交直流耐電壓擊穿強度試驗機測量精度控制方法

交直流耐電壓擊穿強度試驗機測量精度控制方法

測量精度控制需從系統(tǒng)溯源、環(huán)境補償、硬件優(yōu)化及測試標(biāo)準(zhǔn)化四個維度協(xié)同實現(xiàn)。依據(jù)IEC 60243標(biāo)準(zhǔn)要求，綜合擴展不確定度應(yīng)控制在≤1.5%（k=2），需執(zhí)行以下核心措施：

1. 量值溯源體系建立  

采用三級校準(zhǔn)鏈：標(biāo)準(zhǔn)脈沖電壓發(fā)生器（0.05級）校準(zhǔn)分壓器本體（年穩(wěn)定性≤0.2%），分壓器輸出端經(jīng)8?位數(shù)字多用表（24位AD）采集，每周進(jìn)行線性度驗證（0.1-120kV全量程偏差≤±0.3%）。關(guān)鍵參數(shù)（升壓速率、保持時間）需通過GPS馴服時鐘源（精度±0.1ppm）同步校準(zhǔn)。

2. 動態(tài)環(huán)境補償技術(shù)  

集成溫濕度復(fù)合傳感器（精度±0.5℃/±2%RH），實時修正擊穿電壓值：  

- 溫度補償采用Arrhenius模型，溫度系數(shù)α=0.0035/℃，補償公式：U_T=U_0×[1+α(T-23)]  

- 濕度補償執(zhí)行分段算法：RH＜60%時不修正，RH≥60%時按ΔU=0.12%/(RH-60)線性補償  

- 海拔高度影響通過氣壓傳感器（±10Pa）自動換算空氣密度修正系數(shù)（k_d=δ^m，m=0.8-1.2可調(diào)）

3. 硬件抗干擾優(yōu)化  

- 高壓回路采用三重屏蔽：雙層同軸電纜（介損≤0.001）、電磁屏蔽室（屏蔽效能≥80dB）、光電隔離傳輸（延遲≤1μs）  

- 電極系統(tǒng)實施恒壓力控制（50±0.5N），配置表面微放電檢測模塊（靈敏度0.1pC），消除預(yù)放電干擾  

- 采用動態(tài)基線校正技術(shù)，每周期自動歸零（噪聲電平≤0.05%FS）

4. 測試過程標(biāo)準(zhǔn)化  

執(zhí)行GB/T 1408.1規(guī)定的預(yù)處理流程：試樣恒溫恒濕處理（23℃/50%RH，24h）、三次預(yù)加壓（50%預(yù)計擊穿電壓）、升壓速率智能匹配（根據(jù)材料ε_r自動計算最佳速率）。數(shù)據(jù)采集采用過采樣技術(shù)（采樣率1MS/s，16次均值濾波），擊穿判定設(shè)置雙重驗證（電壓突降＞15%且電流躍升＞500%閾值）。

通過上述方法，可有效控制電壓測量誤差小于等于0.8%、時間控制誤差≤1.2%，滿足UL 746A等標(biāo)準(zhǔn)對介電強度測試的嚴(yán)苛要求。