1、耐压测试仪击穿报警电流误差分析摘要:随着数字计算技术的迅猛发展,电磁测量技术也得以有了长足的进步。而作为安规系列仪表重要组成部分的耐压测试仪,性能指标的优劣性直接关系到人们日常工作生活的安全。耐电压测试仪被广泛用于电工器材、电器、变压器、电线电缆、电度表、电机等工业产品的耐压测试之外,对电视机、电风扇、电冰箱、洗衣机、电吹风、微波炉等家用电器的耐压测试也起着重要的作用。本文介绍了耐压测试仪击穿报警电流产生误差的原因及分析。 关键词:耐电压测试仪校验仪 耐电压测试仪 击穿报警电流 一、耐压测试仪击穿报警电流的检定方法 根据 JJG795-2004耐电压测试仪国家计量检定规程的规定,我们在检定耐压
2、测试仪击穿报警电流时,由两种方法。一、固定电压调电阻(如图 a) 。二、固定电阻调电压(如图 b) 所谓固定电压就是把测试仪调到 JJG795-2004耐电压测试仪国家计量检定规程要求的范围,然后不再变动,通过调节负载电阻逐渐使电流由小变大,从而检测出击穿报警电流。这种方法 JJG795-2004 详细叙述为“调整输出电压至 0.1UH,但不能低于 500V。调节 Ri 的阻值,同时观察毫安表上的示值,直至测试仪发出报警或切断输出电压,此时迅速读取电流值。重复测量两次,取其平均值,即为击穿报警电流值。 固定电阻调电压就是在 JJG795-2004耐电压测试仪国家计量检定规程规定“允许使用定电阻
3、,平稳调节测试仪电压输出,使电流逐渐增大至电流切断值的方法。 ”这就是对固定电阻检定、使用与调修调电压的描述和解释。采用这种方法会产生更大变化的电流。 二、击穿报警电流误差的产生及分析 根据 JJG795-2004耐电压测试仪国家计量检定规程的规定,我们在检定耐压测试仪击穿报警电流时,及其容易出现超出误差要求的现象,我们就对该现象做一下简单分析。 检定耐压测试仪击穿报警电流时产生误差的主要原因有两种:第一、由操作不当引起,即调节电流时的速度过快。第二、由标准器和辅助设备的缺陷造成。 第一、由人为因素引起的操作误差分为:1、固定电压调电阻。在调节负载电阻时必须缓慢、平稳、平滑。如果负载电阻调节的
4、速度过快,就会产生较大变化的电流。我们知道检定击穿报警电流的主标准器是数表,任何数表都有一定的测量速度。测量速度指在规定的准确度内完成的最大测量次数,也就是仪表每秒显示的次数。由于动态的电流变化过大,数表从输入信号发生突变的瞬间到满足准确度的新稳定显示值之间有一定的时间间隔,这就是响应时间。反之如果响应时间达不到要求,就不能满足准确度要求。影响检定准确度要求的响应时间主要有两种:一种是阶跃响应时间。在某量程上,也就是量程不变,在无极性变化时,由输入量以规定的幅度阶跃变化所引起的响应时间。另一种是量程响应时间。在无极性变化时,由输入量以规定的幅度阶跃变化引起转换到相邻量程的响应时间。这是指具有自
5、动量程的数表。2、固定电阻调电压。因为大多数测试仪是由市电接到调压器后通过升压装置输出高压。调压器在 360旋转中很难控制角度,所以调节电压细度不够。有些数控电压的测试仪同样也是调节细度不够,有的至少 50V 一调。这样就容易产生阶跃的变化电流,从而产生误差。 第二、由标准器和辅助设备的缺陷造成,有些辅助设备(电流调节盘,即负载电阻)选用定值电阻或十进制式电阻箱,没有微调电阻零件,如果采用固定电压调电阻,同样容易产生阶跃的变化电流,从而产生误差。数表测试时都有一个工作周期。一个工作周期内数表要完成准备、复位、取样、比较、极性判别、量程自动选择(当有此功能时) 、A/D 变换及读数机构输出测量结
6、果、显示等一系列工作。简单地说,一个工作周期包括信号采样、信号处理、读数显示三大部分。检定击穿报警电流时,当调节电阻产生电流到了预置击穿报警电流值时,正常的测试仪能够自动切断输出电压同时发出报警信号,JJG795-2004 规定测试仪必须有这个功能。由于报警前产生的电流由小变大,是动态的。而数表测试断电一瞬间,那个工作周期一般不太可能正好完成信号采样、信号处理、直到读数显示的整个过程。换句话说,击穿断电时数表可能工作在信号采样阶段也可能工作在信号处理阶段,断电时数表正好工作在这个周期读数显示阶段的概率很小。因此,击穿断电时数表显示的电流值一般总是前一个工作周期的数据,理论上说击穿报警电流的实际
7、值(不可测得) ,一定比测得值(检定时被称作实际值)要大。也就是说工作频率快的数表比慢的误差小。 三、结束语 耐压测试仪的检定是很严谨的计量,是对各行各业的涉及到安全性能使用者起到安全防护的作用。而优良的设计和选择良好的绝缘材料可以保护使用者。对绝缘材料的绝缘强度太弱、绝缘体上有针孔、零部件之间的距离不够、绝缘体被挤压而破裂等也只能通过耐压测试仪来测试。耐压测试在产品的设计和样品制作时比正式生产时的测试更为精密,因为产品在设计测试阶段便已决定产品的安全性。虽然在产品设计时只是用少数的样品来判断,然而生产时的线上测试更应严格要求所有的产品都必须能通过安规标准,可以确认没有不良品流出生产线。 参考文献: 1GB 4793.1-1998测量、控制和实验室用电气设备的安全要求. 北京: 中国标准出版社,1998. 2曹瑞基等. JJG795-2004 耐电压测试仪国家计量检定规程M. 北京:中国计量出版社,2004.7 3郑福成,李东炜等. 电学计量M.北京: 中国计量出版社,1991. 4张勤、曹瑞基 电磁计量 北京: 中国计量出版社, 2007.