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QS30I型高精密高壓電容電橋
- 產(chǎn)品名稱:QS30I型高精密高壓電容電橋
- 產(chǎn)品型號:
- 產(chǎn)品廠商:上海冠測
- 產(chǎn)品文檔:
QS30I型高精密高壓電容電橋
的詳細(xì)介紹
QS30I型高精密高壓電容電橋有如下特點。主電橋主要采用電流比較儀的原理并結(jié)合計算機(jī)數(shù)據(jù)處理,具有操作方便可靠、測量精度高、讀數(shù)位數(shù)多、線性度好,不受環(huán)境濕度影響,儀器內(nèi)部的計算機(jī)能自動對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,直接在面板上顯示電容值及介損值tgδ和測試電壓及流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電容的電流(Is),并可通過打印機(jī)將測試結(jié)果打印出來等優(yōu)點,它不僅能測電容器的電容量、介損量,還能測量電抗器的電感量和Q值是目前國內(nèi)精度較高、穩(wěn)定性好、操作方便、用途廣泛的高壓電橋。
QS30I型高精密高壓電容電橋性能
QS30I型高壓電橋為實驗室用高精密高壓電橋。主要采用電流比較儀的原理,使它在測量上具有較高的比率精度和穩(wěn)定性,這是一般西林電橋不能達(dá)到的。再加上計算機(jī)數(shù)據(jù)處理,使測量更加直觀。本電橋可與各類高壓標(biāo)準(zhǔn)電容器配合組成高壓電容電橋,適宜于在高電壓下測量電力電纜、高壓套管、電力電容器、互感器等高壓電力設(shè)備的電容量及損耗角正切值tgδ,以及各種固體或液體絕緣材料的介電常數(shù)(ε)及損失角正切值,也可測量高壓變壓器或電壓互感器的比差和角差。電橋可外接電流互感器以擴(kuò)大量程,測量大電容時本電橋為四端測量具有引線補償裝置,使測量精度提高,消除接線電阻引起的附加誤差。本電橋還可測量電抗器的電感量及Q值。QS30I-3型量程擴(kuò)展器(供選購)能使主橋體的電容比從1000:1擴(kuò)大到106:1。
1.3QS30I型高精密高壓電容電橋 結(jié)構(gòu)
本電橋放在一個金屬箱體內(nèi),指零儀安放在適宜人眼觀察的水平位置。靈敏度調(diào)節(jié)開關(guān)在表頭的旁邊,橋體安放在指零儀下面,電容比值和介質(zhì)損耗角正切值讀數(shù)調(diào)節(jié)開關(guān)固定在面板上。在主橋體與指零儀的之間,是被測試品的電容量量、介損量、測試電壓或測試電流的顯示窗,在其旁邊是電容量的預(yù)置盤。電橋本體的環(huán)形電流比較儀裝在一個磁屏蔽盒內(nèi),它的鐵芯采用超高導(dǎo)磁材料卷饒成環(huán)形,對內(nèi)外磁場有較好的抗干擾性能,具有很高精度的比差和角差。主運算放大器、引線補償放大器及微機(jī)處理器都在箱體內(nèi)部一個金屬屏蔽盒內(nèi),電橋工作電源采用了開關(guān)電源,具有很寬的工作范圍,也安裝在金屬屏蔽盒內(nèi)。
連接標(biāo)準(zhǔn)電容器與被測試品的插座在儀器背部,接地端鈕前后共有兩處,外接線采用屏蔽電纜,電橋裝置箱體作為靜電屏蔽以免干擾。
1.4 主要技術(shù)指標(biāo)
l 電橋電容比Cx/Cs(當(dāng)額定比率為1:1時)為0到1.111110,步級0.000001,倍率(K)變化范圍為1000、500、200、100、50、20、10、5、2、1共十檔,電容的測量范圍取決于標(biāo)準(zhǔn)電容器Cs的大小電容值,即Cx=Cs·K·(Cx/Cs)
l 電容比率值的測量準(zhǔn)確度:電容比率讀數(shù)一只盤為滿度時,為±0.00005
