[其他]自选量程高压数字兆欧表

说明书

一种自选量程高压数字兆欧表本发明属于高压电气绝缘性能检测装置，采用压比计原理，利用双支路取样压比电路，选用双积分Ａ／Ｄ变换大规模集成模块构成Ｖ／Ｒ变换器，用数字显示被测阻值。该装置可交直流供电，直流电压源范围很宽，高压可达１５，０００Ｖ，可准确测试电气设备的绝缘电阻及吸收比，精确度可达０．１％（±１个字）测量范围为２０ＭΩ～２００，０００ＭΩ，稍加改动，可测１，０００，０００ＭΩ以上。该装置结构简单，调试方便，造价较低，适应性广。

本发明属于高压电气、绝缘材料的检测装置

目前检测电气设备、电缆及各种材料的绝缘性能及绝缘吸收比，所采用的高阻表，兆欧计或摇表，几乎都是用流比计原理，采用磁电系指针式读数。美国希伯公司（HIPORONICS）生产的5000v/100000MΩ高阻表及日本协立公司（KYORITSU）生产的3121型和3122型5000V/100000MΩ高阻表均属磁电系仪表，后者已由中国宁夏电子仪器厂引进投产。指针式仪表读数准确度因人而异，测量误差较大，使用很不方便，尤其对吸收比测量相当困难。按有关规程：在高压接通瞬间开始，分别测出60秒的瞬时值R60为绝缘电阻，而R60和15秒的瞬时值R15之比，即R60/R15定义为吸收比。用现有指针式仪表测量绝缘电阻及吸收比，至少需要三个密切配合，协调一致才能进行测量，若稍有疏忽，就可能造成仪表损坏，而且由于计时、读数及刻度非线性等诸因素影响，造成的测量误差甚大，不能反映被测对象的真实绝缘性能。

近年来国外已在探讨数字式高阻计，不过一般都是采用由被测物和参考电阻相串联的单一取样支路。在参考电阻上获得取样电压，经A/D变换后，再由计算机运算得出结果（如JP59-5969），或者在单支路中取出两个电压，利用双积分（双斜率）A/D变换的方法进行测量，有两种不同的双斜率积分方式，可以做出数字欧姆计或数字电导仪（如US4，217，543）。但是由于采用单支路取样，积分电压直接从被测物上取得，受A/D变换器或积分器输入电平的限制，用上述方法制造的数字欧姆计，加在被测物上的电压只能达数伏至十几伏，无法测量高压下的绝缘电阻，且最高测量范围只限于20MΩ以内;对于数字电导仪，由于同样的原因，无法测量高压状态下的绝缘电导，且测量结果不直观，需作倒数运算。

针对上述情况，本发明的任务在于改进现有技术所存在的不足，用数字显示精确测量被测物绝缘电阻及吸收比，并适于高压大范围的测量，提供一种新的高阻测试装置。

本发明的基本构思是采用双支路压比计原理。由两条串并联电阻网络构成双支路取样压比电路进行取样，分别得到两个取样电压经双积分除法V/R变换进行高阻测量，其测量步骤为：

a.将直流高压施加于双支路取样压比电路上，分别取得基准取样电压Vp和被测取样电压Vx，送至双积分除法器输入端，

b.在时钟信号控制下，在确定时间内对基准取样电压（Vp）进行正向积分，在该时间内通过的钟脉冲数为N1，

c.对被测取样电压（Vx）作反向积分，在该反向积分时间内通过的钟脉冲数为N2，

d.由压比电路，因Rx＞＞Rs，所说被测取样电压Vx与被测物阻值Rx成反比，即Rx∞l/Vx。由双积分可知，反向积分所得钟脉冲数N2与被测电压Vx成反比，即Vx∞l/N2，因此反向积分所得钟脉冲数N2与被测物阻值Rx成正比，写成关系式为Rx∞N2/NlVp，完成V/R变换，达到测试被测物的目的。

上面所说压比计原理，即所说的两条取样支路R1+R2和Rx+Rs的中节点电位相对保持不变，消除了电源波动及纹波干扰，提高了稳定性。