瞬时通断测量仪测量方法

控制开关的办法难于完成测量，需采用其他办法进行继电器触点通断过程的模拟。首先对继电器触点处电压波形进行分析，由于瞬时通断测量仪接入抖闭触点的电压为6 V，通过抖断触点的电流为10 mA，当继电器触点出现抖闭现象时电压波形应如图3 所示(抖闭触点在正常状态时所加的+6 V 电压在抖闭状态时被直接短路，电位被钳制在0 V)，形成一个负跳变脉冲，其抖闭时间为脉冲宽度，而出现抖断触点的电压波形如图4 所示。

分析方法与对抖闭分析方法类似，只是电压状态变化过程相反，出现一个正跳变脉冲。分析出采集的电压波形，在瞬时通断测量仪对抖闭、抖断状态出现时的触点通、断状态的模拟可转化为对触点通、断状态发生时电压的模拟，通断时间测量转化为脉冲宽度的测量，选择好触发电平，用标准脉冲宽度信号就可以完成测量。

图3 抖闭触点波形图

图4 抖断触点波形图

3.4 测量系统的组建及工作原理

3.4.1 测量系统的组建

根据信号采集方式和测量波形的分析，按图5 组建测量系统。

图5 瞬时通断测量仪测量系统图

3.4.2 设备安全考虑

测量需用一个脉冲源，考虑到被测设备采集端存在电压，如果直接和脉冲发生器连接，脉冲源输出端就要承受反向电压，这样对脉冲源的输出电路安全构成威胁，经分析，只要正确设置脉冲发生器，这种危险可以避免。

对抖闭触点连接：被测采集端其中一根连接线有+6 V 的电压；另一根电压为0 V，所以设置脉冲发生器常态为+6 V，抖闭时为0 V 的负脉冲，这样在这个脉冲发生器输出端和被测采集输入端组成的回路中，在常态时两源的电压大小相等，方向相反，互相抵消，回路电流基本为零，如图6所示，这种情况对脉冲源是安全的。

对抖断方式连接：设置脉冲发生器输出脉冲常态为0 V，瞬断时为 +6 V 正单次脉冲，这种方式常态时对脉冲源不存在反向电压。瞬断时只有脉冲源对被测物施加一个正脉冲，脉冲源输出端无反压，设备是安全的。

图6 对抖闭触点回路常态时电路

3.4.3 实际脉冲波形和原因

利用数字示波器观察测量脉冲波形，发现数字示波器观察到的两种接法测量波形与图3、图4 所示的波形有很大差异，其波形见图7、图8，测量数据存在较大误差，其原因是当瞬时通断测量仪测量部分的触发电平在图3、图4 的波形所示的脉冲沿上时，则瞬时通断测量仪可以测量到脉冲，否则测量仪将测不到信号，所以需要进行脉冲波形调试；经分析，产生这样的问题原因是：由于脉冲发生器存在输出阻抗，瞬时通断测量仪的测量部分也存在输入阻抗，它和脉冲发生器输出阻抗构成的回路中必然存在电压分配，在脉冲作用时同样存在电压降，这种电路的分压作用必然引起脉冲幅度的减小。

图7 测量抖断触点脉冲图

3.4.4 脉冲波形的调试

测量所要求的脉冲波形要能真实反映继电器触点上电压的变化，需对非理想的波形进行必要的调试。

测量脉冲电平值分为两种：一种是脉冲顶值；另一种是脉冲底值。这两种电平在两种测量方式下均可进行修正，并用数字示波器观察：脉冲底值可通过调节脉冲发生器的直流偏移(即在组成的测量回路中增加一个可变直流电源)，抵消瞬时通断测量仪的+6 V 探测电压对被测信号输入端电位的影响(或10 mA 短路电流的影响)，使脉冲底值达到图3、图4 所示意的要求；另一方面，增加脉冲发生器输出幅度可达到测量要求的幅值。

测量的脉冲波形调试好后，对抖闭、抖断时间的测量采用直接测量法，只需改变标准脉冲宽度就可以测量其全范围的时间。

3.4.5 检测灵敏度的测量

瞬时通断测量仪的抖闭故障在断开触点的压降幅度小于负载电压的5%~90%，且脉冲宽度大于所设置的抖闭宽度值时判触点出现抖闭故障；另一方面，闭合触点的压降幅度大于负载电压的5%~90%时，且脉冲宽度大于所设置的抖断宽度值时判触点出现抖断故障。在脉冲调节完成以后，把电压变化百分比换算成触发电平值，调试后的脉冲电平值可信度高，具体测量方法类似于脉冲设备检定项目中最小触发的测量，测量过程不再重复。

3.4.6 测量数据验证

采用此方法，用1 台瞬时通断测量仪(型号D38-6B)、示波器(型号LC584AM)和脉冲发生器(型号8114A)组建测量系统进行验证。抖闭时间为1 μs 时：测量脉冲源标准值为1.000 0 μs，重复性0.000 2 μs；抖断时间为10 μs时：测量脉冲源标准值为10.007 μs，重复性0.008 μs，测得被测设备抖闭时间为1.01 μs，抖断时间为10.2 μs，而被测设备此项技术指标为±5%，所以完全满足测量要求。

3.4.7 实际应用

瞬时通断测量仪这类仪器是多通道的试验检测设备，测量通道可多达50 路，在实际工作中采用此方法模拟继电