電工常用儀表原理及使用P71頁

1、電工常用儀表原理及使用一、儀表測量基礎知識二、萬用表三、鉗形電流表四、兆歐表五、直流雙臂電橋六、電能表一、 電工測量基礎知識1.1 測量的基本方法1.2 數(shù)據(jù)處理1.3 誤差分析與消除1.4 電工電子儀器儀表使用常識1.1 測量的基本方法電工電子測量有常用以下三種測量方法： 直接測量法； 間接測量法； 比較測量法。電阻的直接測量法和間接測量法 1.2 數(shù)據(jù)處理1.2.1 數(shù)據(jù)的顯示1.2.2 數(shù)據(jù)的表示1.2.1 數(shù)據(jù)的顯示數(shù)據(jù)的顯示常有：模擬顯示、數(shù)字顯示和圖形顯示等幾種。 3種顯示方式的優(yōu)缺點 模擬顯示、數(shù)字顯示和圖形顯示 1.2.2 數(shù)據(jù)的表示數(shù)據(jù)的表示法通常用數(shù)字或圖形來表示。 用數(shù)字

2、表示的測量結(jié)果，包含兩個部分：數(shù)值和單位。如2.5、10和4.7等。沒有注明單位的測量結(jié)果是毫無意義的。 1.3 誤差分析與消除 真值是被測量在特定時間和環(huán)境下的真實數(shù)值，通常是指按定義在規(guī)定條件下得到的量值。 誤差自始至終存在于一切科學實驗和測量過程之中，這就是誤差公理。 誤差常有以下幾種類型： （1） 理論誤差 （2） 儀器誤差 （3） 人為誤差 1.4 電工電子儀器儀表使用常識 1.4.1 儀器使用常識 1.4.2 儀器日常維護1.4.1 儀器使用常識1.開機前注意事項2.開機時注意事項3.測試時注意事項4.關機時注意事項1.4.2 儀器日常維護 1.技術(shù)文件、資料的保管 2.注意防塵，

3、保持清潔 3.防腐、防潮 4.防振動 5.防漏電 6.定期檢查二、 萬用表2.1 萬用表簡介2.2 指針式萬用表2.3 常用的指針式萬用表2.4 指針式萬用表的正確使用2.5 數(shù)字式萬用表及其使用2.1 萬用表簡介2.1.1 萬用表的分類2.1.2 選擇（轉(zhuǎn)換）開關2.1.3 表筆和表筆插孔2.1.1 萬用表的分類按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分，常用的萬用表有指針式和數(shù)字式兩種。指針式萬用表是以機械表頭為核心部件構(gòu)成的多功能測量儀表，所測數(shù)值由表頭指針指示讀?。粩?shù)字萬用表所測數(shù)值由液晶屏幕直接以數(shù)字的形式數(shù)顯示，同時還帶有某些語音的提示功能。按外形劃分，有臺式、鉗形式、手持式和袖珍式等。各種常見萬用表的外形

4、 2.1.2 選擇（轉(zhuǎn)換）開關 轉(zhuǎn)換裝置通常由選擇開關（測量種類、量程選擇開關）、接線柱、按鈕、插孔等組成。選擇（轉(zhuǎn)換）開關是一個多檔位的旋轉(zhuǎn)開關,用來選擇測量項目和量程。2.1.3 表筆和表筆插孔 萬用表的表筆，一般分為紅、黑兩只，使用時紅表筆應插入標有正號（+）的插孔，黑表筆應插入標有負號（-或*）的插孔。2.2 指針式萬用表2.2.1 指針式萬用表概述2.2.2 指針式萬用表的結(jié)構(gòu)2.2.3 指針式萬用表的特點2.2.4 指針式萬用表的工作原理2.2.1 指針式萬用表概述 指針式萬用表的讀數(shù)精度較數(shù)字式萬用表稍差，但指針擺動的過程比較直觀、明顯，其擺動速度和幅度有時也能比較客觀地反映被測

