1、維修電工技師培訓 儀器儀表知識楊本工儀器儀表的運用與維護電工儀器儀表的運用與維護一、電橋一、電橋二、功率表二、功率表三、功率要素表三、功率要素表簡簡 介介電橋是利用比較法進展電磁丈量的一種電路銜接方電橋是利用比較法進展電磁丈量的一種電路銜接方式，它不僅可以丈量很多電學量，如電阻、電容、式，它不僅可以丈量很多電學量，如電阻、電容、電感等，而且配合不同的傳感器件，可以丈量很電感等，而且配合不同的傳感器件，可以丈量很多的非電學量，如溫度、壓力等。多的非電學量，如溫度、壓力等。 實驗室里常用的電橋有惠斯通電橋單臂電橋實驗室里常用的電橋有惠斯通電橋單臂電橋和開爾文電橋雙臂電橋兩

2、種。前者普通用于和開爾文電橋雙臂電橋兩種。前者普通用于丈量中高值電阻；后者用于丈量丈量中高值電阻；后者用于丈量1歐姆以下的低歐姆以下的低值或超低值電阻。值或超低值電阻。 采用電橋法丈量電阻具有操作簡單、讀數方便、采用電橋法丈量電阻具有操作簡單、讀數方便、準確度高、對電源的穩定性要求不高等優點。準確度高、對電源的穩定性要求不高等優點。單臂電橋任務原理單臂電橋任務原理2R2R1R比率臂比率臂21xsRRRRSXCRR電橋平衡的條件電橋平衡的條件: :相鄰兩臂電阻之比相等，相鄰兩臂電阻之比相等，或對邊兩臂電阻之積相等。或對邊兩臂電阻之積相等。xR丈量臂丈量臂測：sR比較臂比較臂知： 電橋平衡的調理方

3、法電橋平衡的調理方法 1固定固定 R1/R2 ， 改動改動 RS SXRRRR21SXRCR*直流單臂電橋的準確度直流單臂電橋的準確度分為八個等級：分為八個等級：0.010.01、0.020.02、0.050.05、0.140.14、0.20.2、1.01.0、1.51.5、2.02.0檢流計檢流計QJ23 箱箱 式式 電電 橋橋QJ23 箱箱 式式 電電 橋橋單臂電橋的運用：1、運用前先將檢流計的鎖扣翻開，并調理調零器使指針位于機械零點。2、將被測電阻接在電橋RX的接線柱上，留意要求銜接導線較初較短且要擰緊減小銜接線電阻和接觸電阻3、根據被測電阻RX的估值，選擇合理地比例臂的數值。4、在進展

4、丈量時應先接通電源按鈕。操作時先粗調按鈕，調理比例臂電阻；待檢流計為零后再按細調按鈕，再次調理比較臂的電阻，待檢流計為零后讀取電橋上的數字。5、電橋接通后，假設指針向“+方向偏轉，那么需求添加比較臂的電阻；反之假設指針向“-方向偏轉，那么減小比較臂的電阻。6、電橋運用終了后，先撤除或切斷電源，然后撤除被測電阻，將檢流計的鎖扣鎖上，以防止檢流計在搬動過程中損壞。單臂電橋的運用本卷須知：單臂電橋的運用本卷須知：1 1、一是倍率選擇要合理，必需在、一是倍率選擇要合理，必需在RSRS盤上至少盤上至少讀出四位有效數字；讀出四位有效數字；2 2、二是要事先對待測電阻的阻值有一個大約、二是要事先對待測電阻的

5、阻值有一個大約的了解，以便在通電之前，能粗調的了解，以便在通電之前，能粗調C C和和RSRS，使，使電橋接近平衡形狀。電橋接近平衡形狀。 丈量電功率的儀表功率表瓦特表：指針儀表 直流電路和交流電路中的功率分別為P=UI和P=UIcosU，I 為負載電壓和電流，為電流相量與相量間夾角cos為功率因數。單相電動系功率表的接線原理M=kI1I2cos 1、構造 固定部分兩個固定線圈 活動部分活動線圈、指針、阻尼翼片、游絲等。 2、任務原理根據通電固定線圈的磁場與通電活動線圈相互作用產生轉動力矩的原理制成的。 固定線圈與負載串聯反映負載電流。活動線圈串聯一附加電阻再與負載并聯反映負載電壓。改動與動圈串

