ZC-90高絕緣電阻測量儀性能特點及用途介紹

ZC-90高絕緣電阻測量儀是ZC-90家族中的產(chǎn)品，是一款高性能的數(shù)字式超高阻與微電流綜合測量儀，采用了*的微電流測量器件,其特點為：

（1）電阻測量范圍高達0—2×10¹⁷Ω（直接測量，如采用電壓-電流法推算，則可測量超過10¹⁸Ω電阻），是目前超高阻測量能力zui強的數(shù)字式儀表，ZC-90G是取代ZC36、ZC46等指針式高阻計進行絕緣材料體積電阻率與表面電阻率測量的*儀表。zui高分辨力為100Ω。

（2）全系列七種（10，25，50，100，250，500，1000V）輸出電壓，適用于電線電纜、絕緣材料、電子元器件、防靜電工程等一切領(lǐng)域作超高阻、微電導測量。

（3）微電流測量功能，電流測量范圍：0.1fA (10^-16A)—199.9μA, 是微電流測量靈敏度zui高、分辨力zui強的數(shù)字式儀表，適用于半導體器件測試、電子元器件生產(chǎn)、光電測量、生物電流測量、原子能研究、科學實驗等一切微電流測量領(lǐng)域。

（4）內(nèi)置高性能可充電電池，免除了更換電池的麻煩，節(jié)省了更換電池的開支。

（5）人性化的操作界面。大屏幕、高亮度的液晶顯示屏，除了測量結(jié)果顯示外，還有測量功能顯示、輸出電壓顯示、測量單位顯示、倍率方次顯示、電池低電壓告警顯示、誤操作告警顯示等，所有信息，一目了然。

ZC-90G的高阻測量范圍及微電流測量靈敏度達到了KEITHLEY 6517A( 世界產(chǎn)品 )的zui高水平, 兩者主要技術(shù)性能對比如下：

系列產(chǎn)品用途簡介：

ZC-90   通用高阻測量，電線電纜測量，電工器材測量，家用電器測量。（老型號）

ZC-90A  超高阻測量，交聯(lián)聚乙烯電纜測量，絕緣材料電阻率測量。（老型號）

ZC-90B  防靜電工程電阻測量儀表。（老型號）                                    

ZC-90C  礦用防靜電電阻測量儀表。（老型號）                                               

ZC-90（新）ZC-90的改進型，大屏帶背光液晶顯示，量程提高10倍，準確度更高，電源消耗更小。

ZC-90D  綜合ZC-90B、90C的改進型，量程提高10倍，全功能的防靜電工程電阻測量儀表。

ZC-90E  ZC-90A的改進型，大屏帶背光液晶顯示，量程提高10倍，準確度更高，電源消耗更小。

ZC-90F 超高測量范圍，量程達到0-2×10¹⁷Ω，取代ZC36的*儀表。

ZC-90G 高性能全功能超高阻、微電流綜合測量儀表，除了覆蓋ZC-90，90A，90B，90C、90D、90E、90F的全部功能與用途外，其他特點與用途見上述專題介紹。

2.基本參數(shù)

   儀表的基本參數(shù)見表1

                                   表1基本參數(shù)                                                    

3技術(shù)要求

3.1 正常工作條件

3.1.1  環(huán)境條件

3.1.1.1 溫度：0—40 ℃。

3.1.1.2 相對濕度：不大于80%（無凝露）。

3.1.1.3 除地磁場外，無電脈沖、電火花等干擾電磁場。

3.1.2  電源：DC  8.5—12.5V。                                                                           

3.2 基本誤差

3.2.1 ZC-90，90A，90B，90C電阻測量基本誤差見表2                                                 

              表2  ZC-90，90A，90B，90C電阻測量基本誤差

其中R_X ：儀表讀數(shù)值（電阻示值）                                      

3.2.2  ZC-90（新版）、90D、90E、90F、90G電阻測量基本誤差見表3                                  

             表3 ZC-90（新版）、90D、90E、90F、90G電阻測量基本誤差

3.2.3  電流測量基本誤差見表4

                           表4  電流測量基本誤差

其中I_X：儀表讀數(shù)值（電流示值）

注：由于儀表采用了高準確度、高穩(wěn)定度的橋式測量電路（數(shù)字比較法測量原理），電阻示值與測量電壓的準確度無關(guān)，儀表實際上的測量誤差，僅為規(guī)定值的 1/3—1/5。上述基本誤差指標，主要是考慮到儀表檢定工作的可行性，因為儀表可以標明的準確度，受到檢定儀表的標準電阻與標準電流源的準確度的限制（標準器的準確度必須比被檢儀表高3倍，在超高阻以及極微弱電流的領(lǐng)域里高準確度標準器的實現(xiàn)難度遠大于被檢的測量儀表。）                              

