MS-101D抗干扰介损自动测量仪设计
使用安全措施
1、使用本仪器前一定要认真阅读本手册。
2、测试人员应具备一般电气设备或仪器的使用常识。
3、测试人员必须完全严格遵守安全操作规程，必须完全了解高压测试线路，及仪器操作要点。
4、非从事测试人员必须远离高压测试区，测试区必须用栅栏或绳索、警视牌等清楚表示出来。
5、本仪器只能在停电的设备上使用；必须保证仪器和被试设备的接地端可靠接在地网上。
6、根据被试设备接地情况正确选择正、反接法。
7、保险管损坏时，必须确保更换同样规格的保险管。
8、仪器出现故障时，关闭电源开关，等待一分钟之后再检查。
9、仪器应避免剧烈振动。
10、对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。
目录
一、概述 (1)
二、性能特点 (1)
三、技术指标 (2)
四、仪器介绍 (3)
五、测量原理 (4)
六、接线方法 (6)
1、正接法 (6)
2、反接法 (7)
3、CVT自激法及低压屏蔽法 (7)
4、小电容试品的接线 (11)
5、变压器的介损测量 (11)
6、串级式电压互感器的介损测量 (11)
7、电流互感器的介损测量 (12)
8、断口器断口电容的介损测量 (13)
9、测量标准电容BR16 (13)
七、操作步骤 (15)
八、注意事项 (17)
九、配套清单 (17)
MS-101D（E）抗干扰介损自动测量仪
一、概述
介损绝缘试验可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等，在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。
MS-101D（E）抗干扰介损自动测试仪采用变频电源技术，利用单片机和电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算，达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、操作简便的功能。
变频电源采用大功率开关电源，输出45Hz和55Hz纯正弦波，自动加压，可提供最高10kV的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。
二、性能特点
1、具备CVT的自激法测试，一次接线，同时测量C1、C2的电容和tgδ。
2、具有反接线低压屏蔽功能，在CVT母线接地情况下，对C11可进行不拆线10kV反接线介损测量。
3、具有外施电压和外加C N的测量功能。
4、仪器测量准确度高，可满足油介损测量要求，因此只需配备标准油杯，和专用测试线即可实现油介损测量。
5、采用变频技术来消除现场50Hz工频干扰，即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。
6、接地保护功能，当仪器不接地线或接地不良时，仪器不进入正常程序，不输出高压。
7、过流保护功能，在试品短路或击穿时仪器不受损坏。
8、内附标准电容和高压电源，便于现场测试，减少现场接线。
9、仪器采用大屏幕液晶显示器，测试过程通过汉字菜单提示操作。
三、技术指标
（1）准确度：Cx：±(读数×1%+1pF)
tgδ:±(读数×1%+0.00040)
（2）抗干扰指标:变频抗干扰,在200%干扰下仍能达到上述准确度
（3）电容量范围:内施高压: 3pF～60000pF/10kV 60pF～1μF/0.5kV
外施高压: 3pF～1.5μF/10kV 60pF～30μF/0.5kV
分辨率: 最高0.001pF,4位有效数字
（4）tgδ范围：不限，分辨率0.001%，电容、电感、电阻三种试品自动识别。
（5）试验电流范围：10μA～5A
（6）内施高压：设定电压范围：0.5～10kV
最大输出电流：200mA
升降压方式：连续平滑调节
电压精度:±(1.5%×读数+10V)
电压分辨率：1V
试验频率：45、50、55、60、65Hz单频
45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频
频率精度：±0.01Hz
（7）外施高压：正接线时最大试验电流1A，工频或变频40～70Hz
反接线时最大试验电流10kV/1A，工频或变频40～70Hz （8）CVT自激发低压输出：输出电压3～50V,输出电流3～30A
（9）测量时间:约40s，与测量方式有关
（10）输入电源:180V～270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电
（11）环境湿度:-10℃～50℃
（12）相对湿度: <90%
四、仪器介绍
图1 仪器面板仪器前端高压输出
1. 打印机：打印测量数据。
2. 显示器：128×64液晶显示器，显示菜单和各种提示信息及测量结果。
3．C X插座：试品信号的测量输入端，正接线时由专用低压电缆连接，此
电缆单层屏蔽带特制鳄鱼夹，接试品低端。反接线此端空置。
4．C N插座：是外标准电容信号的测量输入端，使用内标准时此端空置。
5．CVT端：测量CVT的专用端子，自激法电流输出端。
6．接地桩：实验时，必须通过接地线接地。
7. 电源开关：整机电源的开启和关闭。
8. 电源座：供电电源输入口，交流220V±10%，50Hz，带保险仓。
9. 按键区：“”键：修改菜单内容，采用循环滚动方式。
“”键：修改菜单内容，采用循环滚动方式。
“”键：选择菜单项，被选中项反白字体显示。
“”键：在“测试”选项上按此键进入测试状态。
10．高压输出端：HV插座，高压引出端子，由高压电缆连接，接试品高
压端。输出10kv高压。
五、测量原理
1、仪器结构
图2 仪器原理图
测量电路：傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。
控制面板：打印机、键盘、显示和通讯中转。
变频电源：采用SPWM 开关电路产生大功率正弦波稳压输出。
升压变压器：将变频电源输出升压到测量电压，最大无功输出2KV A/1分钟。
标准电容器：内Cn ，测量基准。
C N 电流检测：用于检测内标准电容器电流，10μA ～1A ，输入电阻＜2Ω。
Cx 正接线电流检测：只用于正接线测量，10μA ～1A ，输入电阻＜2Ω。
Cx 反接线电流检测：只用于反接线测量，10μA ～1A ，输入电阻＜2Ω。
反接线数字隔离通讯：隔离电压20kV ，采用精密MPPM 数字调制解调器，
将反接线电流信号送到低压侧。
2、工作原理
启动测量后高压设定值送到变频电源，变频电源用PID 算法将输出缓速调
整到设定值，测量电路将实测高压送到变频电源，微调低压，实现准确高压输出。根据正/反接线设置，测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程，测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰，分离出信号基波，对标准电流和试品电流进行矢量运算，幅值计算电容量，角差计算tg δ。反复进行多次测量，经过排序选择一个中间结果。测量结束，测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0V 。
按被测试品是否接地分两种测量方式，即正接线测量方式和反接线测量方
式。两种测量方式的原理如图3所示：
a 正接线测量
b 反接线测量
图3 测量原理图
在高压电源的10kV 侧，高压分两路，一路给机内标准电容C N ，此电容介
损非常小，可以认为介损为零，即为纯容性电流，此电流?
CN I 可做为容性电流基准。在Cx 试品一侧，试品电流?CX I 通过采样电阻R 采入机内，此?CX I 可分解
成水平分量和垂直分量见图二所示，通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。
在图3（a）中Cx为非接地试品，试品电流
?
CX
I从试品末端进入采样电阻R，
得到全电流值，在图3（b）中Cx为接地试品，机内Cx端直接接地，电流
?
