常用安规测试仪器性能简介
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隆腾科技电脑厂:品保中心/实验室核准: 制定人:张剑波课名：常用安规测试仪器性能简介目的：随着当代科学技朮的迅速发展,各种电器﹑电子设备全面进入社会生活各个领域﹐成为社会文明进步的重要标志。
在我国﹐人民生活水平不断提高﹐对家用电器的需求量越来越大。
各类电器﹑电子设备在全国城乡得到迅速普及﹐给生产带来极大方便。
但各类电器﹑电子设备的广泛使用﹐由此带来的人身事故也大为增加。
给生命财产带来危害﹐触电伤亡和电气火灾是常见例子。
因此﹐电器﹑电子设备的使用安全性这一重要问题﹐成为决定产品质量的各要素中跃居首要地位﹐安全标准成为最重要的技朮标准之一。
为了保证电器﹑电子设备的安全使用﹐我国和国外在各类标准中均强制规定了电气安全性能的标准中和测量条件。
防触电是所有安全标准中最基本也是最重要的内容﹐通常列为产品安全的首项。
电气安全性能试验项目包括﹕耐电压试压（介电强度）﹑绝缘电阻﹑泄漏电流（接触电流）﹑试验和接地电阻（接触电阻）试验四大类。
70年代末期起﹐各种专用于各类电子﹑电器产品电气安全性能试验的仪器迅速发展﹐形成了一个崭新的电子仪器门类。
电气安全性能试验仪器的发展是贯彻国际国内安全标准的必然结果。
自IEC65号公告《电网电源供电的家用和类似一般用途的电子及有关设备的安全要求》于1952年首次颁发并经过五版﹑七次修订以来﹐全球范围内已形成IEC安全标准和美国UL安全标准两大体系。
我国自70年代末期开始制订各类安全标准。
80年代迅速形成了采用或等效采用IEC安全标准的国家标准体系。
电气安全性能试验在电子测量仪器﹑广播收音机﹑电视机﹑各种音频﹑视频设备及家电产品﹑低压电器﹑医疗电子电器设备等电子﹑电器产品设计﹑制造﹑检验﹑定型﹑质量认证﹑创优及进出口等各项工作中﹐首先成为必须﹑大量﹑经常进行的重要项目﹐随之产专用测试仪器的需求﹐使得电气安全性能试验仪器具有深厚的发展基础和广阔的市场。
电气安全性能试验仪器技朮指针完全取决于安全标准的要求和规定﹐测试对象除各类电子产品外﹐遍及一切电网供电或由指定额定交直流供电的低压电器设备﹐这是电气安全性试验仪器区别所有各类电子测量仪器的特点。
内容：简单地介绍一下电气安全性能试验仪器---耐电压测试仪﹑泄漏电流测试仪﹑绝缘电测试仪﹑和接地电阻测试仪。
1. 耐压测试仪耐电压强度也可称为耐压强度﹑介电强度﹑介质强度。
绝缘物质所能承受而不致遭到破坏的最高电场强度称为耐电压强度。
在试验中,被测样品在要求的试验电压作用下达到规定的时间时﹐耐压测试仪自动或被动切断试验电压。
一旦出现击穿电流超过设定的击穿（保护）电流﹐能够自动切断试验电压并发出声光报警。
以确保被测样品不致损坏。
它主要达到如下目的﹕1）检测绝缘耐受工作电压或过电压的能力。
2）检查电气设备绝缘制造或检修质量。
3）排除因原材料﹑加工或运输对绝缘的损伤﹐降低产品早期失效率。
4）检验绝缘的电气间隙和爬电距离。
耐压测试仪是测量耐电压强度的仪器﹐它可以直观﹑准确﹑快速﹑可靠地测试各种被测对象的耐受电压﹑击穿电压﹑漏电流等电气安全性能指针﹐并能在IEC或国家安全标准规定的测试条件下﹐进行工频和直流以及电涌﹑冲击波等不同形式的介电性能试验。
在外国﹐此类仪器还有耐压试验器﹑电涌绝缘测试仪﹑高压试验器等不同的名称。
耐压测试仪主要有工频耐压测试仪﹑直流耐压测试仪﹑冲击波耐压测试仪和匝间绝缘（耐压）测试仪。
其中﹐工频耐压和直流耐压测试仪主要由交（直）流高压电源﹑定时控制器﹑压高电压下产生的漏电流与预置的判定电流值比较﹐当检出的漏电流大于判定电流值时﹐试验高电压瞬时切断并发出声光报警﹐从而确定被测件的耐电压值或击穿电压值。