3.3 分辨力

  儀表顯示器在各量程能夠穩(wěn)定讀出的zui小數(shù)值所對應(yīng)電阻值應(yīng)小于或等于該量程允許誤差的1/10。

3.4端鈕電壓誤差

儀表的端鈕電壓誤差不大于額定值的±2 % 。

3.5端鈕電壓紋波含量

   儀表端鈕電壓中紋波含量的均方根值不大于直流分量的0.3% 。

3.6測量定時誤差

儀表的測量定時誤差不大于設(shè)定值的±5% 。

3.7電源消耗

  ZC-90、90A、90B、90C小于120mA (500V輸出電壓, 測試100MΩ電阻)；ZC-90（新版）、90D、90E、90F小于60 mA； ZC-90G小于70mA, 內(nèi)置電池可連續(xù)工作30小時。

4使用方法                                                                         

4.1面板功能介紹                                                     

 （a）ZC-90，90A，90B，90C面板

其中

（1）電源開關(guān)                            （13）校零旋鈕                      

（2）電源指示燈（紅）                    （14）倍率（量程）選擇開關(guān)

（3）讀數(shù)保持開關(guān)                        （15）高壓（校零）選擇開關(guān)

（4）讀數(shù)保持指示燈（綠）                （16）功能選擇開關(guān)

（5）1分鐘定時開關(guān)                       （17）液晶顯示屏

（6）2分鐘定時開關(guān)                       （18）定時輸入碼盤         

（7）4分鐘定時開關(guān)                       （19）“測量—電池”選擇開關(guān)

（8）外接（充電）電源插座                 （20）“電阻—電流”選擇開關(guān)

（9）高壓輸出端                           （21）充電指示燈（黃）

（10）測量輸入端（紅）與屏蔽端（黑）      （22）“保護—測量”選擇按鈕

（11）濾波器1開關(guān)（90B、90C、90D無）    （23）“保護”狀態(tài)指示燈（紅）

（12）濾波器2開關(guān)（90B、90C、90D無）                                                                                            

4.2 顯示屏符號功能

4.1（a）ZC-90, 90A, 90B, 90C顯示屏         

其中

（1）3 1/2 位測量結(jié)果顯示          （10）輸出測量電壓500V

（2）E: 倍率方次代號（EXP）       （11）輸出測量電壓250V

（3）倍率方次數(shù)值                 （12）輸出測量電壓100V

（4）R：電阻測量；Ω:電阻值單位   （13）輸出測量電壓10V

（5）I：電流測量；A：電流值單位   （14）校零指示

（6）B：電池測量；V：電壓值單位  （15）量程錯誤指示，逆時針轉(zhuǎn)倍率開關(guān)

（7）輸出測量電壓1000V           （16）量程錯誤指示，測量結(jié)果無效

（8）輸出測量電壓50V             （17）讀數(shù)保持符號

（9）輸出測量電壓25V             （18）電池電壓過低告警顯示         

4.3 準備

4.3.1安裝電池   

（ZC-90, 90A, 90B, 90C，90E，90F）打開機殼后蓋, 按后蓋上指示的方向裝入R20  1號電池8

節(jié)，可用普通的1.5V堿性電池、鋅錳電池, 也可用1.2V的可充電電池，推薦使用不易漏液的鐵殼電池。ZC-90G出廠時已內(nèi)置可充電電池。

4.3.2電源電壓檢查  

   ZC-90, 90A, 90B, 90C：將功能開關(guān)（16）撥至電池檔，輸出電壓撥至500V，打開電源開關(guān)，此時電源指示燈亮，儀表顯示數(shù)值為電池的電壓值，此電壓應(yīng)在8.5—12.5V之間, 如低于8.5V, 儀表顯示屏上會出現(xiàn)“ LOBAT ” 字樣，表示電池用完，必須充電或更新。ZC-90（新版）、90D、90E、90F：將高壓（校零）選擇開關(guān)（15）撥至“電池”位置， ZC-90G：將 “電池—測量”選擇開關(guān)（20）撥至“電池”位置，顯示屏上出現(xiàn)“V”或“B(V)”字符，顯示數(shù)值為電池的電壓值，如顯示屏上出現(xiàn)電池符號（18），表示電池電壓過低，必須及時充電 。

