电容漏泄的测量

　　电容器是几乎所有电气设备上都会用到的主要器件。漏阻是电容器被测试的众多电气特征中的一个。漏阻通常被称为“IR”(InsulaTIon Resistance，绝缘电阻)，以“兆欧-微法”表示。在其它情况下，漏泄可能被表示为特定电压(通常为工作电压)下的漏泄电流。

 

　　电容器的漏泄是通过向电容施加一个固定电压，并测量产生的电流测得的。漏流将随时间呈指数衰减，因此在测量电流之前，施加电压必须达到一个已知的时间周期(保压时间)。

 

　　出于统计目的，必须测试一定数量的电容器来生成有用的数据。为了进行测试，就需要一套自动切换系统。

 

　　图 1所示为一套电容器漏泄测试系统，它采用了Keithley 6517A型静电计/源、7158型小电流扫描卡和C型开关卡，例如7111-S或7169A。插卡被安装在7002型开关主机中。

 

　　图 1，电容器漏泄测试系统

　　在该测试系统中，一组开关(7111-S型或7169A型)被用来向每个电容器施加测试电压。在常闭位置，电容器的一端被连接到电路LO。当开关触动时，电容器被连接到电压源。开关通常是交错触动的(例如，间隔2秒)，从而在测量漏泄之前，每个电容器均可被充电相同的时间周期。若最大测试电压为110 V或更低，则可使用7111-S型开关卡;否则，则可使用7169A型开关卡测试高达500 V的电压。如果必须施加高于500 V的电压，则应该使用具有相应额定值的开关。

 

　　第二组开关(7158型)在经过合适的平稳时间后将每个电容器连接到皮安计。请注意，在电容器被切换至皮安计之前，它是被连接到电路LO的。这样就使得漏流在其充电器件亦可连续流通。

 

　　对于这种应用，单台仪器提供了电压源和小电流测量功能。6517A型可显示电阻或漏流，并可提供高达1000 VDC的电压，所以特别适合这一应用。

 

　　在测试过电容器之后，电压源应该被设置为零。有时候在将电容从测试夹具上拆除之前，必须使其放电。注意，图 1中的电容(C)通过继电器的常闭触点形成了放电通路。测试序列同步如下：

 

　　静态——7169A型继电器为常闭，7158型继电器为常闭。

 

　　施加电压(保压时间)——7169A型继电器连接至常开触点，7158型继电器仍然保持常闭。

 

　　测量电流——7169A型继电器仍保持在常开位置，7158型继电器连接至常开触点。

 

　　放电电容器——7169A型继电器连接至常闭触点，7158型继电器连接至常闭触点。

 

　　由于7169A型C型开关卡上的隔离开关在测量电流期间保持被激励状态，所有来自开关卡的任何偏移电流都与测量是无关的。

 

　　与电容器串联的电阻器(R)是本测试系统中的一个重要元件。它限制每个电容器的充电电流，并在电容器发生短路时保护继电器。此外，该电阻器还限制回馈安培表的交流增益。一般而言，当源电容增大时，噪声增益也会增大。该电阻器将增益限制为有限值。合理的限值是使RC时间常数为0.5～2秒。与静电计(pA)的HI端子串联的正偏二极管也起到限制交流增益的作用。

 

　　一个“同轴三柱-BNC”转换器(7078-TRX-BNC型)被用于将6517A连接到7158型开关卡。电容器通过低噪声同轴电缆连接到7158型开关卡。可使用绝缘线将7111-S开关卡连接到电容器。7169A型是通过接线头连接器进行连接。