絕緣(yuán)電(diàn)阻測試儀(yí)的(dí)測(cè)試(shì)原(yuán)理(lǐ)

   絕緣(yuán)電阻測(cè)試儀，通常(cháng)被(bèi)稱(chēng)為兆(zhào)歐(ōu)表(biǎo)或(huò)高(gāo)阻計(jì)，廣(guǎng)泛用於(yú)測量發(fā)電(diàn)機(jī)，馬(mǎ)達，電源(yuán)變壓器(qì)，配綫(xiàn)，電器(qì)和(hé)其(qí)它電(diàn)氣裝置（如(rú)控製(zhì)，信號(hào)，通信(xìn)和(hé)電源的電纜(lǎn)）的絕緣(yuán)電(diàn)阻。它(tā)們(mén)往往(wǎng)被用於例(lì)行維護程序中(zhōng)來指示電(diàn)機(jī)在數月(yuè)或數(shù)年內(nèi)絕緣(yuán)電阻的變(biàn)化。絕(jué)緣(yuán)電阻發生大的變化(huà)，就(jiù)可能預示著潛(qián)在(zài)的故(gù)障。所(suǒ)以，就需要(yào)對(duì)兆(zhào)歐(ōu)表進行定(dìng)期(qī)校準，以(yǐ)確保儀表(biǎo)本(běn)身(shēn)沒有隨(suí)時間(jiān)發(fā)生(shēng)變化(huà)。
　　
　　絕(jué)緣電阻(zǔ)測試儀(yí)通(tōng)過用(yòng)一(yī)個電壓激(jī)勵(lì)被(bèi)測裝置或(huò)網絡(luò)，然後測量(liáng)激勵(lì)所產生(shēng)的電(diàn)流，利用(yòng)歐姆定律測量出電(diàn)阻。優(yōu)良的兆(zhào)歐表(biǎo)校準器包括各(gè)種(zhǒng)可選的(dí)電(diàn)阻器(qì)，這(zhè)點(diǎn)與(yǔ)現(xiàn)代(dài)校準(zhǔn)器(qì)利用合成電(diàn)阻(zǔ)功(gōng)能提(tí)供的電阻(zǔ)器(qì)差別不大。兆(zhào)歐表(biǎo)校準器與直(zhí)流/低(dī)頻校準器的(dí)不(bù)同(tóng)之處在(zài)於所需的(dí)電(diàn)阻器(qì)範圍，以(yǐ)及(jí)耐受(shòu)的(dí)電壓能(néng)力(lì)不同。例如，與數字(zì)多用表（DMM）上(shàng)配(pèi)備的歐姆(mǔ)表(biǎo)功能相(xiāng)比(bǐ)，這(zhè)些電氣測試器(qì)在(zài)進(jìn)行(háng)電(diàn)阻(zǔ)測(cè)量時施(shī)加的(dí)電壓(yā)要高(gāo)得(dé)多。兆歐(ōu)表(biǎo)采(cǎi)用的電(diàn)壓(yā)範圍(wéi)通(tōng)常從50V到高達5kV
；而典型(xíng)數(shù)字(zì)多用表的(dí)電(diàn)壓(yā)一(yī)般小(xiǎo)於10V。對於(yú)絕(jué)緣(yuán)測試來說，需(xū)要(yào)測量(liáng)的電阻值範圍(wéi)很(hěn)大，其上限(xiàn)可達到10TΩ，所需的電(diàn)壓更(gēng)高。幾乎所有(yǒu)的絕緣測(cè)試儀都(dū)采(cǎi)用(yòng)直(zhí)流(liú)電壓作(zuò)為激(jī)勵(lì)，所(suǒ)以兆(zhào)歐(ōu)表校(xiào)準(zhǔn)器的交流(liú)要(yào)求(qiú)很少。許多兆歐(ōu)表為兩(liǎng)端設(shè)備(bèi)，它(tā)提(tí)供一個(gè)電壓，並測(cè)量(liáng)由(yóu)被測設(shè)備(bèi)所(suǒ)決定的電(diàn)流。量程達(dá)到1TΩ以及更(gēng)高的兆歐表通常具(jù)有(yǒu)第三(sān)個端子(zǐ)，稱為保(bǎo)護(hù)端(duān)（Guard），對於(yú)消(xiāo)除泄漏通(tōng)路以及被測未(wèi)知電(diàn)阻Rx的並(bìng)聯元(yuán)件非常有(yǒu)用。保護(hù)端的目的是消(xiāo)除可(kě)能會產生的(dí)泄(xiè)漏電流(liú)來選擇性(xìng)地(dì)將輸(shū)出寄(jì)生(shēng)電阻性(xìng)元(yuán)件的(dí)影響減小(xiǎo)為零。
　　
　　校(xiào)準(zhǔn)這些儀(yí)器時(shí)的一個(gè)主(zhǔ)要問題是找(zhǎo)到(dào)合(hé)適的電(diàn)阻器(qì)，當然(rán)是首(shǒu)先要(yào)足(zú)夠(gòu)
