应用案例

　　实验名称：乙丙橡胶的极化-去极化电流测量

　　研究方向：电磁学

　　实验内容：通过高压施加在乙丙橡胶两端，测量去极化的电流。

　　测试目的：研究乙丙橡胶去极化电流在不同温度，湿度下的变化

　　测试设备：信号发生器，AigtekATA-2081电压放大器，电流表，上位机，乙丙橡胶材料，保护电极。

　　实验过程：

 

　　测量系统：由于在去极化过程中，流过乙丙橡胶绝缘的电流为容性，且此容性电流的数量级为pA级，所以想要准确测量去极化电流，对测量设备具有较的要求。在本测量系统中，选择KEITHLEY6517B作为电流表，其直流电流的测量范围为10uA~21mA，完全可以达到测量要求。测量中选择ATA-2081为高压直流电源。此直流源具有低噪声的优点，可以保证测量数据的可靠性。测量中选择的电极为三电极结构，其中高压端和测量端用于极化去极化电流的测量保护电极则是为了防止沿面泄漏电流的产生，以免对测量结果产生干扰测量选用的直流电源极性为正极性，电压值为400V，实验环境温度选为30°，相对湿度为15%，测量过程中上位机通过串口将6517B实时采集到的数据传输到上位机保存。

　　实验方法：实验前，先将要进行测量的试样两端短接，将试样进行完全放电，并对6517B进行校准。测量时，先将S闭合至S，对试样充电；充电结束后的瞬间将s闭合至S2，对试样放电并进行去极化电流的测量。在测量过程中，上位机通过串口将6517B实时采集到的数据进行显示，并在测量结束后对数据进行保存通常情况下，极化电流和去极化电流的测量时间是相同的。因为测量的极化-去极化电流数值很小其测量结果很容易受到外界条件的干扰。因此在测量过程中，将试样和电极置于干燥箱中，以屏蔽外部干扰；同时将测量温度设置为固定值，保证湿度也在一定的范围内，减小外界环境条件的影响。 

　　实验结果：

                         

图1：ETI在不同温度下的极化电流                     图2：TOI在不同温度下的极化电流

 

　　图3：SOI在不同温度下的极化电流

　　图1，图2，图3为测量电压400V，测量温度为30℃、50℃、70℃、90℃、110℃、不同绝缘故障类型的极化电流随测量时间的变化。由测量结果可知，于同一绝缘故障而言，随着测量温度的升高，极化电流而逐渐增大。

　　图4：SOI在不同温度下的极化电流                                图5：TOI在不同温度下的极化电流

　　图4，图5为撤去外施电压后，测量温度分别为300、50℃、70C、90℃和110℃时，两种不同油污试样的去极化电流随测量时间的变化。由测量结果可知，对于同一绝缘故障而言，去极化电流随着测量温度的升高而逐渐增大，经过相同的衰减时间后，去极化电流稳定值趋于相同。而且随着测量温度的升高去及化电流的衰减速度逐渐增大。

　　由理检分析可知，极化-去极化电流的测量是两个相互联系的过程，去极化电流初始状态与极化电流稳定状态有关，而且ip(t)可以反映被测绝缘体的绝缘电阻状况。因此温度对极化电流的影响原理与温度对绝缘电阻的影响原理相同。即随着温度的升高，介质中的极性粒子运动速度加快。

　　ATA-2081功率放大器参数指标：

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　　本文实验案例参考自知网论文《乙丙橡胶的极化-去极化电流测量》

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