皮尔森Pearson电流互感器常见故障、原因与处理方案

Pearson 为无源 50Ω 终端型脉冲电流互感器，无内置积分电源，故障分电气硬损坏、波形异常失真、精度漂移、机械 / 安装干扰、绝缘安全故障五大类，附万用表快速自检方法。

一、完全无输出信号（示波器一条直线）

故障 1：内部开路（万用表测 BNC 电阻 OL 无穷大）

1.诱因

线圈内部绕组拉扯断裂、BNC 尾端同轴线脱焊

终端匹配电阻引脚虚焊、引线折断

长期反复弯折线圈根部、冲击过流扯断内部走线

2.处理

先换原厂 BNC 电缆、切换示波器通道，排除外设故障

电阻 OL 判定线圈本体开路，不可现场修复，送 Pearson 官方维修 / 更换线圈总成

日常避免线圈 90° 硬折，拖拽受力点放在接头而非线圈环

故障 2：内部短路（BNC 电阻≈0Ω）

1.诱因

过脉冲能量、电弧烧灼导致线圈匝间短路

进水受潮、金属碎屑进入线圈内部造成绕组短接

终端电阻击穿烧毁

2.处理

立即停用，绝缘已失效，存在高压放电风险

短路无法现场修复，返厂更换绕组与终端电阻

故障 3：BNC 接头 / 连接电缆损坏（电阻时通时断、数值跳变）

1.诱因：BNC 针氧化、外壳卡扣松动、电缆内屏蔽线断裂

2.处理

酒精擦拭 BNC 公母头，清除氧化金属粉末

更换原厂 50Ω 屏蔽同轴电缆，禁止使用廉价长线缆

二、波形幅度偏小、读数不准、灵敏度不足

故障 1：负载阻抗严重失配（最高发使用故障）

1.现象：幅值只有理论值 1/2 甚至更低，同等电流读数持续偏小

2.原理：Pearson 内部集成 50Ω 终端电阻，必须接示波器 1MΩ 高阻输入；若切 50Ω 输入，两个 50Ω 并联分压，信号减半

3.处理：示波器通道设置 1MΩ 输入，禁止长期 50Ω 档位测量

故障 2：线圈中心孔污染、金属碎屑堆积

1.现象：误差随电流变大而加剧，同一电流多次测量数值浮动

2.诱因：电弧飞溅、焊锡渣、碳化粉尘附着内环，畸变磁路

3.处理：无尘软布 + 无水酒精擦拭内环，彻底清除金属碎屑，晾干再使用

故障 3：被测导体偏心、偏离线圈中心

1.现象：波形幅值随导线位置轻微变化，重复性差

2.处理：被测单根导体穿过线圈几何中心，多股线缆收拢居中，不要贴内壁放置

故障 4：终端电阻老化（电阻偏离 48~52Ω 标准区间）

1.判定：万用表测 BNC 端阻值远大于 / 小于 50Ω

2.诱因：长期超额定脉冲能量，电阻发热老化

3.处理：阻值偏差＞5Ω 判定元件老化，返厂更换匹配电阻并重新校准

三、波形失真、振荡、基线漂移、噪声大

故障 1：高频波形出现阻尼振荡、尖峰毛刺

1.主要诱因（85% 为接地环路）

多点接地形成地环路，引入共模干扰

电缆过长无磁环、阻抗不连续产生信号反射

线圈安装松动、测试台电位差

2.处理

单点星型接地，被测件与示波器共地，消除地环路

探头电缆加装铁氧体磁环，缩短线缆长度＜1.5m

固定线圈，避免测试时线圈晃动位移

故障 2：基线缓慢漂移，低频脉冲顶降严重

1.诱因

设备未充分预热，温漂大；环境温差剧烈

直流分量叠加导致铁芯低频饱和

2.处理

整机预热 30min，保持环境 25±3℃恒温

低频长脉冲选用低顶降型号，减小直流偏置；示波器开直流耦合

测试前空载归零校准基线

故障 3：底噪大、波形布满杂波干扰

1.诱因：屏蔽层破损、靠近变频器 / IGBT、线缆与功率母线并行走线

2.处理

检查线圈外皮有无破损，屏蔽层断裂需返厂

线缆远离功率回路，垂直走线；增加金属屏蔽隔板

四、铁芯饱和、波形削波（顶部 / 底部被切平）

1.现象：大脉冲电流时波形峰值被削，测量值严重偏小

2.诱因

一次峰值电流、I²t 能量超过互感器额定指标

直流分量叠加，铁芯直流偏置饱和

3.处理

降量程、更换更大额定电流型号

串联外部衰减器，降低输入感应幅度

脉冲间隔拉长，给铁芯退磁恢复时间

五、机械与绝缘安全故障

故障 1：线圈外壳开裂、绝缘破损、表面放电

征兆：测试时线圈表面出现蓝紫色电弧、焦糊痕迹

风险：高压击穿、触电、二次侧感应高压损坏示波器

处理：立即断电停用，绝缘等级失效，禁止继续测试，返厂更换线圈

故障 2：开合式线圈卡扣松动、闭合不严

现象：误差显著增大，波形重复性极差

处理：清理卡扣金属接触面，卡紧锁扣；卡扣断裂直接更换线圈环

故障 3：线圈进水受潮

现象：电阻数值漂移、低频波形畸变、绝缘下降

处理：常温干燥箱烘干 24h，复测 50Ω 电阻；若仍异常判定绕组受潮短路，返厂维修

六、皮尔森互感器快速自检流程

1.断开所有接线，万用表测 BNC 输出端电阻

48~52Ω：线圈、终端电阻基本正常，故障多为使用 / 干扰问题

OL 无穷大：内部开路

≈0Ω：内部匝间 / 终端短路

20Ω 以下或 100Ω 以上：终端电阻老化损坏

2.外观检查：内环有无金属残渣、外皮开裂、BNC 氧化、线圈硬折痕迹

3.示波器空载测试：空载基线平直无漂移，短接导线通入小电流，幅值与标称灵敏度匹配

七、维修判定标准（现场无法修复，必须返厂）

1.BNC 端电阻开路 / 短路、阻值严重偏离 50Ω

2.线圈外皮绝缘破损、电弧烧灼、进水受潮短路

3.绕组断裂、卡扣结构不可逆损坏

4.校准后误差仍超出标称精度范围

八、日常预防措施

1.严禁超峰值电流、超 I²t 脉冲能量使用，避免单极性长直流脉冲

2.始终示波器 1MΩ 高阻档位使用，不长期 50Ω 负载

3.线圈避免硬弯折、拖拽，线缆加磁环抑制高频干扰

4.定期清洁中心孔金属碎屑，保持干燥无尘环境

5.每年做一次精度比对校准，复测终端电阻阻值

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试配附件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、罗氏线圈、电流互感器、射频测试线缆及测试附件线等。致力于成为电子配附件国产化知名品牌；全面系统解决电子测试测量行业仪器附配件价格高、货期长、品类不全的三大痛点。为千万电子工程师彻底打通电子测试的“最后一厘米”!更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询：https://www.prbtek.cn/