電壓擊穿試驗儀，體積電阻率表面電阻率測定儀講述
點擊次數：2209次 更新時間：2013-04-27
體積電阻率表面電阻率測試儀概述
一個電氣系統就好比一個管道系統，電壓好比是液體壓力，電流好比是液體的流速，而電氣絕緣就好比是管壁。絕緣防止電子從導體發生漏泄――其作用的大小是用絕緣電阻表示的。有效的絕緣電阻系統具有高的電阻值，通常大于幾個兆歐。差的絕緣系統具有較低的絕緣電阻。 絕緣電阻測試儀適于在各種電氣設備的保養、維修、試驗及檢定中作絕緣測試。 絕緣阻值分度線均勻清晰、便于準確讀數。 操作簡捷，攜帶方便。 低耗電，用8×1.5V（AA,R6）電池供電，使用時間長。 具有電池容量檢查功能。 有單電壓機型和雙電壓機型，額定電壓、量程合理配置成多種規格，適用面廣。 采用先進數字處理技術，容量大、抗干擾能力強，能滿足高壓、高阻、大容量負載測試的要求，示值準確、穩定、可靠。 具有防震、防潮、防塵結構，適應惡劣工作環境。 保護功能完善，能承受短路和被測電容殘余電壓沖擊。
一、耐電壓測試儀
耐電壓測試儀又叫電氣絕緣強度試驗儀或叫介質強度測試儀。將一規定交流或直流高壓施加在電器帶電部分和非帶電部分（一般為外殼）之間以檢查電器的絕緣材料所能承受耐壓能力的試驗。電器在長期工作中，不僅要承受規定的工作電壓的作用，還要承受操作過程中引起短時間的高于額定工作電壓的過電壓作用（過電壓值可能會高于額定工作電壓值的好幾倍）。在這些電壓的作用 下，電氣絕緣材料的內部結構將發生變化。當過電壓強度達到某一定值時，就會使材料的絕緣擊穿，電器將不能正常運行，操作者就可能觸電,危及人身安全。
1、耐電壓測試儀結構及組成 （1）升壓部分 調壓變壓器、升壓變壓器及升壓部分電源接通及切斷開關組成。 220V電壓通過接通，切斷開關加到調壓變壓器上調壓變壓器輸出連接升壓變壓器。用戶只需調節調壓器就可以控制升壓變壓器的輸出電壓。 （2）控制部分 電流取樣，時間電路、報警電路組成。控制部分當收到啟動信號，儀器立即在接通升壓部分電源。當收到被測回路電流超過設定值及發出聲光報警立即切斷升壓回路電源。當收到復位或者時間到信號后切斷升壓回路電源。 （3）顯示電路 顯示器顯示升壓變壓器輸出電壓值。顯示由電流取樣部分的電流值，及時間電路的時間值一般為。 （4）以上是傳統的耐電壓試驗儀的結構組成。隨著電子 技術及單片，計算機技術飛速發展；程控耐電壓測試儀這幾年也發展很快，程控耐壓儀與傳統的耐壓儀不同之處主要是升壓部分。程控耐壓儀高壓升壓不是通過市電 由調壓器來調節，而是通過單片計算機控制產生一個50Hz或60Hz的正弦波信號再通過功率放大電路進行放大升壓，輸出電壓值也由單片計算機進行控制，其 它部分原理與傳統耐壓儀差別不大。 2、耐電壓測試儀的選用 選用耐壓儀zui重要的是2個指標，zui大輸出電壓值及zui大 報警電流值一定要大于你所需要的電壓值和報警電流值。一般被試產品標準中規定了施加高壓值及報警判定電流值。如果施加的電壓越高，報警判定電流越大，那么 需要耐壓儀升壓變壓器功率就越大，一般耐壓儀升壓變壓器功率有0.2kVA、0.5kVA、1kVA、2kVA、3kVA等。zui高電壓可以到幾萬伏。zui大 報警電流500mA-1000mA等。所以在選擇耐壓儀時一定要注意這2個指標。功率選太大就會造成浪費，選的太小耐壓試驗不能正確判斷合格與否。根據 IEC414或（GB6738-86）中規定選擇耐壓儀的功率方法，我們認為是比較科學的。“首先將耐壓儀的輸出電壓調到規定值的50%，然后接上被試 品，當觀測到的電壓降小于該電壓值的10%時，則認為耐壓儀的功率是足夠的。”也就是如果某一產品的耐壓試驗的電壓值為3000伏，先把耐壓儀的輸出電壓 調到1500伏后接上被試品，如果此時耐壓儀輸出電壓下降的值不大于150伏，那么耐壓儀的功率是足夠的。被試品的帶電部分與外殼之間存在分布電容。電容 存在一個CX容抗，當一個交流電壓施加在這CX電容兩端就會引成一個電流。 這個電流的大小與CX電容的容量成正比與施加的電壓值成正比，當這個電流大到或超過耐壓儀zui大輸出電流時，這臺耐壓儀就不能正確判別試驗合格與否。
二、絕緣電阻測試儀
