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脈沖式線圈測(cè)試儀測(cè)試技術(shù)
日期：2024-12-16 05:41
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摘要：
脈沖式線圈測(cè)試儀測(cè)試技術(shù)
一．什么是線圈元件的脈沖測(cè)試
脈沖式線圈測(cè)試儀測(cè)試技術(shù)
1．線圈脈沖測(cè)試原理
預(yù)先對(duì)儲(chǔ)能電容C1充電，充電電壓為儀器設(shè)定得*大電壓，以一極短暫的時(shí)間將開關(guān)SW1合上，在SW1合上器件，由于C1≥C2，C1快速對(duì)C2充電，經(jīng)過一段時(shí)間后SW1斷開。
同時(shí)，該激勵(lì)脈沖同時(shí)加于一被測(cè)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(shì)并調(diào)制以正弦信號(hào)。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(zhì)情況： 包含線圈自身的絕緣，繞線電感量， 及并聯(lián)電容量等狀態(tài)。 線圈類產(chǎn)品（如變壓器、電機(jī)等）由于繞線材料、磁性材料、骨架、加工工藝等因素的影響會(huì)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(cè)試可在不損壞被測(cè)件的條件下測(cè)試其電氣性能。這種測(cè)試方法能在短暫的瞬間判別線圈的品質(zhì)。測(cè)量時(shí)將與標(biāo)準(zhǔn)線圈測(cè)量時(shí)同樣的脈沖通過電容器放電施加于被測(cè)線圈，由于線圈電感量、雜散電容和Q值的存在，將響應(yīng)一個(gè)對(duì)應(yīng)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(cè)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(gè)高電壓
脈沖，根據(jù)出現(xiàn)的電暈或?qū)娱g放電來判斷絕
緣**。
2．脈沖式線圈測(cè)試儀測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)述
一般地，線圈脈沖測(cè)試有兩種測(cè)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(cè)試儀和數(shù)字式TH2882系列脈沖式線圈測(cè)試儀。
模擬式線圈脈沖測(cè)試儀：TH2881A匝間絕緣測(cè)試儀。
該儀器的脈沖測(cè)試是一種傳統(tǒng)測(cè)試方法，儀器提供兩個(gè)高壓脈沖輸出口H1和H2，將被測(cè)線圈與標(biāo)準(zhǔn)線圈同時(shí)測(cè)試，在CRT上觀察被測(cè)線圈的衰減諧振波形與標(biāo)準(zhǔn)線圈波形的差異來判斷被測(cè)線圈質(zhì)量的優(yōu)劣。
二．為什么要執(zhí)行脈沖測(cè)試 脈沖式線圈測(cè)試儀測(cè)試技術(shù)
一般地，由一個(gè)或多個(gè)線圈組合而成的電感器、變壓器、馬達(dá)等繞線元件需要通過下列途徑來完整地評(píng)估該線繞元件的品質(zhì)情況：
1． 線圈之繞線電阻DCR（銅阻），繞線感量（L）圈數(shù)N、圈數(shù)比例（Np/Ns），線圈間容量（Cp），鐵芯狀態(tài)（Q，ACR，LK）等，屬于低壓參數(shù)測(cè)試
上述項(xiàng)目使用自動(dòng)變壓測(cè)試系統(tǒng)，LCR數(shù)字電橋、圈數(shù)測(cè)試儀、直流低電阻測(cè)試儀等完成。
2． 不同線圈間或線圈對(duì)鐵芯及外殼等的耐壓和絕緣程度
使用耐壓測(cè)試儀和絕緣電阻測(cè)試儀。
3． 線圈自身的的絕緣程度
使用脈沖式線圈測(cè)試儀（匝間絕緣測(cè)試儀）
