1、第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 第第2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2.1 電工測量的基本知識電工測量的基本知識 2.2 電氣參數的測量電氣參數的測量 課題課題2-1 常用電工儀表的使用常用電工儀表的使用 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2.1 電工測量的基本知識電工測量的基本知識 2.1.1 常用名詞術語 電工儀表與電氣測量常用名詞術語見表2-1。第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 表 2-1 電工儀表與電氣測量常用名詞術語第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2.1.2 常用電工儀表的種類、 特點及

2、用途 1. 電工儀表概述 電氣設備的安裝、 調試及檢修過程中， 要借助各種電工儀器儀表對電流、 電壓、 電阻、 電能、 電功率等進行測量， 稱之為電工測量。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2. 電工儀表的分類 電工儀表的種類繁多， 分類方法也各有不同。 按照電工儀表的結構和用途， 大體上可以分為以下五類。 （1） 指示儀表類： 直接從儀表指示的讀數來確定被測量的大小。 （2） 比較儀器類： 需在測量過程中將被測量與某一標準量比較后才能確定其大小。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （3） 數字式儀表類： 直接以數字形式顯示測量結果， 如數字萬用表、

3、數字頻率計。 （4） 記錄儀表和示波器類： 如X-Y記錄儀、 光線示波器。 （5） 擴大量程裝置和變換器： 如分流器 、 附加電阻、 電流互感器、 電壓互感器。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 常用的指示儀表可按以下方法分類： （1） 按儀表的工作原理分類， 主要有電磁式、 電動式和磁電式指示儀表， 其他還有感應式、 振動式、 熱電式、 熱線式、 靜電式、 整流式、 光電式和電解式等類型的指示儀表。 （2） 按測量對象的種類分類， 主要有電流表（又分安培表、 毫安表、 微安表）、 電壓表（又分為伏特表、 毫伏表等）、 功率表、 頻率表、 歐姆表、 電度表等。 第第2 2章

4、章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （3） 按被測電流種類分類， 有直流儀表、 交流儀表、 交直流兩用儀表。 （4） 按使用方式分類， 有安裝式儀表和可攜式儀表。 （5） 按儀表的準確度分類， 指示儀表的準確度可分為 0.1、 0.2、 0.5、 1.0、 1.5、 2.5、 5.0七個等級。 儀表的級別即儀表準確度的等級。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （6） 按使用環境條件分類， 指示儀表可分為 A、 B、 C三組。 A組： 工作環境為0+40， 相對濕度在85%以下。 B組： 工作環境為-20+50， 相對濕度在85%以下。 C組： 工作環境為-40+60，

5、 相對濕度在98%以下。 (7) 按對外界磁場的防御能力分類， 指示儀表有、 、 、 4個等級。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2.1.3 測量的準確性及誤差分析 1. 絕對誤差和相對誤差 絕對誤差是指儀表的指示值與被測量的實際值之間的差值。 相對誤差是指絕對誤差和被測量的實際值之比的百分數值。 2. 儀表的準確度 規定以最大的引用誤差表示儀表的準確度， 即 %100mmAAK第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 表2-2 儀表的準確度和基本誤差第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 3. 測量的準確性 衡量測量的準確性， 通常采用相對誤差

6、表示， 即%1000AA 式中， A為絕對誤差， 即儀表的指示值與被測量實際值之差； A0為被測量實際值。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2.2 電氣參數的測量電氣參數的測量 2.2.1 測量儀表的結構及工作原理 1. 磁電式儀表的工作原理 磁電式儀表的結構如圖2.1所示。 磁電式儀表的工作原理是永久磁鐵的磁場與通有直流電流的可動線圈相互作用而產生偏轉力矩， 使可動線圈發生偏轉。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.1 磁電式儀表的結構 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （1） 磁電式儀表有以下優點： 標度均勻, 靈敏度和準

