绝缘阻抗(IR)测试器的应用及原理

绝缘阻抗测试仪是用来测量绝缘电阻大小的仪器，基本上绝缘电阻测试方式是施加一固定电压于待测物相互隔离的两端点上，而电阻的量测范围从几百KΩ到几GΩ量测，客户在使用上会搭配绝缘电阻下限的设定，使产品符合安规测试要求，而仪器有宽的量程范围，可以正确的量测出被测物实际的电阻值，对于一般要求高品质、高规格的厂家，在做绝缘阻抗测试时可以从产品平均的测试范围设定一个限值，不仅使产品符合安规最低的测试要求，更可对所生产的产品作出更加严格的把关。

按照目前国际上通用的执行绝缘阻抗测试标准，一般是用直流500V 或1000V 去测试被测物的绝缘性能的好坏，然后用绝缘阻抗的大小来量化的评估被测物绝缘性能。

绝缘阻抗测试的好处是可以对产品的绝缘性能，可以一目了然的给产品的设计者、生产者对于产品的材料、工艺结构等马上给出其一个非常直观的结果，原则上越大越好。

但是，绝缘阻抗测试的缺点也是显而易见的，即绝缘阻抗测试结果的重复性很差，且测试的值越高越会受到外在因素的影响，当然，这也跟测试器本身的设计有关，好的仪器这一点会好些。

我们知道，绝缘阻抗测试的电压一般是直流500V 或者1000V ，这相当于测试一个直流耐压测试，仪器在这个电压下面，量测出一个电流值，然后通过内部的线路计算，将这个电流放大，最后通过欧姆定律：R ＝U/I ，其中U 就是测试的500V 或者1000V ，而I 就是在这个电压下的漏电流，根据耐压测试经验我们可以了解到，这个电流都是非常小的，一般都是小于1μA 。

由上面可以看出，绝缘阻抗测试的原理，和耐压测试完全一样，只不过是欧姆定律的另外表述，耐压测试使用漏电流来表述被测物的绝缘性能，而绝缘阻抗则是用电阻。

目前任何的耐压测试器的基本功能，都是监测被测物到地的泄漏电流。

泄漏电流过大通常表明被测物存在缺陷。

高压测试所采用的电路，预先为过大电流设定了断路电流。

当泄漏电流超过断路电流时，高压测试器进入故障模式来告知操作人员被测物存在故障，仪器会自动切断高压输出，一般情况下还会在量测范围内指示出该电流的大小。

因此，现今大多数高压测试器都配有电流表，便于在测试中监视泄漏电流。

但是，由于仪器的设计不同，对于漏电流的监控也有非常大的差异性，一般的仪器其高压测试的回路上面，目前有两种形式，即：
一、测试回路接地形式；即高压测试回路线和仪器的接地点共同一点。

二、浮动回路形式；即测试回路和仪器的接地点完全不同。

华仪电子的产品8210/8205 绝缘阻抗测试器，在正常的测试状况下面，是属于上述的第二种情况，但透过将测试回路(Return) 和接地屏蔽(CASE, GND) 短路时，也可达成测试回路接地形式，但有些厂家基于设计上的方便考量，会直接在仪器内部将其短路，但以这样的设计方式并非真正考虑到客户产品测试应用上的需求。

一、测试回路接地形式：
对于第一种测试回路接地的测试原理，请参考图1：
图 1 ：典型的耐压测试器由于存在分布耦合电容，因此将有泄漏回馈电流。

图标显示由于内部的线圈耦合电容和耐压测试器机壳和内部联机间的
耦合电容造成的耐压测试器内部泄漏电流的流动路径。

从图中就不难理解，任何电路都存在一定的电容，即便是一个简单的变压器，在线圈与铁心之间也存在电容。

虽然电容会对电流的通过构成一定阻力，但也会让一些交流电流通过，这就是用户实际测量的电路。

泄漏电流的大小取决于电路电容、频率和所加载的电压，泄漏电流流向大地，即我们供电系统的参照。

多数耐压测试器不是于回路内部接地，就是属于回路外部接地( 因为被测物是接地的) ，于是就形成了一个回路，使电表得以监视耐压测试器的内部泄漏电流。

正如图 1 所示，变压器线圈与铁心之间的电容使一些电流泄漏到大地( 因为铁心接地) ，这些电流随后通过耐压测试器的接地回流。

由于耐压测试器的电流表与地线相连，该泄漏电流在通过电流表时即可被监控到，当然，这并非被测物的真正泄漏，在评估测试结果时不必考虑。

在监控毫安范围内的电流时，该电流通常很小，可以忽略不计，但是，对于测试绝缘阻抗而言，仪器内部的CPU 捕捉到了这个电流，并且如前面所叙述的，它一样用测试电压U 来除这个电流，因此得出了一个电阻值，这就是耐压测试器可以测试出一个电阻值的原因。

二、浮动回路形式
对于测试回路浮动测试原理参见图 2 ：
在耐压测试中，获得漏电读数最准确的方法是使用带有浮动回路导线的耐压测试器，回路不直接接地，同时被测物也须放置在不接地的绝缘表面上，而华仪电子绝缘阻抗测试器正常的接线方式便是如此。

在此电路结构中，电流监控电路被接在被测物的回路导线与接地之间，流向大地的泄漏电流将流过电流表，因此它只能监测到通过被测物的泄漏电流，这就好比将一个外部电流表接在被测物上，只有通过被测物的泄漏电流才能被监测到，而无法读出电阻值。

这是因为在500V 的状况下，流过的电流非常小以至于仪器无法判定出电阻值，或者说是该电阻值远远大于仪器的量测范围。

所以如果将测试回路和接地屏蔽短路量测出了一个值，其实就相当于回到了第一种电路的情况，量测出一个值也就“理所应当”，但是诚如我们开头所言，我们认为这个值是“正常的”，但是确实不真实的，它反映的并不是被测物真正的绝缘阻抗的大小。

所以我们对于该结果提出一个常识性的疑问，对于电源插座如此的绝缘材料，它的绝缘阻抗的特性在几千M Ω的范围，非常令人怀疑，按照正常的理解，如此的材料绝缘性能的电阻级别，至少在T 级别之上。

结论：
华仪电子一直致力于产品的尽心设计和生产，对于测试应用中的看法，等到很多专业厂家的认可，我们不怀疑自己有技术的不足，我们也愿意公开和客户交流我们的心得，阐述我的技术观点，这是我们生存的契机和动力。

因此，在业界，我们非常自豪的宣传我们仪器的六字方针：准确、可靠、安全。

就是指测试结果准确、测试资料可靠、使用安全。