ZC-90高绝缘电阻测量仪性能特点及用途介绍
时间：2020-01-05 阅读：1848
ZC-90高绝缘电阻测量仪性能特点及用途介绍
ZC-90高绝缘电阻测量仪是ZC-90家族中的产品，是一款高性能的数字式超高阻与微电流综合测量仪，采用了*的微电流测量器件,其特点为：
（1）电阻测量范围高达0—2×1017Ω（直接测量，如采用电压-电流法推算，则可测量超过1018Ω电阻），是目前超高阻测量能力zui强的数字式仪表，ZC-90G是取代ZC36、ZC46等指针式高阻计进行绝缘材料体积电阻率与表面电阻率测量的*仪表。zui高分辨力为100Ω。
（2）全系列七种（10，25，50，100，250，500，1000V）输出电压，适用于电线电缆、绝缘材料、电子元器件、防静电工程等一切领域作超高阻、微电导测量。
（3）微电流测量功能，电流测量范围：0.1fA (10-16A)—199.9μA, 是微电流测量灵敏度zui高、分辨力zui强的数字式仪表，适用于半导体器件测试、电子元器件生产、光电测量、生物电流测量、原子能研究、科学实验等一切微电流测量领域。
（4）内置高性能可充电电池，免除了更换电池的麻烦，节省了更换电池的开支。
（5）人性化的操作界面。大屏幕、高亮度的液晶显示屏，除了测量结果显示外，还有测量功能显示、输出电压显示、测量单位显示、倍率方次显示、电池低电压告警显示、误操作告警显示等，所有信息，一目了然。
ZC-90G的高阻测量范围及微电流测量灵敏度达到了KEITHLEY 6517A( 世界产品 )的zui高水平, 两者主要技术性能对比如下：
项目 | 美国KEITHLEY 6517A | ZC-90G |
电阻测量范围 | 50Ω—1×1016Ω | 100Ω—2×1017Ω |
电流测量范围 | 1fA (10-15A)—20mA, | 0.1fA (10-16A)—199.9μA, |
输入端零电流 | < 3fA | < 3fA ( 可补偿至零 ) |
系列产品用途简介：
ZC-90 通用高阻测量，电线电缆测量，电工器材测量，家用电器测量。（老型号）
ZC-90A 超高阻测量，交联聚乙烯电缆测量，绝缘材料电阻率测量。（老型号）
ZC-90B 防静电工程电阻测量仪表。（老型号）
ZC-90C 矿用防静电电阻测量仪表。（老型号）
ZC-90（新）ZC-90的改进型，大屏带背光液晶显示，量程提高10倍，准确度更高，电源消耗更小。
ZC-90D 综合ZC-90B、90C的改进型，量程提高10倍，全功能的防静电工程电阻测量仪表。
ZC-90E ZC-90A的改进型，大屏带背光液晶显示，量程提高10倍，准确度更高，电源消耗更小。
ZC-90F 超高测量范围，量程达到0-2×1017Ω，取代ZC36的*仪表。
ZC-90G 高性能全功能超高阻、微电流综合测量仪表，除了覆盖ZC-90，90A，90B，90C、90D、90E、90F的全部功能与用途外，其他特点与用途见上述专题介绍。
2.基本参数
仪表的基本参数见表1
表1基本参数
参数名称 | 老型号 | 新型号 | |||||||
ZC-90 | ZC-90A | ZC-90B | ZC-90C | ZC-90新 | ZC-90E | ZC-90F | ZC-90D | ZC-90G | |
电阻测量（Ω） | 1 105— 2 2×1013 | 105— 2×1015 | 0— 2×1012 | 0— 2×1012 | 0— 2×1014 | 0— 2×1016 | 0— 2×1017 | 0— 2×1013 | 0—2×1017 |
电流测量（A） | — | — | — | — | — | — | — | — | 10-16—2×10-4 |
额定电压（V） | 1 100， 250， 500， 1 1000 | 10，100，500 | 50，100， 500 | 1 100， 250， 500，1000
| 10，50， 100，500 | 10，25，50，100， 250，500，1000 | |||
显示 | 3 1/2位数字显示 | 3 1/2位大屏带背光数字显示 | |||||||
测量定时 | 1min—7 min | ||||||||
电 源 | DC 8.5—12.5V ( 1号电池8节 ) 或外接电源 | 内置可充电电池 | |||||||
外形尺寸（mm） | 280×240×105 ( l×b×h) | 320×290×115 | |||||||
质量（重量） | 3kg | ||||||||
3技术要求
3.1 正常工作条件