7、確度較高, 讀數受外界磁場的影響小。 （2） 磁電式儀表的缺點如下： 表頭本身只能用來測量直流量（當采用整流裝置后也可用來測量交流量）， 過載能力差。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （3） 使用磁電式儀表的注意事項有： 測量時， 電流表要串聯在被測的支路中， 電壓表要并聯在被測電路中； 使用直流表， 電流必須從“+”極性端進入， 否則指針將反向偏轉; 一般的直流電表不能用來測量交流電， 儀表誤接交流電時， 指針雖無指示， 但可動線圈內仍有電流通過， 若電流過大， 將損壞儀表; 磁電式儀表過載能力較低， 注意不要過載。第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量

8、2. 電磁式儀表的工作原理 電磁式儀表的結構如圖2.2所示。 （1） 電磁式儀表有以下優點： 適用于交直流測量, 過載能力強, 可無需輔助設備而直接測量大電流， 可用來測量非正弦量的有效值。 （2） 電磁式儀表的缺點如下： 標度不均勻, 準確度不高, 讀數受外磁場影響。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.2 電磁式儀表的結構 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 3. 電動式儀表的工作原理 電動式儀表的結構如圖2.3所示。 電動式儀表的工作原理是: 儀表由固定線圈（電流線圈與負載串聯， 以反映負載電流）和可動線圈（電壓線圈串聯一定的附加電阻后與負載并

9、聯， 以反映負載電壓）所組成， 當它們通有電流后， 由于載流導體磁場間的相互作用而產生轉動力矩使活動線圈偏轉， 當轉動力矩與彈簧反作用力矩平衡時, 便獲得讀數。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.3 電動式儀表的結構 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （1） 電動式儀表的優點： 適用于交直流測量, 靈敏度和準確度比用于交流的其他儀表高, 可用來測量非正弦量的有效值。 （2） 電動式儀表的缺點： 標度不均勻, 過載能力差, 讀數受外磁場影響大。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2.2.2 測量儀表的選用 1. 電流的測量 電流

10、表是用來測量電路中的電流值的， 按所測電流性質可分為直流電流表、 交流電流表和交直流兩用電流表。 就其測量范圍而言， 電流表又分為微安表、 毫安表和安培表。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.4 電流表擴大量程電路 RLIARFIE第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 1） 電流表 (1) 電流表的工作原理。 電流表有磁電式、 電磁式、 電動式等類型， 它們被串接在被測電路中使用。儀表線圈通過被測電路的電流使儀表指針發生偏轉， 用指針偏轉的角度來反映被測電流的大小。 并聯電阻起分流作用， 稱為分流電阻或分流器， 如圖 2.4所示。 第第2 2章章 常

11、用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 電流表的選擇。 測量直流電流時， 可使用磁電式、 電磁式或電動式儀表， 其中磁電式儀表使用較為普遍。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (3) 電流表的使用。 在測量電路電流時， 一定要將電流表串聯在被測電路中。 磁電式儀表一般只用于測量直流電流， 測量時要注意電流接線端的“+”、 “-”極性標記， 不可接錯， 以免指針反打， 損壞儀表。 對于有兩個量程的電流表， 它具有三個接線端， 使用時要看清楚接線端量程標記， 根據被測電流大小選擇合適的量程， 將公共接線端一個量程接線端串聯在被測電路中。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常

12、用電工儀表及測量 (4) 電流表常見的故障及處理方法。 電流表比較常見的故障是表頭過載。 當被測電流大于儀表的量程時， 往往使表中的線圈、 游絲因過熱而燒壞或使轉動部分受撞擊損壞。 為此， 可以在表頭的兩端并聯兩只極性相反的二極管， 以保護表頭。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2） 鉗形電流表 通常， 當用電流表測量負載電流時， 必須把電流表串聯在電路中。 但當在施工現場需要臨時檢查電氣設備的負載情況或線路流過的電流時， 如果先把線路斷開， 然后把電流表串聯到電路中， 就會很不方便。 此時應采用鉗形電流表測量電流， 這樣就不必把線路斷開， 可以直接測量負載電流的大小了。