CX
I从
试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。
a 电流矢量法
b 试品等效电路
图4 试品等效电路
六、接线方法
1、正接法（见图5）
当被测试设备的低压测量端对地绝缘时，可以采用该接线法测量。
（1）高压电缆HVx的屏蔽线接被试设备高压端；HVx的芯线悬空。
（2）低压电缆Cx的低压芯线接被试设备低压端L；Cx的低压屏蔽线接被试设备屏蔽端E。（试品无屏蔽端则悬空）
（3）严禁将HVx及Cx的芯线与屏蔽线之间短接，否则无法取样，无法开展测量。
图5 正接法图6 反接法
2、反接法（见图6）
当被测试设备的低压端对地无法绝缘时或接地时，可以采用反接线法测量；
（1）高压电缆HVx的高压芯线接被试设备高压端；HVx的屏蔽线悬空。
（2）严禁将HVx及Cx的芯线与屏蔽线之间短接，否则无法取样，无法开展测量。
3、CVT自激法及低压屏蔽法
以TYD35/3-0.02H电容式电压互感器为例（无锡产），其内部接线图如下：
图7 TYD35/3-0.02H电容式电压互感器
（1）当C1为单节电容时，C1和tgδ1、C2和tgδ2的测量（见图8）
①解开C2下端N与E间的连接线，N端子不能接地，E端子必须接地。
②保证仪器与试品正确连接（按下表连接）。
③接线完毕，把测量方式选择到CVT模式上，测试电压不要超过3.0kV。
④仪器自动测试，测试完毕会自动或手动打印C1、C2的电容和介损。
⑤按“增大”、“减小”键翻页显示C1、C2的电容和介损。
测量时，由中间变压器励磁加压，Xo点接地，主电容C1高压端用HVx芯线接仪器的HV端，分压电容C2的δ端用另一条Cx线悬空接仪器的Cx端。
由于“δ”端绝缘水平所限，试验电压不超过3 kV。
①严禁将CVT的二次绕组（a、n间；da、dn间）短接和接地，只允许通过仪器的接地端一点接地。否则无法开展测量。
②严禁将Cx线的屏蔽线、芯线短接在一起；屏蔽线必须悬空！
在按照图8的实际接线下选择CVT模式测量，其打印结果如图9所示。
图8 测量电容C1和tgδ1、C2和tgδ2的接线图9 CVT模式下打印结果
（2）当C1为多节电容时，C11和C12、C2和tgδ的测量
如果C1是单节电容，母线不能接地。
如果C1是多节电容，母线可接地，测试方法如下：
① C12和C2用自激法测量。（见图10）
图10 CVT试品接线法
在CVT自激法测量中，仪器先测量C12，然后自动倒线测量C2，并自动校准分压影响。应注意，高压线应悬空不能接触地面，否则其对地附加介损引起误差，可用细电缆连接高压插座与CVT试品并悬空。
② C11可用常规反接线测量。（见图11）
图11 反接线低压屏蔽法测量
在反接、内Cn和内Un方式下，光标移到“变频”外，按“”键，屏幕右下角显示“M”，启动反接线低压屏蔽功能（见图12）。可在CVT母线接地情况下，对C11进行不拆线10kV反接线介损测量。如图11所示，C11上端不拆线，C11下端高压线芯线，C2末端δ和X接Cx芯线。这样，C12和C2被低压屏蔽，仪器采用反接线/10kV/M测量方式，测量出C11。其测量结果见图13，
其中打印菜单中的C1值即是图11中C11。
图12 低压屏蔽法测量下液晶显示图13 低压屏蔽法测量下打印结果（3）测量CVT中压互感器tgδ（见图14）
如图14所示，用反接线方式测量，将C2末端δ与C1首端相连后，用高压电缆接仪器HV端，Xo悬空，中压互感器二次线圈短路接地。
tgδ。
由于C1+C2远大于C B，所以此方法测得的δ
tg≈
B
图14 CVT中压互感器（反接法）
C值较小，现场干扰又较大，反接线所得的数据误差可能较大，如果现场
B
这时可选择正接线方式测量。首先把CVT二次引线全部断开，并将二次线圈短路，然后接仪器的Cx测量先，Xo悬空，接线方式见图15所示：
图15 CVT中压互感器（正接法）
（4）测量CVT变比（MS-101E具备此功能）
4、小电容试品的接线
对于小电容，空气湿度较大时，其tgδ受其表面状态影响，介损测量值会异常且不稳定。此时可采用屏蔽环吸收试品表面泄漏电流，其屏蔽电级在正接法时接地，反接法时接Cx的屏蔽层；此方法有可能改变被试设备内部的电场分布而影响tgδ；标准电容器和标准介损器均采用此接线法。
5、变压器的介损测量
1）变压器绕组试验：
因变压器的外壳直接接地，所以用反接线方式测量。测量部位如下。
2）变压器套管试验：
①对于单独的套管（未安装到变压器），测量套管的导电杆对套管末屏的电容和介损值，高压端HV加导电杆，Cx端接末屏，用正接线法进行测量。
②对于安装到变压器上的套管，由于导电杆与绕组连接的关系，必须将A、
B、C、O套管的导电杆短路HV高压端，Cx端接不同套管的末屏，用正接线法测量电容和介损值。
6、串级式电压互感器的介损测量
1）常规法：采用正接法测量，见图16所示：
图16 常规接线法
将X接地点打开，使A、X端相连后接仪器HV端，要注意X端引线与端子盒保持距离，低压端所有绕组短接后接Cx端。
2）末端屏蔽法（正接线方式），见图9，可施加10kV电压，由于电压在AX 绕组的不等压分布，电容量值比常规法要小很多。
图17 末端屏蔽法接线
3）末端加压法（正接线方式）见图18所示，此方法受X点耐压限制，只能施加2.5～3kV电压，同样，电容值误差较大。
图18 末端加压法接线
7、电流互感器的介损测量
1）链式或串级式结构的电流互感器：这类电流互感器现场测量可按一次对二次绕组用正接线法方式测量，或将二次绕组全部接地用反接线方式经行测量。
2）电容型电流互感器：最外层有末屏引出端，实验时，可采用正接线经行一次绕组相对末屏的tgδ及电容的测量。
8、断口器断口电容的介损测量（见图19）
断口电容的介损及电容测量时，将高压电缆和Cx测量电缆加到断口电容两端，用正接线方式测量，如图19所示：
图19 断路器断口电容试验接线
9、测量标准电容BR16，见图20和图21所示：
图20为标准电容器BR16的标准接线方法，为正接线方式。
图21为反接线方式，将标准电容BR16一端强行接地。
注意：
HV插口输出10kV危险电压，将高压绝缘电缆插在HV插口上
图20 标准电容BR16正接线（非接地试品）接线法
图21 标准电容器BR16反接线（接地试品）接线法
图22 标准电容BR26、介损器DB-100等正接线（非接地试品）接线法
图23 标准电容器BR26、介损器DB-100等反接线（接地试品）接线法反接线校验标准介损器时，将标准介损器放在绝缘物体上，离地60～100cm，将高压电缆接头悬空吊起，远离地面，避免高压线夹对地的分布参数影响数据。
七、操作步骤
1、测量前准备：
1）将仪器可靠接地，保证仪器外壳处在地电位上。
2）正接线时：将高压电缆插头插入仪器HV插座中，将一端的黑色鳄鱼夹夹到被测试品的高端引线上，红色鳄鱼夹悬空。将Cx低压电缆插入Cx插座中，另一端的红色夹子夹试品的低端或末屏等，黑色夹子悬空或接屏蔽装置。
3）反接线时：将高压电缆插头插入仪器HV插座中，将一端的红色鳄鱼夹夹到被测试品的高端引线上，黑色夹子悬空或接屏蔽装置。Cx插座不用。
2、打开电源开关，计算机进行自检，液晶屏显示中文主菜单如图24所示。
3、菜单选择：
（1）按“”键可移动光标至各菜单项，并循环指示。被选中项反白字体显示。选择键的流程见图25所示。
（2）在光标当前所示项目，按“”、“”键可进行该项菜单的变更，并循环指示，流程见图26所示。
（3）将菜单变更至与测试要求相对应后即可按“”键进行下个项目的选择。
图24 开机中文菜单
图25 光标移动流程图图26 菜单内容选择
4、测试：当光标在启动位置时，按“”键并保持大约5秒钟，当声光
报警出现后，松开“”，测试加压过程启动开始。测试过程中显示的画面如图27所示，当下面的进程到100%时候测试完毕，然后显示测量结果见图28所
示，此时光标指示“print”（打印）图标，按“”键打印报告，打印结果如图29。如果选择“Quit”（退出），返回主菜单。
图27 测量过程中图28 测量结果
图29 正、反接线下打印结果