；還(huán)需(xū)要電阻值足(zú)夠(gòu)大，使其能夠承受高直流(liú)電壓(yā)。此外，對(duì)於(yú)應該采用什麼(mó)樣的電阻(zǔ)值(zhí)來進(jìn)行校(xiào)準，兆歐表(biǎo)製(zhì)造商(shāng)並沒(méi)有(yǒu)統(tǒng)一的(dí)標準，所(suǒ)以(yǐ)就需(xū)要各種各樣的電(diàn)阻值。通(tōng)過(guò)了解各種不同的絕緣測試(shì)儀，可以(yǐ)知道(dào)它(tā)們需(xū)要不同的性能(néng)檢(jiǎn)查(chá)點。例如(rú)，某個測試儀需要(yào)測(cè)試50kΩ，而另一(yī)款測試儀則需要(yào)測試60kΩ，再一(yī)款(kuǎn)又(yòu)需要測試100kΩ，等(děng)等。
　　
　　“通(tōng)用(yòng)”的多功能電氣(qì)/電子校準(zhǔn)器不能(néng)用於校(xiào)準(zhǔn)絕緣(yuán)電(diàn)阻(zǔ)測(cè)試(shì)儀，因為它(tā)們的電阻器(qì)通(tōng)常僅(jǐn)僅能(néng)夠處理有(yǒu)限的(dí)電壓，常(cháng)常(cháng)zui高不過20V。絕緣(yuán)電阻(zǔ)校準(zhǔn)器所麵(miàn)臨(lín)的(dí)挑(tiāo)戰(zhàn)是將(jiāng)這些特殊(shū)需要(yào)集成到一款經(jīng)濟(jì)，緊(jǐn)湊和便(biàn)攜的(dí)解決方(fāng)案中(zhōng)。
　　
　　合成電(diàn)阻(zǔ)的方(fāng)法(fǎ)由於(yú)受(shòu)到設(shè)計成本和尺寸規格(gé)的限製(zhì)被排除在外(wài)。采(cǎi)用的是分立式(shì)高壓電(diàn)阻器(qì)矩(jǔ)陣的(dí)方法，組成(chéng)一個(gè)陣(zhèn)列，能夠提供500,000多種電阻(zǔ)值輸出(chū)。在這(zhè)種(zhǒng)校(xiào)準(zhǔn)器(qì)中(zhōng)，有8個(gè)範圍的電阻值，覆(fù)蓋(gài)了10kΩ到10GΩ的範圍(wéi)，每個範圍均(jūn)能(néng)提供(gōng)4.5位的穩定(dìng)輸出(chū)。
　　
　　收(shōu)集合(hé)適的(dí)高(gāo)壓(yā)電阻器(qì)並將(jiāng)其集成(chéng)到(dào)一個(gè)儀器(qì)內又存在(zài)另(lìng)一(yī)項(xiàng)挑戰。這(zhè)就是(shì)與歐(ōu)盟CE認證(zhèng)的一項強製(zhì)性(xìng)要求《低電壓(yā)指(zhǐ)令(líng)》相關(guān)的(dí)安(ān)全性(xìng)標(biāo)準挑(tiāo)戰(zhàn)。與儀器(qì)製造(zào)商(shāng)相關的標準是(shì)EN61010－測(cè)量，控(kòng)製(zhì)和(hé)實驗室(shì)用電氣設備(bèi)的安(ān)全(quán)要求(qiú)低電壓指令要(yào)求(qiú)將校準器電壓限(xiàn)製(zhì)為(wéi)1,000Vrms。那(nà)麼如(rú)何校準測試電壓高(gāo)達(dá)5kV的(dí)兆(zhào)歐(ōu)表(biǎo)呢？這(zhè)類儀器具有更(gēng)寬的動(dòng)態(tài)範(fàn)圍，可(kě)測量(liáng)高(gāo)到(dào)10TΩ的電阻(zǔ)，並且(qiě)提(tí)供了如上所(suǒ)述(shù)的保護端子，使(shǐ)其(qí)能(néng)夠準確(què)測量(liáng)非常高(gāo)的(dí)電阻(zǔ)值。幸運的是(shì)，這樣的保(bǎo)護配置(zhì)可以(yǐ)使其本身形(xíng)成一個(gè)電阻倍(bèi)增器，能夠(gòu)有(yǒu)效地(dì)將(jiāng)一(yī)個已(yǐ)知電(diàn)阻(zǔ)倍增(zēng)為(wéi)1000倍,同(tóng)樣重(zhòng)要的是(shì)，由於(yú)倍增(zēng)器(qì)是一個分(fēn)立(lì)，隔離(lí)，獨立的設(shè)備，可(kě)以滿足倍增(zēng)器所需的高電壓，它已(yǐ)經不是(shì)《低(dī)電(diàn)壓(yā)指(zhǐ)令》所(suǒ)管轄的範圍。