什么是線圈元件的脈沖測試?

線圈脈沖測試原理圖

上圖中： C1：儲能電容
C2：諧振容量
Cp：線圈兩端等效并聯(lián)電容
R： 能量消耗等效并聯(lián)電阻
Lx：線圈等效電感

預(yù)先對儲能電容C1充電，充電電壓為儀器設(shè)定的最大電壓，以一極短暫的時間將開關(guān)SW1合上，在SW1合上器件，由于C1≥C2，C1快速對C2充電，經(jīng)過一段時間后SW1斷開。同時，該激勵脈沖同時加于一被測線圈Lx，C2、Rp、Lx將呈現(xiàn)一自由衰減震蕩，該衰減震蕩呈指數(shù)下降趨勢并調(diào)制以正弦信號。根據(jù)其與諧振電容C2的衰減振蕩情況來了解線圈內(nèi)部狀態(tài)來判斷該繞線元件品質(zhì)情況（包含線圈自身的絕緣，繞線電感量）。

線圈的衰減震蕩曲線

線圈類產(chǎn)品（如變壓器、電機等）由于繞線材料、磁性材料、骨架、加工工藝等因素的影響會產(chǎn)生線圈層間、匝間及引腳間等絕緣性能的降低。
線圈的脈沖測試可在不損壞被測件的條件下測試其電氣性能。這種測試方法能在短暫的瞬間判別線圈的品質(zhì)。測量時將與標(biāo)準(zhǔn)線圈測量時同樣的脈沖通過電容器放電施加于被測線圈，由于線圈電感量、雜散電容和Q值的存在，將響應(yīng)一個對應(yīng)于該放電脈沖的電壓衰減波形，比較該衰減波形的某些特征，可以檢測線圈匝間和層間短路及圈數(shù)和磁性材料的差異, 如果施加一個高電壓脈沖，根據(jù)出現(xiàn)的電暈或?qū)娱g放電來判斷絕緣不良。

2．脈沖測試方案簡述

一般地，線圈脈沖測試有兩種測試方案，即模擬式和數(shù)字式兩種。同惠提供模擬式的TH2881型匝間絕緣測試儀和數(shù)字式TH2882系列脈沖式線圈測試儀。
（1）模擬式線圈脈沖測試儀：TH2881A匝間絕緣測試儀。該儀器的脈沖測試是一種傳統(tǒng)測試方法，儀器提供兩個高壓脈沖輸出口H1和H2，將被測線圈與標(biāo)準(zhǔn)線圈同時測試，在CRT上觀察被測線圈的衰減諧振波形與標(biāo)準(zhǔn)線圈波形的差異來判斷被測線圈質(zhì)量的優(yōu)劣。

以下為TH2881A對線圈進行測試舉例：標(biāo)準(zhǔn)件與被測件的衰減振蕩波形基本重合無顯著差異，則被測繞組匝間絕緣無故障；被測件與標(biāo)準(zhǔn)件波形不符，表明被測繞組匝間絕緣有故障。顯示故障波形時刻能伴有放電聲，或可看見放電火花和嗅到臭氧，顯示波形呈現(xiàn)放電毛刺和波形跳動。

正常波形 匝間絕緣不良

短路波形 斷線波形
被測件繞組斷線，即開路，顯示的波形呈一條弧線，有時會在斷線處出現(xiàn)放電現(xiàn)象；若被測件繞組完全短路，則顯示的波形呈一條橫線。
模擬式測試儀優(yōu)點是：觀察波形比較直觀；操作方便。缺點是：受人為因素影響大，無法用數(shù)據(jù)來判別產(chǎn)品優(yōu)劣；需將標(biāo)準(zhǔn)件長時間加于測試端，會因標(biāo)準(zhǔn)件長時間承受高壓而老化從而影響測試結(jié)果；電感量小的被測件很難測量，一般適用于1mH以上的線圈產(chǎn)品，如各種電機等；測試端長時間輸出高壓脈沖，影響儀器壽命，測試時每20mS輸出一次脈沖，以使CRT能得到穩(wěn)定可視的波形； 小電感量測試時由于很短的屏幕顯示時間，會使顯示亮度大大降低而影響觀察。
（2）數(shù)字存儲式線圈脈沖測試儀：H2882-3/TH2882-5/TH2882S-3/TH2882S-5, 該系列產(chǎn)品采用高速數(shù)字采樣的方法，將標(biāo)準(zhǔn)線圈的波形存儲于儀器中，測試時將被測波形與標(biāo)準(zhǔn)波形比較，根據(jù)設(shè)定的判據(jù)（面積、面積差、過零點、電暈等）以決定被測線圈的優(yōu)劣。

該方法優(yōu)點是：

高速數(shù)字取樣使判別過程由儀器自動完成，可排除人為影響因素；測試時無需同時測量標(biāo)準(zhǔn)樣件，所有測試使用統(tǒng)一判據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)樣件波形可存儲、調(diào)用、轉(zhuǎn)存、多機共用等；可測試電感量范圍很寬，最小可測試10µH的線圈，基本適應(yīng)各種線圈產(chǎn)品的測試；高壓是瞬間輸出的，一次測試理論上只需輸出一次高壓脈沖，大大延長了儀器壽命；不存在顯示亮度問題，波形可選擇在最佳狀態(tài)下顯示；由于數(shù)字化和智能化技術(shù)的采用，可執(zhí)行許多附加的分析功能，如時間與周期測量、電壓測量、多次平均、連續(xù)測試、輸出電壓的自動電平控制（ALC）、PASS/FAILL的聲音模式選擇等；可采用多種形式的判據(jù)以分辨出被測線圈質(zhì)量的細微變化，如面積、面積差、過零點、電暈等； 使用多種接口于不同的目的，例如USB接口用于數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)波形的轉(zhuǎn)存和保存，IEEE488接口和RS232接口用于人機通訊或組成自動測試系統(tǒng)，HANDLER/SCANNER接口用于自動機械處理器和脈沖式變壓器線圈自動測試系統(tǒng)。