線圈類產(chǎn)品（如變壓器、電機(jī)等）由于繞線材料、磁性材料、骨架、加工工藝等因素的影響會(huì)產(chǎn)生線圈層間、匝間及引腳間等絕緣性能的降低。TH2884系列脈沖式線圈測(cè)試儀是采用高速采樣技術(shù)研制的新一代線圈類產(chǎn)品絕緣性能的分析測(cè)試儀器。

TH2884將標(biāo)準(zhǔn)線圈的采樣波形存儲(chǔ)于儀器中，測(cè)試時(shí)將被測(cè)線圈的測(cè)試波形與標(biāo)準(zhǔn)波形比較，根據(jù)設(shè)定的判據(jù)（面積、面積差、毛刺總量、最大毛刺等）以判定被測(cè)線圈的優(yōu)劣。本儀器集成了強(qiáng)大的功能、精密的測(cè)試手段、靈活的操作方法及多種接口方式，可為大多數(shù)線圈類產(chǎn)品提供測(cè)試解決方案。

A.低至0.1μH，高至100μH的寬電感測(cè)試范圍

ＴＨ２８８４脈沖式線圈測(cè)試儀是針對(duì)低感量繞線元件設(shè)計(jì)研發(fā)，最小可測(cè)試０．１μＨ線圈的層間、匝間短路。低感量線圈測(cè)試時(shí)相對(duì)常規(guī)線圈測(cè)試，更容易受測(cè)試線的等效電感分壓影響，所以雙同軸四端測(cè)試（激勵(lì)與采樣各兩端）的方式，可以采集到待測(cè)件兩端的真實(shí)信號(hào)。

由于低感量線圈的實(shí)際工作電壓較低，測(cè)試中也需要用到低壓脈沖。ＴＨ２８８４設(shè)計(jì)電壓為１０Ｖ－１０００Ｖ，最低測(cè)試電壓達(dá)１０Ｖ，因此可有效提高低感量線圈的測(cè)試分辨能力。

B.試前測(cè)試，提前判斷潛在不良

試前測(cè)試是在正式測(cè)試前先以較低的電壓測(cè)試被測(cè)件，并利用最大毛刺及波峰差來(lái)判斷被測(cè)件是否有潛在的微短路不良。以防止正式測(cè)試的較大電壓燒蝕內(nèi)部微短路處后絕緣改善引起的誤判。

C.線圈脈沖測(cè)試原理

脈沖測(cè)試法是對(duì)繞線元件施加一個(gè)非破壞性、高速、低能量的電壓脈沖。由于儲(chǔ)能電容（Ｃ１）與被測(cè)繞線元件并聯(lián)，脈沖電壓加載至并聯(lián)線路上后，產(chǎn)生ＬＣ諧振（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ），通過(guò)觀察諧振振蕩（Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓ）的衰減情況即阻尼（Ｄａｍｐｉｎｇ）來(lái)了解繞線元件內(nèi)部線圈的狀態(tài)（包含線圈自身絕緣Ｒｘ、電感量Ｌｘ及并聯(lián)電容量Ｃｘ等狀態(tài)）。

用相同的電容器儲(chǔ)存相同的電壓，再通過(guò)相同寬度的脈沖放電施加至被測(cè)線圈與標(biāo)準(zhǔn)線圈，由于線圈電感量和Ｑ值的存在，將響應(yīng)一個(gè)對(duì)應(yīng)于該放電脈沖的電壓衰減波形，比較兩者衰減振蕩波形可判斷線圈優(yōu)劣。

上圖中的自激振蕩衰減振蕩波形直接和線圈的電感值Ｌ及品質(zhì)因素Ｑ值有著密切的關(guān)系，而Ｌ值及Ｑ值又和線圈的圈數(shù)（層間、匝間短路，圈數(shù)差）、制造工藝（電極焊接不良），有導(dǎo)磁材料的情況下，還可判斷其材質(zhì)的差別等；高壓脈沖下電暈放電的發(fā)生還可以對(duì)繞組層間或多個(gè)繞組間絕緣不良、磁芯絕緣不良進(jìn)行判定。

當(dāng)線圈匝間或者層間出現(xiàn)下列情況時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)不同波形：

Ｄ．波形比較方式 

ＴＨ２８８４脈沖式線圈測(cè)試儀將以往脈沖式線圈測(cè)試儀的四種比較模式擴(kuò)展成為九種方式將被測(cè)件波形與儀器預(yù)存標(biāo)準(zhǔn)采樣波形進(jìn)行比較：面積比較、面積差比較、毛刺總量比較、最大毛刺比較、波峰比比較、波峰差比較、角頻率及衰減系數(shù)比較、品質(zhì)因數(shù)比較，九種方式有如下不同點(diǎn)：

1.  面積比較

任意指定的Ａ－Ｂ區(qū)間內(nèi)對(duì)被測(cè)線圈測(cè)試波形面積進(jìn)行（積分）計(jì)算，并與標(biāo)準(zhǔn)波形在此區(qū)間內(nèi)的面積進(jìn)行比較，用這兩個(gè)波形面積的差異值與標(biāo)準(zhǔn)波形在此區(qū)間的面積的百分比作為判定依據(jù)，判定基準(zhǔn)用百分比來(lái)設(shè)定。

