电缆识别仪技术说明-电缆故障测试仪
电缆识别仪是根据电力行业需要而研制的一种专用仪器。电缆识别仪是电力电缆架设、迁移维护、故障处理中用来识别电缆的运行状况，识别多条同型号电缆故障测试仪技术应用电缆中欲寻找的电缆，电缆识别仪也可以准确的寻找短路电缆（短路电阻约等于零）的短路点。具有识别电缆准确、快速、操作简单、应用场合宽等特点。
FCI2086电缆识别仪由主机和探测器二部分组成，主机主要产生特殊的脉冲调制信号电缆识��仪，加至停运行的被寻找电缆上，由探测器在现场寻找被测电缆，当探测器检测到施加特殊信号的电缆时，电缆故障探测仪探测器发出断续声光提示，探测器上电表指针与施加信号调制频率同步摆动，其它电缆上由于探测到信号太电缆识别仪小，通过电表指示幅度与声光信号的强弱很容易寻找出被寻找的电缆。探测器是一种电磁感应式探测器，它具有声、光、电三种指示。当探测到信号时，同时发出声、光提示和电表指示，探测器使用时，电流钳卡住电缆即可。
结构说明：
结构说明
主机
输出指示：表头摆动的数值即为主机输出电流值的大小。
电源开关：用于接通电源与关闭电源。
输入电源：外接AC220V50HZ电源，电源插孔下部为10A保险丝座。
工作指示：此指示灯表明主机内部电路的工作情况，不做输出情况的指示。
输出A端子：可将输出线直接插入插孔也可将旋扭转开接线，另一端接于电缆芯线。
输出B端子：作用同于“输出A端子”，A、B端子接线可以互换但习惯上A接于芯线，B接于系统地线。
输出调节：主要是调节回路电流的大小具体情况可根据探测器接收情况而定。
2、电流钳
电流钳：将电流钳卡住电缆可直接接收在电缆上传输的特殊信号。
信号接收器增益旋钮：可旋转增益旋钮提高或减小探测器接收信号的灵敏度。
显示屏：屏中电流表指示为接电缆识别仪收电流强弱的指示。
电池仓：打开后盖可取出电池，当电池无电时可由此更换。
性能指标：
主机
电源：AC 220V 50HZ±10%
输出功率：1KVA 间歇调制方式
电源保险：10A *大输出电流20A
2、探测器
电源：DC 9V±10%
探测方式：感应式
探测电流范围：AC 1-30A
使用方法与操作步骤：
电缆识别仪主机的基本原理是，由主机产生一特殊频率的电流信号，此信号加于被测电缆上，在被测电缆的周围产生一个以被测电缆为圆心的环形磁场，利用本仪器的探测器沿着电缆接收这个特殊的电流磁场，当接收到的信号*强时，此电缆即为被寻找的电缆。本仪器有一个信号接收器增益旋钮，大电流发生器用来调节信号的强弱，“**”为弱信号，“右旋”为强信号。
操作步骤：
使待寻找电缆处于不带电状态，并找出该电缆的始端。
将主机信号“输出A”端子电缆识别仪输出夹，夹于被测电缆无故障芯线上。“输出B”端子输出夹，夹于配电室系统地上。
将被测电缆两端接地线全部拆掉。
将被测电缆终端同同一芯线接于系统地上，而且要接地可靠。接线如图3。
图3测试示意
接通主机电源，打开电源开关，使主机产生的调制信号送至被测电缆，调节输出，使电流表有指示输出，且不要输出太大。
连接好电流钳及绝缘油信号接收器并打开接收器开关，绝缘油介电强度测试仪将电流钳卡住电缆被测电缆，介电强度同时旋转增益旋钮，使声、光及电表指示达到要求，然后再带电流钳及信号接收器到要寻找的位置，同样将电流钳卡住电缆每一条待测电缆，当寻找到被测电缆时会有很明显的区别，碰到特殊场合通过增益旋钮来提电缆识别仪高探测器的可灵敏度。
特殊应用：