3.1.1 环境条件
3.1.1.1 温度：0—40 ℃。
3.1.1.2 相对湿度：不大于80%（无凝露）。
3.1.1.3 除地磁场外，无电脉冲、电火花等干扰电磁场。
3.1.2 电源：DC 8.5—12.5V。
3.2 基本误差
3.2.1 ZC-90，90A，90B，90C电阻测量基本误差见表2
表2 ZC-90，90A，90B，90C电阻测量基本误差
测量范围 | 基本误差 |
0—107Ω | ±( 1 % RX+ 2字 ) |
>107—1010 Ω | ±( 3 % RX+ 2字 ) |
>1010—1012 Ω | ±( 5 % RX+ 2字 ) |
>1012—1014 Ω | ±( 10 % RX+3字 ) |
>1014 Ω | ±( 20 % RX+ 10字 ) |
其中RX ：仪表读数值（电阻示值）
3.2.2 ZC-90（新版）、90D、90E、90F、90G电阻测量基本误差见表3
表3 ZC-90（新版）、90D、90E、90F、90G电阻测量基本误差
测量电压100V, 250V, 250V, 500V, 1000V | 测量电压10V, 25V, 50V | ||
测量范围 | 基本误差 | 测量范围 | 基本误差 |
0—109Ω | ±( 1 % RX+ 2字 ) | 0—108Ω | ±( 1 % RX+ 2字 ) |
>109—1010 Ω | ±( 2 % RX+ 2字 ) | >108—109 Ω | ±( 2 % RX+ 2字 ) |
>1010—1012 Ω | ±( 3 % RX+ 2字 ) | >109—1011 Ω | ±( 3 % RX+ 2字 ) |
>1012—1013 Ω | ±( 5 % RX+3字 ) | >1011—1012 Ω | ±( 5 % RX+3字 ) |
>1013—1014 Ω | ±( 10 % RX+5字 ) | >1012—1013 Ω | ±( 10 % RX+5字 ) |
>1014 Ω | ±( 20 % RX+ 10字 ) | >1013 Ω | ±( 20 % RX+ 10字 ) |
3.2.3 电流测量基本误差见表4
表4 电流测量基本误差
测量范围 | 基本误差 |
≥10-7A | ±( 1 % IX+ 2字 ) |
<107A—≥10-8 | ±( 2 % IX+ 2字 ) |
<108A—≥10-10 | ±( 3 % IX+ 2字 ) |
<1010A—≥11-11 | ±( 5 % IX+3字 ) |
<10-11A—≥10-12 | ±( 10 % IX+ 5字 ) |
<10-12A | ±( 20 % IX+ 10字 ) |
其中IX：仪表读数值（电流示值）
注：由于仪表采用了高准确度、高稳定度的桥式测量电路（数字比较法测量原理），电阻示值与测量电压的准确度无关，仪表实际上的测量误差，仅为规定值的 1/3—1/5。上述基本误差指标，主要是考虑到仪表检定工作的可行性，因为仪表可以标明的准确度，受到检定仪表的标准电阻与标准电流源的准确度的限制（标准器的准确度必须比被检仪表高3倍，在超高阻以及极微弱电流的领域里高准确度标准器的实现难度远大于被检的测量仪表。）
3.3 分辨力
仪表显示器在各量程能够稳定读出的zui小数值所对应电阻值应小于或等于该量程允许误差的1/10。
3.4端钮电压误差
仪表的端钮电压误差不大于额定值的±2 % 。
3.5端钮电压纹波含量
仪表端钮电压中纹波含量的均方根值不大于直流分量的0.3% 。
3.6测量定时误差
仪表的测量定时误差不大于设定值的±5% 。
3.7电源消耗
ZC-90、90A、90B、90C小于120mA (500V输出电压, 测试100MΩ电阻)；ZC-90（新版）、90D、90E、90F小于60 mA； ZC-90G小于70mA, 内置电池可连续工作30小时。
4使用方法
4.1面板功能介绍
（a）ZC-90，90A，90B，90C面板
其中
（1）电源开关 （13）校零旋钮
（2）电源指示灯（红） （14）倍率（量程）选择开关
（3）读数保持开关 （15）高压（校零）选择开关
（4）读数保持指示灯（绿） （16）功能选择开关
（5）1分钟定时开关 （17）液晶显示屏
（6）2分钟定时开关 （18）定时输入码盘
（7）4分钟定时开关 （19）“测量—电池”选择开关
（8）外接（充电）电源插座 （20）“电阻—电流”选择开关
（9）高压输出端 （21）充电指示灯（黄）
（10）测量输入端（红）与屏蔽端（黑） （22）“保护—测量”选择按钮