波形面積近似地與能量損失成正比，故可使用面積比較方法來(lái)判斷線圈中的能量損耗情況，有效地檢測(cè)線圈層間和匝間短路。

2. 面積差比較

在任意指定Ａ－Ｂ區(qū)間內(nèi)對(duì)被測(cè)線圈測(cè)試波形和標(biāo)準(zhǔn)波形的Ｙ軸方向的差異值進(jìn)行計(jì)算（積分計(jì)算的結(jié)果為Ａ－Ｂ區(qū)間內(nèi)的陰影部分）和標(biāo)準(zhǔn)波形在此區(qū)間的面積比較，基準(zhǔn)用百分比來(lái)設(shè)定。

面積差比較方法主要表現(xiàn)了電感量Ｌ的差異和能量的損耗，這個(gè)比較方法可以有效的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)線圈和被測(cè)線圈的電感量Ｌ的差異。

３．毛刺總量比較

將沒有毛刺的標(biāo)準(zhǔn)波形和有毛刺的采樣波形分別進(jìn)行一次微分計(jì)算，得到一次微分波形，在任意指定的Ａ－Ｂ區(qū)間內(nèi)將一次微分波形進(jìn)行積分計(jì)算，對(duì)得到的標(biāo)準(zhǔn)波形、被測(cè)波形面積的差異值與設(shè)定值進(jìn)行比較。

將沒有毛刺的標(biāo)準(zhǔn)波形和有毛刺的測(cè)試波形分別進(jìn)行一次微分計(jì)算，得到一次微分波形，如圖所示。

在任意指定的Ａ－Ｂ區(qū)間內(nèi)對(duì)一次微分波形面積進(jìn)行（積分）計(jì)算，并與標(biāo)準(zhǔn)波形在此區(qū)間內(nèi)的面積進(jìn)行比較，用這兩個(gè)波形面積的差異值與設(shè)定值進(jìn)行比較。毛刺總量主要體現(xiàn)了待測(cè)線圈內(nèi)部的放電數(shù)量，可直觀反映待測(cè)線圈的內(nèi)部絕緣層破損所致短路打火的程度。

4.  最大毛刺比較

將沒有毛刺的標(biāo)準(zhǔn)波形和有毛刺的測(cè)試波形分別進(jìn)行二次微分計(jì)算，得到二次微分波形，在任意指定的Ａ－Ｂ區(qū)間內(nèi)分別查找標(biāo)準(zhǔn)波形和測(cè)試波形二次微分波形最大值，兩個(gè)最大值的差異值和設(shè)定值進(jìn)行比較。最大毛刺比較法可有效反映因電氣不良或電極焊接不良引起的放電程度。

5. 波峰比比較

將被測(cè)件自諧振波形的第一個(gè)峰值與第二個(gè)峰值計(jì)算出波峰比，與設(shè)定值進(jìn)行比較。可直觀反映待測(cè)件相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的等效并聯(lián)電阻與Ｑ值差異。

6. 波峰差比較

將標(biāo)準(zhǔn)波形和測(cè)試波形波峰比進(jìn)行比較，用這兩個(gè)波峰比的差異值與標(biāo)準(zhǔn)波形的波峰比的百分比作為判定依據(jù)，判定基準(zhǔn)用百分比來(lái)設(shè)定。

7. 角頻率ω、衰減系數(shù)λ比較（專利CN117192443）

自體諧振波形的振蕩波形可近似的表示為V=A·eλt·cos(ωt)，ω即角頻率，λ即衰減系數(shù)，用同惠電子特有的最優(yōu)化算法，根據(jù)離散的采樣點(diǎn)計(jì)算出角頻率和衰減系數(shù)，再與標(biāo)準(zhǔn)波形的角頻率和衰減系數(shù)進(jìn)行比較，用差異值與標(biāo)準(zhǔn)波形的角頻率和衰減系數(shù)的百分比作為判定依據(jù)，判定基準(zhǔn)用百分比來(lái)設(shè)定。

８. 品質(zhì)因數(shù)比較

理論上λ＝０時(shí)，無(wú)阻尼震蕩，波峰間隔固定即為周期

指數(shù)函數(shù)的性質(zhì)導(dǎo)致固定間隔Ｔ的比值也固定（即波峰比）。

可精確反映測(cè)試品與標(biāo)準(zhǔn)品之間品質(zhì)因素Ｑ的微小差異。

E. 破壞測(cè)試功能 

雖然線圈匝間短路和層間短路測(cè)試與施加電壓大小關(guān)系不是很大，但是線圈內(nèi)絕緣狀態(tài)測(cè)試中，施加的脈沖電壓幅度是一個(gè)很重要的問(wèn)題。如何設(shè)置合適的測(cè)試電壓呢？

除了行業(yè)內(nèi)的規(guī)定電壓外，對(duì)于新品或試驗(yàn)性的，可以通過(guò)該測(cè)試功能來(lái)找到適合的測(cè)試電壓。

■ 電機(jī)線圈匝間絕緣/層間短路測(cè)試

■ 變壓器線圈匝間絕緣/層間短路測(cè)試

■ 繞線電感線圈匝間絕緣/層間短路測(cè)試