電器產品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標志之一，它通過絕緣電阻反映出來。 我們測定產品的絕緣電阻，是指帶電部分與外露非帶電金 屬部分（外殼）之間的絕緣電阻，按不同的產品，施加一直流高壓，如100V、250V、500V、1000V等，規定一個zui低的絕緣電阻值。有的標準規定 每kV電壓，絕緣電阻不小于1MΩ等。目前在家用電器產品標準中，通常只規定熱態絕緣電阻，而不規定常態條件下的絕緣電阻值，常態條件下的絕緣電阻值由企 業標準中自行制定。如果常態絕緣電阻值低，說明絕緣結構中可能存在某種隱患或受損。如電機繞組對外殼的絕緣電阻低，可能是在嵌線時繞組的均線槽絕緣受到損 傷所致。在使用電器時，由于突然上電或切斷電源或其它緣故，電路產生過電壓，在絕緣受損處產生擊穿，造成對人身的安全或威脅。 1、絕緣電阻表的結構及組成 絕緣電阻表又稱兆歐表、搖表、梅格表。絕緣電阻表主要由三部分組成。*是直流高壓發生器，用以產生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。 搖表
（1）直流高壓發生器 測量絕緣電阻必須在測量端施加一高壓，此高壓值在絕緣電阻表國標中規定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V… 直流高壓的產生一般有三種方法。*種手搖發電機式。 目前我國生產的兆歐表約80%是采用這種方法（搖表名稱來源）。第二種是通過市電變壓器升壓，整流得到直流高壓。一般市電式兆歐表采用的方法。第三種是利 用晶體管振蕩式或脈寬調制電路來產生直流高壓，一般電池式和市電式的絕緣電阻表采用的方法。 （2）測量回路 在前面講的搖表（兆歐表）中測量回路和顯示部分的合二 為一的。它是有一個流比計表頭來完成的，這個表頭中有兩個夾角為60°（左右）的線圈組成，其中一個線圈是并在電壓兩端的，另一線圈是串在測量回路中的。 表頭指針的偏轉角度決定于兩個線圈中的電流比，不同的偏轉角度代表不同的阻值，測量阻值越小串在測量回路中的線圈電流就越大，那么指針偏轉的角度越大。另 一個方法是用線性電流表作為測量和顯示。前面用到的流比計表頭中由于線圈中的磁場是非均勻的，當指針在無窮 大處，電流線圈正好在磁通密度zui強的地方，所以盡管 被測電阻很大，流過電流線圈電流很少，此時線圈的偏轉角度會較大。當被測電阻較小或為0時，流過電流線圈的電流較大，線圈已偏轉到磁通密度較小的地方，由 此引起的偏轉角度也不會很大。這樣就達到了非線性的矯正。一般兆歐表表頭的阻值顯示需要跨幾個數量級。但當用線性電流表頭直接串入測量回路中就不行了，在 高阻值時的刻度全部擠在一起，無法分辨，為了也要達到非線性矯正就必須在測量回路中加入非線性元件。從而達到在小電阻值時產生分流作用。在高電阻時不產生 分流，從而使阻值顯示達到幾個數量級。隨著電子技術及計算機技術的發展，數顯表逐步取代指針式儀表。 絕緣電阻數字化測量技術也得到了發展，其中壓比計電路就是其中一個較好測量電路，壓比計電路是由電壓橋路和測量橋路組成。這兩個橋路輸出的信號分別通過A/D轉換再通過單片機處理直接轉換成數字值顯示。 2、絕緣電阻表的選用 選用絕緣電阻表主要是測量電壓值，另一個是需要測量的范圍，是否能滿足需要。如測量很頻繁選帶有報警設定功能
編輯本段絕緣電阻測試儀參數
輸出電壓 測量范圍 測量誤差 短路電流 如下：
0.5kV 0.1MΩ~500MΩ 5%Rx+2d 0.6mA
500MΩ~10GΩ 10% Rx+2d
1.0kV 0.2MΩ~1GΩ 5%Rx+2d 1.2mA
1GΩ~20GΩ 10% Rx+2d
2.5kV 0.5MΩ~2.5GΩ 5%Rx+2d 2.5mA
2.5GΩ~50GΩ 10% Rx+2d
5.0KV 1.0MΩ~5.0GΩ 5%Rx+2d 5.0mA
5.0GΩ~100GΩ 10% Rx+2d