電橋tgδ范圍為-0.111110到+0.111110,步級為0.000001。
l tgδx測量準(zhǔn)確度不大于±0.2% tgδx±1×10-5
l 被測電容量顯示:Cx=(0.1~1111.1110)Cn
顯示為被測電容量的前6位有效數(shù)字。
l 被測電容介損顯示:tgδ= -1.11×10-1到1.11×10-1 顯示為被測電容介損的前3位有效數(shù)字并結(jié)合科學(xué)記數(shù)法。
l 電容量及介損顯示精度:電容量:±0.05%。介損:±0.5% tgδx±5×10-5
l 電橋大工作電流:電橋標(biāo)準(zhǔn)臂大允許電流為15mA。通過被測臂大電流與倍率位置有關(guān),見表1。 表1
倍率 |
大允許電流 |
1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 |
15mA 30mA 75mA 150mA 300mA 750mA 1.5A 2A 2A 2A |
注意:被測大不超過2A,如測試需要則需外接電流互感器。
l 分辨率:當(dāng)通過標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流為0.1mA時,且電容比率讀數(shù)一只盤為滿度時,在電橋完全平衡時,其電容比及介損盤的分辨率均為5×10-5。
l 標(biāo)準(zhǔn)電容量預(yù)置范圍:0000.00到1999.99pF。
l 電橋內(nèi)有過電壓保護(hù)措施,氖泡起輝電壓不超過交流60伏。
l 試驗電壓顯示:范圍0到49.9kV 分辨率為0.1Kv。
l 電橋內(nèi)附指零儀,其主要技術(shù)特性如下:
1.電壓零敏度 2μV/格。
2.輸入阻抗80kΩ。
3.三次諧波抑制 -60dB。
注:以上的所有技術(shù)指標(biāo)都是在基本測試頻率50±0.2Hz下的。
l 電源電壓為220V允差10%,頻率為50±2Hz消耗功率約40W。電壓頻率為50±0.2Hz。
l 外形尺寸:560(寬)*410(深)*390(高)毫米。
l 重量:約40公斤。
l QS30I-3型量程擴(kuò)展器(外接, 供選購)主要技術(shù)指標(biāo)。
l a.次級1000匝、初級100匝、輔助1000匝,具有供串繞線匝的穿孔。
l b.比值和大電流的額定值
10,000:1 10安 量程擴(kuò)大器上可以使用。
100,000:1 100安 串繞10箍。
1000,000:1 1000安 串繞1箍。(用串繞箍數(shù),可得中間比值。)
c.精度:(當(dāng)電橋量范在1000:1時)±1×10-5。
l SP-A打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo):
1.打印寬度:40字符/行。
2.打印速度:0.4行/秒。
3.打印紙:57.5mm寬,40mm直徑的普通白紙紙圈。
4.外形尺寸:111×62×128(mm)
在出廠前,儀器進(jìn)了徹底的機(jī)械和電氣檢查,其中包括一段時間的老化,后經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗,合格后才出廠的。所以在收到儀器時,儀器不應(yīng)該有損傷和故障。然而,由于運輸過程中可能會發(fā)生問題,故用戶在收到儀器后應(yīng)首先檢查是否有結(jié)構(gòu)上的損傷,并盡快的進(jìn)行電氣試驗。如發(fā)現(xiàn)問題,用戶應(yīng)馬上與本公司聯(lián)系,切勿自行開機(jī)處理。
2.2 安裝
將電橋安放在牢固的操作臺上,首先將電橋的接地端與大地可靠的連接好,然后把儀器的電源線插到適合的電源上。
2.3 初步試驗
l 將標(biāo)準(zhǔn)電容器預(yù)置盤調(diào)整到目前所使用的標(biāo)準(zhǔn)電容量的數(shù)值。