5、量值的大小和方向。 2.2.2 指針式萬用表的結(jié)構(gòu)指針式萬用表在結(jié)構(gòu)上由三部分組成：指示部分(表頭)、測量電路、轉(zhuǎn)換裝置。指示部分（表頭）通常由磁電式直流微安表（個別為毫安表）組成。測量電路的主要作用是把被測的電量轉(zhuǎn)變成適合于表頭指示用的電量。轉(zhuǎn)換裝置通常由選擇（轉(zhuǎn)換）開關、接線柱、按鈕、插孔等組成。 2.2.3 指針式萬用表的特點萬用表的重要性能之一是靈敏度，表頭的靈敏度是指表頭指針由零刻度偏轉(zhuǎn)到滿刻度時，動圈中通過的電流值。 例如，作100V量程的直流電壓測量時，指針滿度值的電流為50A，則該萬用表的內(nèi)阻Ri為 靈敏度愈高，對電工電子電路的測量準確度就愈高。內(nèi)附電池通常采用兩塊：一塊為低電

6、壓的1.5V；另一塊是高電壓的9V或15V。其黑表筆所接是表內(nèi)電池的正極，而紅表筆所接是表內(nèi)電池的負極。能夠容許通過的電流是有限的。 2.2.4 指針式萬用表的工作原理1.直流電流測量原理2.直流電壓測量原理3.交流電流、電壓測量原理4.電阻測量原理1. 直流電流測量原理2. 直流電壓測量原理3.交流電流、電壓測量原理4.電阻測量原理 指針式萬用表除了上述幾個基本參量的測量外，有些萬用表還附加有其它參量的測量，例如，電平的測量，電容器容量的測量，電感線圈電量的測量，晶體管主要直流參數(shù)的測量等。2.4 指針式萬用表的正確使用2.4.1 使用前的準備工作及注意事項2.4.2 指針式萬用表的使用方法

7、2.4.1 使用前的準備工作及注意事項使用前的準備工作(1)根據(jù)表頭上“”或“”、“”符號的要求，將萬用表按標度尺位置為垂直或水平位置放置。(2)檢查表針是否停在表盤左端的零位。 (3)正確插接表筆。 (4)檢查電池電量。 使用中的注意事項(1)測量電阻時，元器件或電路不能在帶電的情況下進行 。(2)在測量交直流電壓時，兩表筆應并聯(lián)接入；測直流電壓時，紅表筆接被測電路的高電位（正極），黑表筆接被測電路的低電位（負極）。(3)在測量直流電流時，兩表筆應串聯(lián)接入，且紅表筆接被測電路的高電位（正極），黑表筆接被測電路的低電位（負極）。(4)在測量過程中，嚴禁撥動量程開關。 (5)在測量過程中，嚴禁手

8、指觸碰測試棒的金屬部分，以保證安全和測量的準確。 (6)選擇適當?shù)牧砍獭?保養(yǎng)(1)萬用表使用完畢后，如果沒有空檔，應將量程轉(zhuǎn)換開關置于最高交流電壓檔；如果有空檔（“*”或“OFF”），則應撥至該檔。(2)萬用表長期不用時，應將表內(nèi)電池取出，以防電池電解液滲漏而腐蝕內(nèi)部電路。2.4.2 指針式萬用表的使用方法1直流電流的測量2直流電壓的測量3交流電壓的測量4電阻的測量1直流電流的測量直流電流測試示例圖 選擇量程測量方法 正確讀數(shù)2直流電壓的測量直流電壓測試示例圖 選擇量程 測量方法 正確讀數(shù)3交流電壓的測量交流電壓測試示例圖 交流電壓的測量與上述直流電壓的測量相似，不同之處為：交流電壓檔標有“

9、”通常有10V、50V、250V、500V等不同量程；測量時，不區(qū)分紅黑表筆，只要并聯(lián)在被測電路兩端即可。4電阻的測量電阻測試示例圖 選擇量程倍率歐姆調(diào)零讀數(shù)2.5 數(shù)字式萬用表及其使用2.5.1 數(shù)字萬用表簡介2.5.2 數(shù)字萬用表的特點2.5.3 數(shù)字萬用表的使用方法2.5.1 數(shù)字萬用表簡介種類：按工作原理分，有比較型、積分型、V/T型、復合型等；按使用方式和外形分，有臺式、便攜式、袖珍式、筆式和鉗式等，其中袖珍式應用較普遍；按量程轉(zhuǎn)換方式分，有自動量程轉(zhuǎn)換和手動量程轉(zhuǎn)換；按用途與功能分，有低檔型、中檔型和智能型。數(shù)字萬用表的結(jié)構(gòu)外形圖 國產(chǎn)常見袖珍式數(shù)字萬用表的型號及性能 2.5.2

