跟線圈相關的多種測試方法

概要

線圈是電子迴路中不可或缺的元件，因此在檢查「電子設備是否運轉」「維護保養」「故障排查」時，也常會需要對線圈進行測試。

本文將針對線圈的主要幾種測試方法進行簡單介紹。

電感測量

所謂電感，是當電流流經線圈等元件時，電流的變化轉化為感應電動勢而表現出的特性。可以想像這就像是交流電流之於電阻的關係。而表現出電感特性的線圈，就稱為電感器。

以線圈的種類來說，有中間為中空的類型，或是非磁性材料的空芯，也有使用鐵氧體等磁性材料的線圈，而有磁芯的電感器具有電流依賴性。線圈的電感與寄生電容所引起的LC諧振稱為自諧振，而此諧振的頻率稱為自諧振頻率。

在電感測試中，使用LCR METER進行的線圈評估，會以比自諧振頻率還要低很多的頻率來測量L跟Q。

評估測試時，若想要測量約100 Ω以下的低阻抗元件，可使用「串聯等效電路模式」；而在測量約10 kΩ以上的高阻抗元件時請使用「並聯等效電路模式」。

絕緣電阻測量

絕緣電阻測量的目的是為了確認線圈的絕緣程度，常用於馬達的線圈等產品出貨檢查、維護保養檢查、故障發生時原因是否在於線圈之問題排查。若線圈發生絕緣老化，便可能導致觸電及漏電。

為了維持產品的安全性，確認線圈的絕緣狀態是必要的。在測量時，若線圈的電阻趨近於無限大，則可判斷為有確實絕緣、沒有問題。但若是線圈的電阻顯示為0 Ω等數值，則代表未絕緣，可能會導致問題發生。

另外，為了避免將不良品誤判為良品，推薦使用搭載接觸檢查功能的測量儀器，以確認被測物與探棒的接觸不良、以及測試線的斷線狀態。

耐壓測試

所謂耐壓測試，是和絕緣電阻測量一樣，確認線圈對於使用電壓是否具有足夠絕緣耐力的測試。雖然乍看之下耐壓測試可能和絕緣電阻測量很像，都是以預防產品發生觸電事故、火災事故為大前提，但其目的有細微的不同。

絕緣電阻測量是透過電阻值的測量，來找出絕緣不良；而耐壓測試是用來檢查會不會引起絕緣破壞。進行耐壓測試時所使用的測試電壓，一般會以各產品的安全規格為依據來設定。

脈衝測試

脈衝測試的目的是檢測出線圈的絕緣故障。在正常情況下，線圈的繞組應該是被絕緣包覆的狀態，但有時會因為某種原因造成絕緣電阻變小，而發生短路。這種現象便稱為層間短路。

一般而言在脈衝測試中，會以良品的馬達施加脈衝電壓時的響應波形為基準，來比較波形的面積，以此判斷良品/不良品。
響應波形的變化是取決於組成馬達的電感值（L）、繞組電阻值（R）、電容值（C）。
因絕緣故障而引起繞組短路時，通常電感成分會發生改變，所以可藉由波形的變化來找出不良品。

通常採用的基於面積比較的判定方法，是將良品與不良品響應波形之間的差異以數值形式表示出來。也有測量儀器可以直接將響應波形數值化。
根據構成響應波形的電感值、繞組電阻值及電容值進行計算。 （採用 TOENEC 公司的專利）

線圈的測試方法相當多樣

線圈是電子迴路中不可或缺的元件，在進行產品品質確認、維護保養及故障維修時，有必要對其工作狀態進行測試。線圈的測試方法相當多樣，本文介紹了其中常用的幾種：電感測量、絕緣電阻測量、耐壓測試以及脈衝測試。

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