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電器產(chǎn)品的絕緣性能是評價其絕緣好壞的重要標(biāo)志之一,它通過絕緣電阻反映出來。
我們測定產(chǎn)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(chǎn)品,施加一直流高壓,如100V、250V、500V、1000V等,規(guī)定一個zui低的絕緣電阻值。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每kV電壓,絕緣電阻不小于1MΩ等。
目前在家用電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中,通常只規(guī)定熱態(tài)絕緣電阻,而不規(guī)定常態(tài)條件下的絕緣電阻值,常態(tài)條件下的絕緣電阻值由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中自行制定。如果常態(tài)絕緣電阻值低,說明絕緣結(jié)構(gòu)中可能存在某種隱患或受損。如電機(jī)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(chǎn)生過電壓,在絕緣受損處產(chǎn)生擊穿,造成對人身的安全或威脅。
1、絕緣電阻表的結(jié)構(gòu)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(fā)生器,用以產(chǎn)生一直流高壓。第二是測量回路。第三是顯示。
(1)直流高壓發(fā)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(biāo)中規(guī)定為50V、100V、250V、500V、1000V、2500V、5000V…
直流高壓的產(chǎn)生一般有三種方法。*種手搖發(fā)電機(jī)式。目前我國生產(chǎn)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(diào)制電路來產(chǎn)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(zhuǎn)角度決定于兩個線圈中的電流比,不同的偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dāng)指針在無窮
大處,電流線圈正好在磁通密度zui強(qiáng)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(zhuǎn)角度會較大。當(dāng)被測電阻較小或?yàn)?時,流過電流線圈的電流較大,線圈已偏轉(zhuǎn)到磁通密度較小的地方,由此引起的偏轉(zhuǎn)角度也不會很大。這樣就達(dá)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(shù)量級。但當(dāng)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(dá)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(dá)到在小電阻值時產(chǎn)生分流作用。在高電阻時不產(chǎn)生分流,從而使阻值顯示達(dá)到幾個數(shù)量級。隨著電子技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)顯表逐步取代指針式儀表。
絕緣電阻數(shù)字化測量技術(shù)也得到了發(fā)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(zhuǎn)換再通過單片機(jī)處理直接轉(zhuǎn)換成數(shù)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(shè)定功能
體積表面電阻率測試儀(BEST-121)
一、概述
本儀器既可測量高電阻,又可測微電流。采用了美國In公司的大規(guī)模集成電路,使儀器體積小、重量輕、準(zhǔn)確度高。數(shù)字液晶直接顯示電阻值和電流。電阻量限從1×104Ω ~1×1018 Ω,是目前國內(nèi)測量范圍zui寬,準(zhǔn)確度zui高的數(shù)字超高阻測量儀。電流測量范圍為2×10-4 ~1×10-16A。機(jī)內(nèi)測試電壓為10V/50V/100V/250V/500V/1000V任意可調(diào)。本儀器具有精度高、顯示迅速、性好穩(wěn)定、讀數(shù)方便, 適用于橡膠、塑料、薄膜、及粉體、液體、及固體和膏體形狀的各種絕緣材料體積和表面電阻值的測定。
二、符合標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 1410-2006《 固體絕緣材料體積電阻率和表面電阻率試驗(yàn)方法》
ASTM D257-99《絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗(yàn)方法》
GB/T 10581-2006 《絕緣材料在高溫下電阻和電阻率的試驗(yàn)方法》
GB/T 1692-2008 《硫化橡膠 絕緣電阻率的測定》
GB/T 2439-2001《硫化橡膠或熱塑性橡膠 導(dǎo)電性能和耗散性能電阻率的測定》
GB/T 12703.4-2010 《紡織品 靜電性能的評定 第4部分:電阻率》
GB/T 10064-2006_《測定固體絕緣材料絕緣電阻的試驗(yàn)方法》
GB/T3048.5-2007 《絕緣電阻試驗(yàn)》
三、技術(shù)指標(biāo)
1、電阻測量范圍:1 ×104Ω ~1×1018Ω。
2、電流測量范圍:2×10-4A~1×10-16A
3、顯 示 方 式: 32位LED液晶屏顯示
4、內(nèi)置測試電壓: 10V 、50V、100V、250、500、1000V
5、基本準(zhǔn)確度:1%
6、使用環(huán)境: 溫度:0℃~40℃,相對濕度<80%
7、機(jī)內(nèi)測試電壓: 10V/50V/100/250/500/1000V 任意切換
8、供電形式: AC 220V,50HZ,功耗約5W
9、儀器尺寸: 285mm× 245mm× 120 mm
10、質(zhì)量: 約2.5KG
四、工作原理
根據(jù)歐姆定律,被測電阻Rx等于施加電壓V除以通過的電流I。傳統(tǒng)的高阻計的工作原理是測量電壓V固定,通過測量流過取樣電阻的電流I來得到電阻值。從歐姆定律可以看出,由于電流I是與電阻成反比,而不是成正比,所以電阻的顯示值是非線性的,即電阻無窮大時,電流為零,即表頭的零位處是∞,其附近的刻度非常密,分辨率很低。整個刻度是非線性的。又由于測量不同的電阻時,其電壓V也會有些變化,所以普通的高阻計是精度差、分辨率低。
本儀器是同時測出電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I,通過內(nèi)部的大規(guī)模集成電路完成電壓除以電流的計算,然后把所得到的結(jié)果經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后以數(shù)字顯示出電阻值,即便是電阻兩端的電壓V和流過電阻的電流I是同時變化,其顯示的電阻值不象普通高阻計那樣因被測電壓V的變化或電流I的變化而變,所以,即使測量電壓、被測量電阻、電源電壓等發(fā)生變化對其結(jié)果影響不大,其測量精度很高(),從理論上講其誤差可以做到零,而實(shí)際誤差可以做到千分之幾或萬分之幾。
五、典型應(yīng)用
1、測量絕緣材料電阻(率)
2、測量防靜電材料的電阻及電阻率
3、測量計算機(jī)房用活動地板的系統(tǒng)電阻值
4、測量防靜電鞋、導(dǎo)電鞋的電阻值
5、光電二極管暗電流測量
6、物理,光學(xué)和材料研究
六、標(biāo)準(zhǔn)配置:
1、測試儀器:1臺
2、.電源線:1條
3、測量線:3根(屏蔽線、測試接線、接地線)
4、使用說明書:1份
七、備注:
本儀器配不同的測量電極(夾具)可以測量不同材料(固體、粉體或液體)的體積電阻率和表面電阻率或電導(dǎo)率,*符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB1410-2006固體電工絕緣材料絕緣電阻、體積電阻系數(shù)和表面電阻試驗(yàn)方法,ASTM D257 絕緣材料的直流電阻或電導(dǎo)試驗(yàn)方法 等標(biāo)準(zhǔn)要求。
操作方式:
1、電流先手動調(diào)零
2、調(diào)整測試電壓
3、旋轉(zhuǎn)電阻波蕩觀察數(shù)值
4、讀取電阻值
5、根據(jù)電阻值按以下公式求出