線(xiàn)圈元件的脈沖測(cè)試技術(shù)

一．什么是線(xiàn)圈元件的脈沖測(cè)試

 1．線(xiàn)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zui大電壓，以一極短暫的時(shí)間將開(kāi)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(guò)一段時(shí)間后SW1斷開(kāi)。
同時(shí)，該激勵(lì)脈沖同時(shí)加于一被測(cè)線(xiàn)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(lái)了解線(xiàn)圈內(nèi)部狀態(tài)來(lái)判斷該繞線(xiàn)
元件品質(zhì)情況： 包含線(xiàn)圈自身的絕緣，繞線(xiàn)電感量，        圖1.  脈沖測(cè)試方案簡(jiǎn)述
及并聯(lián)電容量等狀態(tài)。               上圖中：         C1：儲(chǔ)能電容
C2：諧振容量
Cp：線(xiàn)圈兩端等效并聯(lián)電容
R： 能量消耗等效并聯(lián)電阻
Lx：線(xiàn)圈等效電感
 
線(xiàn)圈類(lèi)產(chǎn)品（如變壓器、電機(jī)等）由于繞線(xiàn)材料、磁性材料、骨架、加工工藝等因素的影響會(huì)產(chǎn)生線(xiàn)圈層間、匝間及引腳間等絕緣性能的降低。
線(xiàn)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(xiàn)圈的品質(zhì)。測(cè)量時(shí)將與標(biāo)準(zhǔn)線(xiàn)圈測(cè)量時(shí)同樣的脈沖通過(guò)電容器放電施加于被測(cè)線(xiàn)圈，由于線(xiàn)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(xiàn)圈匝間和層間短路及圈             圖2  線(xiàn)圈的衰減震蕩曲線(xiàn)
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(lái)判斷絕
緣不良。

UC5815脈沖式線(xiàn)圈匝間測(cè)試儀

簡(jiǎn)單介紹

■UC58系列脈沖式線(xiàn)圈測(cè)試儀采用當(dāng)前zui流行的7寸800x480彩色TFT LCD顯示器，同時(shí)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(chǔ)深度，使測(cè)試更加，同時(shí)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(kāi)關(guān)器件，從而大大提高了該產(chǎn)品測(cè)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(shí)時(shí)保存。

性能特點(diǎn)

性能特點(diǎn) ■  100Msps波形采樣率，6.5kBytes存儲(chǔ)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(cè)試重復(fù)性，確保測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定一致 ■  波形的水平拉伸與移動(dòng)及幅度的縮放滿(mǎn)足您的觀察 ■  強(qiáng)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(wèn)題 ■  儀器參數(shù)修改后自動(dòng)保存功能，開(kāi)機(jī)文件自動(dòng)加載 ■  標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)采集功能，幫您自動(dòng)選擇合適的采樣率, ■  破壞性測(cè)試為您選擇合適的測(cè)試電壓 ■  消磁脈沖的施加，保證測(cè)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(guò)USB HOST來(lái)實(shí)現(xiàn)儀器固件版本的升級(jí)更新 ■  U盤(pán)可支持格式FAT16, FAT32文件系統(tǒng)，通過(guò)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)

儀器型號(hào) UC5815 UC5813 脈沖電壓 100V~5000 V以10V為步進(jìn), 電壓準(zhǔn)確度為±5%+15V 100V~3000 V以10V為步進(jìn), 電壓準(zhǔn)確度為±5%+15V 采樣率 100Msps 測(cè)試速度 12次/秒 脈沖能量 zui大0.09焦耳 電感測(cè)試范圍 ≥10μH 施加脈沖數(shù) 測(cè)試脈沖zui多32次，消磁脈沖zui多16次 輸入阻抗 10MΩ 波形采集 采樣率為100Msps的10級(jí)可調(diào) 采樣分辨率: 8 Bits 波形存儲(chǔ)深度:6500 Bytes 樣本平均:1-32 顯示屏 7寸65k色800*480點(diǎn)TFT顯示屏 波形顯示范圍650x256，支持x2,x3倍放大 判定方法 面積、面積差、電暈、相位差 波形參數(shù)測(cè)量 電壓、頻率、時(shí)間 測(cè)試重復(fù)精度 ±1% 觸發(fā)方式 手動(dòng)觸發(fā)、外部觸發(fā)、總線(xiàn)觸發(fā)、內(nèi)部觸發(fā) 判別輸出 OK/NG屏幕顯示LED燈指示 蜂鳴器報(bào)警 測(cè)量統(tǒng)計(jì) 具有測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)功能 存儲(chǔ)器 內(nèi)部 存儲(chǔ)300組波形數(shù)據(jù)及儀器參數(shù)設(shè)置 外部 存儲(chǔ)600組波形數(shù)據(jù)及儀器參數(shù)設(shè)置 接口 標(biāo)配RS232C、HANDLER、USB HOST，USB Device，可選GPIB、LAN接口

二．為什么要執(zhí)行脈沖測(cè)試

一般地，由一個(gè)或多個(gè)線(xiàn)圈組合而成的電感器、變壓器、馬達(dá)等繞線(xiàn)元件需要通過(guò)下列途徑來(lái)完整地評(píng)估該線(xiàn)繞元件的品質(zhì)情況：

1. 線(xiàn)圈之繞線(xiàn)電阻DCR（銅阻），繞線(xiàn)感量（L）圈數(shù)N、圈數(shù)比例（Np/Ns），線(xiàn)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。

1. 不同線(xiàn)圈間或線(xiàn)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。

1. 線(xiàn)圈自身的的絕緣程度

使用脈沖式線(xiàn)圈測(cè)試儀（匝間絕緣測(cè)試儀）
 
一般生產(chǎn)過(guò)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(xiàn)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(wèn)題導(dǎo)致產(chǎn)品不良的表現(xiàn)：
a.  耐久性差，壽命短；

1. 抗噪聲能力不佳；
2. 高溫下穩(wěn)定性不好；

常見(jiàn)造成線(xiàn)圈絕緣不良的原因：
a.  漆包線(xiàn)，絕緣膠帶或骨架絕緣不良；

1. 原始設(shè)計(jì)的出線(xiàn)方式或加工工藝不良；
2. 引腳間未留安全距離或焊錫后的污染物的存在；

繞線(xiàn)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)如下不良情況：
a. 線(xiàn)圈自身絕緣不良（ 波形前段衰減及放電現(xiàn)象）
b. 繞線(xiàn)圈數(shù)或接線(xiàn)明顯錯(cuò)誤（Lx，前段諧振周期變化）
c. 繞線(xiàn)方式錯(cuò)誤（并聯(lián)電容Cx變化，后段諧振周期）