安规测试仪的系列知识
一、安规测试仪概述
（一）用途
安规检测标准是让用户所使用的产品规避危害，这样也保障企业规避风险。各种电气设备都有潜在的危害，只要有使用电力或是电子组件之产品，皆不能对使用者造成危害。安规标准中的危害包含以下四种：电气伤害、机械／物理伤害、低压／高能量伤害、易燃防治，此四种危害在各式产品安规中是zui基本的安全标准，对于一般电子产品，电气伤害对用户损害zui大。
造成电气伤害的因素有很多种，其中zui主要的是电流经过人体所造成的电气伤害。此类电气伤害对人类具有直接的影响性，伤害的严重性依电能的大小，湿度，接触面积等有所不同。
很多安规标准以适当的漏电流、产品机构设计、耐压绝缘等测试，以规范当人体碰触时所产生的伤害。但安规标准分为一般标准以及特殊标准，制造商需十分注意各标准的适用性，让产品符合正确的安规标准。国内
南京长盛电子仪器常州同惠电子、常州扬子仪器、青岛艾诺智能仪器等单位提供多种符合安规标准标准的测试仪器。、（二）分类与特点
● 耐电压测试
耐电耐压测试的实质是在被测产品的电源端与地端电路上，施加一段时间的同频高压，以检验有无绝缘崩溃。耐压测试是电气安规测试中zui主要的项目之一，所有的电气组件及产品，包含变压器、电容、电源供应器、充电器、家电产品等，皆需要进行耐压测试。
耐压测试或电气强度测试为安规认证机构如：JSI、 CSA、 VDE、BSI、 UL、IEC、 TUV所要求的必测项目，产品须于出厂前做的测试，它对产品而言，为品质的保证及电气安全性的指针。测试电压须参照各相关的安规标准并视工作电压及绝缘等级而定，通常使用交流电压，若有电容器类零件横跨于待测绝缘上，则建议使用直流电压做测试，但测试电压须为1.414倍的交流测试电压。
● 绝缘阻抗测试
用于测量产品电气绝缘状态。绝缘阻抗测试和直流耐压测试是非常相似的，于耐压相同的两点施以直流电压，zui高可达1000伏特，通常使用单位为MΩ，可判定良品及不良品，一般而言， 测试电压为500伏特或1000伏特，绝缘阻抗不得小于10MΩ。绝缘阻抗测试为非破坏性试验，且能侦测绝缘是否良好，在某些规范中，是先做绝缘阻抗测试再进行耐电耐压测试，而绝缘阻抗测试无法通过时，往往耐电压测试也无法通过。
● 泄漏电流测试
检测AC/DC电源流至地端的漏电流是否超过标准。泄漏电流测试仪指，当设备供应电压时，流经设备金属可接触部分经人体至接地部分或可接触部分的电流。测量时须使用人体仿真线路MD，并联电压表，其MD依不同的产品安规标准有不同的人体仿真线路，而测试电压为zui不利的输入电压，一般规定额定电压上限为测试电压。
● 接地电阻测试
检测可接触之金属机构等部位是否有确实接地。接地阻抗测试为测试产品的接地点，对产品的外壳或金属部分，施以一个恒流（一般电流在10-40A之间） 电源来测试两点间的阻抗大小，一般产品规定量测2，阻抗不得大于0.1Ω而CSA要求量测40A。通过该测试，可检测出接地点螺丝未锁紧、接地线径太小、接地线断路等问题。
二、怎样选择安规测试仪
（一）耐电压测试仪选择
电介质强度测试是zui多人知道的和经常执行的生产线安全测试。耐压测试是确定电子绝缘材料足以抵抗瞬间高电压的一个非破坏性的测试，这是适用于所有设备为保证绝缘材料是足够的的一个高压测试，它可以查出可能的瑕疵譬如在制造过程期间造成的漏电距离和电气间隙不够。
● 电压的选择
多数安全标准使用2xU + 1000 V 的惯例作为基本的绝缘材料测试的依据, 这里的U 是操作电压（rms值），这个惯例仅仅作为一个指导, 对于个别标准，特别是IEC 60950 ，提供了一个具体的表格来定义根据测量到的实际工作电压来确定确切的测试电压1.至于使用1000 V作为基本惯例的原因，是产品的绝缘材料在日常使用中可能承受瞬间过电压。实验和研究表示, 这些过电压通常高达1000V。
