常用儀器儀表的使用

1、常用儀器儀表的使用一、分析天平1、分析天平介紹圖1 TG328B型分析天平1. 橫梁2. 平衡陀3. 吊耳4. 指針5. 支點(diǎn)刀6. 框罩7. 圈形砝碼8. 指數(shù)盤(pán)9. 支力銷(xiāo)10. 折葉11. 阻尼內(nèi)筒12. 投影屏13. 稱(chēng)盤(pán)14. 盤(pán)托15. 螺旋腳16. 墊腳17. 升降旋鈕18. 投影屏調(diào)節(jié)桿一般分析天平可以準(zhǔn)確到1/10000g或2/10000g，它們的最大稱(chēng)量為100g或200g。有擺動(dòng)式、空氣阻尼式和光學(xué)式三種?，F(xiàn)介紹一種具有部分機(jī)械加碼裝置的光學(xué)天平，見(jiàn)圖1所示。分析天平的構(gòu)造原理與物理天平相似，為了提高稱(chēng)衡精確度，分析天平有更精致的結(jié)構(gòu)。三個(gè)刀口是由堅(jiān)硬的不易磨損的瑪瑙（或

2、人造寶石）制成，并配有瑪瑙刀墊。當(dāng)天平擺動(dòng)時(shí)，刀口與刀墊相接觸，因?yàn)樗鼈兙涩旇е瞥?，所以摩擦力很小。為了保護(hù)刀口，在橫梁下裝有止動(dòng)架（圖中未畫(huà)出），轉(zhuǎn)動(dòng)安置在天平下部的止動(dòng)旋鈕，就可以使止動(dòng)架上升，而把橫梁及秤盤(pán)向上舉起一些，這樣刀口就不與刀墊接觸，天平止動(dòng)。為了保護(hù)天平，分析天平都放在玻璃柜內(nèi)，柜內(nèi)有干燥劑防潮。分析天平上還裝有水準(zhǔn)儀，用來(lái)調(diào)整刀墊水平。為了增加橫梁擺動(dòng)時(shí)所受的阻力，使它能夠很快靜止下來(lái)，以便迅速讀取指針位置，裝有空氣阻尼器。阻尼器的構(gòu)造為：在兩秤盤(pán)上方各裝一固定在支柱上的金屬外筒，掛在天平吊環(huán)上的金屬內(nèi)筒其筒口向下套于內(nèi)筒中，內(nèi)外筒之間有一定的（很?。┛障?，橫梁擺動(dòng)時(shí)，必

3、有一秤盤(pán)下降，相應(yīng)的內(nèi)筒也隨之下降，并壓縮內(nèi)外筒之間的空氣，被排出的空氣必須通過(guò)兩筒壁間很下狹窄的縫隙及外筒底板上的小孔，因而流泄較慢，可能橫梁的擺動(dòng)受到阻尼，很快地靜止不動(dòng)，而便于我們迅速地讀數(shù)。稱(chēng)衡1g以下的質(zhì)量用機(jī)械加碼裝置及光學(xué)投影讀數(shù)裝置。機(jī)械加砝碼裝置（讀數(shù)范圍10990mg）有1g以下的圈碼8個(gè)，如圖2所示，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械使加碼時(shí)，相應(yīng)的圈碼組就自動(dòng)加在橫梁上了。圖2  圈碼光學(xué)投影讀數(shù)裝置（讀數(shù)范圍為10mg以下）是為了方便地讀取最小稱(chēng)衡值、減輕工作人員的疲勞、提高稱(chēng)衡效率。觀察屏上刻有一條準(zhǔn)線(xiàn)，作為讀數(shù)標(biāo)記，其光學(xué)系統(tǒng)如3所示。微量標(biāo)尺的刻度中間為零，兩邊各為+10mg及

