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接触电流(泄漏电流)测试仪计量方法

     接触电流的测试方法,GB4706、GB8898、GB9706等等,都是引用GB12113/IEC60990。接触电流测试仪的计量方法参照GB12113-2003的附录G和附录L。

计量电压表,依据GB12113的附录G原文如下:
G.2: 电压表

      为了在高达1MHz时具有满意的性能,用来测量U1,U2和U3的装置应是一种具有下列特性的电压测量仪器:

——能响应下列测量值:
       ● 直流,在作直流测量时;
       ● 真有效值,在作有效值测量时;和
       ● 峰值,在作峰值测量时;
——输入电阻不小于1MΩ;
­——在作交流测量时输入电容不大于200 pF;
——在作交流测量时频率范围从15 Hz到1MHz ,或如果涉及更高频率时,则达到更高的频率;
——浮动或差动输入在高达1MHz时的共模抑制至少为40 dB。

标准要求电压表必须是浮地或差分,因为单端电压表的共模抑制比CRRM = 0dB,不能用。
接触电流共模抑制比

计量使用的信号源也应该是差分输出信号。

理想的做法:信号源是理想“浮地”的,信号源的地跟电压表的地没必要连接。

接触电流差分浮地

何为理想浮地:自身的地线与任何源的地无关,在规定的频带内。

实际上,理想“浮地”的信号源,很难找到,在计量时一定要把信号源的地与电压表的地连在一起。
 

 接触电流差分浮地

 

    用差分信号计量差分电压表,差分对差分,接地是关键:信号源的地跟电压表的地一定要连接到一起。地线连接好以后计量电压表各项指标符合GB12113 附录G2的要求。
 
2.计量测量网络的频率特性,依据GB12113 的附录F,以F2图为例:
 
感知电流反应电流

计量测量网络的接线图:

计量接触电流测量网络的接线图:

GB12113的附录L中给出了便于计量的数据表格:表L.5,对应各个频点的比值。
 

L.5 感知电流/反应电流测量网络(图4)的输出电压和输入电压的比值

 

频率/Hz

输出电压和输入电压的比值

输入电压和输出电压的比值

每毫安示值的输入电压

20

0.250

4.00

2.00

50

0.251

3.99

2.00

60

0.251

3.99

1.99

100

0.252

3.96

1.98

200

0.259

3.87

1.93

500

0.282

3.54

1.77

1 000

0.292

3.43

1.71

2 000

0.246

4.06

2.03

5 000

0.133

7.50

3.75

10 000

0.070 8

14.1

7.06

20 000

0.036 0

27.8

13.9

50 000

0.014 5

69.2

34.6

100 000

0.007 23

138

69.1

200 000

0.003 62

277

138

500 000

0.001 45

691

346

1000 000

0.000 723

1382

691

 

3.计量仪器整机

分开计量电压表、计量测量网络,实际是没有多大意义的。因为两者之间有分布电容的存在,应当合在一起计量整体仪器的频率特性。计量(测量网络加电压表)仪器整机时,标准信号源读取输入值,由仪器本身的电压表直接读取U2,求其比值,满足GB12113的表L.5中各个频点对应的比值。

                     分开计量电压表 计量测量网络
   
                  
由仪器本身的电压表直接读取U1,求其比值,满足GB12113的表L.4中各个频点对应的比值。实际计量时,应该特别注意:信号源的地必须与电压表的地连在一起。 

                                                       接触电流测试图3 U1
G .1.1

准确度:依据GB/T 12113-2003 附录G 误差来源:

 

由Rs自身的电感产生误差:0.2%  由RB自身的电感产生误差:2%
    G .1.2
由Cs自身的电感产生误差:3%
    G .1.3
        由R1分压产生的误差:1%     由C1和Ci并联产生的误差:0.15%
如图所示:

                       

                            
依据GB/T 19022,接触电流测试仪整机系统误差在1MHz时的误差小于8%

4.判断仪器频率特性好坏的简易方法:
评估U2时,给仪器UAB输入4V电压,选择表L.5的(0--1MHz)的各个频率点信号,除以仪器读取的电压,是否等于对应的比值。如:给UAB输入4V 1MHz的正弦波信号时,4V除以仪器的读值,其比值是否等于1382,误差是否在允许的带限之内。

                                                        

直流DC、有效值RMS、峰值Peak 读取定义,请查看:BG/T 12113-2003,IEC 60990-1999
《接触电流和保护导体电流的测量方法》
1.       范围
本标准中的测量方法不考虑以下情况下使用:
—含有直流含量的交流,使用将交、直流叠加效应作合成指示的单一网络尚待研究。
可见,交流有效值RMS不含直流DC成分,峰值Peak也不含直流成分。证明这一点,请参看GB 8898的9.1.1 b) 如下图:波形信号含有直流:

                                         

DC=1V 是对的;
峰值Peak P2= -0.18V 是对的;
没有扣除直流成分的峰值Peak P1= +1.17V 显然是错误的;
RMS=0.123V 是对的;
AC+DC=1.123V 交、直流叠加的网络尚待研究,现有的测量网络不适合,是错的。
判断交直流分量是否分开读,是评估接触电流测试仪好坏的*简单有效的方法。交流、直流不能分开的接触电流测试仪不能适应新的UL、 TUV、 3C 等认证。
GB8898 的9.1.1 b) 交流、直流分量分开读,峰值里面不含直流分量。频率特性、交直流分量分开读,能够符合这两项要求的目前有两款:台湾TG7623和美国LMT 03990。
近年来,接触电流国际比对,实验室能力验证就看两个方面:频率特性和分读交流、直流分量。判断方法简单易行,随便选择一个1MHz的信号源,看看接触电流测试仪的读值是否符合表L.5。当频率送给1MHz时,1382的比例关系是否正确。

 
                                 
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