6、聯的電阻值可改動電壓量程將靜圈的兩線圈由串聯改為并聯可擴展電流量程。功率表的接線：功率表的接線： 功率表的正確接法必需遵守“發電機端的接線規那么。 1)功率表標有“*號的電流端必需接至電源的一端，而另一端那么接至負載端。電流線圈是串聯接入電路的。 2) 功率表上標有“*號的電壓端子可接電流端的任一端而另一端子那么并聯至負載的另一端。功率表的電壓支路是并聯接入電路的。 a) 電壓線圈前接法適用于負載電阻較大電流較小的情況。 b) 電壓線圈后接法適用于負載電阻較小電流較大的情況。保證保證2線圈電流都從電源端線圈電流都從電源端“*流入。流入。 為什么要把標有“*號的端子連在一同呢？ 這兩個端子稱為對

7、應端。它們的用途是如將對應端按圖中所示接在一同那么當功率表的指針正向偏轉時表示能量由左向右傳送假設指針反向偏轉表示能量由右向左傳送電流線圈的任一接線端應與電壓線圈標有 “* 符號的接線端銜接這樣線圈間電位比較接近可減小其間的寄生電容電流和靜電力保證功率表的準確度和平安。正確的接法正確的接法適宜于阻抗值適宜于阻抗值較大的情況較大的情況Z*WZ*W正確的接法正確的接法適宜于阻抗值適宜于阻抗值較小的情況較小的情況*Z*W*W正確的接法正確的接法電能從右向左流動電能從右向左流動儀表指針能夠反向偏轉儀表指針能夠反向偏轉功率表的同名端功率表的同名端電壓、電流支路接線端子各標有電壓、電流支路接線端子各標有*

8、的端子。的端子。1. 假設要求電壓端子與電流端子相銜接，只能是標有同名端的假設要求電壓端子與電流端子相銜接，只能是標有同名端的 電壓端子與電流端子相銜接。電壓端子與電流端子相銜接。2. 功率表指針正偏時，電能從電流端子的標有同名端一側流向功率表指針正偏時，電能從電流端子的標有同名端一側流向 另一側。另一側。作用有二個作用有二個 WAV* 電壓、電流量程的選擇要保證其電壓、電壓、電流量程的選擇要保證其電壓、電流不應超越表計的電壓、電流量程。電流不應超越表計的電壓、電流量程。 為防止功率表的電壓線圈和電流線圈過為防止功率表的電壓線圈和電流線圈過載，用功率表測功率時，普通要接入相應的載，用功率表測功

9、率時，普通要接入相應的電壓表和電流表。如右圖所示。電壓表和電流表。如右圖所示。功率表的讀數功率表的讀數mNNIUC 功功率率表表常常數數 CP 功功率率表表讀讀數數UN功率表的電壓量程；功率表的電壓量程；IN功率表的電流量程；功率表的電流量程；m功率表標尺的滿刻度讀數功率表標尺的滿刻度讀數功率表的量程：功率表的量程：cos1時，時，U、I均為額定值時的乘積均為額定值時的乘積三相功率的丈量A、對三相四線制系統，測三相平均功率的接線如圖所示。它的接線特點是每個功率表所接的電壓均是以中線N 為參考點，三個功率表WAN，WBN 和WCN 的讀數分別為PAN，PBN 和PCN，可用式表示。PAN=UAN

10、 IA cos? PBN=UBN IB cos? PCN=UCN IC cos? P=PAN+PBN+PCN 假設是三相四線制對稱三相電路，有如下可用：假設是三相四線制對稱三相電路，有如下可用：二表法：測三相三線制功率無論負載能否對稱接線：W1電流線圈串接A相，電壓線圈接AC；W2電流線圈串接B相，電壓線圈接BC 總功率P=P1+P2 三表法測三相四線制不對稱功率：P=P1+P2+P3 三相功率因數表是利用AB相電壓與C相電流在功率因數為1時呈90度的原理設計的。指針式功率因數表有四個接線端，兩個電壓接線端輸入線電壓，兩個電流接線端輸入另一相的電流就可以了。功率因數表最中間的數值是1，應該在4

