續(xù)進行測試,價格略高。
4 交/直流耐壓測試裝置的類型和特性
無論何種交/直流耐壓測試裝置,其直流部分都是在交流測試裝置的基礎上加裝整流、濾波元件和切換機構組成的。傳統(tǒng)調壓器型直流耐壓儀的功能指標與程控型的功能指標的差別很大:前者的漏電流示值分辨力遠遠低于后者,在數十微安級甚至更大,后者可達到納安級;在測試容性試品時,因為充電階段的電流較大,經常引發(fā)前者誤判斷,甚至無法測試;而后者可通過降低升壓速度或延長升壓時間圓滿解決問題,當完成容性試品測試后,前者不易實現自動放電,安全性差,后者則不然;當阻性試品的阻值較小時,前者的紋波明顯大于后者。
5 常用耐壓測試裝置的選用
選用耐壓測試儀,首先應符合被試品的標準要求,其次是考慮其擴展性能和價格。另外,還應從以下幾個方面考慮:50Hz下的測試電壓小于5kV,漏電流小于10mA,定時時間在60s內,可選用常規(guī)調壓器型5kV/20mA規(guī)格的儀器,否則,應選用5kV/12mA的程控機型;
50Hz下的測試電壓小于5kV,漏電流小于20mA,定時時間在60s以內,可選用常規(guī)調壓器型5kV/20mA規(guī)格的儀器,否則,應選用5kV/20mA程控機型;
50Hz下的測試電壓小于5kV,漏電流小于100mA,定時時間在60s以內,可選用常規(guī)調壓器型5kV/100mA規(guī)格的儀器,否則,應選用5kV/100mA程控機型;
需進行直流耐壓試驗時,電壓高于10kV,選用常規(guī)調壓器型,否則,應盡量選用程控機型;
元器件、小家電、小電器、電動工具等應選用程控機型。
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