4.3.3儀表的校零

   ZC-90, 90A, 90B, 90C將功能開關(guān)（16）撥至校零檔，調(diào)節(jié)校零旋鈕（13）使儀表示值為0.00。

   ZC-90（新版）、90D、90E、90F、90G操作步驟：將高壓（校零）選擇開關(guān)（15）撥至 “放電校零”（.000）檔位，調(diào)節(jié)校零旋鈕（13）使儀表示值為 .000。注意：面板上有幾個“放電校零”（.000）檔位，應(yīng)選擇與所選測量電壓相鄰的那個“放電校零”（.000）檔位，以便一步進入測量位置。

4.4 絕緣電阻測量

4.4.1 儀表與被測器件的連接

在開始操作前, 儀表電源應(yīng)處于關(guān)閉位置, 在前一次測量結(jié)束后，應(yīng)經(jīng)過30秒左右的內(nèi)部放電時間, 以確保操作人員免受高壓電擊。 

4.4.1.1將被測器件的兩端分別與儀表的高壓輸出端與測量輸入端（黑線紅夾子）相連，保護環(huán)與屏蔽端（黑線黑夾子）相連，如被測器件無保護環(huán)則屏蔽端空置。注意：測量輸入端（黑線紅夾子）除了與被測器件連接外，必須*懸空，與其他任何物體的接觸將會嚴重影響高阻測量的準確性。

4.4.1.2單芯電線絕緣電阻測量: 將被測電線放入恒溫水箱中（電線兩頭放在水箱外），儀表高壓輸出端通過金屬導體與水接通，測量輸入端（紅）與芯線相連，屏蔽端（黑）空置不用，見圖7。

4.4.1.3多芯及有金屬外套的電纜絕緣電阻測量：測量輸入端（紅）與被測芯線相連，將其它芯線與外套 ( 電纜屏蔽層 ) 連在一起后與儀表的高壓端連接，屏蔽端（黑）空置不用，見圖8。                                                              

4.4.1.4 防靜電工程表面電阻測量:  與防靜電工程電阻測量標準電極配套使用（選購件），將儀表的高壓輸出端與測量輸入端分別與兩個電極相連接（屏蔽端空置不用），剝?nèi)ル姌O下表面黑色導電膜上的保護膜(黃色)后，將兩個電極相隔一定距離置于被測物體表面（如測量防靜電地板，相隔距離一般為30cm），見圖9。注意：測量過程中不得接觸電極的金屬面，以免受到高壓電擊。注意保證導電膜表面清潔平整，測量完畢應(yīng)將保護膜貼上，然后放在光滑平整的表面上，如有臟污，切忌利器檫刮，可以用普通封箱膠帶在導電膜表面粘吸，將臟物粘去。

   如果被測物體的表面不是平面，則可用導電膠在被測物體表面的相應(yīng)位置涂上兩行平行的膠條，然后將儀表的高壓輸出端與測量輸入端分別與兩個導電膠條相連接（屏蔽端空置不用）。

4.4.2 打開電源開關(guān)。

4.4.3將倍率（量程）開關(guān)置于zui低檔位，儀表校零（見4.3.3節(jié)）。 

ZC-90、 90A、90D、 90E、90F、90G的zui低倍率為×10⁵Ω，ZC-90B、 90C為×10⁴Ω，電阻測量必須從zui低量程開始，這是因為被測物體可能有很大的分布電容，由此導致的充電電流可能會在開始測量的瞬間對儀表高靈敏的輸入端造成危害。

其中：

1. 儀表高壓輸出端                                 10. 被測單芯電纜

2. 儀表測量輸入端                                 11. 被測芯線

3. 屏蔽端夾子 (黑線黑夾子)                         12. 其他芯線

4. 輸入端夾子 (黑線紅夾子)                         13. 連接線

5. 高壓端夾子 (紅線紅夾子，90G為黑色屏蔽線)       14. 電纜屏蔽層（或金屬外套）

6. 連接線                                         15. 被測多芯電纜

7. 金屬導體                                       16. 防靜電工程電阻測量標準電極

8. 恒溫水浴箱 (圖中未包括恒溫部分)                 17. 導電膜

9. 水                                             18. 被測材料

4.4.4 選擇合適的測量電壓

   測量電壓的選擇是由被測物體的特性以及測量本身的技術(shù)規(guī)范而確定的, 不同的測量電壓可能導致不同的測量結(jié)果，這是因為絕緣體的導電機理與金屬的導電機理有本質(zhì)上的不同，因此，除了特制的標準電阻外，一般的被測對象都有較高的負電壓系數(shù)，即測量電壓越高，電阻讀數(shù)越小。將高壓選擇開關(guān)撥至相應(yīng)的電壓檔位就可以獲得所需的測量電壓。注意：由于儀表內(nèi)部高壓電容的儲能較大，內(nèi)部放電時間要30秒左右，因此從一種測量電壓時改變?yōu)榱硪环N測量電壓時，功能開關(guān)必須先放在“放電調(diào)零”檔位，30秒后才能開始新選擇的電壓的測量，否則測量電壓可能大幅度高于額定值，損壞被測器件，在電壓未到達額定值之前，儀表讀數(shù)也不正確。

