兆歐表的接線柱共有三個(gè):一個(gè)為“L”即線端,一個(gè)“E”即為地端,再一個(gè)“G”即屏蔽端(也叫保護(hù)環(huán)),一般被測(cè)絕緣電阻都接在“L”“E”端之間,但當(dāng)被測(cè)絕緣體表面漏電嚴(yán)重時(shí),必須將被測(cè)物的屏蔽環(huán)或不須測(cè)量的部分與“G”端相連接。這樣漏電流就經(jīng)由屏蔽端“G”直接流回發(fā)電機(jī)的負(fù)端形成回路,而不在流過兆歐表的測(cè)量機(jī)構(gòu)(動(dòng)圈)。這樣就從根本上消除了表面漏電流的影響,特別應(yīng)該注意的是測(cè)量電纜線芯和外表之間的絕緣電阻時(shí),一定要接好屏蔽端鈕“G”,因?yàn)楫?dāng)空氣濕度大或電纜絕緣表面又不干凈時(shí),其表面的漏電流將很大,為防止被測(cè)物因漏電而對(duì)其內(nèi)部絕緣測(cè)量所造成的影響,一般在電纜外表加一個(gè)金屬屏蔽環(huán),與兆歐表的“G”端相連。
當(dāng)用兆歐表搖測(cè)電器設(shè)備的絕緣電阻時(shí),一定要注意“L”和“E”端不能接反,正確的接法是:“L”線端鈕接被測(cè)設(shè)備導(dǎo)體,“E”地端鈕接地的設(shè)備外殼,“G”屏蔽端接被測(cè)設(shè)備的絕緣部分。如果將“L”和“E”接反了,流過絕緣體內(nèi)及表面的漏電流經(jīng)外殼匯集到地,由地經(jīng)“L”流進(jìn)測(cè)量線圈,使“G”失去屏蔽作用而給測(cè)量帶來很大誤差。另外,因?yàn)椤癊”端內(nèi)部引線同外殼的絕緣程度比“L”端與外殼的絕緣程度要低,當(dāng)兆歐表放在地上使用時(shí),采用正確接線方式時(shí),“E”端對(duì)儀表外殼和外殼對(duì)地的絕緣電阻,相當(dāng)于短路,不會(huì)造成誤差,而當(dāng)“L”與“E”接反時(shí),“E”對(duì)地的絕緣電阻同被測(cè)絕緣電阻并聯(lián),而使測(cè)量結(jié)果偏小,給測(cè)量帶來較大誤差。
數(shù)字式一般由直流電壓變換器將電池電壓轉(zhuǎn)換為直流高壓電作為測(cè)試電壓,這個(gè)測(cè)試電壓施加在被測(cè)物上產(chǎn)生的電流經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓值,然后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器變?yōu)閿?shù)字編碼,再經(jīng)微處理器計(jì)算處理,由顯示器顯示出相應(yīng)的電阻值。數(shù)字式兆歐表的電路原理框圖如圖所示。
數(shù)字式兆歐表的電路原理框圖
(1)直流電壓變換器。
直流電壓變換器(DC-DC變換器)將電池電壓轉(zhuǎn)換為直流高壓作為測(cè)試電壓,它是數(shù)字式兆歐表的關(guān)鍵部分,常見有250V、500V、1000V三種測(cè)試電壓(也有2500V、5000V等較高測(cè)試電壓)。數(shù)字式兆歐表一般采用脈寬調(diào)制(PWM)型集成控制器將電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào),經(jīng)升壓變壓器轉(zhuǎn)化為高壓脈沖,由倍壓整流(二倍或三倍)平滑成直流高壓測(cè)試電壓,其輸出電壓大小是通過輸出電壓控制電路調(diào)節(jié)脈沖寬度來實(shí)現(xiàn)的。常見的控制器有UC3840、TL494、SG3524等,這類脈寬調(diào)制型控制器是國際上較為流行的開關(guān)電源集成控制器,它包括開關(guān)穩(wěn)壓器所需的全部控制電路,例如,誤差放大器、振蕩器、脈寬調(diào)制器、脈沖發(fā)生器、開關(guān)管、過流過熱保護(hù)等。
