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示波器记录仪模块应要注意的耐压问题

2022-11-04 10:31:43

    DL950是一款高速的示波器记录仪,其具备着普通示波器没有办法相比拟的超大采集内存及高16bit的ADC精度,除此以外隔离模块高1000V的输入耐压,可以胜任大多数测试场合的需求。

    使用者的实际测试环境,存在着各不相同的测试条件,比如高差模低共模、低差模高共模乃至多个开关器件的测试、多个串联电池的测试等。在该类比较复杂的测试场景中,大家配置测试设备与测量探头的时候,则不能仅根据模块或探头的耐压,在此还应要注意其他问题。

    在检测模块的大输入电压时,不能只考虑输入端子之间的差压,还应要注意每个端子的隔离电压。此外,电压也可依据模块采用的连接线缆的不同,测量值也不相同。

    当使用安全线缆时,可按照模块规格中大输入指标进行电压测量,在此需要注意的是各个测量端子的对地隔离电压一定要小于模块对地的大额定电压。


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   测试场景一

   模块规格

   ●端子间的输入电压(A')≤大输入电压

   ●L端子的隔离电压(B=B')≤对地大额定电压

   ●端子的隔离电压(C=A+B)≤对地大额定电压

   计算模块是否可用的示例:

  下面是依据实际情况确定是否能够使用模块。

   在隔离模块(720250)与701901+701954(1:1)结合使用时——假如任何测定结果为NG,那么将没有办法使用该模块。


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    还有一种情况是在隔离模块(720250)与安全探头组合——采用安全探头的时候,可以测量到和探头所对应的电压衰减(在衰减为10:1时,设置菜单中给出的大输入电压的10倍模块规格)。但是,各个输入端子的隔离电压应要小于大额定值接地电压。除此之外,探针尖端输入电压一定要在小于或等于大输入电压探头规格与对地大额定电压的情况下给出。


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    测试场景二

    模块规格

    ●端子间的输入电压(A=A'×1/10(对于10:1探头))≤大输入电压。

    ●L端子的隔离电压(B=B')≤对地大额定电压。

    ●H端子的隔离电压(C=A+B)≤对地大额定电压。

    探头规格

   ●钳形尖端和安全接地线之间(A')≤ 大输入电压。

   ●安全接地线和接地之间(B')≤ 对地大额定电压。

   ●钳尖和接地之间(C'=A'+B')≤ 对地大额定电压。


   计算模块是否能用的示例:

   下面是依据实际情况来确定是否能够使用模块。

   输入电压:在隔离模块(720250)和700929(10:1安全探头)结合使用时——任何测定结果为NG,那么将无法使用该模块。


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     除了上面所说的问题外还需要注意的是,横河在探头和安全测试导线的耐压指标中全部会标注CAT电气安全标注。又该怎样区分CAT电气安全标准等级与其分类方法?一起接着往下看吧。


01 CAT电气安全标准

    安全标准下标注的大可测试电压,代表的不是仪器或探头的耐压标准,而是保障操作人员自身安全的测量电压。这里的CAT标准是根据IEC1010来分类的。

    具体如下:衡量测试仪器或探头附件保护电路的关键并不是只有大测量电压这个指标,还包含了抵御瞬间高压发生的能力,这一指标更加的重要——因为当瞬间高压发生在高能电路时,由于电路可以产生更大电流,其所引起的危害会更加的严重。因此安全标准下标注的大可测试电压是基于操作人员人身安全的考虑。


02 过压分类标准

    理解IEC1010新标准关键的一点则是过压分类。新标准是基于危险的高能瞬间电压(例如雷击引发的高压)在随电力线路传输过程中会渐渐衰减这一实情,将电力分配系统的安全分为四类——类别越高,那么产生的瞬间高压能量将会越大。所以一个满足三类过压标准(CATⅢ)的仪器和只可以满足二类标准(CATⅡ)的仪器相比较,前者可以经受更高能量瞬间高压冲击,如下图电压CAT分类等级。


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    比如在办公室维修办公设备的技术人员,实际工作中遇到的瞬间高压的可能性要比遇到工业现场交流供电线路中的瞬间高压要大的多。办公室由于是一类环境,不管电压多高,过压产生的威胁明显要小很多,即使是产生电弧,但其能量也非常的有限。

    这不代表在一类或二类环境下没有威胁存在,但此时关键的威胁是源于触电,而不是瞬间高压与电弧。

    而在室外,头顶上一根输电线从一个房间接入到另一个房间。现下虽然电压可能仅有120V或240V ,可依据IEC1010标准仍然属于过压四类!原因在于室外输电线路更加容易遇到与雷击相关的高能过压威胁。即使是室外的地下输电线路同样为四类过压。尽管其没有直接遭到雷击,可电磁感应同样会在线路中产生极大的瞬间高压。


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    所以在进行过压分类时,根本的原则是:地点,地点,还是地点……IEC1010关于耐压指标有三个准则:稳定状态电压、峰值瞬间高压与源电阻。这三个准则在一起便能够规定一台仪器真正的耐压能力,由此可总结出以下规律:


01、在同一过压分类下

     在同一过压分类下,工作电压(稳定状态电压)越高,相对应承受的峰值瞬间高压越高。比如三类600V,峰值高压为6000V;三类1000V峰值瞬间高压8000V 。


02、在不同过压分类下

    在不同过压分类下,因为源电阻不同,它们存在着明显的区别,比如二类的源电阻为12Ω,三类是2Ω,三类所产生的电流是二类的六倍,由于功率与电流的平方成正比,由此推算可知,在同样电压下三类所产生的能量可以是二类的36倍,见下表数据所示:


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    所以满足三类600V过压标准的仪器明显具备比二类1000V更加的过压保护能力。由于在IC1010中还没有规定四类的设计与测量标准,制定这些标准是下一次修订时的重要任务之一。但就现下来看,过压保护性能高指标就是三类1000V 。


小总结:

    大家还有不懂的或是想要了解的可在后台留言进行讨论!如果有其他有趣的内容可分享出来一起了解,更多型号资料可在后台留言获得。


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