（11）滤波器1开关（90B、90C、90D无） （23）“保护”状态指示灯（红）
（12）滤波器2开关（90B、90C、90D无）
4.2 显示屏符号功能
4.1（a）ZC-90, 90A, 90B, 90C显示屏
其中
（1）3 1/2 位测量结果显示 （10）输出测量电压500V
（2）E: 倍率方次代号（EXP） （11）输出测量电压250V
（3）倍率方次数值 （12）输出测量电压100V
（4）R：电阻测量；Ω:电阻值单位 （13）输出测量电压10V
（5）I：电流测量；A：电流值单位 （14）校零指示
（6）B：电池测量；V：电压值单位 （15）量程错误指示，逆时针转倍率开关
（7）输出测量电压1000V （16）量程错误指示，测量结果无效
（8）输出测量电压50V （17）读数保持符号
（9）输出测量电压25V （18）电池电压过低告警显示
4.3 准备
4.3.1安装电池
（ZC-90, 90A, 90B, 90C，90E，90F）打开机壳后盖, 按后盖上指示的方向装入R20 1号电池8
节，可用普通的1.5V碱性电池、锌锰电池, 也可用1.2V的可充电电池，推荐使用不易漏液的铁壳电池。ZC-90G出厂时已内置可充电电池。
4.3.2电源电压检查
ZC-90, 90A, 90B, 90C：将功能开关（16）拨至电池档，输出电压拨至500V，打开电源开关，此时电源指示灯亮，仪表显示数值为电池的电压值，此电压应在8.5—12.5V之间, 如低于8.5V, 仪表显示屏上会出现“ LOBAT ” 字样，表示电池用完，必须充电或更新。ZC-90（新版）、90D、90E、90F：将高压（校零）选择开关（15）拨至“电池”位置， ZC-90G：将 “电池—测量”选择开关（20）拨至“电池”位置，显示屏上出现“V”或“B(V)”字符，显示数值为电池的电压值，如显示屏上出现电池符号（18），表示电池电压过低，必须及时充电 。
4.3.3仪表的校零
ZC-90, 90A, 90B, 90C将功能开关（16）拨至校零档，调节校零旋钮（13）使仪表示值为0.00。
ZC-90（新版）、90D、90E、90F、90G操作步骤：将高压（校零）选择开关（15）拨至 “放电校零”（.000）档位，调节校零旋钮（13）使仪表示值为 .000。注意：面板上有几个“放电校零”（.000）档位，应选择与所选测量电压相邻的那个“放电校零”（.000）档位，以便一步进入测量位置。
4.4 绝缘电阻测量
4.4.1 仪表与被测器件的连接
在开始操作前, 仪表电源应处于关闭位置, 在前一次测量结束后，应经过30秒左右的内部放电时间, 以确保操作人员免受高压电击。
4.4.1.1将被测器件的两端分别与仪表的高压输出端与测量输入端（黑线红夹子）相连，保护环与屏蔽端（黑线黑夹子）相连，如被测器件无保护环则屏蔽端空置。注意：测量输入端（黑线红夹子）除了与被测器件连接外，必须*悬空，与其他任何物体的接触将会严重影响高阻测量的准确性。
4.4.1.2单芯电线绝缘电阻测量: 将被测电线放入恒温水箱中（电线两头放在水箱外），仪表高压输出端通过金属导体与水接通，测量输入端（红）与芯线相连，屏蔽端（黑）空置不用，见图7。
4.4.1.3多芯及有金属外套的电缆绝缘电阻测量：测量输入端（红）与被测芯线相连，将其它芯线与外套 ( 电缆屏蔽层 ) 连在一起后与仪表的高压端连接，屏蔽端（黑）空置不用，见图8。
4.4.1.4 防静电工程表面电阻测量: 与防静电工程电阻测量标准电极配套使用（选购件），将仪表的高压输出端与测量输入端分别与两个电极相连接（屏蔽端空置不用），剥去电极下表面黑色导电膜上的保护膜(黄色)后，将两个电极相隔一定距离置于被测物体表面（如测量防静电地板，相隔距离一般为30cm），见图9。注意：测量过程中不得接触电极的金属面，以免受到高压电击。注意保证导电膜表面清洁平整，测量完毕应将保护膜贴上，然后放在光滑平整的表面上，如有脏污，切忌利器檫刮，可以用普通封箱胶带在导电膜表面粘吸，将脏物粘去。
如果被测物体的表面不是平面，则可用导电胶在被测物体表面的相应位置涂上两行平行的胶条，然后将仪表的高压输出端与测量输入端分别与两个导电胶条相连接（屏蔽端空置不用）。
4.4.2 打开电源开关。
4.4.3将倍率（量程）开关置于zui低档位，仪表校零（见4.3.3节）。
ZC-90、 90A、90D、 90E、90F、90G的zui低倍率为×105Ω，ZC-90B、 90C为×104Ω，电阻测量必须从zui低量程开始，这是因为被测物体可能有很大的分布电容，由此导致的充电电流可能会在开始测量的瞬间对仪表高灵敏的输入端造成危害。