10、數(shù)字萬用表的特點顯示位數(shù)及顯示特點測量功能全2.5.3 數(shù)字萬用表的使用方法 使用前的注意事項 使用中的注意事項(1)測量電阻時，紅表筆為測試源正端、黑表筆為負端，這一點和指針式萬用表恰好相反。(2)當萬用表顯示電源電壓低時，要及時更換電池，否則所測量電壓的數(shù)值偏高。(3)測量交直流電壓時，在有“交流”干擾的情況下，黑表筆一定要接地 。(4)嚴禁在測量高電壓或大電流的過程中撥動開關，以防電弧燒壞轉(zhuǎn)換開關的觸點。(5)選擇電壓測量功能時，要求選擇準確，防止誤接 。(6)用低檔測電阻（如用200檔）時，修正測量結(jié)果。(7)嚴禁帶電測量電阻。 (8)在測量電壓、電流時，若屏上的數(shù)值為“1”，則表明量

11、程太小，應加大量程后再測；若在數(shù)值左邊出現(xiàn)“-”，則表明表筆極性與實際電源極性相反，此時紅表筆接的是負極。小結(jié) 1.萬用表是一種可以測量多種電量，具有多種量程的便攜式儀表。萬用表主要用來測量直流電流、交直流電壓和電阻；有的用萬用表還能測量交流電流、電感、電容、二極管、三極管的hFE值、頻率及溫度等。 2.常見的萬用表有指針式和數(shù)字式兩種。指針式萬用表一般由三部分組成：指示部分（表頭）、測量電路和轉(zhuǎn)換裝置；數(shù)字式萬用表一般由顯示屏、電子電路和轉(zhuǎn)換裝置等組成。 3.常用的指針式萬用表為MF47型和MF500型等，這兩種萬用表的靈敏度為2K /V。 4.萬用表的基本使用方法為：使用前要調(diào)零（數(shù)字表不

12、需要），要正確插接表筆連線，要正確選擇測量檔位；測量時要正確選擇被測點（與表筆相并聯(lián)或相串聯(lián)），要正確區(qū)分被測極性，要正確讀數(shù)。 5.任何萬用表在被測電阻不帶電（除萬用表提供的電源外）的情況下用歐姆檔去測量電阻。否則，外加電壓極易造成燒毀萬用表。 6.萬用表測電壓時，兩表筆與被測點相并聯(lián)，測直流電壓時，還應注意紅表筆應接高電位，黑表筆應接低電位；測直流電流時，兩表筆與被測點相串聯(lián)，且紅表筆接高電位，黑表筆接低電位。三、鉗形電流表3.1 鉗形電流表簡介3.2 鉗形電流表的工作原理3.3 鉗形電流表的正確使用3.1 鉗形電流表簡介鉗形電流表特點： 鉗式電流表是一種不需斷開電路就可直接測量電路交流電

13、流的便攜式儀表，在電氣檢修中使用非常方便，此種測量方式最大的益處就是可以測量大電流而不需關閉被測電路 。、鉗形電流表的組成： 鉗形電流表簡稱鉗形表，其工作部分主要是由 一只電磁式電流表和穿心式電流互感器組成。穿心式電流互感器鐵芯制成活動開口，且成鉗形，故名鉗形電流表。 鉗形電流表的分類： 鉗形電流表按顯示方式分有指針式和數(shù)字式；按功能分主要有交流鉗形電流表、多用鉗形表、諧波數(shù)字鉗形電流表、泄露電流鉗形表和交直流鉗形電流表等幾種 各種鉗形電流表外形圖 3.2 鉗形電流表的工作原理附有鉗形電流互感器的電流表原理圖 采用霍爾元件的鉗式電流表原理圖3.3 鉗形電流表的正確使用帶電線路上測量時，要十分小