l 將電源開關(guān)打開,指零儀的指針會向上擺動一下,然后再回到另位。同時顯示窗口會有顯示、打印機(jī)會發(fā)出馬達(dá)的聲音,然后打印機(jī)的在線指示燈會亮。
l 調(diào)節(jié)電容比率盤到0.555555,介損盤到0.005555,此時電容顯示窗應(yīng)顯示標(biāo)準(zhǔn)電容量預(yù)盤的數(shù)值與電容比率盤的乘積的前6位有效數(shù)字;介損顯示窗應(yīng)顯示:“5.55-3”。
l 觀察實驗電壓顯示窗:應(yīng)為“000.0”,按下DC按鈕,應(yīng)顯示“00.00”。
3. 操 作
3.1 外形結(jié)構(gòu)介紹(見圖1)
1.電源插座:220V/50Hz
2.保險絲:2A
3.接地端鈕(背面上2只):使用時要確??煽康拇蟮剡B接,保證操作**。
4.Cs插孔:接標(biāo)準(zhǔn)電容器。
5.Cxp插孔:被測Cx電位插孔,四端測量大電容時為被測電位端。
6.CxI插孔:被測Cx電流插孔,三端測量時為被測端,四端測量時為被測電流端。
7.Cx放電管:起輝電壓不大于交流30伏。
8.試驗電壓顯示微調(diào)電位器:在試驗時如發(fā)現(xiàn)顯示的試驗電壓與實際電壓誤差過大,可通過調(diào)節(jié)此電位器,來調(diào)整所顯示的電壓值,倘若有一些誤差不會影響測量精度,一般情況在出廠時已調(diào)整,故操作人員可不用調(diào)整。
9.DC電平:此按鈕是選擇在試驗電壓顯示窗是顯示試驗電壓還是流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流Ics。
10.Cx微調(diào)按鈕。
11.Cx微調(diào)電位器:當(dāng)四端測量需消除引線影響時,按下“Cx微調(diào)按鈕”,
調(diào)節(jié)電位器,使指零儀指示盡可能小,具體使用可見后章。
12.標(biāo)準(zhǔn)電容器選擇開關(guān):共有兩檔,100pF和1000pF,當(dāng)四端測量時,并需要引線補
償時,選用100pF作標(biāo)準(zhǔn)時置于“100pF”,若選用1000pF作標(biāo)準(zhǔn)時置于“1000pF”。
13.測量形式選擇開關(guān):當(dāng)三端測量時置于“3”,當(dāng)四端測量時置于“4”。
14.指零儀表頭:平衡時表針指零,使用時不要使表頭指針超滿偏,以免損壞。在測量接線完畢后,緩慢升起電壓,如接線的屏蔽、接地良好,那么指零儀的靈敏的開關(guān)在零位時,指針指示也應(yīng)該為零。通過此可檢查屏蔽和接地是否良好,如發(fā)現(xiàn)指針與試驗電壓一起在升高,必須馬上切斷高壓,檢查測量回路接線,倍率開關(guān)位置是否合適。
15.試驗電壓顯示窗:能在高壓試驗時顯示試驗電壓,單位為kV。在DC電平按下時,還可顯示流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流單位為mA,本電橋通過標(biāo)準(zhǔn)電容器的電流大為15mA。
16.靈敏度轉(zhuǎn)換開關(guān):共有7檔,調(diào)節(jié)平衡時逐漸增大靈敏度,直到所需要的讀數(shù)分辨率為止。
17.標(biāo)準(zhǔn)電容量預(yù)置盤:電橋內(nèi)部的計算機(jī)將通過這里給定的標(biāo)準(zhǔn)電容量的值,對所測試的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,然后在顯示窗上顯示出被測試品的電容量及介質(zhì)損耗值。
18.損耗角正切tgδ平衡調(diào)節(jié)電位器。
19.損耗角正切tgδ平衡調(diào)節(jié)盤。
