В настоящее время большинство тестеров сопротивления контура на рынке используют типичный метод измерения проводом компании fHV Hipot Electric Co., Ltd. Источник высокочастотного импульсного питания обеспечивает испытательный ток более 100 А. При нажатии кнопки измерения источник высокочастотного импульсного питания выдает испытательный ток более 100 А. Одновременно цепь выборки начинает осуществлять выборку сигнала, полученный сигнал усиливается усилителем, аналоговый сигнал преобразуется в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем (АЦП), после чего данные фильтруются, рассчитываются и обрабатываются микропроцессором, а затем передаются на дисплей для отображения измеренных значений тока и сопротивления. Кроме того, при разрыве или плохом соединении цепи измерения тока прибор определяет наличие плохого соединения или обрыва цепи тока на основании напряжения на шунте тока.
1. Проблемы с существующими методами испытаний
Тестер петлевого сопротивления, разработанный в соответствии с традиционным принципом проектирования, выявил распространённую проблему при полевых испытаниях: когда в цепи подключения напряжения тестера имеется плохой контакт или обрыв, тестер также отображает какое-либо значение, и в этом случае возникают следующие ситуации:
(1) Цепь измерения напряжения разомкнута, и на испытательном участке отсутствуют сильные помехи электрического поля. В этом случае дифференциальное входное напряжение усилителя практически равно нулю, поэтому показание прибора близко к нулю. Если испытатель обладает достаточным опытом проведения полевых испытаний, он может определить, что в измерительных проводах цепи напряжения прибора возникла неисправность. После устранения неисправности измерительных проводов цепи напряжения прибора можно получить окончательный корректный результат испытания; если же у испытателя недостаточно опыта проведения полевых испытаний, возможно ложное заключение о неисправности самого прибора, что приведёт к прекращению испытания, замене или ремонту прибора, задержке времени отключения питания и созданию ненужных трудностей при проведении испытаний.
(2) В цепи напряжения плохой контакт. В большинстве случаев после длительной эксплуатации на внешней поверхности клеммной колодки выключателя образуется оксидная или масляная пленка. Это может произойти при подключении измерительного зажима напряжения измерителя сопротивления контура к такой клеммной колодке. При плохом контакте сам измерительный зажим напряжения также создает определённое переходное сопротивление. Когда переходное сопротивление достигает значения, равного внутреннему сопротивлению цепи выборки напряжения, это окажет серьёзное влияние на результаты испытаний.
(3) Цепь напряжения находится в состоянии разомкнутой цепи или имеет плохой контакт (сопротивление контакта R1 бесконечно при разомкнутой цепи), а на месте проведения испытаний присутствуют сильные электромагнитные помехи, например шина находится под напряжением. В этом случае заряженная шина через конденсатор с воздухом в качестве диэлектрика создаёт помехи двум частям испытательного устройства. Испытательный провод напряжения под действием помех вызывает появление дифференциального напряжения на концах измерительной линии напряжения петлевого испытателя.
Если помехи значительны, измеритель петлевого сопротивления покажет значение, намного превышающее сопротивление испытуемого изделия. В этом случае, если у оператора измерителя имеется достаточный опыт проведения полевых испытаний, он, возможно, сможет определить аномальность результата испытания, что привлечёт внимание и в конечном итоге позволит получить правильный результат испытания. Однако если у оператора недостаточно опыта, он может ошибочно заключить, что сопротивление коммутационной цепи превышает норму, и применить метод ремонта при отключённом питании для устранения дефекта, что приведёт к ненужным потерям в процессе производства электроэнергии.
Если интенсивность помех не слишком велика, а значение, отображаемое прибором, находится в пределах допустимого диапазона сопротивления выключателя, то такая ситуация аналогична результату ситуации «(2) Плохое соединение цепи напряжения», что также может привести к ошибочным выводам.