13、 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.5 鉗形電流表 12345671被測導線；2鐵心；3二次繞組；4表頭；5量程調節開關；6膠木手柄；7鐵心開關第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (1) 鉗形電流表的工作原理。 鉗形電流表是根據電流互感器的原理制成的， 其外形像鉗子一樣， 如2.5圖所示。 (2) 使用鉗形電流表的注意事項。第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2. 電壓的測量 電壓表是用來測量電路中的電壓值的， 按所測電壓的性質分為直流電壓表、 交流電壓表和交直兩用電壓表。 就其測量范圍而言， 電壓表又分為毫伏表、 伏特表。 1）

14、 電壓表的工作原理 磁電式、 電磁式、 電動式儀表是電壓表的主要形式。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2） 電壓表的選擇 電壓表的選擇原則和方法與電流表的選擇相同， 主要從測量對象、 測量范圍、 要求精度和儀表價格等方面考慮。 3） 電壓表的使用 用電壓表測量電路電壓時， 一定要使電壓表與被測電壓的兩端并聯， 電壓表指針所示為被測電路兩點間的電壓。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 ） 電壓表的選擇和使用注意事項 電壓表及其量程的選擇方法與電流表相同， 量程和儀表的等級要合適。 電壓表必須與被測電路并聯。 直流電壓表還要注意儀表的極性， 表頭的“+”

15、端接高電位， “-”端接低電位。 電壓互感器的二次側絕對不允許短路； 二次側必須接地。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 3. 功率的測量 功率使用功率表進行測量。 1） 功率表的工作原理 多數功率表是根據電動式儀表的工作原理來測量電路功率的。 2） 功率表的選擇 在選擇功率表時， 首先要考慮的是功率表的量程, 必須使其電流量程能允許通過負載電流, 電壓量程能承受負載電壓。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 3） 功率表的使用 (1) 功率表的正確接線。 電動式功率表指針的偏轉方向是由通過電流線圈的電流方向決定的， 如果改變其中一個線圈中電流的方向， 指

16、針就將反轉。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.6 功率表的連接LL(a)RWLL(b)RW第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 三相平衡負載電路總功率的測量。 三相平衡負載的每相負載所消耗的功率相同， 只需用一只功率表測量一相負載的功率， 然后乘以3即可得三相總功率。 (3) 三相四線制電路總功率的測量。 在三相四線制電路中， 三相負載不平衡， 要測量其總功率需使用三只功率表。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 4. 電能的測量 電度表是計量電能的儀表， 即能測量某一段時間內所消耗的電能。 電度表按用途分為有功電度表和無功

17、電度表兩種， 它們分別計量有功功率和無功功率； 按結構分為單相表和三相表兩種。 1） 電度表的結構 電度表的種類雖不同， 但其結構是一樣的。 它由兩部分組成： 一部分是固定的電磁鐵， 另一部分是活動的鋁盤。 電度表都有驅動元件、 轉動元件、 制動元件、 計數機構等部件。單相電度表的結構如圖2.7所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.7 單相電度表的結構示意圖 21345負載電源61電流元件；2電壓元件；3蝸輪蝸桿傳動機構；4轉軸；5鋁盤；6永久磁鐵第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (1) 驅動元件。 驅動元件由電壓元件(電壓線圈及其鐵心)和電流

18、元件(電流線圈及其鐵心)組成。 (2) 轉動元件。 轉動元件由可動鋁盤和轉軸組成。 (3) 制動元件。 制動元件是一塊永久磁鐵， 在轉盤轉動時產生制動力矩， 使轉盤轉動的轉速與用電器的功率大小成正比。 (4) 計算機構。 計算機構又叫計算器， 它由蝸桿、 蝸輪、 齒輪和字輪組成。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2） 電度表的工作原理 當通入交流電， 電壓元件和電流元件兩種交變的磁通穿過鋁盤時， 在鋁盤內感應產生渦流， 渦流與電磁鐵的磁通相互作用， 產生一個轉動力矩， 使鋁盤轉動。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 3） 電度表的安裝和使用要求 (1)

