通斷性測(cè)試

各種各樣的裝置都需要進(jìn)行通斷性檢查，包括電纜成套件、印制板和連接器，以確保這些元件具有預(yù)期的連續(xù)通路。在設(shè)置通斷性測(cè)試時(shí)，工程師必須規(guī)定電阻最大為多少時(shí)裝置是可用的。例如，若測(cè)得的電阻為1Ω或更小，則表示裝置良好。通斷性檢查需要測(cè)量低阻，因此通常使用4線歐姆表進(jìn)行測(cè)量，從測(cè)量值中消除測(cè)量線和開(kāi)關(guān)電阻。

除進(jìn)行通斷性測(cè)試外，往往還會(huì)進(jìn)行隔離電阻或絕緣電阻測(cè)試。尤其對(duì)于多芯電纜，每根導(dǎo)線都形成兩端之間的連續(xù)通路，并且還要求每根導(dǎo)線與其它所有導(dǎo)線隔離。

圖1，通斷性測(cè)試系統(tǒng)

既然通斷性測(cè)試往往涉及到多導(dǎo)線裝置，因此利用一套開(kāi)關(guān)系統(tǒng)將歐姆表自動(dòng)連接到每根導(dǎo)線就非常有用。

圖 1所示為一個(gè)典型的通斷性測(cè)試電路。使用兩組雙刀開(kāi)關(guān)對(duì)20根導(dǎo)線進(jìn)行4線電阻測(cè)量。在2700型多用表/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，為了測(cè)量導(dǎo)線1的電阻，需閉合通道1（Ch.1）。在4線歐姆模式下，將自動(dòng)閉合通道21。對(duì)每根導(dǎo)線重復(fù)以上動(dòng)作。

為了測(cè)量20根導(dǎo)線，就需要2700型帶有7702型40通道差分復(fù)用器模塊。如果同時(shí)測(cè)量的導(dǎo)線超過(guò)40根，就需要帶有7702型模塊的2750型多用表/開(kāi)關(guān)系統(tǒng)。

絕緣電阻測(cè)試

直流絕緣電阻（IR）為施加到兩根由絕緣層隔離的導(dǎo)線之間的電壓與這兩根導(dǎo)線之間通過(guò)的總電流之比。在測(cè)量電流之前，施加一定時(shí)間周期的測(cè)試電壓。測(cè)得的電流通常非常小，因此往往需要使用皮安計(jì)或靜電計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

有時(shí)候測(cè)量一個(gè)樣本的絕緣電阻僅僅是為了確認(rèn)大于規(guī)定的一個(gè)最小值。例如，大于10 MΩ的任何電阻值都認(rèn)為是可接受的。測(cè)量的準(zhǔn)確度并不關(guān)鍵，重要的是測(cè)得的電阻值大于一個(gè)規(guī)定值。

測(cè)量絕緣電阻的例子包括測(cè)量印制板上走線之間的通路，或多芯電纜中導(dǎo)線之間的電阻。由于IR測(cè)量往往涉及到多芯導(dǎo)線，所以通常需要一套切換系統(tǒng)來(lái)將皮安計(jì)和源切換至測(cè)試電路中的所有導(dǎo)線。

IR測(cè)試系統(tǒng)中采用的開(kāi)關(guān)卡的設(shè)計(jì)和類型取決于多個(gè)因素，包括測(cè)試電壓、電阻數(shù)量級(jí)、準(zhǔn)確度、共用連接，等等。以下部分介紹兩種IR測(cè)試系統(tǒng)。

圖2所示為一套用來(lái)測(cè)量IR的測(cè)試系統(tǒng)，它通過(guò)7001型開(kāi)關(guān)主機(jī)中的7111-S型40通道C型開(kāi)關(guān)卡來(lái)測(cè)量多芯連接器中每個(gè)端子與其它所有端子之間的絕緣電阻。在去激勵(lì)位置，電壓源被連接到被測(cè)的所有插針。當(dāng)選中了任意指定通道時(shí)，則測(cè)量該插針至其它所有插針的漏流。7111-S型開(kāi)關(guān)卡的偏移電流指標(biāo)100 pA。當(dāng)測(cè)試電壓為100 V時(shí)，則說(shuō)明漏阻為1 TΩ。將該系統(tǒng)連入實(shí)際電路時(shí)，可非常容易地檢測(cè)到大于10 GΩ的漏阻。

