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變壓器線圈元件匝間的脈沖測試技術(shù)
點擊次數(shù)：1921 發(fā)布時間：2015-4-20
線圈元件的脈沖測試技術(shù)
一．什么是線圈元件的脈沖測試
1．線圈脈沖測試原理
預(yù)先對儲能電容C1充電，充電電壓為儀器設(shè)定得zui大電壓，以一極短暫的時間將開關(guān)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(zhì)情況： 包含線圈自身的絕緣，繞線電感量， 圖1. 脈沖測試方案簡述
及并聯(lián)電容量等狀態(tài)。 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
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(zhì)。測量時將與標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)一個對應(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，可以檢測線圈匝間和層間短路及圈 圖2 線圈的衰減震蕩曲線
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?qū)娱g放電來判斷絕
緣不良。
UC5815脈沖式線圈匝間測試儀
| 簡單介紹 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ■UC58系列脈沖式線圈測試儀采用當(dāng)前zui流行的7寸800x480彩色TFT LCD顯示器，同時儀器還采用了主流的高性能32位處理器和高速FPGA；UC5815提供100Msps的采樣率以及6.5kBytes的采樣存儲深度，使測試更加，同時該系列儀器還采用了高穩(wěn)定性的高壓電源和可控硅模塊控制的高壓開關(guān)器件，從而大大提高了該產(chǎn)品測試的性、穩(wěn)定性和可靠性。該系列儀器提供了當(dāng)前流行的所有接口功能，可方便的與PC進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊和遠(yuǎn)程控制以及圖形的實時保存。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 性能特點 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 性能特點 ■ 100Msps波形采樣率，6.5kBytes存儲深度 ■ 7英寸65k色16: 9 TFT 顯示器，分辨率800×480 ■ 四種波形比較判定：面積、面積差、電暈和相位差 ■ 的測試重復(fù)性，確保測試結(jié)果的穩(wěn)定一致 ■ 波形的水平拉伸與移動及幅度的縮放滿足您的觀察 ■ 強大的電暈提取功能，及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在的絕緣不良問題 ■ 儀器參數(shù)修改后自動保存功能，開機(jī)文件自動加載 ■ 標(biāo)準(zhǔn)自動采集功能，幫您自動選擇合適的采樣率, ■ 破壞性測試為您選擇合適的測試電壓 ■ 消磁脈沖的施加，保證測試波形的一致 ■ 標(biāo)準(zhǔn)樣本平均功能，可進(jìn)行多達(dá)32次的標(biāo)準(zhǔn)波形平均處理 ■ 可通過USB HOST來實現(xiàn)儀器固件版本的升級更新 ■ U盤可支持格式FAT16, FAT32文件系統(tǒng)，通過儀器面板上 ■ 快捷鍵可以快速的保存當(dāng)前的屏幕圖像或波形數(shù)據(jù) ■ 標(biāo)配RS232C、HANDLER、USB HOST，USB Device可選GPIB、LAN接口   | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 技術(shù)參數(shù) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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二．為什么要執(zhí)行脈沖測試
一般地，由一個或多個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估該線繞元件的品質(zhì)情況：
- 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)測試
上述項目使用自動變壓測試系統(tǒng)，LCR數(shù)字電橋、圈數(shù)測試儀、直流低電阻測試儀等完成。
- 不同線圈間或線圈對鐵芯及外殼等的耐壓和絕緣程度
使用耐壓測試儀和絕緣電阻測試儀。
- 線圈自身的的絕緣程度
使用脈沖式線圈測試儀（匝間絕緣測試儀）
一般生產(chǎn)過程中檢驗合格的元件，使用于電氣電子產(chǎn)品中，即使短期功能正常，但長期使用也可能因線圈自身的絕緣不佳而產(chǎn)生潛在的不良因素，而影響產(chǎn)品的之壽命和穩(wěn)定性。
絕緣問題導(dǎo)致產(chǎn)品不良的表現(xiàn)：
a. 耐久性差，壽命短；
- 抗噪聲能力不佳；
- 高溫下穩(wěn)定性不好；
常見造成線圈絕緣不良的原因：
a. 漆包線，絕緣膠帶或骨架絕緣不良；
- 原始設(shè)計的出線方式或加工工藝不良；
- 引腳間未留安全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)行脈沖測試，可發(fā)現(xiàn)如下不良情況：
a. 線圈自身絕緣不良（ 波形前段衰減及放電現(xiàn)象）
b. 繞線圈數(shù)或接線明顯錯誤（Lx，前段諧振周期變化）
c. 繞線方式錯誤（并聯(lián)電容Cx變化，后段諧振周期）