1.線圈脈沖測試原理

線圈脈沖測試原理圖

　　上圖中： C1：儲能電容

　　C2：諧振容量

　　Cp：線圈兩端等效并聯(lián)電容

　　R： 能量消耗等效并聯(lián)電阻

　　Lx：線圈等效電感

　　預先對儲能電容C1充電，充電電壓為儀器設定的最大電壓，以一極短暫的時間將開關SW1合上，在SW1合上器件，由于C1≥C2，C1快速對C2充電，經(jīng)過一段時間后SW1斷開。同時，該激勵脈沖同時加于一被測線圈Lx，C2、Rp、Lx將呈現(xiàn)一自由衰減震蕩，該衰減震蕩呈指數(shù)下降趨勢并調(diào)制以正弦信號。根據(jù)其與諧振電容C2的衰減振蕩情況來了解線圈內(nèi)部狀態(tài)來判斷該繞線元件品質情況(包含線圈自身的絕緣，繞線電感量)。

線圈的衰減震蕩曲線

　　線圈類產(chǎn)品(如變壓器、電機等)由于繞線材料、磁性材料、骨架、加工工藝等因素的影響會產(chǎn)生線圈層間、匝間及引腳間等絕緣性能的降低。

　　線圈的脈沖測試可在不損壞被測件的條件下測試其電氣性能。這種測試方法能在短暫的瞬間判別線圈的品質。測量時將與標準線圈測量時同樣的脈沖通過電容器放電施加于被測線圈，由于線圈電感量、雜散電容和Q值的存在，將響應一個對應于該放電脈沖的電壓衰減波形，比較該衰減波形的某些特征，可以檢測線圈匝間和層間短路及圈數(shù)和磁性材料的差異, 如果施加一個高電壓脈沖，根據(jù)出現(xiàn)的電暈或層間放電來判斷絕緣不良。

　　2.脈沖測試方案簡述

　　一般地，線圈脈沖測試有兩種測試方案，即模擬式和數(shù)字式兩種。同惠提供模擬式的TH2881型匝間絕緣測試儀和數(shù)字式TH2882系列脈沖式線圈測試儀。

　　(1)模擬式線圈脈沖測試儀：TH2881A匝間絕緣測試儀。該儀器的脈沖測試是一種傳統(tǒng)測試方法，儀器提供兩個高壓脈沖輸出口H1和H2，將被測線圈與標準線圈同時測試，在CRT上觀察被測線圈的衰減諧振波形與標準線圈波形的差異來判斷被測線圈質量的優(yōu)劣。

　　以下為TH2881A對線圈進行測試舉例：標準件與被測件的衰減振蕩波形基本重合無顯著差異，則被測繞組匝間絕緣無故障;被測件與標準件波形不符，表明被測繞組匝間絕緣有故障。顯示故障波形時刻能伴有放電聲，或可看見放電火花和嗅到臭氧，顯示波形呈現(xiàn)放電毛刺和波形跳動。

正常波形 匝間絕緣不良

短路波形 斷線波形

　　被測件繞組斷線，即開路，顯示的波形呈一條弧線，有時會在斷線處出現(xiàn)放電現(xiàn)象;若被測件繞組完全短路，則顯示的波形呈一條橫線。

　　模擬式測試儀優(yōu)點是：觀察波形比較直觀;操作方便。缺點是：受人為因素影響大，無法用數(shù)據(jù)來判別產(chǎn)品優(yōu)劣;需將標準件長時間加于測試端，會因標準件長時間承受高壓而老化從而影響測試結果;電感量小的被測件很難測量，一般適用于1mH以上的線圈產(chǎn)品，如各種電機等;測試端長時間輸出高壓脈沖，影響儀器壽命，測試時每20mS輸出一次脈沖，以使CRT能得到穩(wěn)定可視的波形; 小電感量測試時由于很短的屏幕顯示時間，會使顯示亮度大大降低而影響觀察。

　　(2)數(shù)字存儲式線圈脈沖測試儀：H2882-3/TH2882-5/TH2882S-3/TH2882S-5, 該系列產(chǎn)品采用高速數(shù)字采樣的方法，將標準線圈的波形存儲于儀器中，測試時將被測波形與標準波形比較，根據(jù)設定的判據(jù)(面積、面積差、過零點、電暈等)以決定被測線圈的優(yōu)劣。

　　該方法優(yōu)點是：

　　高速數(shù)字取樣使判別過程由儀器自動完成，可排除人為影響因素;測試時無需同時測量標準樣件，所有測試使用統(tǒng)一判據(jù)，標準樣件波形可存儲、調(diào)用、轉存、多機共用等;可測試電感量范圍很寬，最小可測試10μH的線圈，基本適應各種線圈產(chǎn)品的測試;高壓是瞬間輸出的，一次測試理論上只需輸出一次高壓脈沖，大大延長了儀器壽命;不存在顯示亮度問題，波形可選擇在最佳狀態(tài)下顯示;由于數(shù)字化和智能化技術的采用，可執(zhí)行許多附加的分析功能，如時間與周期測量、電壓測量、多次平均、連續(xù)測試、輸出電壓的自動電平控制(ALC)、PASS/FAILL的聲音模式選擇等;可采用多種形式的判據(jù)以分辨出被測線圈質量的細微變化，如面積、面積差、過零點、電暈等; 使用多種接口于不同的目的，例如USB接口用于數(shù)據(jù)和標準波形的轉存和保存，IEEE488接口和RS232接口用于人機通訊或組成自動測試系統(tǒng)，HANDLER/SCANNER接口用于自動機械處理器和脈沖式變壓器線圈自動測試系統(tǒng)。

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