絕緣電阻測試儀原理

絕緣電阻測試儀通常稱為兆歐表或高阻計(jì)俗稱為搖表,，是電工常用的一種測量儀表。廣泛用于測量發(fā)電機(jī),、馬達(dá),、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。絕緣電阻測試儀主要用來檢查電氣設(shè)備,、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻,，以保證這些設(shè)備、電器和線路工作在正常狀態(tài),，避免發(fā)生觸電傷亡及設(shè)備損壞等事故,。兆歐表大多采用手搖發(fā)電機(jī)供電，故又稱搖表,。它的刻度是以兆歐（MΩ）為單位的,。

絕緣電阻測試儀原理：

絕緣電阻測試儀通過用一個電壓激勵被測裝置或網(wǎng)絡(luò)，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(zhǔn)器包括各種可選的電阻器，這點(diǎn)與現(xiàn)代校準(zhǔn)器利用合成電阻功能提供的電阻器差別不大,。兆歐表校準(zhǔn)器與直流/低頻校準(zhǔn)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(jìn)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(dá)5 kV,；而典型數(shù)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(dá)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(zhǔn)器的交流要求很少,。許多兆歐表為兩端設(shè)備,，它提供一個電壓，并測量由被測設(shè)備所決定的電流,。量程達(dá)到1 TΩ 以及更高的兆歐表通常具有第三個端子,，稱為保護(hù)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(hù)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,。

校準(zhǔn)這些儀器時的一個主要問題是找到合適的電阻器，當(dāng)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(yīng)該采用什么樣的電阻值來進(jìn)行校準(zhǔn)，兆歐表制造商并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),，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(diǎn),。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(zhǔn)器不能用于校準(zhǔn)絕緣電阻測試儀,，因?yàn)樗鼈兊碾娮杵魍ǔH僅能夠處理有限的電壓,，常常高不過20 V。絕緣電阻校準(zhǔn)器所面臨的挑戰(zhàn)是將這些特殊需要集成到一款經(jīng)濟(jì),、緊湊和便攜的解決方案中,。

合成電阻

合成電阻的方法由于受到設(shè)計(jì)成本和尺寸規(guī)格的限制被排除在外，現(xiàn)在采用的是分立式高壓電阻器矩陣的方法,，組成一個陣列,，能夠提供五十多萬種電阻值輸出。在這種校準(zhǔn)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(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(xiàng)挑戰(zhàn),。這就是與歐盟CE認(rèn)證的一項(xiàng)強(qiáng)制性要求《低電壓指令》（Low Voltage Directive）相關(guān)的安全性標(biāo)準(zhǔn)挑戰(zhàn)。與儀器制造商相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是EN 61010－ 測量,、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求（Safety Requirements for Electrical Equipment for Measurement,Control and Laboratory Use）,。

低電壓指令要求將校準(zhǔn)器電壓限制為1000 Vrms,。那么如何校準(zhǔn)測試電壓高達(dá)5 kV 的兆歐表呢？這類儀器具有更寬的動態(tài)范圍,，可測量高到10 TΩ 的電阻,，并且提供了如上所述的保護(hù)端子，使其能夠準(zhǔn)確測量非常高的電阻值,。幸運(yùn)的是,，這樣的保護(hù)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(dú)立的設(shè)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,。

范圍通常從50 V 到高達(dá)5 kV；而典型數(shù)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(dá)到10 TΩ,，所需的電壓更高,。

目前。市面上所使用的絕緣電阻的測試儀,，數(shù)顯絕緣電阻測試儀已經(jīng)*淘汰了老式搖表式絕緣電阻測試儀,。