为输入电阻高，所以信号源电阻产生的误差可忽略不计，象模拟记录仪等要进行大幅度零点移动的仪表可使用本电路。例如，要记录正负10V电压的变动情况，可把信号从A输入，由外部基准电压发生器产生的10.000V电压从B输入，如果记录仪的灵敏度不够，可使A-B的输出具有增益G。使用普通OP放大器或隔离放大器时要注意零点漂移。但是增益漂移往往可以忽略，遇到这种情况，可先把偏差扩大，然后再记录，就能搞清漂移状态。
电路工作原理
本电路也叫仪表放大器，带★的R0用来选定增益，可根据电路图中的公式求出。如果去掉RO，OP放大器A1和A2是标准的差动的放大电路，R3~R6要匹配，应使用正负0.1%误差的电阻，或准备多个正负1%的电阻，分别测出其阻值，从中选择误差小的4对，如果不提高精度，同相电压变化引起的误差就会加大。
在全量程200欧~20兆欧范围内以10倍为单位分档，并转换成0~2V的电压输出。如要测量开口闪点测定仪小于200欧的电阻，应加大工作电流，可把OP放大器的电流增强换成允许集电极电缆识别仪功耗更大的晶体管。测量大电阻2M、20M时R取计算值的1/10，基准电压降到-0.2V。
基准电压生成电路：用反相放大器A1把约8.3V的电压衰减到-2.0V。输出电流在*小电阻档是10MA，为了减轻OP放大器的负担，用TT1来增强电流。
元件的选择
决定测量精度的主要因素有基准电压稳定度、基准电阻的**精度以及在高阻档OP放大器的输出偏流IB、偏压漂移V/△T等，因此必须选用低漂移的FET型OP放大器，因为基准电阻、分压电阻R13、R14的稳定度和精度要求较高，所以*好选用阻值误差为正负0.25%、温度系数为正负25PPM/度左右的电阻。齐纳二极管1S2192其置偏电流必须在10MA左右才具备稳定性，但也可换成2.5V的禁带间隙基准，这时A1的放大倍数应为2/2.5=0.8倍。
研究纳米级材料的电气特性通常要综合使用探测和显微技术对感兴趣的点进行确定性测量。但是，必须考虑的一个额外因素是施加的探针压力对测试结果的影响，因为很多材料具有压力相关性，高压试验变压器压力会引起材料的电气特征发生巨大的变化。
现在，一种新的测量技术能够将纳米材料的电气和机电缆识别仪械特性表示为施加探针压力的函数，为人们揭示之前无法看到的纳米现象。这种纳米级电接触电阻测量工具（美电缆识别仪国明尼苏达州明尼阿波利斯市电缆识别仪Hysitron公司推出的nanoECR™）能够在高度受控的负载或置换接触条件下实现现场的电气和机械特性测量。该技术能够提供多种测量的时基相关性，包括压力、置换、电流和电压，大大增加我们能够从传统纳米级探针测量中所获得的信息量。这种测量是从各类纳米级材料和器件中提取多种参数的基础。
发现、掌握和控制纳米材料表现的独特属性是当代科学研究的热点。掌握它们的机械特性、电气特性和失真行为之间的关系对于设计下一代材料和器件至关重要。nanoECR系统有助于这些领域的研究，可用于研究纳米材料中压力导致的相位变换、二极管行为、隧穿效应、压电响应等现象。
新测量方法
纳米技术应用的多样性为耦合机械测量与电气测量，同时又实现高精度、可重复性和探针定位，提出了一系列的特殊挑战。根据探针/样本的接触状态，电流量级可能从几pA到几mA，电压量级从几µV到几V，施加的探针压力从几nN到几mN，探针位移从几Å到几µm。此外，纳米触点独特的几何尺寸也使我们面临着很多技术难题。
基于这些原因，Hysitron公司研制出了一套集成接地电阻测试仪了HysitronTriboIndenter™纳米机械测试仪和2602型双通道数字源表（俄亥俄州克里夫兰市，吉时利仪器公司产品）的系统。该系统还包括一个导电样本台、一个获**授权的电容（nanoECR）转换器和一个导电硬度探针（如图1所示）。该转换器能够通过电流，无需给探针连接外部导线，从而*大限度地提高了测试精度和可重复性。这种“穿针”式测量结构确保了**接触，有助于减少可能出错的来源。