图9、图13、图29中打印测量结果的意义如下：
tgδ：试品的介质损耗因值
C：试品的电容值
C1：CVT高压电容值
C2：CVT中压电容值
U：施加电压值
I：试品流过的电流
F1，F2：试验频率
打印结束后，关闭电源开关，测试完毕。
八、注意事项
1、遵守《高压试验安全工作规程》要求。
2、高压试验必须由2名以上工作人员参加，1人操作，1人监护。
3、接线完毕后，由1人负责检查。
4、测试结束后，关闭电源开关。严禁带电拆装高压电缆！
5、仪器出现不正常现象，关闭电源开关，等待一分钟左右再检查。
6、测量完毕必须关闭电源开关，等待一分钟左右再拆线。
九、配套清单
1、介损测试仪主机1台
2、高压HVx电缆（红色）1根
3、低压Cx电缆（黑色）2根
4、CVT输出测试电缆（双芯）1根
4、AC 220V电源线1根
5、合格证/保修卡1个
6、接地线（5米）1根
7、保险管4只
8、打印纸2个
9、合格证1份
10、使用说明书1本
11、出厂检定报告1份
变压器介损
FS3001抗干扰介质损耗测试仪 一、产品简介 FS3001抗干扰介质损耗测试仪用于现场抗干扰介损测量，或试验室精密介损测量。仪器为一体化结构，内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术，全自动智能化测量，强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示，自带微型打印机可打印输出。 二、产品别称 介损测试仪、抗干扰介损测试仪、全自动介损测试仪、异频介损测试仪、异频介质损耗测试仪、抗干扰介质损耗测试仪、全自动介质损耗测试仪 三、产品特征 1、变频抗干扰 采用变频抗干扰技术，在200%干扰下仍能准确测量，测试数据稳定，适合在现场做抗干扰介损试验。 2、高精度测量 采用数字波形分析和电桥自校准等技术，配合高精度三端标准电容器，实现高精度介损测量。 仪器所有量程输入电阻低于2Ω，消除了测量电缆附加电容的影响。 3、多级安全保护，确保人身和设备安全
高压保护：试品短路、击穿或高压电流波动，能以短路方式高速切断输出。 低压保护：误接380V、电源波动或突然断电，启动保护，不会引起过电压。 接地保护：仪器接地不良使外壳带危险电压时，启动接地保护。 C V T：高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限，不会损坏设备；误选菜单不会输出激磁电压。CVT测量时无10kV高压输出。 防误操作：两级电源开关；电压、电流实时监示；多次按键确认；接线端子高/低压分明；缓速升压，可迅速降压，声光报警。 防“容升”：测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升”效应，仪器能自动跟踪输出电压，保持试验电压恒定。 抗震性能：仪器采用独特抗震设计，可耐受强烈长途运输震动、颠簸而不会损坏。 高压电缆：为耐高压绝缘导线，可拖地使用。 四、技术指标 准确度：Cx: ±（读数×1%+1pF） tgδ: ±（读数×1%+0.00040） 抗干扰指标：变频抗干扰，在200%干扰下仍能达到上述准确度 电容量范围：内施高压：3pF～60000pF/10kV 60pF～1μF/0.5kV 外施高压：3pF～1.5μF/10kV 60pF～30μF/0.5kV 分辨率：最高0.001pF，4位有效数字 tgδ范围：不限，分辨率0.001%，电容、电感、电阻三种试品自动识别。 试验电流范围：10μA～1A 内施高压：设定电压范围：0.5～10kV 最大输出电流：200mA 升降压方式：连续平滑调节 试验频率：45、50、55单频 45/55Hz自动双变频 频率精度：±0.01Hz 外施高压：正接线时最大试验电流1A，工频或变频40-70Hz 反接线时最大试验电流10kV/1A，工频或变频40-70Hz CVT自激法低压输出：输出电压3～50V，输出电流3～30A
高压绝缘耐压试验技术标准及《规程》规定
高压电网中的各种故障多是由于高压电气设备绝缘的损坏所导致，因此了解设备绝缘特性、掌握绝缘状况、不断提高电气设备绝缘水平是至关重要的。 高压绝缘耐压试验，是按照有关电力行业及相关技术标准或产品技术条件以及《规程》规定对电力运行设备（如：电缆、电机、发电机、变压器、互感器、高压开关、避雷器等）要求做一系列的电气或机械方面的某些特性试验。 高压电气设备在运行中必须保持良好的绝缘，为此从设备的制造开始，要进行一系列绝缘测试。这些测试包括：在制造时对原材料的试验、制造过程的中间试验、产品的定性及出厂试验、在使用现场安装后的交接试验、使用中为维护运行而进行的绝缘预防性试验等。其中电气设备的交接试验和预防性试验是两类最重要的试验。 高压试验设备，高压耐压试验设备主要包括：
其中电力试验设备主要有：变压器容量测试仪、直流电阻快速测试仪、全自动变比组别测试仪、三倍频发生器、变压器空载负载特性测试仪、变压器有载开关测试仪、全自动绝缘油介电强度测试仪、全自动抗干扰异频介损测试仪、交流耐压调频谐振装置、交直流高压试验变压器(油浸式、充气式、干式试验变压器）、开关接触电阻测试仪（回路电阻测试仪）、真空开关真空度测试仪、高压开关机械动特性测试仪、六氟化硫气体检漏仪、六氟化硫气体微水测量仪、大电流发生器、氧化锌避雷器测试仪、氧化锌避雷器直流参数测试仪、直流高压发生器、0.1HZ超低频高压发生器、电缆故障测试仪。 输电线路故障距离测试仪、线缆高度测量仪、无线高压核相器、绝缘电阻测试仪、接地电阻测试仪、钳形接地电阻测试仪、大型地网接地电阻测试仪、互感器伏安特性综合测试仪、继电保护测试仪。 绝缘防护工具耐压试验装置、局部放点测试仪、全自动电容电桥测试仪、配电网电容电流测试仪等仪器设备。绝缘预防性试验可分为两大类：一类是非破坏性试验或称绝缘特性试验，是在较低的电压下或用其他不会损坏绝缘的办法来测量的各种特性参数，主要包括测量绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗角正切值等，从而判断绝缘内部有无缺陷。实验证明，这类方法
射频电路板抗干扰设计
射频电路板抗干扰设计摘要:为保证电路性能,在进行射频电路印制电路板( PCB)设计时应考虑电磁兼容性,这对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。文中重点讨论按元器件的布局与布线原则来最大限度地实现电路的性能指标,达到抗干扰的设计目的。通过几个实验测试事例,分析了影响印制板抗干扰性能的几个不同因素,说明了印制板制作过程中应采取的实际的解决办法。 引言随着通信技术的发展,无线射频电路技术运用越来越广,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量,射频电路印制电路板( PCB)的抗干扰设计对于减小系统电磁信息辐射具有重要的意义。射频电路PCB的密度越来越高, PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大,同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。 电磁兼容性EMC是指电子系统在规定的电磁环境中按照设计要求能正常工作的能力。电子系统所受的电磁干扰不仅来自电场和磁场的辐射,也有线路公共阻抗、导线间耦合和电路结构的影响。在研制设计电路时,希望设计的印制电路板尽可能不易受外界干扰的影响,而且也尽可能小地干扰影响别的电子系统。 设计印制板首要的任务是对电路进行分析,确定关键电路。这就是要识别哪些电路是干扰源,哪些电路是敏感电路,弄清干扰源可能通过什么路径干扰敏感电路。射频电路工作频率高,干扰源主要是通过电磁辐射来干扰敏感电路,因此射频电路PCB板抗干扰设计的目的是减小PCB板的电磁辐射和PCB 板上电路之间的串扰。 1 射频电路板设计 1. 1 元器件的布局 由于SMT一般采用红外炉热流焊来实现元器件的焊接,因而元器件的布局影响到焊点的质量,进而影响到产品的成品率。而对于射频电路PCB设计而言, 电磁兼容性要求每个电路模块尽量不产生电磁辐射,并且具有一定的抗电磁干扰能力,因此元器件的布局也影响到电路本身的干扰及抗干扰能力,直接关系到所设计电路的性能。故在进行射频电路PCB 设计时除了要考虑普通PCB设计时的布局外,主要还须考虑如何减小射频电路中各部分之间的相互干扰、如何减小电路本身对其他电路的干扰以及电路本身的抗干扰能力。 根据经验,射频电路效果的好坏不仅取决于射频电路板本身的性能指标,很大部分还取决于与CPU处理板间的相互影响,因此在进行PCB设计时,合理布局显得尤为重要。布局的总原则是元器件应尽可能同一方向排列,通过选择PCB进入熔锡系统的方向来减少甚至避免焊接不良的现象;根据经验元器件间最少要有
