一起認識絕緣電阻測試儀

絕緣測試儀(yi) ，通常被稱為(wei) 兆歐表或高阻計（Meggers），廣泛用於(yu) 測量發電機、馬達、電源變壓器、配線、電器和其它電氣裝置（如控製、信號、通信和電源的電纜）的絕緣電阻。它們(men) 往往被用於(yu) 例行維護程序中來指示電機在數月或數年內(nei) 絕緣電阻的變化。絕緣電阻發生大的變化，就可能預示著潛在的故障。所以，就需要對兆歐表進行定期校準，以確保儀(yi) 表本身沒有隨時間發生變化。

兆歐表通過用一個(ge) 電壓激勵被測裝置或網絡，然後測量激勵所產(chan) 生的電流，利用歐姆定律測量出電阻。優(you) 良的兆歐表校準器包括各種可選的電阻器，這點與(yu) 現代校準器利用合成電阻功能提供的電阻器差別不大。兆歐表校準器與(yu) 直流/低頻校準器的不同之處在於(yu) 所需的電阻器範圍，以及耐受的電壓能力不同。例如，與(yu) 數字多用表（DMM）上配備的歐姆表功能相比，這些電氣測試器在進行電阻測量時施加的電壓要高得多。兆歐表采用的電壓範圍通常從(cong) 50V到高達5kV；而典型數字多用表的電壓一般小於(yu) 10V。對於(yu) 絕緣測試來說，需要測量的電阻值範圍很大，其上限可達到10TΩ，所需的電壓更高。幾乎所有的絕緣測試儀(yi) 都采用直流電壓作為(wei) 激勵，所以兆歐表校準器的交流要求很少。許多兆歐表為(wei) 兩(liang) 端設備，它提供一個(ge) 電壓，並測量由被測設備所決(jue) 定的電流。量程達到1TΩ以及更高的兆歐表通常具有第三個(ge) 端子，稱為(wei) 保護端（Guard），對於(yu) 消除泄漏通路以及被測未知電阻Rx的並聯元件非常有用。

保護端的目的是消除可能會(hui) 產(chan) 生的泄漏電流來選擇性地將輸出寄生電阻性元件的影響減小為(wei) 零，如下圖所示。保護端將Rs2兩(liang) 端的電壓維持在零，使其沒有電流通過。所有的激勵電流如預期那樣全部通過Rx。校準這些儀(yi) 器時的一個(ge) 主要問題是找到合適的電阻器，當然是首先要足夠精；還需要電阻值足夠大，使其能夠承受高直流電壓。此外，對於(yu) 應該采用什麽(me) 樣的電阻值來進行校準，兆歐表製造商並沒有統一的標準，所以就需要各種各樣的電阻值。通過了解各種不同的絕緣測試儀(yi) ，可以知道它們(men) 需要不同的性能檢查點。例如，某個(ge) 測試儀(yi) 需要測試50kΩ，而另一款測試儀(yi) 則需要測試60kΩ，再一款又需要測試100kΩ，等等。

通用多功能電氣/電子校準器不能用於(yu) 校準絕緣電阻測試儀(yi) ，因為(wei) 它們(men) 的電阻器通常僅(jin) 僅(jin) 能夠處理有限的電壓，常常*高不過20V。絕緣電阻校準器所麵臨(lin) 的挑戰是將這些特殊需要集成到一款經濟、緊湊和便攜的解決(jue) 方案中。合成電阻的方法由於(yu) 受到設計成本和尺寸規格的限製被排除在外。采用的是分立式高壓電阻器矩陣的方法，組成一個(ge) 陣列，能夠提供500,000多種電阻值輸出。在這種校準器中，有8個(ge) 範圍的電阻值，覆蓋了10kΩ到10GΩ的範圍，每個(ge) 範圍均能提供4.5位的穩定輸出。收集合適的高壓電阻器並將其集成到一個(ge) 儀(yi) 器內(nei) 又存在另一項挑戰。這就是與(yu) 歐盟CE認證的一項強製性要求《低電壓指令》（LowVoltageDirective）相關(guan) 的**性標準挑戰。與(yu) 儀(yi) 器製造商相關(guan) 的標準是EN61010－測量、控製和實驗室用電氣設備的**要求。低電壓指令要求將校準器電壓限製為(wei) 1000Vrms。

那麽(me) 如何校準測試電壓高達5kV的兆歐表呢？這類儀(yi) 器具有更寬的動態範圍，可測量高到10TΩ的電阻，並且提供了如上所述的保護端子，使其能夠準確測量非常高的電阻值。幸運的是，這樣的保護配置可以使其本身形成一個(ge) 電阻倍增器，能夠有效地將一個(ge) 已知電阻倍增為(wei) 1000倍。同樣重要的是，由於(yu) 倍增器是一個(ge) 分立、隔離、獨立的設備，可以滿足倍增器所需的高電壓，它已經不是《低電壓指令》所管轄的範圍。