14、心，不要去測量無絕緣的導線。測量前，應進行機械調(diào)零。測量前還應檢查鉗口的開合情況。 測量前應先估計被測電流的大小，選擇合適的量程。 測量時被測載流導線應放在鉗口內(nèi)的中心位置，以免誤差增大。當被測電路電流較小時，為使讀數(shù)較準確，可將被測載流導線在鉗口部分的鐵心柱上纏繞幾圈后進行測量，實際電流值等于儀表的讀數(shù)除以放在鉗口中的導線圈數(shù)。測量完畢，鉗形表不用時，應將量程選擇開關旋至最高量程檔 。小結(jié)1.鉗式電流表是一種不需斷開電路就可以直接測量電路電流的便攜式儀表，在電氣檢修和測試中，使用非常方便。2.鉗式電流表一般由一只電磁式電流表和穿心式電流互感器組成。穿心式電流互感器的鐵芯制成活動的開口，成鉗形

15、狀，便于測試。3.鉗式電流表，按指示方式可分為指針式和數(shù)字式，按功能可分為交流鉗形電流表、多用鉗形表、諧波數(shù)字鉗形電流表、泄露電流鉗形表和交直流鉗形電流表等。4.鉗式電流表在使用前應檢查指針是否在零位（指針表)和鉗口的開合、密閉程度；在使用中應選擇合適的量程，被測導線應放在鉗口內(nèi)的中心位置，被測電流較小時應在鉗口的鐵芯柱上繞幾圈后再測量；使用完畢后，應妥善保管。四、兆歐表4.1 兆歐表簡介4.2 兆歐表的正確使用4.1 兆歐表簡介兆歐表的用途兆歐表又叫搖表、邁格表、高阻計、絕緣電阻表等，其標尺刻度直接用兆歐（）作單位 兆歐表主要有兩大類 4.1.1 手搖發(fā)電機供電的兆歐表4.1.2 電池供電的

16、兆歐表4.1.1 手搖發(fā)電機供電的兆歐表兆歐表外形圖及結(jié)構(gòu)原理圖 兆歐表的常用規(guī)格：按發(fā)電機電壓分為100，250，500V，1000和2000等幾種。選用時主要應考慮它的輸出電壓及其測量范圍。不同額定電壓兆歐表的使用范圍 4.2 兆歐表的正確使用4.2.1 手搖發(fā)電機式兆歐表使用前的準 備工作及注意事項4.2.2 手搖發(fā)電機式兆歐表的基本操作方法4.2.3 電池供電式兆歐表的注意事項和操作方法4.2.1 手搖發(fā)電機式兆歐表使用前的準備工作及注意事項使用時，應放在平穩(wěn)、牢固的地方，且遠離大的外電流導體和外磁場。 檢查被測電氣設備和電路，看是否已全部切斷電源。 外接的連線應選用絕緣良好的單根導線

17、，不宜采用雙股導線，也不要將外接連線絞在一起。進行測量時，搖手柄的轉(zhuǎn)速應由慢至快，應達到并穩(wěn)定在100140r/min，通常搖動一分鐘后，待表針穩(wěn)定時再讀數(shù)。當被測物體為容性負載時（如有電容），先持續(xù)搖動一段時間，讓兆歐表對電容充電，指針穩(wěn)定后再讀數(shù)，測完后先拆去接線，再停止搖動，以免手柄立即停止轉(zhuǎn)動后，因容性負載放電而損壞兆歐表。 測量完畢，應對被測對象就地充分放電，否則容易引起觸電事故。 未停止轉(zhuǎn)動前，切勿用于去觸及設備的測量部分或搖表接線柱。 4.2.2 手搖發(fā)電機式兆歐表的基本操作方法手搖發(fā)電機兆歐表校表的基本操作方法 校表 （1）先校零點 （2）校滿刻度（無窮大） （3）進行測量 測

18、試 小結(jié) 1.兆歐表是一種專門用來測量電氣設備絕緣電阻的便攜式儀表。兆歐表常有兩大類：采用手搖發(fā)電機供電的磁電式；采用電池供電的指針式和數(shù)字式。 2.兆歐表一般有三個接線端子，即線路端子（L)、地線端子（E)和保護（屏蔽）端子（G)。使用時，被測電阻接在“L”與“E”兩端鈕之間。 3.手搖發(fā)電機式兆歐表的基本操作方法是，先校表（校零點和滿刻度）、再測試。轉(zhuǎn)速保持在120r/min左右時，邊搖邊讀數(shù)。 4.任何兆歐表在測量電氣設備時，被測電氣設備不能帶電（除兆歐表供電之外）。五、直流雙臂電橋電橋5.1、直流雙臂電橋用途 QJ44 型攜帶式直流雙臂電橋，內(nèi)附晶體管檢流計和能內(nèi)附工作電源。適合于工礦

