设备安全考虑 - 瞬时通断测量仪测量方案

3.4.2 设备安全考虑

　　测量需用一个脉冲源，考虑到被测设备采集端存在电压，如果直接和脉冲发生器连接，脉冲源输出端就要承受反向电压，这样对脉冲源的输出电路安全构成威胁，经分析，只要正确设置脉冲发生器，这种危险可以避免。

　　对抖闭触点连接：被测采集端其中一根连接线有+6 V 的电压;另一根电压为0 V，所以设置脉冲发生器常态为+6 V，抖闭时为0 V 的负脉冲，这样在这个脉冲发生器输出端和被测采集输入端组成的回路中，在常态时两源的电压大小相等，方向相反，互相抵消，回路电流基本为零，如图6所示，这种情况对脉冲源是安全的。

　　对抖断方式连接：设置脉冲发生器输出脉冲常态为0 V，瞬断时为 +6 V 正单次脉冲，这种方式常态时对脉冲源不存在反向电压。瞬断时只有脉冲源对被测物施加一个正脉冲，脉冲源输出端无反压，设备是安全的。

　　

 

　　图6 对抖闭触点回路常态时电路

　　3.4.3 实际脉冲波形和原因

　　利用数字示波器观察测量脉冲波形，发现数字示波器观察到的两种接法测量波形与图3、图4 所示的波形有很大差异，其波形见图7、图8，测量数据存在较大误差，其原因是当瞬时通断测量仪测量部分的触发电平在图3、图4 的波形所示的脉冲沿上时，则瞬时通断测量仪可以测量到脉冲，否则测量仪将测不到信号，所以需要进行脉冲波形调试;经分析，产生这样的问题原因是：由于脉冲发生器存在输出阻抗，瞬时通断测量仪的测量部分也存在输入阻抗，它和脉冲发生器输出阻抗构成的回路中必然存在电压分配，在脉冲作用时同样存在电压降，这种电路的分压作用必然引起脉冲幅度的减小。

　　

 

　　图7 测量抖断触点脉冲图

　　3.4.4 脉冲波形的调试

　　测量所要求的脉冲波形要能真实反映继电器触点上电压的变化，需对非理想的波形进行必要的调试。

　　测量脉冲电平值分为两种：一种是脉冲顶值;另一种是脉冲底值。这两种电平在两种测量方式下均可进行修正，并用数字示波器观察：脉冲底值可通过调节脉冲发生器的直流偏移(即在组成的测量回路中增加一个可变直流电源)，抵消瞬时通断测量仪的+6 V 探测电压对被测信号输入端电位的影响(或10 mA 短路电流的影响)，使脉冲底值达到图3、图4 所示意的要求;另一方面，增加脉冲发生器输出幅度可达到测量要求的幅值。

　　测量的脉冲波形调试好后，对抖闭、抖断时间的测量采用直接测量法，只需改变标准脉冲宽度就可以测量其全范围的时间。

　　3.4.5 检测灵敏度的测量

　　瞬时通断测量仪的抖闭故障在断开触点的压降幅度小于负载电压的5%~90%，且脉冲宽度大于所设置的抖闭宽度值时判触点出现抖闭故障;另一方面，闭合触点的压降幅度大于负载电压的5%~90%时，且脉冲宽度大于所设置的抖断宽度值时判触点出现抖断故障。在脉冲调节完成以后，把电压变化百分比换算成触发电平值，调试后的脉冲电平值可信度高，具体测量方法类似于脉冲设备检定项目中最小触发的测量，测量过程不再重复。

　　3.4.6 测量数据验证

　　采用此方法，用1 台瞬时通断测量仪(型号D38-6B)、示波器(型号LC584AM)和脉冲发生器(型号8114A)组建测量系统进行验证。抖闭时间为1 μs 时：测量脉冲源标准值为1.000 0 μs，重复性0.000 2 μs;抖断时间为10 μs时：测量脉冲源标准值为10.007 μs，重复性0.008 μs，测得被测设备抖闭时间为1.01 μs，抖断时间为10.2 μs，而被测设备此项技术指标为±5%，所以完全满足测量要求。

　　3.4.7 实际应用

　　瞬时通断测量仪这类仪器是多通道的试验检测设备，测量通道可多达50 路，在实际工作中采用此方法模拟继电器触点动作，完全满足对此类专用设备测量的要求，避免了3.2 项所述的各种方法在测量中产生的不良结果，完成了此类专用设备的测量工作。

　　4 结论

　　瞬时通断测量仪测量方法是采用脉冲信号对继电器触点误动作过程进行模拟，它避免了用实际开关动作控制可操作性差的缺点，所需测量设备简单、价廉，利用现有的脉冲发生器和示波器即可完成测量系统的组建，具有方便、快捷和安全的优点，用此方法能顺利完成这类仪器的测量。