化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
什么是絕緣電阻測試儀？
閱讀：1957 發(fā)布時間：2022-5-16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(fā)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(shù)月或數(shù)年內(nèi)絕緣電阻的變化,。絕緣電阻發(fā)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(fā)生變化,。
兆歐表通過用一個電壓激勵被測裝置或網(wǎng)絡,，然后測量激勵所產(chǎn)生的電流，利用歐姆定律測量出電阻,。優(yōu)良的兆歐表校準器包括各種可選的電阻器,，這點與現(xiàn)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(shù)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50V到高達5kV；而典型數(shù)字多用表的電壓一般小于10V,。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10TΩ,，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1TΩ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(lián)元件非常有用,。保護端的目的是消除可能會產(chǎn)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,，
保護端將Rs2 兩端的電壓維持在零，使其沒有電流通過,。所有的激勵電流如預期那樣全部通過Rx,。
校準這些儀器時的一個主要問題是找到合適的電阻器，當然是首先要足夠精確,；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(tǒng)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50kΩ,，而另一款測試儀則需要測試60kΩ,，再一款又需要測試100kΩ，等等,。
通用多功能電氣/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，常常最高不過20V,。絕緣電阻校準器所面臨的挑戰(zhàn)是將這些特殊需要集成到一款經(jīng)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(guī)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10kΩ到10GΩ的范圍,，每個范圍均能提供4.5位的穩(wěn)定輸出,。收集合適的高壓電阻器并將其集成到一個儀器內(nèi)又存在另一項挑戰(zhàn)。這就是與歐盟CE認證的一項強制性要求《低電壓指令》（LowVoltageDirective）相關的安全性標準挑戰(zhàn),。與儀器制造商相關的標準是EN61010－測量,、控制和實驗室用電氣設備的安全要求。
低電壓指令要求將校準器電壓限制為1000Vrms,。那么如何校準測試電壓高達5kV的兆歐表呢,？這類儀器具有更寬的動態(tài)范圍，可測量高到10TΩ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。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(jīng)不是《低電壓指令》所管轄的范圍。