19、企業(yè)、實驗室或車間現(xiàn)場，對直流以低值電阻作準確測量。如用來測量金屬導體的導電系數(shù)，接觸電阻、電動機、變壓器繞組的電阻值，以及其它各類直流低值電阻。 5.2、電橋主要性能 1、準確度等級：0.2 級。 2、使用溫度范圍：545。 3、測量范圍：0.0000111，基本量限 0.0111。 4、準確度：電橋在環(huán)境溫度為 2010，相對濕度小于 80%的條件下，在基本量限內(nèi)，允許測量誤差為： IIa%Rmax（允許誤差為滑線讀書刻度4小格）準確度等級（0.2 級） Rmax電橋讀數(shù)的滿刻度（） 5、內(nèi)附晶體管檢流計，具有足夠的靈敏度。在基本量限內(nèi)，當滑線讀數(shù)盤刻度變化 4 小格，檢流計指針偏離零位不

20、小于 1 格。 6、電橋的工作電源為 1.5V2V（內(nèi)附電源為 1.5V1 號手電筒電池 4 節(jié)并聯(lián)），晶體管檢流計工作電源為 6F22、9V（2 節(jié)并聯(lián)）。 7、儀器外形尺寸：300255150mm。 8、儀器重量：約 4.5Kg。 5.3、使用方法 1、在電池盒內(nèi)，裝入 1.5V1 號手電筒電池 46 節(jié)并聯(lián)使用和 2 節(jié) 6F22、9V 并聯(lián)使用，此時電橋就能正常工作。如用外接直流電源 1.52V 時，電池盒內(nèi)的 1.5V 電池，應預先全部取出。 2、“B1”開關扳到通位置，等穩(wěn)定后（約 5 分鐘），調(diào)節(jié)檢流計指針在零位。 3、靈敏度旋鈕放在最低位置。 4、將被測電阻，按四端連接法，接在

21、電橋相應的C1、P1、P2、C2、的接線柱上。如下圖所示，AB之間為被測電阻。 5、估計被測電阻值大小，選擇適當倍率位置，先按“G”按鈕，再按“B” 5、估計被測電阻值大小，選擇適當倍率位置，先按“G”按鈕，再按“B”按鈕，調(diào)節(jié)步進讀數(shù)和滑線讀數(shù)，使檢流計指針在零位上。如發(fā)現(xiàn)檢流計靈敏度不夠，應增加其靈敏度，移動滑線盤 4 小格，檢流計指針偏離零位約 1 格，就能滿足測量要求。在改變靈敏度時，會引起檢流計指針偏離零位，在測量之前，隨時都可以調(diào)節(jié)檢流計零位。被測電阻按下式計算： 被測電阻值=倍率讀數(shù)（步進讀數(shù)+滑線讀數(shù)） 被測電阻范圍與倍率位置選擇按下表： 倍率 被測電阻范圍（） 100 1.1

22、11 10 0.111.1 1 0.0110.11 0.1 0.00110.011 0.01 0.000010.0011 5.4、注意事項和維護保養(yǎng) 1、在測電感電路的直流電阻時，應先按下“B”按鈕，再按下“G”按鈕，斷開時，應先斷開“G”按鈕，后斷開“B”按鈕。 2、測量 0.1 以下阻值時，“B”按鈕應間歇使用。 3、在測量 0.1以下阻值時，C1、P1、P2、C2、接線柱到被測量電阻之間的連接導線電阻為 0.0050.01；測量其它阻值時，連接導線電阻可不大于 0.05。 4、電橋使用完畢后，“B”與“G”按鈕應松開。“B1”開關應扳向“斷”位置，避免浪費晶體管檢流計放大工作電源。 5、如電橋長期擱置不用，應將電池取出。 6、如電橋長期擱置不用，在接觸處可能產(chǎn)生氧化，造成接觸不良，使接觸良好，再涂上一薄層無酸性凡士林，予以保護。 7、電橋應貯放在環(huán)境溫度+5+45，相對濕度小于 30%的條件下，室內(nèi)空氣中不應含有能腐蝕儀器的氣體和有害雜質(zhì)。 8、儀器應保持清潔，并避免