- 討論電容漏泄的測(cè)量方法
- 采用電容器漏泄測(cè)試系統(tǒng)來測(cè)試
電容器是幾乎所有電氣設(shè)備上都會(huì)用到的主要器件。漏阻是電容器被測(cè)試的眾多電氣特征中的一個(gè)。漏阻通常被稱為“IR”(Insulation Resistance,絕緣電阻),以“兆歐-微法”表示。在其它情況下,漏泄可能被表示為特定電壓(通常為工作電壓)下的漏泄電流。
電容器的漏泄是通過向電容施加一個(gè)固定電壓,并測(cè)量產(chǎn)生的電流測(cè)得的。漏流將隨時(shí)間呈指數(shù)衰減,因此在測(cè)量電流之前,施加電壓必須達(dá)到一個(gè)已知的時(shí)間周期(保壓時(shí)間)。
出于統(tǒng)計(jì)目的,必須測(cè)試一定數(shù)量的電容器來生成有用的數(shù)據(jù)。為了進(jìn)行測(cè)試,就需要一套自動(dòng)切換系統(tǒng)。
圖 1所示為一套電容器漏泄測(cè)試系統(tǒng),它采用了Keithley 6517A型靜電計(jì)/源、7158型小電流掃描卡和C型開關(guān)卡,例如7111-S或7169A。插卡被安裝在7002型開關(guān)主機(jī)中。
圖 1,電容器漏泄測(cè)試系統(tǒng)
在該測(cè)試系統(tǒng)中,一組開關(guān)(7111-S型或7169A型)被用來向每個(gè)電容器施加測(cè)試電壓。在常閉位置,電容器的一端被連接到電路LO。當(dāng)開關(guān)觸動(dòng)時(shí),電容器被連接到電壓源。開關(guān)通常是交錯(cuò)觸動(dòng)的(例如,間隔2秒),從而在測(cè)量漏泄之前,每個(gè)電容器均可被充電相同的時(shí)間周期。若最大測(cè)試電壓為110 V或更低,則可使用7111-S型開關(guān)卡;否則,則可使用7169A型開關(guān)卡測(cè)試高達(dá)500 V的電壓。如果必須施加高于500 V的電壓,則應(yīng)該使用具有相應(yīng)額定值的開關(guān)。
第二組開關(guān)(7158型)在經(jīng)過合適的平穩(wěn)時(shí)間后將每個(gè)電容器連接到皮安計(jì)。請(qǐng)注意,在電容器被切換至皮安計(jì)之前,它是被連接到電路LO的。這樣就使得漏流在其充電器件亦可連續(xù)流通。
對(duì)于這種應(yīng)用,單臺(tái)儀器提供了電壓源和小電流測(cè)量功能。6517A型可顯示電阻或漏流,并可提供高達(dá)1000 VDC的電壓,所以特別適合這一應(yīng)用。
在測(cè)試過電容器之后,電壓源應(yīng)該被設(shè)置為零。有時(shí)候在將電容從測(cè)試夾具上拆除之前,必須使其放電。注意,圖 1中的電容(C)通過繼電器的常閉觸點(diǎn)形成了放電通路。測(cè)試序列同步如下:
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靜態(tài)——7169A型繼電器為常閉,7158型繼電器為常閉。
施加電壓(保壓時(shí)間)——7169A型繼電器連接至常開觸點(diǎn),7158型繼電器仍然保持常閉。
測(cè)量電流——7169A型繼電器仍保持在常開位置,7158型繼電器連接至常開觸點(diǎn)。
放電電容器——7169A型繼電器連接至常閉觸點(diǎn),7158型繼電器連接至常閉觸點(diǎn)。
由于7169A型C型開關(guān)卡上的隔離開關(guān)在測(cè)量電流期間保持被激勵(lì)狀態(tài),所有來自開關(guān)卡的任何偏移電流都與測(cè)量是無關(guān)的。
與電容器串聯(lián)的電阻器(R)是本測(cè)試系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件。它限制每個(gè)電容器的充電電流,并在電容器發(fā)生短路時(shí)保護(hù)繼電器。此外,該電阻器還限制回饋安培表的交流增益。一般而言,當(dāng)源電容增大時(shí),噪聲增益也會(huì)增大。該電阻器將增益限制為有限值。合理的限值是使RC時(shí)間常數(shù)為0.5~2秒。與靜電計(jì)(pA)的HI端子串聯(lián)的正偏二極管也起到限制交流增益的作用。
一個(gè)“同軸三柱-BNC”轉(zhuǎn)換器(7078-TRX-BNC型)被用于將6517A連接到7158型開關(guān)卡。電容器通過低噪聲同軸電纜連接到7158型開關(guān)卡。可使用絕緣線將7111-S開關(guān)卡連接到電容器。7169A型是通過接線頭連接器進(jìn)行連接。
總結(jié)
本文通過對(duì)電容漏泄的測(cè)量技術(shù)的探討,在電容漏泄的測(cè)量中,在測(cè)量時(shí)出于統(tǒng)計(jì)目的,必須測(cè)試一定數(shù)量的電容器來生成有用的數(shù)據(jù)。為了進(jìn)行測(cè)試,就需要一套自動(dòng)切換系統(tǒng)。那就是我們所說的電容器漏泄測(cè)試系統(tǒng)。本文就系統(tǒng)分析了這個(gè)電容器漏泄測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù),讀者從中可以了解到這個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)信息。