耐压测试仪又可分为调压器升压和电子升压﹐调压器升压的耐压测试仪优点是升压变压器容量大（可达数KVA）﹑过载能力强（当负载短路时）﹑测试波形等于市电（工频耐压测试仪）﹑简单可靠﹑抗干扰﹑易于维护﹑价格低廉﹐缺点是自动化测试能力差﹑与生产流水线配套难﹑不能改变测试频率﹐南京长盛仪器有限公司生产的CS2670~CS2674系列就属于这类。
电子升压的耐压测试仪（又称程控耐压测试仪）﹐采用线性放大技朮或脉宽调制技朮（PWM）进行调压升压﹐用单片机进行控制﹐优点是输出电压稳定﹑自动化测试程度高﹑对各类标准适应性强﹑易于与生产流水线配套﹑易于与上位机通讯形成测试系统﹑具有统计分析能力﹐缺点是升压变压器容量有限（目前最大可达500VA即5KV/100mA）﹑线路复杂﹐不易于维护﹑采用PWM技朮的波形稍差﹑价格较高﹐采用线性放大技朮有南京长盛仪器有限公司生产的CS9911/9922系列﹐采用PWM技朮有山东艾诺的产品。
冲击波耐压测试仪产生模拟雷电冲击波﹐主要用于试验抗电击和做EMC。
匝间绝缘（耐压）测试仪利用高压脉冲施加于被测线圈两端﹐使被测线圈与储能电容之间形成自由衰减振荡﹐而当被测线圈存在匝间短路时﹐这个自由衰减振荡的波形就会产生歧变﹐用示波器观察合格的标准自由衰减振荡的波形和被测试线圈的自由衰减振荡的波形﹐就可以找出不合格的线圈。
也有运用计算器技朮﹐对这两种波形存储起来﹐比较这两种波形的频率和频率差﹑面积和面积差等参数﹐设定合格限﹐当这些参数越先限时﹐仪器报警﹐表示被测线圈存在匝间短路﹐不合格。
耐压测试仪的雏形﹐高压试验器的历史可以追溯到很久以前﹐但真正形成专门的基本安全试验仪器门类则是70年代后期﹐世界范围内大力推广安全标准之后。
50年代中期﹐初具定时控制及漏电流测试功能的典型产品如前苏联的UPU-1型介质击穿试验器﹐为全电子管路电路﹐且量程单一﹐主要用于测试电工绝缘材料的抗电强度。
70年代后期﹐随着IEC65号公告的发布﹐日本菊水（KIKUSUI）公司发展了TOS8000系列耐压测试仪﹐采用晶体管及集成电路﹐技朮文件明确表明其产品以满足IEC﹑JIS﹑UL等安全标准规定为目的。
80年代初﹐IEC664(1980)号公告首次颁布进行标准脉冲波耐压试验的新规定﹐瑞士HAEFELY公司立即发展了P12型冲击波耐压测试仪。
90年代以来﹐随着单片机技朮和电力电子器件的发展﹑成熟﹐推出一些电子调压的程控耐压测试仪﹐以满足某些安全标准中按一定斜率升压及电弧侦测的要求。
20世纪末﹐如GB4706,1-1998提出了“工作温度下的池漏电流和电器强度”﹐南京长盛仪器有限公司有推出了“热态耐压测试附加装置”﹐供用户进行“工作温度下的电器强度”测试。
由此可见﹐基本安全试验仪器的发展与安全发展同步且不可分割。
整个60年代是我国耐压测试仪的初创时期。
由于受技朮﹑工艺﹑元器件等各种因素的限制﹐产品品种少﹐精度低﹐自身安全性能差﹐从厂家自我武装用以进行产品或零部件耐压试验的简易试验器起步﹐少数品种经进一步完善后形成了商品。
代表产品是JC-4介质击穿装置﹐但70年代耐压测试仪的研制和生产一直停滞不前﹐1970年JC-4竟成为市场上唯一的耐压仪型号。
我国耐压测试仪转入大批量生产而形成安全试验仪器新门类始于80年代初。
在各类国家安全标准全面制订并强执行的大背景下﹐生产厂家迅速推出大批型号各异的新产品（包括程控耐压测试仪）。
现在﹐我国已形成的安全耐压试验仪技朮指标基本与国外相当。
2. 绝缘电阻测试仪绝缘电阻是指用绝缘材料隔开的两部分导体之间的电阻称绝缘电阻。
为了保证电气设备运行的安全﹐应对其不同极性（不同相）的导电体之间﹐或导电体与外壳之间的绝缘电阻提出一个最低要求。
例如﹐家用和类似用途电器规定﹕基本绝缘为2MW;加强绝缘为7MW。
影响绝缘电阻测量值的因素有﹕温度﹑湿度﹑测量电压及作用时间﹑绕组中残存电荷和绝缘的表面状况等。
通过测量电气设备的绝缘电阻。
可以达到如下目的﹕1）了解绝缘结构的绝缘性能。
由优质绝缘材料组成的合理的绝缘结构（或用绝缘系统）应具有良好的绝缘性能和较高的绝缘电阻﹔2）了解电器产品绝缘处理质量。