19、 電度表應按設計裝配圖規定的位置進行安裝， 應注意不能安裝在高溫、 潮濕、 多塵及有腐蝕氣體的地方。 (2) 電度表應安裝在不易受震動的墻上或開關板上， 墻面上的安裝位置以不低于1.8 m為宜。 (3) 為了保證電度表工作的準確性， 必須嚴格垂直裝設。 (4) 電度表的導線中間不應有接頭。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (5) 電度表在額定電壓下， 當電流線圈無電流通過時， 鋁盤的轉動不超過1轉， 功率消耗不超過1.5 W。 (6) 電度表裝好后， 開亮電燈， 電度表的鋁盤應從左向右轉動。 (7) 單相電度表的選用必須與用電器總瓦數相適應。 (8) 電度表在使用時， 電

20、路不容許短路及用電器超過額定值的125%。 (9) 電度表不允許安裝在10%額定負載以下的電路中使用。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 4） 電度表的接線 (1) 單相電度表的接線。 在低壓小電流電路中， 電度表可直接接在線路上， 如圖2.8（a）所示。在低壓大電流電路中， 若線路負載電流超過電度表的量程， 則須經電流互感器將電流變小， 即將電度表間接連接到線路上, 接線方法如圖2.8（b）所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.8 單相電度表的接線方法 (a) 直接接入式； (b) 經電流互感器接入式Z4321WhLN(a)Z4321WhLN

21、(b)TAWh單相功率表；Z負載；TA電流互感器第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 三相二元件電度表的接連。 三相二元件電度表的直接接線方式如圖2.9（a）所示， 經電流互感器的接線方法如圖2.9（b）、 （c）、 （d）所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.9 三相二元件電度表接線方法(a) 直接接入； (b) 經電流互感器接入方法一；(c) 經電流互感器接入方法二； (d) 經電流互感器接入方法三L11 2 354687L2L3iL1iL2iL3(d)L11 2 35687L2L3iL1iL2iL3(c)4L11 2 35687L2L

22、3iL1iL2iL3(b)4L11 2 35687L2L3iL1iL2iL3(a)4第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (3) 三相三元件電度表的接線。 三相三元件電度表（用于三相四線制）的接線方法如圖2.10所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.10 三相三元件電度表的接線方法 (a) 直接接入； (b) 經電流互感器接入;(c) 經電流互感器、 電壓互感器接入； (d) 三只單相電能表接入三相四線制接法 (d)L11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(c)4 5 610NINL11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(b)4 5 6

23、1011NINL11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(a)4 5 611NIN10L112L2L3iL1iL2iL3NIN3 412 3 412 3 411第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.11 無功電度表的接線方法 （a） 直接接入; （b) 經電流互感器接入; （c） 經電流互感器、 電壓互感器接入 TAL3TAL2L11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(a)4 5 6NINL11 23798L2L3iL1iL2iL3(b)4 56NINTAL1第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.11 無功電度表的接線方法 （a） 直接接入

24、; （b) 經電流互感器接入; （c） 經電流互感器、 電壓互感器接入 TAL3L11 23798L2L3iL1iL2iL3(c)4 56NINTAL1第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 5） 交流電度表常見故障及處理方法交流電度表的常見故障及處理方法如表2-3所示。第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 表2-3 交流電度表常見故障及處理方法第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 6） 新型電度表簡介 (1) 長壽式機械電度表。 長壽式機械電度表是在充分吸收國內外電度表設計、 選材和制造經驗的基礎上開發的新型電度表， 具有寬負載、 長壽命、 低功

25、耗、 高精度等優點。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 靜止式電度表。 靜止式電度表是借助于電子電能計量先進的機理， 繼承傳統感應式電度表的優點， 采用全屏蔽、 全密封的結構， 具有良好的抗電磁干擾性能， 集節電、 可靠、 輕巧、 高精度、 高過載、 防竊電等為一體的新型電度表。 (3) 電卡預付費電度表（機電一體化預付費電度表）。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (4) 防竊型電度表。 防竊型電度表是一種集防竊電與計量功能于一體的新型電度表， 可有效地防止違章竊電行為， 堵住竊電漏洞， 給用電管理帶來了極大的方便。 第第2 2章章 常用電工儀