介损测试仪的原理和测量方式
FS3001异频介质损耗测试仪 一、概述 介损测量是绝缘试验中很基本的方法，可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等。在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。 FS3001异频介质损耗测试仪突破了传统的电桥测量方式，采用变频电源技术，利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算；达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便；电源采用大功率开关电源，输出45Hz和55Hz纯正弦波，自动加压，可提供最高12千伏的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。 二、测量方式及原理 接地分两种测量方式，即正接线测量方式和反接线测量方式。两种测量方式的原理如图
一所示： 高压输出端 Icx R 高压输出端 Icx C N （a ）正接线测量 （b ）反接线测量 图一 在高压电源的12kV 侧，高压分两路，一路给机内标准电容CN ，此电容介损非常小，可 以认为介损为零，即为纯容性电流，此电流ICN 可做为容性电流基准。在Cx 试品一侧，试 品电流Icx 通过采样电阻R 采入机内，此Icx 通 过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tg δ值。 在图一（a ）中Cx 为非接地试品，试品电流Icx R ，得到全电 流值，在图一（b ）中Cx 为接地试品，机内Cx 端直接接地，电流Icx 从试品高压端到机内 采样电阻取得全电流值。 I R I R u （a ）电流矢量法 （b ）试品等效电路 图 二 三、常见设备的接线方法 1．仪器引出端子说明： HV —— 仪器的测量引线高压端（带危险电压） 。 CX —— 正接线时试品电流输入端。
系统抗干扰和PCB设计
系统抗干扰 一、下面的一些系统要特不注意抗电磁干扰： 1、微操纵器时钟频率特不高，总线周期特不快的系统。 2、系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。 3、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。 二、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施： 1、选用频率低的微操纵器： 选用外时钟频率低的微操纵器能够有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波，方波中的高频成份比正弦波多得多。尽管方波的高频成份的波的幅度，比基波小，但频率越高越容易发射出成为噪声源，微操纵器产生的最有阻碍的高频噪声大约是时钟频率的3倍。 2、减小信号传输中的畸变 微操纵器要紧采纳高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右，输入电容10PF左右，输入阻抗相当高，高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力，即相当大的输出值，将一个门的输出端通过一段专门长线引到输入阻抗相当高的输入端，反射问题就专门严峻，它会引起信号畸变，增加系统噪声。当Tpd＞Tr时，就成了一个传输线问题，必须考虑信号反射，阻抗匹配等问题。
信号在印制板上的延迟时刻与引线的特性阻抗有关，即与印制线路板材料的介电常数有关。能够粗略地认为，信号在印制板引线的传输速度，约为光速的1/3到1/2之间。微操纵器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr（标准延迟时刻）为3到18ns之间。 当信号的上升时刻快于信号延迟时刻，就要按照快电子学处理。现在要考虑传输线的阻抗匹配，关于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输，要幸免出现T d＞Trd的情况，印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。 用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则： 信号在印刷板上传输，其延迟时刻不应大于所用器件的标称延迟时刻。 3、减小信号线间的交叉干扰： A点一个上升时刻为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。信号在AB线上的延迟时刻是Td。在D点，由于A点信号的向前传输，到达B点后的信号反射和A B线的延迟，Td时刻以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。在C点，由于AB上信号的传输与反射，会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时刻的两倍，即2Td的正脉冲信号。这确实是信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C 点信号的di/at有关，与线间距离有关。当两信号线不是专门长时，AB上看到的实际是两个脉冲的迭加。 CMOS工艺制造的微操纵由输入阻抗高，噪声高，噪声容限也专门高，数字电路是迭加100~200mv噪声并不阻碍其工作。若图中AB线是一模拟信号，这种干
抗干扰设计原则
> 抗干扰设计原则 1.电源线的设计 （1）选择合适的电源 （2）尽量加宽电源线 （3）保证电源线、底线走向和数据传输方向一致 （4）使用抗干扰元器件 （5）电源入口添加去耦电容（10~100uf） 2.[ 3.地线的设计 （1）模拟地和数字地分开 （2）尽量采用单点接地 （3）尽量加宽地线 （4）将敏感电路连接到稳定的接地参考源 （5）对pcb板进行分区设计，把高带宽的噪声电路与低频电路分开 （6）尽量减少接地环路（所有器件接地后回电源地形成的通路叫“地线环路”）的面积 3.. 4.元器件的配置 （1）不要有过长的平行信号线 （2）保证pcb的时钟发生器、晶振和cpu的时钟输入端尽量靠近，同时远离其他低频器件（3）元器件应围绕核心器件进行配置，尽量减少引线长度 （4）对pcb板进行分区布局 （5）考虑pcb板在机箱中的位置和方向 （6）缩短高频元器件之间的引线 4.】 5.去耦电容的配置 （1）每10个集成电路要增加一片充放电电容（10uf） （2）引线式电容用于低频，贴片式电容用于高频 （3）每个集成芯片要布置一个的陶瓷电容 （4）对抗噪声能力弱，关断时电源变化大的器件要加高频去耦电容 （5）电容之间不要共用过孔 （6）去耦电容引线不能太长 5.— 6.降低噪声和电磁干扰原则 （1）尽量采用45°折线而不是90°折线（尽量减少高频信号对外的发射与耦合） （2）用串联电阻的方法来降低电路信号边沿的跳变速率 （3）石英晶振外壳要接地 （4）闲置不用的们电路不要悬空 （5）时钟垂直于IO线时干扰小 （6）尽量让时钟周围电动势趋于零
