安規綜合測試儀校準方法及注意事項

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安規綜合測試儀校準方法及注意事項
一、概述安規綜合測試儀（以下簡稱安規測試儀）是用來測試產品安全性能的主要儀器，一般有：耐壓測試，漏電流測試，接地電阻測試，緣電阻測試，等等。為了保證安規儀測試的準確性，相應地要對高壓輸出、漏電流測量、接地電阻測量和緣電阻測量等進行校準。二、高壓輸出準確度的校準 1. 校準方法安規綜合測試儀輸出的高壓有交流電壓和直流電壓之分，電壓高達5000V 以上。交流電壓一般為工頻50Hz或60Hz，校準包括交流電壓輸出準確度和電壓波形失真。直流電壓校準包括直流電壓輸出準確度和電壓紋波大小。校準原理圖如圖1 所示：安規綜合測試儀輸出的高壓通過1000:1 標準高壓分壓器接入數字多用表的電壓輸入端或失真儀輸入端。如果是交流電壓，利用數字多用表的交流電壓測試功能，測得的值再乘1000 與安規儀指示值進行比較；利用失真儀測量電壓波形失真，失真大小不能超過規定值。如果是直流電壓，利用數字多用表的直流電壓測試功能，測得的值再乘1000 與安規儀指示值進行比較；再利用數字多用表的交流電壓測試功能，測得的值再乘1000 即為紋波，紋波大小不能超過規定值。2. 注意事項 1000:1 標準高壓分壓器一般為高壓電阻R1 與電阻R2 串聯，再配合10MΩ輸入阻抗的數字多用表，構成1000:1的電壓分壓器（如：999MΩ與1.11MΩ串聯，再配合10MΩ輸入阻抗的數字多用表，1.11MΩ與10MΩ的并聯電阻約為1MΩ，正好構成1000:1的電壓分壓器）。如果數字多用表的輸入阻抗大于或小于10MΩ，就會影響標準高壓分壓器的分壓比，測量也就失去了準確性。為了安全起見，電壓應從低往高校準。測量交流電壓波形失真和直流電壓紋波大小時，應在輸出電壓接近滿度位置測量。三、漏電流測量準確度的校準 1. 校準方法安規儀漏電流測試也有交流和直流之分，與輸出的電壓一致。當加交流高壓時，就測交流漏電流，是直流高壓就測直流漏電流。安規儀漏電流的設定一般為標稱值：0.5mA、1mA、2mA、5mA、10mA、20mA、50mA 和100mA，等等。當被測試件加到規定的高壓時，由于被測試件所承受耐壓的能力，會有一些漏電流，當電流超過安規儀漏電流的設定時，儀器報安規綜合測試儀報警，并切斷高壓，表示被測試件耐壓測試不合格。有些安規儀具有實時顯示漏電流的功能。漏電流校準原理圖如圖2所示：安規綜合測試儀輸出的高壓通過高壓限流電阻（根據所測漏電流的不同，阻值作相應的改變，電流大，阻值??；電流小，阻值大）接入數字多用表的電流輸入端，利用數字多用表的交流電流或直流電流測試功能，測試交流漏電流或直流漏電流。電壓從低往高調節，當數字多用表顯示的電流接近設定的漏電流值時，慢慢的調高電壓，同時觀察數字多用表顯示的電流值，直到安規儀報警，此時顯示的電流值即為漏電流的實測值。對于具有實時顯示漏電流功能的安規儀，還要校準漏電流的顯示準確度，這時只要把安規儀顯示的漏電流值與數字多用表顯示的電流值進行比較即可。2. 注意事項數字多用表與高壓限流電阻R1串聯次序不能接錯，如果按如圖3 所示連接，當電壓太高時（對于數字多用表HP3457A，電壓不能超過400V），就會燒壞數字多用表，因為數字多用表的輸入端對地電壓不能超過規定值。建議在電壓量程的三分之二左右進行漏電流測試，這樣更接近實際使用情況，根據電壓量程和所要校準的漏電流大小選擇合適的高壓限流電阻。如果在很低的電壓范圍進行測量，這不僅不符合實際使用情況，而且在漏電流大小不變的情況下，高壓限流電阻必定選擇很小，這樣調節電壓時，電流變化太快，從而影響校準的準確度。四、接地電阻測量準確度的校準 1. 校準方法安規綜合測試儀接地電阻測試是加一定的工頻（50Hz 或60Hz）電流（3A～30A）進行測試，采用四端法。校準時，一要進行接地電阻測量準確度校準，二要對設定的工頻電流進行校準。接地電阻校準原理圖如圖4所示：安規綜合測試儀的電流輸出端（I+和I-）和電壓輸入端（V+和V-）分別與標準接地電阻的電流輸入端（接線柱較粗的）和電壓取樣端（接線柱較細的）相連，設定好測試電流（如：2）對不同阻值的標準接地電阻進行測試，接地電阻的顯示值與標準接地電阻相比較；改變測試電流（如：10A）做同樣的測試。測試電流的校準有多種方法：一、安規綜合測試儀電流輸出端直接與交流電流表串聯，看測試電流的設定值是否與交流電流表的顯示值相符；二、由于數字多用表的電流量程有限（如HP3457A 為3A），直接測量電流不可能，可以采用在標準接地電阻的電壓取樣端測交流電壓來間接測量電流，如圖5 所示，若標準接地電阻為100mΩ，則電流=U/0.1=10U（A）（U 為數字多用表的顯示值，單位為V）。 2. 注意事項因為接地電阻阻值很小，為毫歐級，為了抵消測試線電阻、接觸電阻和引線電阻，接地電阻校準一定要采用四端法。圖6 和圖7 兩種接線方法都是錯誤的。圖6 實際測量的是測試線電阻、電流輸入端接觸電阻、電流輸入端引線電阻與標準接地電阻之和；圖7 實際測量的是電流輸入端接觸電阻、電流輸入端引線電阻與標準接地電阻之和。對測試電流校準時，由于電流較大，直接測量容易燒壞數字多用表，采用間接法。五、緣電阻測量準確度的校準 1. 校準方法安規綜合測試儀緣電阻測試是加一定的直流電壓（一般為500V和1000V）進行測試。校準時，一要進行緣電阻測量準確度校準，二要對設定的電壓準確度進行校準。緣電阻校準原理圖如圖8 所示安規綜合測試儀緣電阻測試端直接與緣電阻箱接線柱相連，設定測試電壓（如：500V 直流電壓），選擇不同的緣電阻值進行測試，緣電阻的顯示值與標準緣電阻相比較；改變測試電壓（如：1000V 直流電壓）做同樣的測試。電壓準確度的校準與高壓輸出準確度的校準方法相同，不再贅述了。 2. 注意事項當天氣較潮濕時，校準較高阻值的緣電阻（1GΩ以上）誤差較大，緣電阻箱應通電加熱除濕，以提高測量準確度。

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