● 时间的选择
根据产品的标准规范，一般耐压测试的时间均要求60sec，在安规检测机构和工厂实验室这是必须严格执行的，可是这样的测试时间在生产线几乎是不太可能施行，因为产线主要重视是生产速度及生产效率，所以长时间的测试无法满足实际需求。可喜的是，目前很多机构都允许采用缩短测试时间，提高测试电压的方式来实现。另外，有些新的安规标准也明确提出了测试时间，如IEC60335-1的附录A中，IEC60950-1等标准中，就有提到例行性测试（Routine Test）时间为1sec。因此，测试时间的设定，也是耐压测试仪必须具有的功能。
● 电流的选择
现在大多数耐压测试仪允许用户行设定电流的限值。但是, 如果产品的实际漏电流是已知的, 那么耐压测试电流是可以预测的。限值的选择实际要依靠被测试的产品。的选择限值的方式是测试一些产品样品并得到平均电流，然后泄漏电流的限制值被设定为一个稍高出平均值的值。耐压测试仪电流限值应该被设置足够高，以避免因为泄露电流的存在而导致的误判, 同时不能太高而导致无法检测出真实的绝缘材料击穿。
多数安全标准允许使用交流或直流电压进行耐压测试。当使用交流电压进行测试时, 被测试的绝缘材料承受的电压是峰值。因此, 如果确定使用直流电压进行测试，则必须保证DC测试电压是交流测试电压1.414倍，这样直流电压的值与交流电压峰值是相等的。例如, 对于1500 Vac, 用做绝缘测试的等效直流电压应该是1500 x 1.414（或2121 Vdc）。
使用直流测试电压的一个好处是, 泄漏电流限值与使用交流测试电压相比，可以被设置为更低的值。这样能够使更多的绝缘材料失效边缘产品被检测出了, 而这些产品在使用交流电压进行测试是可能会通过。但必须注意, 当使用直流耐压测试仪,电路中的电容器会被高度充电, 因此, 安全放电设备或设定是必需的。但不管测试电压怎样, 在产品被人接触之前进行放电处理都是很好的做法。
直流耐压测试仪的另一个好处是其电压逐渐上升，监测当电压增加时电流的变化, 操作员能在故障发生之前看出潜在的绝缘材料失效。使用直流耐压测试仪的一个小缺点是因为直流测试电压比较难产生, 直流耐压测试仪的成本比交流测试仪稍高。
交流耐压测试仪存在一个小弊端，那就是如果被测试的电路中有大容量的 Y 电容, 可能会可能造成AC 测试仪显示测试失败而实际上绝缘并没有击穿。多数安全标准允许用户断开Y 电容器进行测试, 或者选择使用直流耐压测试仪。直流耐压测试仪不会因为大容量Y电容的存在而显示失效，因为Y 电容器对于直流电压不会有电流通过其本身。
（二）接地电阻测试仪选择
亦称接地连续性测试, 接地测试必须对所有一类产品进行。测试的目的是保证产品所有在单*缘失效的情形下会变成带电体，并且可以被使用者接触到的导电性部件被可靠连接到电源输入的接地点。换句话说, 一个接地测试使用大电流的低电压源加到接地回路来核实接地路径的完整性。
通过测量连接在保护接地连接端子或接地触点和零件之间的阻抗来判断是否符合标准要求, 阻抗不超出产品安全标准确定的某个值则认为是符合要求的。一定要记住, 从结构和设计观点来看, 用做保护接地的导体不应该包含任何开关或保险丝。
大多数标准对于接地测试提出的参数要求：被测设备必须承受高一定时间的直流或交流电流但是电压要很低；在保护接地连接端子或接地触点和被接地零件之间的电压降必须被测量；电阻必须使用通过的电流和产生的电压降来进行计算（欧姆定律）。