（7）IO驱动电路尽量靠近pcb的边缘 （8）- （9）任何信号不要形成回路 （10）对高频板，电容的分布电感不能忽略，电感的分布电容也不能忽略 （11）通常功率线、交流线尽量在和信号线不同的板子上 6.其他设计原则 （1）CMOS的未使用引脚要通过电阻接地或电源 （2）用RC电路来吸收继电器等原件的放电电流 （3）总线上加10k左右上拉电阻有助于抗干扰 （4）采用全译码有更好的抗干扰性 （5）~ （6）元器件不用引脚通过10k电阻接电源 （7）总线尽量短，尽量保持一样长度 （8）两层之间的布线尽量垂直 （9）发热元器件避开敏感元件 （10）正面横向走线，反面纵向走线，只要空间允许，走线越粗越好（仅限地线和电源线）（11）要有良好的地层线，应当尽量从正面走线，反面用作地层线 （12）保持足够的距离，如滤波器的输入输出、光耦的输入输出、交流电源线和弱信号线等（13）长线加低通滤波器。走线尽量短截，不得已走的长线应当在合理的位置插入C、RC、或LC低通滤波器。 （14）> （15）除了地线，能用细线的不要用粗线。 7.布线宽度和电流 一般宽度不宜小于（8mil) 在高密度高精度的pcb上，间距和线宽一般(12mil) 当铜箔的厚度在50um左右时，导线宽度1~(60mil) = 2A 公共地一般80mil,对于有微处理器的应用更要注意 8.} 9.电源线尽量短，走直线，最好走树形，不要走环形 9.布局 10.首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。 在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。 在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则： (1)尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 (2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
变压器介损测试仪
FS3001抗干扰高压介质损耗测试仪 一、产品简介： 介损测量是绝缘试验中很基本的方法，可以有效地发 现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等。在 电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。 变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损 的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。 FS3001介质损耗测试仪突破了传统的电桥测量方式， 采用变频电源技术，利用单片机、和现代化电子技术进行自 动频率变换、模/数转换和数据运算；达到抗干扰能力强、 测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便；电源采用 大功率开关电源，输出45Hz和55Hz纯正弦波，自动加压， 可提供最高1 0千伏的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于 变电站等磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。 二、现场试验注意事项 如果使用中出现测试数据明显不合理，请从以下方面查找原因： 1、搭钩接触不良 现场测量使用搭钩连接试品时，搭钩务必与试品接触良好，否则接触点放电会引起数据严重波动！尤其是引流线氧化层太厚，或风吹线摆动，易造成接触不良。 2、接地接触不良 接地不良会引起仪器保护或数据严重波动。应刮净接地点上的油漆和锈蚀，务必保证0电阻接地！ 3、直接测量CVT或末端屏蔽法测量电磁式PT
直接测量CVT的下节耦合电容会出现负介损，应改用自激法。 用末端屏蔽法测量电磁式PT时，由于受潮引起“T形网络干扰”出现负介损，吹干下面三裙瓷套和接线端子盘即可。也可改用常规法或末端加压法测量。 4、空气湿度过大 空气湿度大使介损测量值异常增大（或减小甚至为负）且不稳定，必要时可加屏蔽环。因人为加屏蔽环改变了试品电场分布，此法有争议，可参照有关规程。 5、发电机供电 发电机供电时输入频率不稳定，可采用定频50Hz模式工作。 6、测试线 由于长期使用，易造成测试线隐性断路，或芯线和屏蔽短路，或插头接触不良，用户应经常维护测试线； 测试标准电容试品时，应使用全屏蔽插头连接，以消除附加杂散电容影响，否则不能反映出仪器精度； 自激法测量CVT时，非专用的高压线应吊起悬空，否则对地附加杂散电容和介损会引起测量误差。 7、工作模式选择 接好线后请选择正确的测量工作模式（正、反和CVT），不可选错。特别是干扰环境下应选用变频抗干扰模式。 8、试验方法影响 由于介损测量受试验方法影响较大，应区分是试验方法误差还是仪器误差。出现问题时可首先检查接线，然后检查是否为仪器故障。 9、仪器故障 用万用表测量一下测试线是否断路，或芯线和屏蔽是否短路；输入电源220V过高或过低；接地是否良好。 用正、反接线测一下标准电容器或已知容量和介损的电容试品，如果结果正确，即可判断仪器没有问题； 拔下所有测试导线，进行空试升压，若不能正常工作，仪器可能有故障。 启动CVT测量后测量低压输出，应出现2～5V电压，否则仪器有故障。
数字电子系统的抗干扰设计
数字电子系统的抗干扰设计 摘要:主要描述了数字电子系统中不易解决的电源噪声干扰和传导干扰问题，并介 绍了几种解决问题的途径和方法。 关键词：电源;传导；干扰;抑制 1 引言 每个电气工程师和电气工程技术人员都希望他所设计的设备工作可靠,不会被其它设备干扰，也不会干扰其它设备。但是，由于电气噪气和电磁干扰几乎无处不在,所以,我们设计的产品往往达不到这些目标。如果不能有效地解决这些问题，我们可能必须放弃这些项目或者采取修修补补的办法,这样一来既浪费了我们投资项目的所有时问、资金和努力,又可能使产品性能大打折扣。 二：一般在工作的开始就必须将干扰措施设计成产品。这一般包含四个步骤的过程： (1)了解干扰的类型和来源 干扰源：是指产生干扰的元件、 设备或信号，用数学语言描述:dｕ/ｄｔ， di／dt大的地方就是干扰源。如：继电器、
雷电、电机、可控硅、高频时钟等都可能 （2)在设计电路时尽量消除或减小这些干扰对系统的影响; (3)设计线路板、导线的结构尽量消除这些问题，必要时，使用干扰抑制器件; (4)将系统分成模块调试，保证每个子系统组装正确无误、工作正常,在进行进一步组装前不会有任何问题。通过一开始就正确地设计系统，经常提前完成任务,成本也较低。 干扰一般有电源噪声干扰、空间干扰(即场干扰)和传导干扰。空间干扰都通过电磁波辐射窜人系统；传导干扰则通过与系统相连接的导线，如,以与前向通道和后向通道等进人系统；电源噪声干扰有过压、欠压、浪涌电压、尖峰电压等。2．１抗干扰设计的几个原则： 即尽可能的减小干扰源的du/dt, di／dt。这是抗干扰设计中最优先考虑和 最重要的原则,常常会起到事半功倍的 效果。减小干扰源的dｕ/dt主要是通过 在干扰源两端并联电容来实现。减小干 扰源的ｄi／ｄt则是在干扰源回路串联电 感或电阻以及增加续流二极管来实现。 抑制干扰源的常用措施如下: ①继电器线圈增加续流二极管,消
控制系统抗干扰设计与措施