4.4.5倍率（量程）選擇

   （ZC-90，90A，90B，90C）將功能開關(guān)（16）由“調(diào)零”檔經(jīng)“放電”、“充電”檔撥至“測量”檔位, 測量電壓施加在被測對象上，電阻測量開始；

    ZC-90（新版）、90D、90E，90F將將高壓（校零）選擇開關(guān)（15）由“放電校零”檔經(jīng)“充電”檔撥至所選的電壓檔位，測量電壓施加在被測對象上，電阻測量開始；

    ZC-90G將“電池—測量”選擇開關(guān)（20）撥至“測量”檔位，將 “電流—電阻”選擇開關(guān)（21）撥至“電阻”檔位，此時顯示屏上出現(xiàn)“R（Ω）”字符，說明儀表進入電阻測量狀態(tài)，將高壓（校零）選擇開關(guān)（15）由“000” （校零、放電）檔撥至所選的電壓檔位，測量電壓施加在被測對象上，電阻測量開始。

 注意觀察儀表示值，如顯示屏出現(xiàn)“1—”（單獨一個“1”字后面沒讀數(shù)）說明儀表量程過小。逐步將倍率（量程）開關(guān)按順時針方向旋轉(zhuǎn)，當儀表出現(xiàn)讀數(shù)后應(yīng)立即停止轉(zhuǎn)動。通常, 儀表示值應(yīng)在100個字至1999個字之間（忽略小數(shù)點），如果示值小于100個字，可以將倍率（量程）開關(guān)按逆時針方向旋轉(zhuǎn)一檔, 以求得*的準確度與分辨力。如顯示屏上出現(xiàn)“:”符號（ZC-90，90A，90B，90C）或“×”符號（ZC-90新、90D、90E、90F、90G）及報警蜂鳴聲（ZC-90G），說明儀表處于量程過大狀態(tài)，應(yīng)迅速將量程（倍率）開關(guān)逆時針方向旋轉(zhuǎn)，如在zui低倍率檔仍出現(xiàn)“ : ”或“×”符號，說明被測器件短路，請速將開關(guān)撥至“校零”“放電校零”或“.000”檔位，斷開電阻測量回路。注意：出現(xiàn)“ : ”或“×”符號時，儀表讀數(shù)無效。儀表輸入端受到過電流的沖擊，零位可能暫時偏移，通常放置一段時間可以恢復(fù)。

被測對象的絕緣電阻 = 儀表示值×倍率                        

4.4.6 被測器件放電

   測量結(jié)束后，（ZC-90，90A，90B，90C）將功能開關(guān)（16）撥至“放電”或“校零”位置；（ZC-90新、90D、90E、90F、90G）將開關(guān)（15）撥至“.000”檔位，斷開測量電壓，并接通放電回路，經(jīng)過15—20 秒，被測器件充分放電后，操作人員方可接觸高壓端與測量端。                                                                                               

4.4.7 電線電纜每公里長度絕緣電阻按下式換算                                           

                               R_L = R_X L

式中: R_L—每公里長度絕緣電阻，MΩ· km ;     R_X—試樣絕緣電阻，MΩ；L—試樣長度，km

4.5 電阻測量各量程有效測量范圍及zui高分辨力

   各量程范圍除了與倍率有關(guān)以外還與不同測量電壓時小數(shù)點的位置有關(guān)，如小數(shù)點在zui高位，*測量范圍為（0.100-1.999）×倍率，例：被測電阻在1.5×10⁹Ω左右，倍率應(yīng)選10⁹Ω，電阻在3×10⁹Ω，倍率應(yīng)選10¹⁰Ω，儀表示值為0.300×10¹⁰Ω；如小數(shù)點在第2位，*測量范圍為（1.00-19.99）×倍率；如小數(shù)點在第3位，*測量范圍為（10.0-199.9）×倍率，例：被測電阻在1.5×10⁹Ω，倍率可選10⁸Ω，儀表示值為15.0×10⁸Ω，倍率也可選10⁸Ω，儀表示值為150.0×10⁷Ω,分辨率更高；除了zui低量程外，儀表的其他量程并非從0開始，下列各表規(guī)定了各量程的有效測量范圍，及各測量電壓下的zui高分辨力, 注意：當儀表讀數(shù)小于表中所列數(shù)值時，只要顯示屏上不出現(xiàn)“ : ”或“×”符號，讀數(shù)仍然有效。