4、-10mg，其最小刻度為0.1mg,，所以，感量為0.1mg/格。當(dāng)準(zhǔn)線(xiàn)指在正值時(shí)表示砝碼讀數(shù)必須加上微量標(biāo)尺讀數(shù)；反之，當(dāng)準(zhǔn)線(xiàn)指在負(fù)值時(shí)，砝碼讀數(shù)必須加上微量標(biāo)尺負(fù)讀數(shù)，稱(chēng)衡時(shí)，微量標(biāo)尺在移動(dòng)而準(zhǔn)線(xiàn)固定不動(dòng)。平衡螺母是用來(lái)調(diào)整零點(diǎn)的。較小的零點(diǎn)調(diào)整可以用天平底板下的撥桿，使微量標(biāo)尺上的零點(diǎn)與觀察屏上的準(zhǔn)線(xiàn)完全重合。重心螺絲是用來(lái)調(diào)整靈敏度的。圖3讀數(shù)光學(xué)系統(tǒng)光路圖2、光學(xué)天平讀數(shù)方法舉例如下：觀察屏上為0.04mg，讀數(shù)盤(pán)上為810mg，砝碼讀數(shù)為6g，則稱(chēng)量結(jié)果為：，如圖4。圖4 讀數(shù)方法3、空氣浮力影響的修正若待測(cè)物體的體積是V，砝碼總體積是，在稱(chēng)衡時(shí)的溫度和壓強(qiáng)下，空氣的密度是，則在空

5、氣中稱(chēng)衡時(shí)，物體受浮力為，而砝碼受浮力為。設(shè)M是物體的真實(shí)質(zhì)量，P是砝碼的真實(shí)質(zhì)量，則當(dāng)天平平衡時(shí)，有：                                        （1）設(shè)為待測(cè)物體的密度，為砝碼的密

6、度，則：   代入（1）式，考慮，略去高次項(xiàng)，得：                      （2）  ，和則由手冊(cè)中查得。4、操作步驟：（1） 調(diào)水平。（2） 調(diào)零點(diǎn)。（3） 檢查靈敏度。即加上（或減去）10mg，看與光學(xué)讀數(shù)裝置上的讀數(shù)是否相符。(允許差2小格)（4）稱(chēng)衡。用分析天平稱(chēng)衡時(shí)要多次啟動(dòng)讀數(shù)，至少啟動(dòng)兩次觀察讀數(shù)是否重復(fù)。5、操作規(guī)則除了嚴(yán)格遵守物理天

7、平的操作規(guī)則外，根據(jù)分析天平的特點(diǎn)，還要遵守下列規(guī)則：（1）稱(chēng)衡前，必須先用物理天平稱(chēng)衡，已知待測(cè)物體的近似質(zhì)量。（2）取放待測(cè)物體和砝碼（包括圈碼）及調(diào)節(jié)零點(diǎn)、靈敏度時(shí)，一定要止動(dòng)妥善。啟動(dòng)和止動(dòng)時(shí)，應(yīng)緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)止動(dòng)把手，最好在指針擺動(dòng)接近零點(diǎn)時(shí)再止動(dòng)天平，避免產(chǎn)生較大的震動(dòng)，以保護(hù)瑪瑙刀口不受磨損，并盡量縮短刀口的負(fù)載時(shí)間。用機(jī)械加碼器加減圈碼時(shí)，動(dòng)作要輕、慢。（3）比較待測(cè)物體與砝碼時(shí)，只要稍一動(dòng)天平，便能判斷誰(shuí)重誰(shuí)輕，不必把止動(dòng)架全放下來(lái)，這樣可以避免當(dāng)待測(cè)物體與砝碼的質(zhì)量相差較大時(shí)，指針過(guò)度偏轉(zhuǎn)。待測(cè)物體和砝碼要放在秤盤(pán)正中間。（4）分析天平放在柜中是為了防止氣流和灰塵的侵襲，

8、加取待測(cè)物體和砝碼時(shí)，只需打開(kāi)柜子的側(cè)門(mén)，加取完畢，隨即關(guān)上，再進(jìn)行稱(chēng)衡。柜子中門(mén)，無(wú)特殊需要不得打開(kāi)。6、分析天平的靈敏度設(shè)當(dāng)天平兩盤(pán)均負(fù)載克砝碼時(shí)，天平指針處于鉛直方向；在左盤(pán)附加克后，指針向右偏轉(zhuǎn)一角度，而后靜止下來(lái)，見(jiàn)圖7，這時(shí)橫梁受力為：作用于刀口上的，作用于刀口的，橫梁所受重力（至于刀墊作用于刀口上的力，因其力矩為零，故未考慮）。當(dāng)橫梁靜止不動(dòng)時(shí)，此三力對(duì)支點(diǎn)的力矩相互平衡，即：圖5分析天平靈敏度原理圖             （3）其中為天平橫梁的臂長(zhǎng)，為天平重心到支點(diǎn)的