控制系统抗干扰设计与措施 发表时间：2019-01-25T15:03:19.950Z 来源：《基层建设》2018年第35期作者：刘江山[导读] 摘要：控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。 国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830011 摘要：控制系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。抗干扰设计可以通过设备选型和综合抗干扰设计进行，采用优质电源、铠装屏蔽电缆以及选择正确的接地方式等措施提高抗干扰能力。 关键词：控制系统、电磁干扰、抗干扰设计 1概述 随着科学技术的发展，控制系统在工业中的应用越来越广泛。控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力关系到整个系统的可靠运行。自动化系统中所使用的各种类型控制系统，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多在强电电路和设备所造成的恶劣电磁环境中运行。要提高控制系统可靠性，这就要求控制系统生产厂家用提高设备的抗干扰能力；同时在工程设计、安装调试和使用维护中引起高度重视，增强系统的抗干扰性能。 2控制系统中电磁干扰源及对系统的影响 2.1系统信号的干扰 控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽视；二是信号线受电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损坏。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰。控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。 接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地反而会引入严重的干扰信号，使控制系统无法正常工作。 此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，形成干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响控制系统内逻辑电路和模拟电路的正常工作。控制系统工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响控制系统的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序故障或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 2.2控制系统内部的干扰 主要由系统内部元器件及电路间的互相电磁辐射产生，如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器间的互相不匹配使用等。这属于控制系统制造厂对系统内部进行电磁兼容设计内容，但要选择具有较多应用业绩或经过考验的系统。 3控制系统工程的抗干扰设计为了保证系统在工业电磁环境中免受或减少内外电磁干扰，必须从设计阶段开始便采取抑制措施：抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径、提高装置和系统的抗干扰能力。 控制系统的抗干扰是一个系统工程，要求制造单位设计生产有较强抗干扰能力的产品，使用部门在工程设计、安装调试和运行维护中予以全面考虑，才能保证系统的电磁兼容性的运行可靠性。 3.1设备选型 在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，尤其是抗外部干扰能力，如采用浮空技术、隔离性能好的控制系统系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩，国内工业现场的电磁干扰相比欧美地区高许多，对系统抗干扰性能要求更高，因此要求进口设备的抗干扰能力更高。 3.2综合抗干扰设计 主要考虑来自系统外部的几种干扰抑制措施。主要包括：对控制系统及外引线进行屏蔽以防空间辐射电磁干扰；对外引线进行隔离、滤波，特别是动力电缆，分层布置，以防通过外引线引入传导电磁干扰；正确设计接地点和接地装置，完善接地系统。另外还必须利用软件手段，进一步提高系统的安全可靠性。 4抗干扰措施 4.1采用性能优良的电源 在控制系统中，电源占有极重要的地位。电源干扰串入控制系统主要通道（如CPU电源、I/O电源等）、变送器供电电源和与控制系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在，对于控制系统供电的电源，一般都采用隔离性能较好电源，而对于变送器和控制系统的供电电源，并没受到足够的重视，虽然采取了一定的隔离措施，但效果不大。所以，对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大（如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术）的配电器，以减少控制系统的干扰。目前采用在线式不间断供电电源（UPS）供电，提高供电的安全可靠性。并且UPS还具有较强的干扰隔离性能，是一种理想电源。 4.2电缆的选择及敷设 为了减少动力电缆辐射电磁干扰，尤其是变频装置馈电电缆，采用了铠装屏蔽动力电缆，从而降低了动力线产生的电磁干扰。 不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层敷设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠近平行敷设，以减少电磁干扰。 4.3正确选择接地方式，完善接地系统 接地的目的通常有2个，其一为了安全，其二为了抑制干扰。完善的接地系统是控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。 信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在控制系统侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接地。
抗干扰设计原则
抗干扰设计原则-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
抗干扰设计原则 1.电源线的设计 （1）选择合适的电源 （2）尽量加宽电源线 （3）保证电源线、底线走向和数据传输方向一致 （4）使用抗干扰元器件 （5）电源入口添加去耦电容（10~100uf） 2.地线的设计 （1）模拟地和数字地分开 （2）尽量采用单点接地 （3）尽量加宽地线 （4）将敏感电路连接到稳定的接地参考源 （5）对pcb板进行分区设计，把高带宽的噪声电路与低频电路分开 （6）尽量减少接地环路（所有器件接地后回电源地形成的通路叫“地线环路”）的面积 3.元器件的配置 （1）不要有过长的平行信号线 （2）保证pcb的时钟发生器、晶振和cpu的时钟输入端尽量靠近，同时远离其他低频器件 （3）元器件应围绕核心器件进行配置，尽量减少引线长度 （4）对pcb板进行分区布局 （5）考虑pcb板在机箱中的位置和方向 （6）缩短高频元器件之间的引线 4.去耦电容的配置 （1）每10个集成电路要增加一片充放电电容（10uf） （2）引线式电容用于低频，贴片式电容用于高频 （3）每个集成芯片要布置一个的陶瓷电容 （4）对抗噪声能力弱，关断时电源变化大的器件要加高频去耦电容 （5）电容之间不要共用过孔 （6）去耦电容引线不能太长 5.降低噪声和电磁干扰原则 （1）尽量采用45°折线而不是90°折线（尽量减少高频信号对外的发射与耦合）（2）用串联电阻的方法来降低电路信号边沿的跳变速率 （3）石英晶振外壳要接地 （4）闲置不用的们电路不要悬空 （5）时钟垂直于IO线时干扰小 （6）尽量让时钟周围电动势趋于零 （7）IO驱动电路尽量靠近pcb的边缘 （8）任何信号不要形成回路 （9）对高频板，电容的分布电感不能忽略，电感的分布电容也不能忽略
AI-6000K全自动介质损耗测试仪说明书