阻抗不应该超出某个值，不同的安全标准可能要求不同的值。例如, IEC 60950-1 要求测试电压不超出12 V。电流可能是交流或直流，产品额定电流的1.5 倍或25 A（二者选择比较大的）。测试持续时间必须是1分钟, 并且连接在保护接地端子或接地触点和必需被接地的零件之间的阻抗不能超出0.1欧姆，不包括电缆的阻抗。根据CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 或UL 60950-1等标准规定，如果设备的额定电流不超过16A，则要求测试电流为40A，持续时间为2分钟。
（三）绝缘电阻测试仪选择
绝缘电阻测试亦称高阻测试，目的测量任何绝缘材料分隔的二点之间总电阻。测试时使用的电压通常是500～1000Vdc，因此，电流非常低。由于电流很低, 这个测试对检查绝缘材料的质量有用，不仅在产品制造工程中, 而且在产品使用时同样适用。
测试程序：EUT连接到测试仪, 测试电压从零逐渐上升到zui大值（通常情况下是500 V dc）。一旦电压到达zui大值, 保持一个时间 （通常是5秒） ，然后记录电阻值。测量值应该是非常高的（通常在兆欧级） 。绝缘电阻的测量在某些标准中是强制要求的，如IEC60950-1 和UL6500。
（四）泄漏电流测试仪选择
某些标准，包括IEC60950-1，把泄漏电流（Leakage Current）命名为接触电流（Touch Current）。当人或者动物接触到设备的可接触部分时流过人体或者动物体的电流。有另一个概念，就是“保护导体电流”，这相当于流过保护导体的电流。因此, 保护导体电流从来不是造成电击的原因, 依照定义, 保护导体一直被连接到大地。
如果接触电流过大，操作者将会遭到电击，可能导致严重的伤害，通常超过1.0mA的电流流过人体就能够造成电击伤害，伤害的严重性和电流的大小及人的体重有关。
与其他测试相似，泄漏电流测试也是安全测试中非常重要的一项测试。例如正常操作条件下，开关打开及关闭，电源线极性对调等。测量到的对地泄漏电流在任何条件下都不可以超过限制。
造成泄漏电流过大的zui主要原因就是跨接在火线和地之间的电容，如Y电容。这些Y电容通常是为了控制EMI而加入到线路中的。需要指出的是，在某些标准中，如IEC60950-1，仅对一类驻立式设备允许对地泄漏电流超过3.5mA，同时需要满足IEC60950-1，章节5.1.7的条件。
当进行IT设备的漏电流测试时，必须注意测试仪器需要符合 IEC60950-1, 附录D的要求，该测试网络模拟了人体电阻zui恶劣的情形，强烈建议使用一个隔离变压器来进行测试。
必须考虑变压器中的任何容性泄漏电流。如果因为某种原因而不能使用隔离变压器，那么被测设备必须被安装在绝缘工作台上，同时加上适当的安全警告。该测量是为了检测被测设备可能带有的危险电压。
对于大多数标准，特别是IEC60950，要求测试设备（EUT）是上电的状态，测试设备的供电电压是额定值的上限的110%，同时频率为zui高的额定频率。如前所述，为了安全的因素，强烈要求使用隔离变压器进行测试，隔离变压器的功率要大于被测设备功率。
这些测试对一类和二类设备同样适用。对于二类设备，对可接触的导电部件和外壳（使用10x20cm的金属膜来接触外壳表面）进行测试，这个金属膜模拟人的手。这个测试同样需要在任何条件下进行，如开关开或者关状态，电源极性对调等情况下。设计有多电源输入的设备，在一次只要求接一个电源的时候（如后备电源），必须在仅连接一个电源的情况下测试。虽然大多数标准不要求生产线进行100%的泄漏电流测试，但是还是有些标准，如医疗器械，要求100%测试。