9、距離。由圖5可見(jiàn)：代入（3）式得：展開(kāi)化簡(jiǎn)，可得：兩邊除以，即得：或                  靈敏度 ：          （4）式中R是指針長(zhǎng)度。由4式可見(jiàn)，分析天平的靈敏度與橫梁的重量、橫梁重心的位置及負(fù)載情況均有關(guān)。二、百分表1、結(jié)構(gòu)原理與讀數(shù)方法 百分表是一種精度較高的比較量具，它只能測(cè)出相對(duì)數(shù)值，不能測(cè)出絕對(duì)數(shù)值，主要

10、用于測(cè)量形狀和位置誤差，也可用于機(jī)床上安裝工件時(shí)的精密找正。百分表的讀數(shù)準(zhǔn)確度為 。百分表的結(jié)構(gòu)原理如圖6所示。當(dāng)測(cè)量桿1向上或向下移動(dòng)1mm時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)大指針5轉(zhuǎn)一圈，小指針7轉(zhuǎn)一格?？潭缺P(pán)在圓周上有100個(gè)等分格，各格的讀數(shù)值為。小指針每格讀數(shù)為l rnm。測(cè)量時(shí)指針讀數(shù)的變動(dòng)量即為尺寸變化量?？潭缺P(pán)可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以便測(cè)量時(shí)大指針對(duì)準(zhǔn)零刻線(xiàn)。百分表的讀數(shù)方法為：先讀小指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線(xiàn)（即毫米整數(shù)），再讀大指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線(xiàn)（即小數(shù)部分），并乘以0.01，然后兩者相加，即得到所測(cè)量的數(shù)值。圖6 百分表及傳動(dòng)原理2、百分表的使用 百分表常裝在表架上使用，如圖7所示。 圖7百分表表架圖8

11、百分表應(yīng)用舉例百分表可用來(lái)精確測(cè)量零件圓度、圓跳動(dòng)、平面度、平行度和直線(xiàn)度等形位誤差，也可用來(lái)找正工件，如圖8所示。3、注意事項(xiàng) （1）使用前，應(yīng)檢查測(cè)量桿活動(dòng)的靈活性。即輕輕推動(dòng)測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿在套筒內(nèi)的移動(dòng)要靈活，沒(méi)有如何軋卡現(xiàn)象，每次手松開(kāi)后，指針能回到原來(lái)的刻度位置。 （2）使用時(shí)，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不可貪圖省事，隨便夾在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，或摔壞百分表。（3）測(cè)量時(shí)，不要使測(cè)量桿的行程超過(guò)它的測(cè)量范圍，不要使表頭突然撞到工件上，也不要用百分表測(cè)量表面粗糙度或有顯著凹凸不平的工作。（4）測(cè)量平面時(shí)，百分表的測(cè)量桿要與平面垂直，測(cè)量圓柱形工件時(shí)，測(cè)

12、量桿要與工件的中心線(xiàn)垂直，否則，將使測(cè)量桿活動(dòng)不靈或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。（5）為方便讀數(shù)，在測(cè)量前一般都讓大指針指到刻度盤(pán)的零位。 （6）百分表不用時(shí)，應(yīng)使測(cè)量桿處于自由狀態(tài)，以免使表內(nèi)彈簧失效。4、百分表的種類(lèi)很多，主要有標(biāo)準(zhǔn)百分表、內(nèi)徑百分表、杠桿百分表等(1) 標(biāo)準(zhǔn)百分表 其外形及傳動(dòng)見(jiàn)圖9。圖9標(biāo)準(zhǔn)百分表1小齒輪2、7大齒輪3中間齒輪 4彈簧5測(cè)量桿6指針8游絲百分表的分度值為，表盤(pán)圓周刻線(xiàn)有100條等分刻線(xiàn)。因此，百分表的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)使測(cè)量桿移動(dòng)1mm，指針回轉(zhuǎn)一圈。百分表的示值范圍有：03mm、05mm、010mm三種。 （2）內(nèi)徑百分表 內(nèi)徑百分表是一種用相對(duì)測(cè)量法測(cè)量孔徑的常用量