一般生產(chǎn)過程中檢驗(yàn)合格的元件，使用于電氣電子產(chǎn)品中，即使短期功能正常，但長(zhǎng)期使用也可能因線圈自身的絕緣不佳而產(chǎn)生潛在的**因素，而影響產(chǎn)品的之壽命和穩(wěn)定性。
脈沖式線圈測(cè)試儀測(cè)試技術(shù)
絕緣問題導(dǎo)致產(chǎn)品**的表現(xiàn)：
a. 耐久性差，壽命短；
b. 抗噪聲能力不佳；
c. 高溫下穩(wěn)定性不好；
常見造成線圈絕緣**的原因：
a. 漆包線，絕緣膠帶或骨架絕緣**；
b. 原始設(shè)計(jì)的出線方式或加工工藝**；
c. 引腳間未留**距離或焊錫后的污染物的存在；
繞線工序結(jié)束，磁性材料加入前進(jìn)行脈沖測(cè)試，可發(fā)現(xiàn)如下**情況：
a. 線圈自身絕緣**（ 波形前段衰減及放電現(xiàn)象）
b. 繞線圈數(shù)或接線明顯錯(cuò)誤（Lx，前段諧振周期變化）
c. 繞線方式錯(cuò)誤（并聯(lián)電容Cx變化，后段諧振周期）
三．如何進(jìn)行脈沖測(cè)試
1． 使用于何部門？
良好的設(shè)計(jì)、正確的材料使用及合理的加工過程可保證元件正常使用下的長(zhǎng)久穩(wěn)定性。
（1） 研發(fā)或工程部門：對(duì)工程設(shè)計(jì)或變更**進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)證；
（2） 進(jìn)貨檢驗(yàn)：對(duì)進(jìn)貨材料質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，防止**材料混入；
（3） 生產(chǎn)線：隨時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量情況；
2. 在何工序進(jìn)行脈沖測(cè)試?
建議: 在繞線工序結(jié)束, 磁性材料加入前進(jìn)行脈沖測(cè)試
原因：a. 脈沖測(cè)試的主要目的是檢驗(yàn)線圈本身的絕緣情形而非磁性材料的特性檢驗(yàn)；
b. 磁性材料會(huì)吸收測(cè)試能量而使繞線絕緣**的情形顯現(xiàn)不出；
c. 一般磁性材料的規(guī)格容許誤差較大, 而造成電感量有較大變化，而繞線絕緣差異較小,而使**判別不易；
若檢驗(yàn)?zāi)康牟辉诮^緣或工序無法分離可酌情在成品階段進(jìn)行，但應(yīng)考慮磁性材料加入的影響。
3． 如何決定測(cè)試脈沖電壓？
建議：考慮使用電氣環(huán)境可能出現(xiàn)的*高脈沖電壓，并以其1.5～3倍的脈沖電壓進(jìn)行測(cè)試。
理由：a. 一般測(cè)試均在室溫下進(jìn)行，在元件*高使用溫度下絕緣材料的絕緣能力會(huì)降低；
b. 在極短測(cè)試時(shí)間內(nèi)找出須經(jīng)長(zhǎng)久絕緣劣化后方表現(xiàn)出的潛在**情況；
4． 如何制定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)件？
a. 依*佳標(biāo)準(zhǔn)工藝制作樣品0pcs（成品）；
b. 按規(guī)定要求檢驗(yàn)?zāi)蛪海?/span>Hi-Pot）、絕緣（IR）及低壓電氣參數(shù)（DCR，LCR，TR等）；
c. 將磁性材料去除，依實(shí)際應(yīng)用情形進(jìn)行線圈自身絕緣測(cè)試（脈沖測(cè)試），無明顯異常放電或?qū)娱g（匝間）短路者可作為標(biāo)準(zhǔn)樣品使用；
d. 在脈沖測(cè)試儀上對(duì)樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)波形記憶；
e. 確定客觀容許誤差及明確的檢驗(yàn)?zāi)康?。根?jù)線圈實(shí)際生產(chǎn)情況（圈數(shù)差異，高壓、絕緣承受能力等）設(shè)定面積、面積差、過零點(diǎn)和電暈的變動(dòng)范圍作為產(chǎn)品合格與否的判據(jù)；
f. 以認(rèn)定的良品與**品來調(diào)整檢驗(yàn)規(guī)范；
g. 判定標(biāo)準(zhǔn)記錄于作業(yè)指導(dǎo)書中；