26、表及測量常用電工儀表及測量 5. 萬用表 萬用表又叫多用表、 復用電表， 它是一種可測量多種電量的多量程便攜式儀表。 由于它具有測量種類多， 測量范圍寬， 使用和攜帶方便， 價格低等優點， 因而常用來檢驗電源或儀器的好壞， 檢查線路的故障， 判別元器件的好壞及數值等， 應用十分廣泛。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 下面分別講述指針式、 數字式萬用表的結構和使用方法。 1） 指針式萬用表 下面以電工測量中常用的500型萬用表為例， 說明其工作原理及使用方法。 500型萬用表的表頭靈敏度為40 A， 表頭內阻為3000 ， 其主要性能見表2-4， 外形如圖2.12所示， 電

27、路原理圖如圖2.13所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 表2-4 500-B型萬用表的性能 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.12 500型萬用表外形 01022208561015100024203050401001 k10dB500型A-V-4000 / V20000 / VACDC600 1 mW0 dB=dB2500 V*10502.5A1050250500500250VV10 kmAV1 k10010110050010150 A43 21第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.13 500型萬用表電路原理圖 12

28、k40 A , 2.5 kA 101 kS1150 250 500V3.9 k2.25 k1.4 k10 F2CP1121050250500V5 M2.53 M1 M800 k150 k35.6 kVV0.1 FS12S1310 MdB2500 V11.4 k1.9 k4.3 k1.6 k*1.5 11.6 k6 110100500mA-67.5 675 50 A V1 k100101S2110 k85.2 k973 1.5 V9 V91 9.4 33 kS222.25 k第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (1) 直流電流擋。 萬用表的直流電流擋實質上是一個多量程的直流電流

29、表。 由于其表頭的滿量程電流值很小， 因而采用內附分流器的方法來擴大電流量程。 量程越大， 配置的分流電阻越小。 多量程分流器有開路式和閉路式兩種， 500型萬用表電路采用閉路式分流器， 如圖2.14所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 這種分流器的特點是: 整個閉合電路的電阻不變， 分流器電阻減少的同時， 表頭支路的電阻增大。 這種形式的分流器與開路式分流器相比較更適合于萬用表， 因為萬用表轉換開關經常轉動，若開關觸點接觸不好， 開路式分流器就會斷開， 若此時通電就會造成表頭損壞。 而在閉路式分流器中， 接觸不好只不過使該擋電路不通， 不會造成表頭的損壞。 開路式分流

30、器如圖2.15所示。第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.14 500型萬用表直流電流測量電路 675 10 mA 1 mA67.5 100 mA6 500 mA1.5 12 k2.25 k50 A(*)2.5 kRc1 k1.4 k40 A第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.15 開路式分流器 RcIcRsh1SIm1Rsh2Im2Rsh3Im3第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 直流電壓擋。 萬用表的直流電壓擋實質上是一個多量程的直流電壓表。 它采用多個附加電阻與表頭串聯的方法來擴大電壓量程。 量程越大， 配置的串聯

31、電阻也越大。 串聯附加電阻的方式有單獨式和共用式兩種， 500型萬用表電路采用共用式， 如圖2.16所示。 與圖2.17所示的單獨式附加電阻串聯方式相比， 共用式具有電阻總值小的優點， 若用電阻絲繞制還可以節省材料； 其缺點是低量程電阻如燒斷， 則高量程也不能使用。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.16 500型萬用表的直流電壓測量電路 40 A1 k1.4 k12 k2.5 k2.25 k675 67.5 1.5 6 1 mA500 V5 M250 V50 V 10 V 2.5 V1 M800 k150 k11.4 k(V )35.6 k(*)10 M2500 V

32、第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.17 單獨式附加電阻串聯方式 IcRsd1Um1Rsd2Um2Rsd3Um3S第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (3) 交流電壓擋。 用萬用表測量交流電壓時， 先要將交流電壓經整流器變換成直流后再送給磁電式表頭， 即萬用表的交流測量部分實際上是整流式儀表， 其標尺刻度是按正弦交流電壓的有效值標出的。 由于整流器在小信號時具有非線性， 因而交流電壓低擋位的標尺刻度起始的一小段不均勻。 500型萬用表的交流電壓測量電路如圖2.18所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.18 500型萬用表