v
该系统还包括一个完电缆识别仪整集成的数据采集系统，支持压力-位移和电流-电压测量之间的实时关联。用户可以在这一采集系统上连接辅助测试仪，进行实时测量并提取其他所需的参数。通过其用户界面可以在很宽的负载和位移控制条件下方便地配置所有的测试变量。这一特点得益于数字源表的板载测试脚本处理器，它能够自动运行测试序列，为其他硬件元件提供同步，尽可能地减少系统各个部分之间的时序/控制问题。
探针加载/撤除的速度也会影响材料的电气特性。例如，变压器容量测试仪在硅表面从*大负荷压力下快速撤除探针将会形成α-Si，表现出完全不同的电气特征。这类测量对于诸如硅基MEMS和NEMS器件的研究是非常关键的。在这类器件中，对小结构施加的小压力会转变成大压力，引起材料内部微结构的变化，进而决定材料的电气和机械特性。
系统操作
在测试过程中，探针被推进到样本表面，同时连续监测位移。根据压力和位移数据可以直接计算出样本的硬度和弹性模量。对于电气参数，吉时利数字源表向导电台加载一个偏压，待测器件（DUT）与导电台实现电气耦合。当导电硬度探针刺入材料，系统就可以连续测量电流、电压、压力和位移。
压力驱动/位移检测功能通过静电驱动的转换器实现，具有极低的测量噪声和极高的灵敏度。转换器/探针组合安装在压电定位系统上，实现了样本拓扑结构的扫描探针显微（SPM）成像和非常**的测试定位。
在典型测量过程中，数字源表的一个通道用于实现源和测量操作，另一个通道用作电缆识别仪电流到电压放大器，将电流数据传输到控制计算机。控制软件极其灵活，允许用户指电缆识别仪定并测量源电流和电压的幅值，对预定义的压力或位移点进行I-V扫描。用户通过nanoECR软件界面控制所有的数字源表功能，无需手动修改仪表本身上的参数。凭借该软件的灵活性和自动化的测试例程，用户无需手动操作，能够测试*具挑战性的样本。测试时间高度取决于用户定义的变量，但是普通的测试序列耗时只有大约1分钟。
Hysitron nanoECR系统分辨率、精度和噪声指标为：
• 压力分辨率：1nN
• 压力白噪声：100nN
• 位移分辨率：0.04nm
• 位移白噪声：0.2nm
• 电流分辨率：5pA
• 电流白噪声：12pA
• 电压分辨率：5µV
• X-Y定位精度：10nm
硅相位变化的例子
对于研究探测过程中压力导致的相位变换（参见参考文献），硅是一种很好的电缆识别仪材料实例。在探针加载/撤除过程中随着探针压力的增大/减小，处于移动探针下的纳米变形区内会出现一系列相位变换。在加载探针的过程中，Si-I（菱形立方晶体结构）在大约11～12GPa的压力下将转变为Si-II（高压开关金电缆识别仪属β-Sn)。高压开关机械特性测试仪在撤除探针时随着探针/样本接触压力的减小，测试仪将会进一步出现从Si-II到Si-III/XII的转变。
图2给出了施加的压力和测得的电流与探针位移之间的关系曲线。当探针接触硅表面时，压力-位移图是一条相对连续的曲线，而电流-位移图在大约22nm的探针位移下出现不连续现象，表明发生了Si-I到Si-II的相位变换。在逐渐撤除探针过程中，压力-位移和电流-位移的测量结果中都明显出现了Si-II到Si-III/XII的相位变换。这些变换出现得相当突然，我们将其看成是突入（pop-in）和突出（pop-out）事件，并在图2中标明。
电缆故障测试仪 www.shrixing88.com