13、儀，它可測(cè)量61000mm的內(nèi)尺寸，特別適合于測(cè)量深孔。 內(nèi)徑百分表的結(jié)構(gòu)如圖10所示，它由百分表和表架等組成。 圖10內(nèi)徑百分表1可換測(cè)量頭2測(cè)量套3測(cè)桿4傳動(dòng)桿5、10彈簧6百分表7杠桿8活動(dòng)測(cè)量頭9定位裝置（3）杠桿百分表杠桿百分表的分度值為，示值范圍一般為。圖11杠桿百分表1小齒輪2大齒輪3指針 4扇形齒輪5杠桿6測(cè)量桿三、數(shù)字萬(wàn)用表1、優(yōu)利德UT56數(shù)字萬(wàn)用表的技術(shù)指標(biāo)基本功能量程基本精度直流電壓200mV/2V/20V/200V/1000V±(0.05%+3)交流電壓200mV/2V/20V/200V/750V±(0.5%+10)直流電流2mA/20mA/200

14、mA/20A±(0.5%+5)交流電流2mA/200mA/20A±(0.8%+10)電阻200W/2kW/20kW/200kW/2MW/20MW/200MW±(0.3%+1)電容20nF/200nF/2mF/20mF±(4%+20)頻率20kHz±(1.5%+5)特殊功能三級(jí)管測(cè)試二極管測(cè)試數(shù)據(jù)保持通斷蜂鳴睡眠功能低電壓提示電壓測(cè)量輸入阻抗10MW電源9V電池（6F22）最大顯示19999顯示器尺寸65×33mm2、概述數(shù)字萬(wàn)用表以大規(guī)模集成電路、雙積分A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器為核心，配以全功能過(guò)載保護(hù)電路，可用來(lái)測(cè)量直流和交流電壓、電

15、流、電阻、電容、二極管、三極管、溫度、頻率、電路通斷等。儀表盤(pán)上的名詞解釋?zhuān)?#160;   LCD液晶顯示屏；rms交流電的有效值表示。例如,市電峰值為311V,有效值為220Vrms；按下儀表盤(pán)左上的HD鍵可以保持LCD數(shù)據(jù)鍵；儀表盤(pán)下方FUSED表示該量程有保險(xiǎn)管,UNFUSED表示無(wú)保險(xiǎn)管；15SEC是指測(cè)試時(shí)間限于15秒。3、特點(diǎn)（1）功能選擇，量程與LCD有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系：選擇一個(gè)量程,如果量程是兩位數(shù)，則LCD上顯示兩位整數(shù),小數(shù)點(diǎn)后顯示三位小數(shù)；（2）測(cè)試數(shù)據(jù)顯示在LCD中；（3）過(guò)量程時(shí)，LCD的第一位顯示 "1"，其他位沒(méi)有顯示；（4

16、）最大顯示值為19999(液晶顯示的后四位可從0變到9，第一位從0到1只有兩種狀態(tài)，這樣的顯示方式叫做四位半) ；（5）全量程過(guò)載保護(hù)；（6）工作溫度: 00C-400C，儲(chǔ)存溫度：-100C - +500C；（7）電池不足指示：LCD液晶屏左下方顯示。4、技術(shù)指標(biāo)精確度:±(%讀數(shù)+第五位上的字?jǐn)?shù))。注意：括號(hào)內(nèi)的第2部分，為精確度的修正值，應(yīng)放在該檔位的最后一位數(shù)字上，精確度保證期為1年。例如:一個(gè)電子元件在200檔位的讀數(shù)為100.00,該檔位精確度標(biāo)示為±(0.5%+10),該檔位在LCD中有兩位小數(shù)，則這個(gè)電子元件的實(shí)際數(shù)據(jù)a,介于不等式  &

17、#160;                   100-(%×100.00+0.10)a100+(%×100.00+0.10)即                      

18、0;          a105、使用方法：將ON/OFF開(kāi)關(guān)置于ON位置，檢查9V電池，如果電池電壓不足,""將顯示在顯示器上，這時(shí)則需更換電池。如果顯示器沒(méi)有顯示""，則按以下步驟操作。測(cè)試筆插孔旁邊的""符號(hào)，表示輸入電壓或電流不應(yīng)超過(guò)指示值，這是為了保護(hù)內(nèi)部線(xiàn)路免受損傷。測(cè)試之前。功能開(kāi)關(guān)應(yīng)置于你所需要的量程。 （1）直流電壓測(cè)量1）將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/插孔。2）將功能開(kāi)關(guān)置于直流電壓檔 V- 量程范圍，并將測(cè)試表筆連接