危險事項 切勿測量交/直流電壓在600v以上的電路。 請勿在易燃性場所測試，活化可能會引起爆炸。 如果儀器表面潮濕或者操作的手是濕的請勿操作本儀器。 當測量時，不可接觸測試筆導電部位。 當測試線短路連接在儀器上時，不要按下TEST鍵。 測量時請勿打開電池蓋。 行絕緣測量時，不可觸摸待測線路。 注意事項 在測量電阻前，待測電路必須*放電，并且與電源電路*隔離。 如果測試筆或電源適配器破損需要更換電，必須換上同樣型號和相同電氣規格的測試筆和電源適配器。 電池指示器批示電能耗盡時，不要使用儀器。若長時間不使用儀器，請將電池取出后存放。 不要在高溫、高濕、易燃、易爆和強電磁場環境中存放或者使用本儀器。 請使用濕布或者清潔劑來清洗儀器外殼，請勿使用磨擦物或溶劑。 儀器潮濕時，請先干燥后存放。
編輯本段絕緣電阻測試儀的測試原理
絕緣測試儀，通常被稱為 兆歐表 或高阻計（Meggers®），廣泛用于測量發電機、馬達、電源變壓器、配線、電器和其它電氣裝置（如控制、信號、通信和電源的電纜）的絕緣電阻。它們往往被用于例行維護程序中來指示電機在數月或數年內絕緣電阻的變化。絕緣電阻發生大的變化，就可能預示著潛在的故障。所以，就需要對兆歐表進行定期校準，以確保儀表本身沒有隨時間發生變化。 兆歐表 通過用一個電壓激勵被測裝置或網絡，然后測量激勵所產生的電流，利用歐姆定律測量出電阻。優良的兆歐表校準器包括各種可選的電阻器，這點與現代校準器利用合成電阻功能提供的電阻器差別不大。兆歐表校準器與直流/低頻校準器的不同之處在于所需的電阻器范圍，以及耐受的電壓能力不同。例如，與數字多用表（DMM）上配備的歐姆表功能相比，這些電氣測試器在進行電阻測量時施加的電壓要高得多。兆歐表采用的電壓范圍通常從50 V 到高達5 kV；而典型數字多用表的電壓一般小于10 V。對于絕緣測試來說，需要測量的電阻值范圍很大，其上限可達到10 TΩ，所需的電壓更高。 幾乎所有的絕緣測試儀都采用直流電壓作為激勵，所以兆歐表校準器的交流要求很少.許多兆歐表為兩端設備，它提供一個電壓，并測量由被測設備所決定的電流。量程達到1 TΩ 以及更高的兆歐表通常具有第三個端子，稱為保護端（Guard），對于消除泄漏通路以及被測未知電阻Rx 的并聯元件非常有用。保護端的目的是消除可能會產生的泄漏電流來選擇性地將輸出寄生電阻性元件的影響減小為零。 校準這些儀器時的一個主要問題是找到合適的電阻器，當然是首先要足夠；還需要電阻值足夠大，使其能夠承受高直流電壓。此外，對于應該采用什么樣的電阻值來進行校準，兆歐表制造商并沒有統一的標準，所以就需要各種各樣的電阻值。通過了解各種不同的絕緣測試儀，可以知道它們需要不同的性能檢查點。例如，某個測試儀需要測試50 kΩ，而另一款測試儀則需要測試60 kΩ，再一款又需要測試100 kΩ，等等。 “通用”的多功能電氣/電子校準器不能用于校準絕緣電阻測試儀，因為它們的電阻器通常僅僅能夠處理有限的電壓，常常zui高不過20 V。絕緣電阻校準器所面臨的挑戰是將這些特殊需要集成到一款經濟、緊湊和便攜的解決方案中。 合成電阻的方法由于受到設計成本和尺寸規格的限制被排除在外。采用的是分立式高壓電阻器矩陣的方法，組成一個陣列，能夠提供500,000 多種電阻值輸出。在這種校準器中，有8個范圍的電阻值，覆蓋了10 kΩ到10 GΩ 的范圍，每個范圍均能提供4.5 位的穩定輸出。 收集合適的高壓電阻器并將其集成到一個儀器內又存在另一項挑戰。這就是與歐盟CE認證的一項強制性要求《低電壓指令》（Low Voltage Directive）相關的安全性標準挑戰。與儀器制造商相關的標準是EN 61010－ 測量、控制和實驗室用電氣設備的安全要求（Safety Requirements for Electrical Equipment for Measurement,Control and Laboratory Use）[2]。 低電壓指令要求將校準器電壓限制為1,000 Vrms。那么如何校準測試電壓高達5 kV 的兆歐表呢？這類儀器具有更寬的動態范圍，可測量高到10 TΩ 的電阻，并且提供了如上所述的保護端子，使其能夠準確測量非常高的電阻值。幸運的是，這樣的保護配置可以使其本身形成一個電阻倍增器，能夠有效地將一個已知電阻倍增為1000 倍，如圖2的例子所示[3]。同樣重要的是，由于倍增器是一個分立、隔離、獨立的設備，可以滿足倍增器所需的高電壓，它已經不是《低電壓指令》所管轄的范圍
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