絕緣阻抗測試 – 直流耐壓測試的雙胞胎
有聽過絕緣阻抗測試嗎? 英文簡寫是IR，Insulation Resistance。主要的目的在量測物體的絕緣是否夠好，在使用上消費者才不會被電到。判定的標準是根據電阻值的大小，來判斷物體或產品的絕緣品質是否夠好。
絕緣測試是使用直流高電壓輸出，量測電流並換算為電阻值。簡單來說，就是電阻計的一種。這種電阻計，現在常常被放到安規儀器裡，成為標準測試項目。一般而言，所有安規儀器的綜合機，最常見的三個之一，就是絕緣阻抗測試。當然，絕緣阻抗也有專門的測試機器，通常會是量程範圍更廣、或是在精準度上有更好的調校。
絕緣阻抗的測試條件
絕緣阻抗測試的單位是歐姆(Ω, Ohm)，量測的等級大約在50千歐姆到50吉歐姆。其實用中文寫我也不太習慣，英文的話就是50kΩ到50GΩ。甚至某些專門的機器可以到200GΩ，換算電流就接近pA的等級(pico Ampere, 10的負12次方)。使用者可以設定產品需要達到的標準，假設100MΩ，若量測到100MΩ以上，就是測試通過PASS。如果低於100MΩ，機器會跳FAIL，代表絕緣品質不良。這樣的設定行業術語叫做”Low Limit”，不能低於這個限制的意思。
絕緣阻抗的輸出
絕緣阻抗和直流耐壓測試相同，都是輸出直流電壓。馬上問題就來了，為什麼不用交流電壓來測試呢？因為通常，絕緣物體都是”一層”材料覆蓋在金屬材質上，隔絕電的外洩。因此，”層”的概念和電容的概念就銜接起來了。也就是說，絕緣阻抗在測試的時候，除了電阻外，通常也有並聯電容的產生。電容對交流免疫，因此用直流電測試是最洽當的。
電壓輸出的部分，絕緣阻抗測試一般會設定500V-1000V左右的直流電壓進行測試。並不需要太高的電壓，因為目標並不是進行破壞或極限測試，而是在較高的電壓環境下量測阻抗大小。
絕緣阻抗的應用範圍
絕緣阻抗測試運用在很多地方，舉凡電容、線材、電動機車、充電站都有。舉例來說，如果你買了一台電動機車，廠商會測試絕緣阻抗的地方，就在電池與機車外殼之間。應該沒有人希望騎機車的時候碰到機車頭或坐墊下的殼就被電到。在幫Tesla充電的時候，需要拿著充電槍插進充電口，當然要確保消費者不會被電到。既然說到絕緣，就不能不提絕緣材料。什麼東西才是絕緣材料?一般手機充電的電線，外面都有一層橡膠材質，就是負責絕緣啦！隔絕銅線與使用者，避免觸電發生。絕緣的材質有很多，有塑膠、橡膠、只要是不導電的材質，就有一定的絕緣效果。而絕緣阻抗測試，就是要檢測這些不同的材質，是否符合法規或行業的需求，確保使用者的安全。
絕緣法規的要求
在IEC 60950、IEC 60598、IEC 60065等法規中，可能都有提到不同的絕緣方式。絕緣要求的強度也逐漸提高，可以參考下面表格。
| 基本絕緣 | Basic Insulation | 2MΩ |
| 附加絕緣 | Supplementary Insulation | 2MΩ |
| 雙重絕緣 | Double Insulation | 4MΩ |
| 加強絕緣 | Reinforced Insulation | 4MΩ |
直流耐壓與絕緣阻抗的差異
絕緣阻抗和直流耐壓的差別
- 測試電壓較低。直流耐壓測試更偏向耐電壓測試，而絕緣阻抗測試則更像阻抗量測。絕緣阻抗較常以500V-1000V為測試範圍。
- 偵測下限(Low Limit)為主。廠商會希望絕緣度越高越好，所以會設定至少要”高於”多少阻抗才算合格。這個待測物需要高於的門檻，就是阻抗量測下限。
- 電流需要更小。絕緣阻抗測試為了量到Mega Ohm甚至到幾百Giga Ohm，因此，電流較直流耐壓測試來的小。
| 直流阻抗測試 | 絕緣阻抗測試 | |
| 電壓形式 | DC | DC |
| 電壓大小 | 較高 | 較低 |
| 判定條件 | 電流上限 | 電阻下限 |
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