19、到待測(cè)電源(測(cè)開(kāi)路電壓)或負(fù)載上(測(cè)負(fù)載電壓降)，紅表筆所接端的極性將同時(shí)顯示于顯示器上。 （2）交流電壓測(cè)量1）將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔。2）將功能開(kāi)關(guān)置于交流電壓檔 V 量程范圍,并將測(cè)試筆連接到待測(cè)電源或負(fù)載上。測(cè)量交流電壓時(shí),沒(méi)有極性顯示。 （3）直流電流測(cè)量1）將黑表筆插入COM插孔,當(dāng)測(cè)量最大值為200mA的電流時(shí),紅表筆插入mA插孔，當(dāng)測(cè)量最大值為20A的電流時(shí)，紅表筆插入20A插孔。2)將功能開(kāi)關(guān)置于直流電流檔 A- 量程,并將測(cè)試表筆串聯(lián)接入到待測(cè)負(fù)載上,電流值顯示的同時(shí),將顯示紅表筆的極性. （4）交流電流的測(cè)量1）將黑表筆插入COM插孔,當(dāng)測(cè)量最大值為2

20、00mA的電流時(shí),紅表筆插入mA插孔,當(dāng)測(cè)量最大值為20A的電流時(shí),紅表筆插入20A插孔。2）將功能開(kāi)關(guān)置于交流電流檔 A  量程,并將測(cè)試表筆串聯(lián)接入到待測(cè)電路中。（5）電阻測(cè)量1）將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔。2）將功能開(kāi)關(guān)置于量程,將測(cè)試表筆連接到待測(cè)電阻上。（6）電容測(cè)試連接待測(cè)電容之前,注意每次轉(zhuǎn)換量程時(shí)，復(fù)零需要時(shí)間,有漂移讀數(shù)存在不會(huì)影響測(cè)試精度。1）將功能開(kāi)關(guān)置于電容量程C(F)2）將電容器插入電容測(cè)試座中（7）頻率測(cè)量1）將紅表筆插入V/插孔,黑表筆插入COM插孔。2）將功能開(kāi)關(guān)置于Hz檔位,并將測(cè)試筆連接到頻率源上,可直接從顯示器上讀取頻率值。 （8

21、）溫度測(cè)量 (UT56表沒(méi)有溫度檔)測(cè)量溫度時(shí),將熱電偶傳感器的冷端(自由端)插入溫度測(cè)試座中,熱電偶的工作端(測(cè)溫端)置於待測(cè)物上面或內(nèi)部,可直接從顯示器上讀取溫度值,讀數(shù)為攝氏OC,傳感器的冷端(自由端)不要插入表筆插孔COM、V/。 （9）二極管測(cè)試及蜂鳴器的連接性測(cè)試1）將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔(紅表筆極性為“+”)將功能開(kāi)關(guān)置于“”檔、并將表筆連接到待測(cè)二極管,讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值。2）將表筆連接到待測(cè)線(xiàn)路的兩端如果兩端之間電阻值低于約70,內(nèi)置蜂鳴器發(fā)聲。 （10）晶體管hFE測(cè)試1）將功能開(kāi)關(guān)置hFE量程。2）確定晶體管是NPN或PNP型,將基極b、發(fā)射極e和集電極c分別插入面板上相應(yīng)的插孔。3）顯示器上將讀出hFE的近似值,測(cè)試條件:萬(wàn)用表提供的基極電流Ib:10A,集電極到發(fā)射極電壓為 Vce=2.8V （11）自動(dòng)電源切斷使用說(shuō)明1）儀表設(shè)有自動(dòng)電源切斷電路,當(dāng)儀表工作時(shí)間約30分鐘-1小時(shí),電源自動(dòng)切斷,儀表進(jìn)入睡眠狀態(tài),這時(shí)儀表約消耗7A的電流。2）當(dāng)儀表電源切斷后若要重新開(kāi)起電源請(qǐng)重復(fù)按動(dòng)電源開(kāi)關(guān)兩次。      6、注意事項(xiàng)1）不要接高于1000V直流電壓或高于700V交流有效值電壓。2）不要在功能開(kāi)關(guān)處于和“二極管/蜂鳴”位置時(shí),將電壓