20.電容比率調(diào)節(jié)平衡盤(Cx/Cs):共6位讀數(shù),平衡后直讀電容比率值。
21.電源按鈕開關(guān):按下接通電源,紅燈亮。
22.介質(zhì)損耗角正切值tgδ“+”“-”選擇開關(guān):當(dāng)被測tgδ大于標(biāo)準(zhǔn)tgδ時置于“+”;當(dāng)被測tgδ小于標(biāo)準(zhǔn)tgδ時或測電抗器時置于“-”。
23.Cx倍率轉(zhuǎn)換開關(guān)(K):共有十檔量程。
24.打印機(jī):可打印出測試結(jié)果,具體操作詳見附錄。
25.被測試品介質(zhì)損耗顯示窗。
26.被測試品電容量顯示窗。
注意:
在試驗前,電橋必須可靠與大地連接,靈敏度開關(guān)必須回零位,否則在試驗時電
橋會發(fā)生過大的不平衡,造成指零儀的指針過分偏轉(zhuǎn)而損壞。一般可在外回路沒有施加任何電壓的條件下,進(jìn)行初次平衡。因為本儀器的高靈敏度能使系統(tǒng)在周圍始終存在的電磁場下得到利用。
流經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)電容器及被測電容器的電流必須符合技術(shù)指標(biāo)的要求。以防止電流比較儀的線路損壞。
3.2 電容測試
3.2.1準(zhǔn)備工作:預(yù)置
先將此盤示值調(diào)節(jié)到所使用的標(biāo)準(zhǔn)電容器實際電容量值。然后將接地端鈕與大地可靠連接,電源線接到合適的電源上,指零儀的靈敏度開關(guān)置零。后按下按鈕接通電源,紅燈亮。
3.2.2電容與損耗角正切值tgδ的三端測量
(1) 在標(biāo)準(zhǔn)電容側(cè)的大電流不得超過15mA(特殊訂貨可達(dá)30mA),在試驗時 應(yīng)引起注意。為了獲得大的分辨率,Ics不應(yīng)小于1mA。
(2) 用專用測量電纜線將標(biāo)準(zhǔn)電容接到電橋背面Cs插座,被測試品接到CxI插座見圖9。
(3) 將倍率開關(guān)置于相應(yīng)的位置上,再將Cx測量型式開關(guān)(圖1序13)置于“3”(三端測量)。
(4) 接線完閉后,緩慢升起電壓,如接線的屏蔽、接地良好,那么指零儀的靈敏度開關(guān)在零位時,指針指示也應(yīng)該為零。通過此可檢查屏蔽和接地是否良好,如發(fā)現(xiàn)指針與試驗電壓在一起升高,必須馬上切斷高壓,檢查測量回路接線、倍率開關(guān)位置是否合適。
(5) 在未加試驗電壓之前,逐漸增加靈敏度,利用電橋的高靈敏度而進(jìn)行初步平衡,尋找出一接**衡的數(shù)值,以避免施加試驗電壓后由于極大不平衡而造成的困難。當(dāng)Ins指示1mA時即當(dāng)Cs=100pF試驗電壓為30kV時,本電橋分辨率無論是電容比值或tgδ均能達(dá)到1×10-6,倍率選擇可按表2所示預(yù)置。 若標(biāo)準(zhǔn)電容為1000pF則被測相應(yīng)增大10倍。
例1 如果Cx=400pF Cs=100pF 倍率“K”置于“5”;
則測量盤Cx/Cs讀數(shù)為0.800000
例2 如果Cx=30pF Cs=100pF 倍率“K”置于“1”
則測量盤Cx/Cs讀數(shù)為0.300000
如果被測電容器的值不知道,開始時好將測量計數(shù)盤置于0.500000的位置,然后改變倍率K,使指零儀指向較小的偏轉(zhuǎn),增大靈敏進(jìn)一步調(diào)節(jié)讀數(shù)
盤使電橋逐步平衡,然后計得被測值,若要獲六位讀數(shù)按此被測容量值,選擇適當(dāng)?shù)谋堵?/span>K。
本電橋為高精度電橋,當(dāng)使用本電橋時對測量數(shù)據(jù)有懷疑,可對本電橋進(jìn)行自校,以確定電橋的測量結(jié)果是否可靠,同時確定整個系統(tǒng)(包括高壓回路)的系統(tǒng)誤差。