33、的交流電壓測量電路 40 A 2.5 k1 k1.4 k3.8 k2.25 k2CP1121.5 6 67.5 675 12 k2.25 k1 M800 k150 k11.4 k(*)2500 V10 MdB0.1 F35.6 k第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.19 500型萬用表的直流電阻測量電路 40 A 2.5 k1.4 k2.25 k1.5 6 67.5 675 (*)1 k1.2 k1.9 k4.3 k1.6 k11.6 k1.5 V9 V110 100 1 k10 k85.2 k973 91 9.4 33 k第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表

34、及測量 (4) 直流電阻擋。 萬用表的直流電阻擋實際上是一個多量程的歐姆表， 其測量電路如圖2.19所示， 可簡化為圖2.20。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.20 直流電阻測量電路的簡化電路 50 A 3 kRx1.6 k1.9 k4.3 k11.6 k33 k1.5 V150 A 10 kRx1.5 V(a)50 A 3 kRx1.6 k1.9 k4.3 k11.6 k10.5 V100 A 100 kRx(b)85.2 k10.5 V第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 假定圖2.20中1.9 k調零電阻的動觸點位于右邊0.9 k左邊1 k處

35、， 當外電路短接時（Rx=0）， 指針應在滿偏位置； 當外電路斷開（ Rx =）時， 指針應在機械調零點位置； 外電路電阻不同， 通過表頭的電流值也不同， 即xcIcRREI（2-1） 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 改變電阻擋的量程， 可采用以下兩種方法。 保持電源電動勢不變， 改變分流電阻值。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 改變分流電阻的同時， 提高電源電動勢， 如500型萬用表置10 k擋， 電源電壓即提高到10 V左右， 同時增大串聯電阻， 使表頭內阻增加為100 k， 并切斷分流電阻， 表頭靈敏度增至100 A， 這樣就可以得到歐姆中心值

36、為100 k的擋位。 由于高阻倍率擋的電壓達到10 V， 因而常采用體積較小的積層電池。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (5) 指針式萬用表的使用方法。 使用前的準備。 電流的測量。 電壓的測量。 電阻的測量。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 使用萬用表有以下注意事項： 量程轉換開關必須正確選擇被測量電量的擋位， 不能放錯; 禁止帶電轉換量程開關; 切忌用電流擋或電阻擋測量電壓。 在測量電流或電壓時， 如果對于被測量電流、 電壓的大小心中無數， 則應先選最大量程， 然后再換到合適的量程上測量。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量

37、測量直流電壓或直流電流時， 必須注意極性。 測量電流時， 應特別注意必須把電路斷開， 將表串接于電路之中。 測量電阻時不可帶電測量， 必須將被測電阻與電路斷開; 使用歐姆擋時換擋后要重新調零。 每次使用完后， 應將轉換開關撥到空擋或交流電壓最高擋， 以免造成儀表損壞; 長期不使用時， 應將萬用表中的電池取出。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.21 DT890D型數字式萬用表的外形！AmUNFUSED20AMAXmACOMV / 200mAMAX1000V DC700V ACMAX2020200mA20m2AVmhFECE ECBBE EPNP NPNDT890DPO

38、WERF2002k20k200k2M20M200MKMmPnFmVVAChFE200m20m2m202007001000200202200m220200n20n2000pCx 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 2） 數字式萬用表 下面以DT890D型數字式萬用表為例進行介紹。 DT890D型數字式萬用表屬中低檔普及型萬用表， 其面板如圖2.21所示， 由液晶顯示屏、 量程轉換開關、 表筆插孔等組成。 液晶顯示屏直接以數字形式顯示測量結果， 并且還能自動顯示被測數值的單位和符號（如、 k、 M、 mV、 A、 F等）， 最大顯示數字為1999。 第第2 2章章 常用電工儀表及