(2)電流電壓轉(zhuǎn)換器。
從圖可以看出,電流電壓轉(zhuǎn)換器(I-V轉(zhuǎn)換)由待測(cè)電阻Rx、反饋電阻Rf及運(yùn)算放大器A1組成。它將流經(jīng)被測(cè)絕緣電阻Rx的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。
(3)模數(shù)轉(zhuǎn)換器及顯示電路。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)是模擬電路與數(shù)字電路連接的紐帶,也是模擬儀表與數(shù)字儀表的重要標(biāo)志。精度不高于1%的數(shù)字式兆歐表通常采用ICL7106(或ICL7107)大規(guī)模,ICL7106是帶LCD顯示(ICL7107為LED顯示)的3?位雙積分A/D轉(zhuǎn)換器,利用其輸入電壓與參考電壓的比值特性可以非常方便地測(cè)得電阻值。
數(shù)字兆歐表適用于測(cè)量各種絕緣材料的電阻值及變壓器、電機(jī)、電纜及電器設(shè)備等的絕緣電阻。
數(shù)字兆歐表功能特點(diǎn):
輸出功率大、帶載能力強(qiáng),抗干擾能力強(qiáng)。
數(shù)字兆歐表外殼由高強(qiáng)度鋁合金組成,機(jī)內(nèi)設(shè)有等電位保護(hù)環(huán)和四階有源低通濾波器,對(duì)外界工頻及強(qiáng)電磁場(chǎng)可起到有效的屏蔽作用。
對(duì)容性試品測(cè)量由于輸出短路電流大于1.6mA,很容易使測(cè)試電壓迅速上升到輸出電壓的額定值。
對(duì)于低阻值測(cè)量由于采用比例法設(shè)計(jì)故電壓下落并不影響測(cè)試精度。
數(shù)字兆歐表不需人力作功,由電池供電,量程可自動(dòng)轉(zhuǎn)換。一目了然的面板操作和LCD顯示使得測(cè)量十分方便和迅捷。
數(shù)字兆歐表輸出短路電流可直接測(cè)量,不需帶載測(cè)量進(jìn)行估算。
數(shù)字兆歐表接線端子符號(hào)含義
測(cè)量絕緣電阻時(shí),線路“L”與被測(cè)物同大地絕緣的導(dǎo)電部分相接,接地“E”與被測(cè)物體外殼或接地部分相接;
屏蔽“G”與被測(cè)物體保護(hù)遮蔽部分相接或其他不參與測(cè)量的部分相接,以消除表泄漏所引起的誤差。
測(cè)量電氣產(chǎn)品的元件之間絕緣電阻時(shí),可將“L”和“E”端接在任一組線頭上進(jìn)行。
如測(cè)量發(fā)電機(jī)相間絕緣時(shí),三組可輪流交換,空出的一相應(yīng)安全接地。
數(shù)字兆歐表測(cè)量步驟及方法:
開啟電源開關(guān)“ON/OFF”,選擇所需電壓等級(jí),開機(jī)默認(rèn)為100V檔,選擇所需電壓檔位;
對(duì)應(yīng)指示燈亮,輕按一下高壓“啟?!辨I,高壓指示燈亮,LCD顯示的穩(wěn)定數(shù)值乘以10即為被測(cè)的絕緣電阻值。
當(dāng)試品的絕緣電阻值超過儀表量程的上限值時(shí),顯示屏首位顯示“1”,后三位熄滅。
關(guān)閉高壓時(shí)只需再按一下高壓“啟?!辨I,關(guān)閉整機(jī)電源時(shí)按一下電源“ON/OFF”。
注:測(cè)量時(shí),由于試品有吸收、極化過程,絕緣值讀數(shù)逐漸向大數(shù)值漂移或有一些上下跳動(dòng),系正常現(xiàn)象。