AI-6000K全自动介质损耗测试仪说明书 一、产品简介： 介损测量是绝缘试验中很基本的方法，可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质，以及局部缺陷等。在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的最基本方法。AI-6000K自动抗干扰精密介损测试仪突破了传统的电桥测量方式，采用变频电源技术，利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算；达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便；电源采用大功率开关电源，输出45Hz和55Hz纯正弦波，自动加压，可提供最高10千伏的电压；自动滤除50Hz干扰，适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。 二、安全措施 1、使用本仪器前一定要认真阅读本手册。 2、仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。 3、本仪器户内外均可使用，但应避开雨淋、腐蚀气体、尘埃过浓、高温、阳光直射等场所使用。 4、仪表应避免剧烈振动。 5、对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。 6、在任何接线之前必须用接地电缆把仪器接地端子与大地可靠连接起来。 7、由于测试设备产生高电压，所以测试人员必须完全严格遵守安全操作规程，防止他
人接触高压部件和电路。直接从事测试的人员必须完全了解高压测试线路，及仪器操作要点。非从事测试人员必须远离高压测试区，测试区必须用栅栏或绳索、警视牌等清楚表示出来。 8、仪器的调整维修和维护，必须在不加电情况下进行，如果必须加电，则操作者必须非常熟悉本仪器高压危险部件。 9、保险管损坏时，必须确保更换同样的保险，禁止更换不同型号保险或将保险直接短路使用。 10、仪器出现故障时，关闭电源开关，等待一分钟之后再检查。 三、可测试参数 仪器可测量下列参数并数字显示： 被测试品的电容量值CX，以pF或nF为单位，1nF=1000pF。 被测试品的介质损耗值tgδ，以%显示。 四、性能特点 1、仪器采用复数电流法，测量电容、介质损耗及其它参数。测试结果精度高，便于实现自动化测量。 2、仪器采用了变频技术来消除现场50Hz工频干扰，即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。 3、仪器采用大屏幕液晶显示器，测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。
控制系统抗干扰分析及解决方法
控制系统抗干扰分析及解决方法 【摘要】工业控制系统的检测信号一般比较微弱，干扰信号不能有效解决，则会严重影响系统的正常工作。尤其是现在单片机ARM 技术的广泛应用，对信号的要求也越来越高，微弱的干扰都会影响整个系统的稳定性。本文以开发设计、检测调试过程中的实际经验为例，从原理图设计、PCB布线等方面详细讲述了干扰信号的产生及消除方法，是理论与实际的经验总结。 【关键词】抗干扰；信号；毛刺 1 概述 工业控制系统的任务是根据现场的测量信号，经分析比较后控制继电器完成预定操作。但现场测量信号往往比较微弱，比如负荷电流、零序电流、电压等，由于干扰信号的存在，当干扰信号强度较大时，有用的测量信号淹没在杂乱的干扰信号中，系统无法得到正确的测量结果，严重影响系统的正常工作，甚至造成误判或误动。本文以馈电开关保护器研发过程中发现的电磁干扰及处理方法加以叙述，供同行们借鉴参考。 2 干扰的形成及处理 该馈电开关采用外部开关电源供电，本身噪声及纹波较大，若直接送给保护器系统，将形成较大的干扰源，解决方法是利用磁珠与电容组成L型滤波电路，磁珠的电感量不易大，以直插（3.5*6mm）或六孔磁珠为宜，电容选用470uF/50V 电解电容。磁珠可以减缓因电流突变产生的干扰，而电容则可以减缓因电压突变产生的干扰。 （1）模拟地与数字地要物理分开，从器件布局、PCB走线、铺地都要隔离，然后通过一磁珠或0Ω电阻连接。磁珠选用直插的，电阻的功率要大，1W为宜，若表贴器件选择1812封装。 （2）每个数字器件的VCC附近布置一个0.01uF陶瓷电容，用于减小高低电平变化时产生的突变干扰，俗称“去耦”。 （3）模拟信号在放大器处理过程中每步增加一个0.01uF陶瓷电容，该电容对高频信号敏感，可有效的将高频干扰信号滤除，而对工频待测信号则不敏感，允许传感器信号正常通过。 （4）开关量采用光耦隔离，开关量输入的隔离光耦采用TLP181或TLP121，该光耦的导通压降0.3mm。2）布线不拐90°弯。3）尽量少过孔，过孔的焊盘外径为孔径的一倍关系，如0.7/0.35mm。4）地线不走线，以铺地连接。交流电源不得进入铺地范围，铺地采用网格形式。5）器件布局规则：继电器、电源远离CPU、模拟量采样电路。6）晶振器件下面不得走线。
单片机控制系统的抗干扰设计
单片机控制系统的抗干扰设计 摘要：单片机相关控制的灵敏度和系统所受的干扰具有一定的正相关关系，对 单片机的控制系统而言，具有较高的灵敏度才能确保系统运行正常，但灵敏度越高，系统受到的干扰就越强，设计单片机控制系统时需要重视其抗干扰能力，确 保系统能够稳定运行。 关键词：单片机；控制系统；抗干扰设计 引言 单片机控制系统是集通信技术、计算机技术以及自动化控制技术于一体的工 业通用自动控制系统，其不但操作便捷、扩展性能好，而且还具有较强的控制功能，目前已在我国电力、化工、交通以及冶金等行业得到广泛的应用。但由于工 业作业环境较为恶劣，使得单片机容易被电源波形畸变、电磁设备启停等影响而 受到干扰，使得信号接收能力大大下降，进而对测量的质量与效率造成了影响， 严重的还会对单片机的软件、硬件造成损坏，使其难以正常运作。所以，加强单 片机控制系统的抗干扰设计，正确掌握其干扰源，并采取针对性的改进措施来提 高其抗干扰能力，对单片机控制系统功能的正常发挥有着重要的作用。 1系统干扰源及干扰因素 1.1现场干扰源 电磁干扰一般分为两类，即传导和辐射。传导类型的干扰主要是通过金属、 电感、电容以及变压器传播的；而辐射类型干扰的传播途径很多，比如设备外壳 和外壳上的缝隙，设备间的连接电缆，甚至是一根导线也可以成为辐射类型干扰 的传统途径。这两种干扰往往是相辅相成的，并且在干扰吸收上可以相互转化。 在测控系统中，电磁干扰主要通过“场”进入，即电磁干扰源的能量通过电磁场传 递给测控系统。电场主要是电容性耦合干扰，在导线和电路分布的电容中，干扰 信号进入测控系统。而磁场干扰是互感性耦合干扰，借助导线和电路的互感耦合，干扰信号进入测控系统。 1.2单片机控制系统自身干扰源 单片机控制系统自身干扰源主要包括了散粒噪声、热噪声、常模噪声、共模 噪声以及接触噪声等几方面内容。散粒噪声是由于晶体管基区内的载流子发生随 即扩散，与电子空穴发生复合反应而形成的，其主要存在于半导体原件内部；热 噪声是指在没有连接电源的情况下，仍然有微弱电压存在于电阻两端，电阻两端 出现电子热运动而形成的噪音电压；常模噪声即线间感应噪声或对称噪声，往往 难以将其完全消除；共模噪声恰好与常模噪声相反，其指的是地感应噪声、不对 称噪声或是纵向噪声，该类噪声可以进行消除，但也可由共模噪声转变为常模噪声；接触噪声通常是由于两种材料进行不完全接触，使得电导率出现变化而产生的，常出现在导体连接部位。 2单片机硬件抗干扰设计 2.1电源电路的设计 在单片机控制系统中，将模拟电路电源和逻辑电路电源分离，不仅有利于去 除电源耦合逻辑电路产生的干扰，还可以抑制通过电源耦合对ECU干扰。那么单 片机控制系统电源电路设计过程中，可以采用7812和7805三端稳压集成芯片， 对电源进行负压差保护，避免因其中一个稳压电源故障导致整个电路崩溃。为改 善电源波形，可以采用低通滤波器，从而减少以高次谐波为主的干扰源，从而确
抗干扰设计,硬件抗干扰设计