39、測量常用電工儀表及測量 (1) 數字式萬用表使用的注意事項。 使用數字式萬用表前， 應先估計一下被測量值的范圍， 盡可能選用接近滿刻度的量程， 這樣可提高測量精度。 數字式萬用表在剛測量時， 顯示屏的數值會有跳數現象， 這是正常的（類似指針式表的表針擺動）， 應當待顯示數值穩定后（不超過12 s）， 才能讀數。 數字萬用表的功能多， 量程擋位也多。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 用數字萬用表測試一些連續變化的電量和過程， 不如用指針式萬用表方便直觀。 測10 以下的精密小電阻時（200 擋）， 先將兩表筆短接， 測出表筆線電阻（約0.2 ）， 然后在測量中減去這一數值。

40、 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 盡管數字式萬用表內部有比較完善的各種保護電路， 使用時仍應力求避免誤操作， 如用電阻擋去測220 V交流電壓等， 以免帶來不必要的損失。 為了節省用電， 數字萬用表設置了15 min自動斷電電路， 自動斷電后若要重新開啟電源， 可連續按動電源開關兩次。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 參數測量。 電阻的測量。 二極管的測量。 hFE的測量。 交直流電壓和電流的測量。 電容量的測量。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 6. 兆歐表 兆歐表（又叫搖表）是一種簡便、 常用的測量高電阻的儀表， 主

41、要用來檢測供電線路、 電機繞組、 電纜、 電器設備等的絕緣電阻， 以便檢驗其絕緣程度的好壞。 常見的兆歐表主要由作為電源的高壓手搖發電機和磁電式流比計兩部分組成， 兆歐表的外形與工作原理如圖2.22所示。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.22 兆歐表的外形與工作原理 (a) 外形； (b) 工作原理0N M2M121I2I1RxRySIMU(b)(a)第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 在使用兆歐表前應進行以下準備工作： （1） 檢查兆歐表是否正常。 （2） 檢查被測電氣設備和線路， 看其是否已全部切斷電源。 （3） 測量前應對設備和線路先行放電，

42、 以免設備或線路的電容放電危及人身安全和損壞兆歐表， 同時還可以減少測量誤差。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 兆歐表的正確使用要點如下： （1） 兆歐表必須水平放置于平穩、 牢固的地方， 以免在搖動時因抖動和傾斜產生測量誤差。 （2） 接線必須正確無誤， 接線柱“E”（接地）、 “L”（線路）和“G”（保護環或稱屏蔽端子）與被測物的連接線必須用單根線， 要求絕緣良好， 不得絞合， 表面不得與被測物體接觸。 （3） 搖動手柄的轉速要均勻， 一般規定為120 r/min， 允許有20%的變化， 但不應超過25%。 通常要搖動1 min待指針穩定后再讀數。 第第2 2章章 常

43、用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 （4） 測量完畢， 應對設備充分放電， 否則容易引起觸電事故。 （5） 嚴禁在雷電時或附近有高壓導體的設備上測量絕緣電阻， 只有在設備不帶電又不可能受其他電源感應而帶電的情況下才可進行測量。 （6） 兆歐表未停止轉動之前， 切勿用手去觸及設備的測量部分或兆歐表接線柱。 （7） 兆歐表應定期校驗， 其方法是直接測量有確定值的標準電阻， 檢查其測量誤差是否在允許范圍之內。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 7. 電橋 電橋在電磁測量中應用廣泛， 其特點是靈敏度和準確度都比較高。 在需要精確測量中值電阻和低值電阻時往往采用電橋。 1） 電橋的種

44、類及用途 電橋可分為交流電橋和直流電橋。 2） 直流單臂電橋 (1) 直流單臂電橋的工作原理。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.23 直流單臂電橋的電路原理 cPR2I2IgbadRIERxI1(R1)R4R3I3I4第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 直流單臂電橋的電路原理如圖2.23所示。 它由四個電阻連接成一個封閉的環形電路， 每個電阻支路均稱為橋臂。 電橋的兩個頂點a、 b為輸入端， 接供橋直流電源； 另兩個頂點c、 d為輸出端， 接電流檢流計（指零儀）。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖 2.24 QJ23型直流單