其中：
1. 仪表高压输出端 10. 被测单芯电缆
2. 仪表测量输入端 11. 被测芯线
3. 屏蔽端夹子 (黑线黑夹子) 12. 其他芯线
4. 输入端夹子 (黑线红夹子) 13. 连接线
5. 高压端夹子 (红线红夹子，90G为黑色屏蔽线) 14. 电缆屏蔽层（或金属外套）
6. 连接线 15. 被测多芯电缆
7. 金属导体 16. 防静电工程电阻测量标准电极
8. 恒温水浴箱 (图中未包括恒温部分) 17. 导电膜
9. 水 18. 被测材料
4.4.4 选择合适的测量电压
测量电压的选择是由被测物体的特性以及测量本身的技术规范而确定的, 不同的测量电压可能导致不同的测量结果，这是因为绝缘体的导电机理与金属的导电机理有本质上的不同，因此，除了特制的标准电阻外，一般的被测对象都有较高的负电压系数，即测量电压越高，电阻读数越小。将高压选择开关拨至相应的电压档位就可以获得所需的测量电压。注意：由于仪表内部高压电容的储能较大，内部放电时间要30秒左右，因此从一种测量电压时改变为另一种测量电压时，功能开关必须先放在“放电调零”档位，30秒后才能开始新选择的电压的测量，否则测量电压可能大幅度高于额定值，损坏被测器件，在电压未到达额定值之前，仪表读数也不正确。
4.4.5倍率（量程）选择
（ZC-90，90A，90B，90C）将功能开关（16）由“调零”档经“放电”、“充电”档拨至“测量”档位, 测量电压施加在被测对象上，电阻测量开始；
ZC-90（新版）、90D、90E，90F将将高压（校零）选择开关（15）由“放电校零”档经“充电”档拨至所选的电压档位，测量电压施加在被测对象上，电阻测量开始；
ZC-90G将“电池—测量”选择开关（20）拨至“测量”档位，将 “电流—电阻”选择开关（21）拨至“电阻”档位，此时显示屏上出现“R（Ω）”字符，说明仪表进入电阻测量状态，将高压（校零）选择开关（15）由“000” （校零、放电）档拨至所选的电压档位，测量电压施加在被测对象上，电阻测量开始。
注意观察仪表示值，如显示屏出现“1—”（单独一个“1”字后面没读数）说明仪表量程过小。逐步将倍率（量程）开关按顺时针方向旋转，当仪表出现读数后应立即停止转动。通常, 仪表示值应在100个字至1999个字之间（忽略小数点），如果示值小于100个字，可以将倍率（量程）开关按逆时针方向旋转一档, 以求得*的准确度与分辨力。如显示屏上出现“:”符号（ZC-90，90A，90B，90C）或“×”符号（ZC-90新、90D、90E、90F、90G）及报警蜂鸣声（ZC-90G），说明仪表处于量程过大状态，应迅速将量程（倍率）开关逆时针方向旋转，如在zui低倍率档仍出现“ : ”或“×”符号，说明被测器件短路，请速将开关拨至“校零”“放电校零”或“.000”档位，断开电阻测量回路。注意：出现“ : ”或“×”符号时，仪表读数无效。仪表输入端受到过电流的冲击，零位可能暂时偏移，通常放置一段时间可以恢复。
被测对象的绝缘电阻 = 仪表示值×倍率
4.4.6 被测器件放电
测量结束后，（ZC-90，90A，90B，90C）将功能开关（16）拨至“放电”或“校零”位置；（ZC-90新、90D、90E、90F、90G）将开关（15）拨至“.000”档位，断开测量电压，并接通放电回路，经过15—20 秒，被测器件充分放电后，操作人员方可接触高压端与测量端。
4.4.7 电线电缆每公里长度绝缘电阻按下式换算
RL = RX L
式中: RL—每公里长度绝缘电阻，MΩ· km ; RX—试样绝缘电阻，MΩ；L—试样长度，km
4.5 电阻测量各量程有效测量范围及zui高分辨力
各量程范围除了与倍率有关以外还与不同测量电压时小数点的位置有关，如小数点在zui高位，*测量范围为（0.100-1.999）×倍率，例：被测电阻在1.5×109Ω左右，倍率应选109Ω，电阻在3×109Ω，倍率应选1010Ω，仪表示值为0.300×1010Ω；如小数点在第2位，*测量范围为（1.00-19.99）×倍率；如小数点在第3位，*测量范围为（10.0-199.9）×倍率，例：被测电阻在1.5×109Ω，倍率可选108Ω，仪表示值为15.0×108Ω，倍率也可选108Ω，仪表示值为150.0×107Ω,分辨率更高；除了zui低量程外，仪表的其他量程并非从0开始，下列各表规定了各量程的有效测量范围，及各测量电压下的zui高分辨力, 注意：当仪表读数小于表中所列数值时，只要显示屏上不出现“ : ”或“×”符号，读数仍然有效。