一. 概述
VR 153-T测试仪是针对大功率开关电源或其他高频大功率设备所用的“高频变压器”、“滤波电感”、“磁性材料”等,进行实际工作状态模拟测试(即在被测件两端加上与实际使用时相同的测试频率,相等或大出一定比例的幅值电压进行测试),可以清楚地了解被测件在实际使用状态或超载状态的电感、阻抗、Q值及功耗等特性。克服了电子测试只能在低压小功率进行,解决了无法筛选大功率使用状态下才出现不良的元件的难题。
一.1 性能特点
Ø 信号源可在10KHz-100kHz频率范围内输出电压最大达400V、电流最大达30A、功率最大达500W的正弦波功率测试信号。
Ø 该测试仪除一般PLu表都具有的定电压(恒压)测试方式外,还专门设计了定电流(恒流)测试方式,恒流方式特别适用于要求在一定磁场下的磁性能测试,做磁性材料的功耗测试特别方便。而进行成品变压器的测试则用恒压方式比较方便。
Ø 采用大屏幕液晶显示屏,功能虽多但设置界面简单清晰,使用操作简单方便。独特的“汉字信息提示系统”,国人使用倍感方便。
Ø 仪器采用了快速高精度D/A变换电路对被测元件的电压电流进行数字化精密测量,并采用全新的矢量电压电流测量原理和四端测试原理,因而对各种阻抗参数都有很宽的测量范围,且测量精度高,测量稳定度好、测试速度快,使用便捷。符合IEC测试标准。
Ø 可外接示波器观察B-H曲线。
Ø 可同时完成电感、阻抗、电抗、功耗、体积功耗比、有效磁导率等参数的测量,大为提高测试工效。
Ø 特有的比较分选功能,可实现产品合格与否来自动判断提示,减少人为测试的误判,提高测试效率。
Ø 为了充分发挥智能仪器方便客户使用的潜在能力,本仪器设计过程中特别深入了解了各元件生产厂家的实际测试要求,针对性地设计了如多模式自动分选、样件校准、比较分选、数理统计等多项实用性极强的多种测试功能,对产品大批量测试具有快速高效的显著优点。
Ø 此测试仪最突出的优点是:具有界面化的报警指示和故障提示,使仪器的维修更加简单明了,更具有外界短路自动切断电压输出的保护功能,更好的保护了仪器和操作人员的安全!
Ø 仪器测量的基本误差及范围
二.1.1 主要阻抗参量测量的基本误差
温度为0~40℃,相对湿度≤75%,仪器在100KHz及以下频率,经校准后六个月内保证以下基本误差(开机预热30分钟,并经过规定的短路、开路调零)。
a.电感L、交流电阻Ra、电抗X、阻抗Z测量的基本误差计算公式为:
±(0.4%+0.6%×A×B×Kz×Kf+0.05%×|T-20℃|+显示末位2个数)
A:量程误差因子
当N/4≤M≤4N时:A=1
当M<N/4时:A=N/4M
当M>4N时:A=M/4N
其中M为参量测量值,N为量程基准参数值(见表2)。
B:参量误差因子:
对电阻R:B=1+Q或B=1+1/D
对电感L、电容C、电抗X:B=1+1/Q或B=1+D
对阻抗Z:B=1
其中Q为被测件的Q值,D为被测件的损耗。
Kz:测速误差因子
慢速:Kz=1
中速:Kz=1.5
快速:Kz=3
Kf:频率误差因子
当测试频率≥1kHz时:Kf=
其中f为以kHz为单位的测试频率。
T:环境温度(8C):
b.Q值Q、损耗D、相角θ等辅助阻抗参量测量的基本误差计算公式为:
±[(0.004+0.001×A×B×Kz×Kf×Vf+0.005%×|T-20℃|)×E+显示末位2个数]
式中各误差因子的意义与前式相同,除B、E按下式计算外,其它误差因子的计算与数值也与前式相同。
B:参量误差因子
对Q值Q:B=(1+Q+Q2)
对损耗D:B=(1+D+D2)
对相角θ:B=1
E:参量误差因子
对Q值Q、损耗D:E=1
对相角θ:E=1808/π
二.1
量程基准参数及参量测量表1
量程 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 | 自动 |
参数值N 量程基准 | R、X、Z | 0.1Ω | 1Ω | 10Ω | 100Ω | 1kΩ |
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L | 16uH/f | 160uH/f | 1.6mH/f | 16mH/f | 160mH/f |
|
阻抗参数测量范围 | R、X、Z | 0.01mΩ ~0.1Ω | 0.1mΩ ~1Ω | 1Ω ~10Ω | 10Ω ~100Ω | 100Ω ~999kΩ | 0.01mΩ ~999kΩ |
L | 1nH~ 1.6mH/f | (1.6mH~ 16mH)/f | 1nH~ 1.6mH/f | (1.6mH~ 16mH)/f | (16mH~ 99H)/f | 1nH~ 99H |
Q、D | 0.001m~9999 |
θ | -908~08~+908 |
计算式中:f为以kHz作单位的测试频率
二.2 仪器的其它技术指标:(注:谐振功率是针对电感测量)
表2
仪器型号 | VR152-T |
测量频率点 及频率准确度 | 1kHz,(仅用于小功率模式)10k,12k,15k,20k,25k,30k,40k,50k,60k,66.6k,75k,100k 共13频率点频率准确度±0.01% |
输出电压 | 输出电流、功率/谐振功率 | 频率范围 |
1V(小功率输出模式) | 100mA | 1KHz~100KHz |
(以下大功率输出模式) |
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1V~25V | 10A、200W/500W | 10KHz~20KHz |
1V~25V | 5A、100W/500W | 20KHz~100KHz |
25V~50V | 2A、100W/500W | 10KHz~100KHz |
50V~100V | 1A、100W/500W | 10KHz~100KHz |
100V~200V | 0.5A、100W/500W | 10KHz~100KHz |
200V~400V | 0.25A、100W/500W | 10KHz~100KHz |
测量速率 | 慢速S:0.2次/秒、中速M:1次/秒、快速F:2.5次/秒 |
电源 | 220V±20%,50Hz/60Hz消耗功率£300W |
重量 | 约12kg |
外形尺寸 | 390´320´160mm |
预热时间 | 开机即可工作,预热30分钟后保证准确度和稳定性 |
续工作时间 | 可长期连续工作 |
使用环境 | 按国标《GB6587.1-86电子测量仪器环境试验总纲》中环境分组II组条件 温度:0~+408C湿度:≤80%RH(+408C)气压:86~106 kPa |
二. 工作原理
图1是功耗测试仪的电路结构方框图。通过电路中的转换开关控制不同的电路通道可形成针对交流阻抗参量、直流电阻等不同参数的测试电路,因而可一次完成变压器的低压全参数测试。