45、臂電橋電路 0.999 1038.902 10281.009 101409.09 1101021030.999 SB2409.09 81.009 8.902 PSB1Rx91 910 9100 91000 R410 4.5 V第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (2) 直流單臂電橋的使用方法。 直流單臂電橋的型號很多， 但使用方法基本相同。 下面以常用的QJ23型直流單臂電橋為例， 講述直流單臂電橋的使用方法。 QJ23型直流單臂電橋的電路如圖2.24所示， 其比例橋臂由八個電阻組成， 一般有七個擋位， 分別為0.001、 0.01、 0.1、 1、 10、 100、 100

46、0七種比率， 由倍率開關切換。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 使用QJ23型直流單臂電橋測量電阻的步驟如下： 使用前先將檢流計鎖扣打開， 并調節其調零裝置使指針指示在零位。 用萬用表粗測一下被測電阻， 先估計一下它的大約數值。 選擇適當的倍率。 用短粗導線將被測電阻Rx接在測量接線柱上， 連接處要擰緊。 讀數， 計算電阻值， 被測電阻值=比較橋臂讀數盤電阻之和倍率。 測量完畢， 先松開檢流計按鈕， 再松開電源按鈕。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 (3) 使用直流單臂電橋時的注意事項如下： 為了測量準確， 在測量時選擇的倍率應使比較橋臂電阻的四個讀

47、數盤都有讀數。 測量時， 電橋必須放置平穩； 被測電阻應單獨測量， 不能帶電測試。 由于接頭處接觸電阻和連接導線電阻的影響， 直流單臂電橋不宜測量電阻值小于 1 的電阻。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 測量時， 連接導線應盡量用截面較大、 較短的導線， 以減小誤差； 接線必須擰緊，如有松脫， 電橋會極端不平衡， 使檢流計損壞。 電池電壓不足會影響電橋的靈敏度， 當發現電池不足時應調換。 測量完畢， 應先打開檢流計按鈕， 再打開電源按鈕， 特別當被測電阻具有電感時， 一定要遵守上述規則， 否則會損壞檢流計。 測量結束不再使用時， 應將檢流計鎖扣鎖上， 以免檢流計受震損壞。

48、 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 3） 直流雙臂電橋 直流雙臂電橋又稱為凱爾文電橋， 它主要用于測量1 以下的小電阻， 如測量電流表的分流器電阻、 電動機或變壓器繞組的電阻以及其他不能用單臂直流電橋測量的小電阻。 它可以消除接線電阻和接觸電阻的影響。 (1) 直流雙臂電橋的工作原理。 (2) 直流雙臂電橋的使用方法。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 圖2.25 直流雙臂電橋電路原理 IgabR1I1I31RR2I1I32RIsPs1Cs1Ps2Cs2RsIsP1C1P2C2RxR0Is I3RIE第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量

49、圖2.26 QJ103型直流雙臂電橋電路R1100 100.1 0.01R21SB1PP2P1C2R00.01C10.11RsSB2RE1R2R第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 QJ103型直流雙臂電橋的比較電阻采用滑線電阻結構， 其阻值可在0.010.11 之間調節， 測量時可根據轉盤位置直接從面板刻度上讀數。 使用 QJ103型雙臂電橋測量電阻的步驟如下： 先將被測電阻的電流接頭和電位接頭分別與接線柱C1、 C2和P1、 P2連接， 其連接導線應盡量短而粗， 以減小接觸電阻。 根據被測電阻范圍， 選擇適當的倍率擋， 然后接通電源和檢流計。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 調節讀數盤， 使檢流計指示為零， 則電橋處于平衡狀態， 此時即可讀取被測電阻值。 (3) 使用直流雙臂電橋時的注意事項如下： 被測電阻的每一端必須有兩個接頭線， 電位接頭應比電流接頭更靠近電阻本身， 且兩對接頭線不能絞在一起。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 測量時， 接線頭要除盡污物并接緊， 盡量減少接觸電阻， 以提高測量準確度。 直流雙臂電橋的工作電流很大， 如使用電池測量時操作速度要快， 以免耗電過多。 測量結束后， 應立即切斷電源。 第第2 2章章 常用電工儀表及測量常用電工儀表及測量 課題課題2-1