f. 用U盤保存標(biāo)準(zhǔn)波形，或?qū)盤中標(biāo)準(zhǔn)波形再保存于微機(jī)中，以利隨時(shí)調(diào)用；
h. 保留5pcs以上的認(rèn)定樣品供日后標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)；
四．正確測(cè)試操作及**注意事項(xiàng)
注意：脈沖測(cè)試使用高壓進(jìn)行測(cè)試，操作人員必須戴高壓**手套，腳下需墊上絕緣膠墊，交流電源輸入應(yīng)有可靠的**接地，否則易發(fā)生觸電危險(xiǎn)！
正確的測(cè)試環(huán)境
1． 為保持操作人員的**、測(cè)試儀器的正確動(dòng)作以及準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，請(qǐng)將測(cè)試儀器的接地端子及操作臺(tái)面接地。
2． 脈沖測(cè)試是絕緣能力測(cè)試，潮濕、污穢的操作臺(tái)面常是測(cè)量誤差的來源。
3． 為保證測(cè)試**及操作方便性，推薦使用腳踏啟動(dòng)開關(guān)啟動(dòng)儀器測(cè)試。
五．脈沖測(cè)試技術(shù)
實(shí)際判定方式：
1． 面積（AREA）比較：一般使用于衰減速度的比較。
2． 面積差（DIFF-AREA）：一般使用于振蕩頻率差異之比較。
3． 過零點(diǎn)判別：在線圈衰減處于不同電壓時(shí)，電感量會(huì)產(chǎn)生變化，則諧振頻率也將變化，過零點(diǎn)用于頻率變化的判別。
4． 電暈放電（Flutter）：一般使用于局部放電的檢測(cè)。
5． 異常波形目測(cè)：若放電占整體面積比例低不易判定，測(cè)試人員可目測(cè)判定明顯異常，并可加注判定原則于作業(yè)指導(dǎo)書中。
六．同惠的脈沖測(cè)試解決方案
TH2882-3型脈沖式線圈測(cè)試儀 TH2882S-3型脈沖式線圈測(cè)試儀
單相，輸出電壓：300V—3000V 三相，輸出電壓：300V—3000V
TH2882-5型脈沖式線圈測(cè)試儀 TH2882S-5型脈沖式線圈測(cè)試儀
單相，輸出電壓：500V—5000V 三相，輸出電壓：500V—5000V
線圈元件的脈沖測(cè)試技術(shù)
TH2882系列脈沖式線圈測(cè)試儀的特點(diǎn)：
1． 輸出脈沖上升速率快，適合于測(cè)試小電感量諧振頻率高的線圈產(chǎn)品；
2． 40MHz數(shù)字采樣速率，能適應(yīng)中、小電感量產(chǎn)品測(cè)試特性佳，并可檢測(cè)局部放電（電暈）；
4． 沖擊能量低，脈沖時(shí)間短，對(duì)被測(cè)試件損壞程度??；
TH2882-3/TH2882S-3：*大沖擊能量0.09焦耳
TH2882-5/TH2882S-5：*大沖擊能量0.25焦耳
TH2882S尤其適用于三相電機(jī)的測(cè)試
5． 320×240大型圖形LCD顯示；
6． 可屏幕測(cè)量時(shí)間、周期、電壓等；
7． 多項(xiàng)檢測(cè)判別功能
面積（Area）比較，面積差（Diff-Area），過零點(diǎn)（Zeroing），局部放電（（Flutter）
8． 多重波形顯示能力，使目測(cè)判定簡(jiǎn)單，增進(jìn)**檢出能力
9． 測(cè)試速度速度快，單次取樣測(cè)量?jī)H需0.6S；
10． 為保證設(shè)定電壓準(zhǔn)確性，儀器具備自動(dòng)電平控制(ALC)能力，使實(shí)際輸出與設(shè)定電壓相一致；
11． PSAA/FAIL判別結(jié)果有多種告警能力，可控制蜂鳴器音量、長(zhǎng)短、次數(shù)，屏幕讀數(shù)及指示等；
12． 60組Flash Memory標(biāo)準(zhǔn)波形儲(chǔ)存/調(diào)用能力，USB接口提供外存及轉(zhuǎn)存互用能力；
13． 標(biāo)準(zhǔn)IEEE488及RS232接口可直接與PC界面連結(jié)；
14． HANDLER/SCANNER接口供自動(dòng)化測(cè)試及使儀器擴(kuò)展為脈沖式變壓器線圈測(cè)試系統(tǒng)；
15． 三組獨(dú)立記憶波形選擇，適用于三相馬達(dá)或多組高壓線圈掃描；