4.5抗干扰设计 在理想情况下，一个系统的性能仅有该系统的结构及应用元器件的性能指标来决定，但是测控系统在使用过程中，由于内部或外部干扰的影响，在被测信号电压或电流上会叠加干扰信号，通常把这种干扰信号称为噪声。 在检测系统中，噪声对被测信号存在着严重影响，当被测信号微弱时，就会被干扰信号淹没掉，导致数据采集误差；在控制系统中，噪声干扰可能会导致误操作。因此，在分析和设计测控系统时，必须考虑到可能存在的干扰对系统的影响，从硬件和软件上采取相应的措施消除和抑制系统中的噪声，增强系统的抗干扰能力。 所有噪声干扰的形成必须具有三个要素：噪声源、对噪声敏感的接收电路以及噪声源到接收电路间的耦合通道。因此，抑制噪声干扰的方法相应地有三个：抑制噪声源的强度、使接收电路对噪声不敏感、抑制或切断噪声源与接收电路间的耦合通道。多数情况下，须在这三个方面同时采取措施。本自由摆平衡控制系统包括硬件设计和软件设计，所以抗干扰也从软、硬件两方面考虑。 4.5.1硬件抗干扰 1、抑制干扰源 干扰源是指产生干扰的元件、设备或信号，交流电源的干扰是电路系统的干扰源之一。电源干扰是指电源过压、欠压、浪涌以及产生的尖峰等电压噪声，通过电源内阻耦合到电路中。本次设计使用了交流稳压器，保证电源电压的稳定性，同时使用低通滤波滤掉高次谐波，改善电源波形。电路板上的每个IC的电源与地端都并接一个作为本集成电路的蓄能电容，提供和吸收集成电路开关瞬间的充放电能；另一方面旁路滤掉该器件的高频噪声。 2、切断干扰的耦合通道 信号通道，无论是传输导线还是模拟或数字输出通道，都是干扰串入的通道。本次设计中，处理器发出的脉冲信号与电机驱动电路之间采用了光电耦合器进行隔离，从而有效地抑制尖峰脉冲及其他噪声干扰。传感器的输入端也采用了运算放大器跟随输出，并设置了滤波电路，抑制输入端。这样ARM核心处理器系统与外界完全隔离开来，极大的提高了控制器的抗干扰能力，增加了系统的可靠性。 4.5.2 软件抗干扰 硬件抗干扰措施的目的是尽可能切断干扰进入测控系统通道，因此是十分必要的。但是当干扰严重时，有可能使运行程序发生混乱导致程序跑飞或进入死循环，这时需要进一步借助软件措施去克服某些干扰。软件抗干扰技术是当系统受干扰后是系统恢复正常运行或输入信号受干扰后去伪求真的一种辅助方法，具有设计灵活、节省硬件自愿等优点。 在测控系统软件中，采用了一下抗干扰方法： 1、指令冗余 程序跑飞之后，往往将一些操作数作为指令码执行，从而引起整个程序的混乱，所谓“指令冗余”，就是在一些关键的地方插入一些单字节的空操作数作为指令代码执行的错误，而是在连续执行几个空操作后，继续执行后面的程序，是程序恢复正常运行。通常只在一些对程序的流向其关键作用的指令前面插入两条NOP指令，指令冗余使用过多会降低程序执行效果。 2、利用Watchdog（看门狗）使CPU复位 当程序跑飞到一个临时构成的死循环中时，只能依靠看门狗解决。看门狗电路所起的作用是一旦CPU运行出现故障，就强制对CPU进行硬件复位，使整个系统重新处于可控状态，CPU复位是程序跑飞后使其恢复正常运行的最简单有效的方法。
SX-9000全自动介质损耗测试仪使用说明书
SX-9000全自动介质损耗测试仪使用说明书全自动介质损耗测试仪 使 用 讲 明 书
目录 1概述 (2) 2技术指标 (2) 3内部结构与工作原理 (3) 4使用和操作 (5) 5注意事项 (9) 6仪器成套性 (9) 7保管及免费修理期限 (9) 8附录1、2、3…………………………………..……...（10-12） 1.概述 SX-9000（CVT）型全自动介质损耗测试仪是在我公司生产智能化介质 损耗测量仪和变频（异频）抗干扰介质损耗测试仪之后，研制成功第五代 一种新型的测量仪，随着城乡电网改造的持续深入，更高电站越来越多， 倒相法、移相法，已不能满足现场测试需求，异频测量（变频），把50HZ 变成其它频率，能够排除干扰。但由于电子技术的限制，其变频后的频率 一样离50HZ有一定距离，其50Hz条件下的电容值cx及tgδ值是换算模拟出来的，与真实工频测试有一定的距离，专门对少数被试品，测出数据 就有明显误差，通过综合比较，现研制一种新型介质损耗测量仪，其原理 不改变频率，能得到50HZ条件下电容值cx及tgδ值，提升测量可靠性和准确性，完全抑制电场干扰，满足电场下的使用要求，SX-9000（CVT）型全自动介质损耗测试仪体积最小，重量最轻，便于携带。有灵活的扩展性， 通过接口与运算机连接，使用强大的软件附件，对仪器升级，人性化设计，
全自动操作本仪器适合500kv及以下电站有干扰现场的试验。本仪器通过 国家电力研究所及行业专家的鉴定，并获得国家高电压计量站的校准证书。 ●具有多种测量方式，可选择正/反接线、内/外标准电容器、CVT和内/外试验电压进行测量。正接线可测量高压介损。 ●测量电容式电压互感器（CVT）时，无需其它外接设备。 ●内置SF6标准电容器，tgδ<0.005%,受空气湿度阻碍小。 ●抗干扰成效好；能有效地排除强烈的电场干扰对测量的阻碍，适用 于500kv极其以下电站的强干扰现场试验。 ●高压短路和突然断电时，仪器能迅速切断高压，并发出警告信息。 ●测量重复性好，电压线性好（测量准确度不受电压阻碍） ●一体化结构，重量适中，便于携带。 ●大屏幕带背光中文液晶显示器信息提示操作，使用方便。 ●仪器自带打印机，及时储存测试数据。 ●高压电缆连接至试品，保证安全；仪器未接地报警，安全措施完备。 2.技术指标 2.1额定工作条件 2.1.1环境温度：0~40℃（当温度超出20℃±5℃时，每变化10℃仪器差不多误差的改变量不超过差不多误差限的1/2。） 2.1.2相对湿度：30%~85% 2.1.3供电电源：市电。电压：220V±22V, 频率：50±1Hz 2.2外型尺寸：a×b×h,mm:450×330×380 2.3仪重视量：不大于18kg 2.4电子电路功耗：不大于40VA 2.5测量范畴： 2.5.1介质损耗（tgδ）: 0~1 辨论率0.0001 2.5.2电容量（Cx）: ≤60000PF 最小辨论率0.01P F 2.5.2.1内接方式 试验电压试品电容量
异频全自动介质损耗测试仪技术规范书
产品技术规范书 （图片仅供参考） 设备名称：异频全自动介质损耗测试仪型号： 生产厂家： 产品编码： 品牌：
一、概述 异频全自动介质损耗测试仪是发电厂、变电站等现场或实验室测试各种高压电力设备介损正切值及电容量的高精度测试仪器。仪器为一体化结构，内置介损测试电桥，可变频调压电源，升压变压器和SF6 高稳定度标准电容器。测试高压源由仪器内部的逆变器产生，经变压器升压后用于被试品测试。频率可变为50Hz、47.5Hz\52.5Hz、45Hz\55Hz、60Hz、57.5Hz\62.5Hz、55Hz\65Hz，采用数字陷波技术，避开了工频电场对测试的干扰，从根本上解决了强电场干扰下准确测量的难题。同时适用于全部停电后用发电机供电检测的场合。该仪器配以绝缘油杯加温控装置可测试绝缘油介质损耗。 二、性能特点 1、超大液晶中文显示 操作简单，仪器配备了高端的全触摸液晶显示屏，超大全触摸操作界面，每过程都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用。轻轻点击一下就能完成整个过程的测量，是目前非常理想的智能型介损测量设备。 2、海量存储数据 仪器内部配备有日历芯片和大容量存储器，保存数据200组，能将检测结果按时间顺序保存，随时可以查看历史记录，并可以打印输出。 3、科学先进的数据管理 仪器数据可以通过U盘导出，可在任意一台PC机上通过我公司专用软件，查看和管理数据。 4、多种测试模式 仪器能够分别使用内高压、外高压、内标准、外标准、正接法、反接法、自激法等多种方式测试；在外标准外高压情况下可以做高电压（大于10kV）介质损耗。 5、CVT测试一步到位 该仪器还可以测试全密封的CVT（电容式电压互感器）C1、C2的介损和电容量，实现了C1、C2的同时测试。该仪器还可以测试CVT变比和电压角差。 6、不拆高压引线测量CVT 仪器可在不拆除CVT高压引线的情况下正确测量CVT的介质损耗值和电容值。 7、CVT反接屏蔽法测量C0