电器产品绝缘处理不佳﹐其绝缘性能将明显下降﹔3）了解绝缘受潮及受污染情况﹐当电气设备的绝缘受潮及受污梁后﹐其绝缘电阻通常明显下降﹔4）检验绝缘是否承受耐电压试验。
若在电气设备的绝缘电阻低于某一限值时进行耐电压测试﹐将会产生较大的试验电流﹐造成热击穿耐损坏电气设备的绝缘。
因此﹐通常各式各样试验标准均规定在耐电压试验前﹐先测量绝缘电阻。
绝缘电阻测试仪的产品有南京长盛仪器有限公司的CS2676C﹑CS2676C-1﹑CS2676F及CS2676A/B/D/E系列绝缘耐压测试仪和9922系列程控绝缘耐压测试仪。
3.泄漏电流测试仪泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下﹐电气中带相互绝缘的金属零件之间﹐或带电零件与接地零件之间﹐通过其周围介质或绝缘表面所形成电流称为泄漏电流。
按照美国UL标准﹐泄漏电流是包括电容耦合电流在内的﹐能从家用电器可触及部分传导的电流。
泄漏电流包括两部分﹐一部是通过绝缘电阻的传导电流I1;另一部分是通过分布电容的位移电流I2﹐后者容抗为XC=1/2pfc与电源频率成反比﹐分布电容电流随频率升高而增加﹐所以泄漏电流随电源频率升高而增加。
例如﹕用可控硅供电﹐其谐波分量使泄电流增大。
若考核的是一个电路或一个系统的绝缘性能﹐则这个电流除了包括所有通过绝缘物质而流入大地（或电路外可导电部分）的电流外﹐还应包括通过电路或系统中的电容性器件（分布电容可视为电容性器件）而流入大地的电流。
较长布线会形成较大的分布容量﹐增大泄漏电流﹐这一点在不接地的系统中应特别引起注意。
测量泄漏电流的原理测量与绝缘电阻基本相同﹐测量绝缘电阻实际上也是一种泄漏电流﹐只不过是以电阻形式表出来的。
不过正规测量泄漏电流施加的是交流电压﹐因而﹐在泄漏电流的成分中包含了容性分量的电流。
在进行耐压测试时﹐为了保护试验设备和按规定的技朮指标测试﹐也需要确定一个在不破坏被测设备（绝缘材料）的最高电场强度下允许流经被测设备（绝缘材料）最大电流值﹐这个电流通常也称为泄漏电流﹐但这个要领只是在上述特定场合下使用。
请注意区别。
泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下﹐流经绝缘部分的电流。
因此﹐它是衡量电器绝缘性能好坏的重要标志之一﹐敢是产品安全性能的主要指针。
将泄漏电流限制在一个很小值﹐这对提高产品安全性能具有重要作用。
泄漏电流测试仪小功率电器（<2KW）的泄漏电流可用自带隔离电源的泄漏电流测试仪来测量。
泄漏电流测试仪﹐用于测量电器的工作电源（或其它电源）通过绝缘或分布参数阻抗产生泄漏电流测试仪主要由试验电源﹑阻抗变换﹑量程转换﹑交直流转换﹑指示和声光报警电路组成。
试验电源提供被测电器的工作电源﹐在选购泄漏电流测试仪时要注意泄漏电流测试仪的试验电源容量电容量一定要大于被测电器的耗电容量﹔阻抗变换将符合模拟人体阻抗的输入阻抗转换为交直流转换的输入阻抗﹐不同的标准有不同的模拟人体阻抗的输入阻抗﹐如GB4706.1规定R=1750+250Ω,时间常数为225+15μs,GB9706.1规定R=1KΩ+1%,一个0.015μF+5%的电容通过一个10KΩ+10%电阻与R并联﹐等等﹐南京盛仪器有限公司的CS2675A/B/C/D/E/F等系列泄漏电流测试仪提供各种不同的摸拟人体阻抗的输入阻抗﹐分别满足各种不同的要求﹔量程转换是用来转换量程的﹐不同的标准有不同泄漏电流标准如GB9706.1要求测到0.01mA即10μA﹐因此CS2675F最小分辨率为1μA﹔交直流转换是将交流转换为直流﹐CS2675A/B/C采用线性整流电路﹐避免了二极管的非线形部分﹐提高了小电流测量的准确性﹐CS2675D/E/F采用真有效值变换电路﹐满足了GB7000.1和GB9706.1的要求﹔指示和声光报警电路则用来指示泄漏电流和越线报警用的。