圖 2，測(cè)量多芯連接器中任意插針至其它所有插針的絕緣電阻（IR）

圖 3所示的系統(tǒng)中，可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)插針施加測(cè)試電壓，同時(shí)測(cè)量來(lái)自于一個(gè)或多個(gè)插針的電流。注意，每個(gè)插針上都連接有兩組獨(dú)立的開(kāi)關(guān)。一組將測(cè)試電壓連接到插針，而另一組測(cè)量漏流。因此就可以測(cè)量任意插針和另外任意一個(gè)插針或所有插針之間的IR。注意，在測(cè)試周期的有些時(shí)間點(diǎn)，所有的開(kāi)關(guān)都將承受測(cè)試電壓。所以，兩組開(kāi)關(guān)都必須能夠承受預(yù)期的測(cè)試電壓，并應(yīng)該具有良好的通道間隔離，以防止測(cè)試信號(hào)劣化。

在圖 3中，可使用7169A型20通道C型開(kāi)關(guān)卡以相對(duì)較高的電壓（最高500 V）測(cè)量絕緣電阻（對(duì)于最大1300 V的電壓，可使用7153型4×5高電壓小電流矩陣卡）。7169A型開(kāi)關(guān)卡具有位置敏感的繼電器，并只可用于7002型開(kāi)關(guān)主機(jī)中。

7169A型開(kāi)關(guān)卡上的兩個(gè)總線可將其配置為開(kāi)關(guān)或復(fù)用。若需測(cè)量插針1和2之間的絕緣電阻，需閉合通道1和22。

圖 3，測(cè)試任意兩個(gè)端子之間的絕緣電阻（IR）

電阻器（R）限制著通過(guò)繼電器的充電電流。這些電阻器取代了開(kāi)關(guān)卡上出廠安裝的跳線，使電纜電容充電和放電電流達(dá)到最小。典型的R值為100 kΩ。

連通性和絕緣電阻組合測(cè)試

有些多插針裝置需要測(cè)量通過(guò)每一導(dǎo)線的通路電阻或連通性（低阻），并測(cè)量導(dǎo)線之間的絕緣電阻（高阻）。測(cè)試系統(tǒng)需要切換和測(cè)量低阻（ 1Ω）和非常高的電阻值（> 109Ω）。

該測(cè)試系統(tǒng)可被用于各種裝置，例如連接器、開(kāi)關(guān)、多芯電纜和印制板。

切換配置

圖4所示一套通斷性和IR組合測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)一臺(tái)4線DMM或源表測(cè)試多芯電纜。電阻R1～R20表示導(dǎo)線電阻.為了測(cè)量導(dǎo)線1的電阻R1，需要閉合通道1和21.電阻Ra和Rb表示導(dǎo)線之間的漏阻。可測(cè)量任意兩根或多根導(dǎo)線之間的漏阻。若要測(cè)量漏阻Ra，需要閉合通道1和22。這實(shí)際上是導(dǎo)線1和2之間的漏阻，Ra遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于R1。

圖4，通斷性和IR測(cè)試系統(tǒng)

單套包含7702型40通道差分放大器的2700型多用表/數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可測(cè)試最大20根導(dǎo)線。當(dāng)利用DMM測(cè)量漏阻時(shí)，施加的最大電壓通常小于15 V。此外，測(cè)得的最大電阻往往不會(huì)高于100 MΩ。為了測(cè)試規(guī)定測(cè)試電壓下的IR，可以使用的測(cè)試配置如2400型源表和7001型或7002型開(kāi)關(guān)主機(jī)中的7011型1×10多路選通卡。

圖5，擴(kuò)展的通斷性/IR測(cè)試系統(tǒng)

如果需要更高的測(cè)試電壓或必須測(cè)量更高的漏阻，則可使用圖5所示的電路。在該圖中，采用了兩塊7154型高壓掃描卡來(lái)將2410型源表和2010型數(shù)字多用表切換至8根導(dǎo)線。該系統(tǒng)能夠以高達(dá)1000 V的測(cè)試電壓測(cè)量低達(dá)0.1 mΩ的導(dǎo)線電阻和高達(dá)300 GΩ的漏阻。注意，2410型和2010型未被連接到開(kāi)關(guān)卡輸出，而是連接到插卡的指定通道。插卡的輸出，僅用來(lái)將系統(tǒng)擴(kuò)展為可測(cè)量更多數(shù)量的導(dǎo)線。若要測(cè)量電阻R1的阻值，需閉合通道1、10、11和20。這樣將把2010型連接到R1兩端；若要測(cè)量Ra，也就是R1和R2之間的漏阻，需要閉合通道1、9、12和19。這樣將把2410型連接到漏阻（Ra）兩端。

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