11、5度位置，左上面的為超前，右下的為滯后。 1、示波器的根本組成、示波器的根本組成 示波器簡介： 示波器是一種用途非常廣泛的電子丈量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研討各種電景象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好似一支筆的筆尖，可以在屏面上描畫出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能察看各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。 示波器分類： 根據用途、構造及性能，示波器普通可分為：1通用示波器2多束示波器或

12、稱多線示波器3取樣示波器4記憶及存儲示波器5特殊示波器6特殊示波器近幾年開展起來的虛擬儀器 示波器組成：顯示電路 顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個部分組成。 1電子槍 電子槍用于產生并構成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽極A1、第二陽極A2組成。除燈絲外，其他電極的構造都為金屬圓筒，且它們的軸心都堅持在同一軸線上。陰極被加熱后，可沿軸向發射電子；控制極相對陰極來說是負電位，改動電位可以改動經過控制極小孔的電子數目，也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提

13、高屏上光點亮度，又不降低對電子束偏轉的靈敏度，現代示波管中，在偏轉系統和熒光屏之間還加上一個后加速電極A3。 第一陽極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽極上加有一個比第一陽極更高的正電壓。穿過控制極小孔的電子束，在第一陽極和第二陽極高電位的作用下，得到加速，向熒光屏方向作高速運動。由于電荷的同性相斥，電子束會逐漸散開。經過第一陽極、第二陽極之間電場的聚焦作用，使電子重新聚集起來并交匯于一點。適當控制第一陽極和第二陽極之間電位差的大小，便能使焦點剛好落在熒光屏上，顯現一個光亮細小的圓點。改動第一陽極和第二陽極之間的電位差，可起調理光點聚焦的作用，這就是示波器的“聚焦和“輔助聚焦調理的原理。

14、第三陽極是示波管錐體內部涂上一層石墨構成的，通常加有很高的電壓，它有三個作用：使穿過偏轉系統以后的電子進一步加速，使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏，以獲得足夠的亮度；石墨層涂在整個錐體上，能起到屏蔽作用；電子束轟擊熒光屏會產生二次電子，處于高電位的A3可吸收這些電子。 示波器組成：顯示電路 (2)偏轉系統 示波管的偏轉系統大都是靜電偏轉式，它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為程度偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在程度方向和垂直方向的運動。當電子在偏轉板之間運動時，假設偏轉板上沒有加電壓，偏轉板之間無電場，分開第二陽極后進入偏轉系統的電子將沿軸向運動，射向屏幕的中心。假設偏轉板上有電壓，偏

15、轉板之間那么有電場，進入偏轉系統的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的指定位置。 假設兩塊偏轉板相互平行，并且它們的電位差等于零，那么經過偏轉板空間的，具有速度的電子束就會沿著原方向設為軸線方向運動，并打在熒光屏的坐標原點上。假設兩塊偏轉板之間存在著恒定的電位差，那么偏轉板間就構成一個電場，這個電場與電子的運動方向相垂直，于是電子就朝著電位比較高的偏轉板偏轉。這樣，在兩偏轉板之間的空間，電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最后，電子降落在熒光屏上的A點，這個A點間隔熒光屏原點0有一段間隔，這段間隔稱為偏轉量，用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理，在程度偏轉板上加有直流電壓時

16、，也發生類似情況，只是光點在程度方向上偏轉。 示波器組成：顯示電路3熒光屏 熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來，以便察看。在示波器的熒光屏內壁涂有一層發光物質，因此，熒光屏上遭到高速電子沖擊的地點就顯現出熒光。此光陰點的亮度決議于電子束的數目、密度及其速度。改動控制極的電壓時，電子束中電子的數目將隨之改動，光點亮度也就改動。在運用示波器時，不宜讓很亮的光點固定出如今示波管熒光屏一個位置上，否那么該點熒光物質將因長期受電子沖擊而燒壞，從而失去發光才干。 涂有不同熒光物質的熒光屏，在受電子沖擊時將顯示出不同的顏色和不同的余輝時間，通常供察看普通訊號波形用的是發綠光的，屬中余

17、輝示波管，供察看非周期性及低頻信號用的是發橙黃色光的，屬長余輝示波管；供照相用的示波器中，普通都采用發藍色的短余輝示波管。 示波器組成：垂直Y軸放大電路 由于示波管的偏轉靈敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V約12V電壓產生1cm的偏轉量，所以普通的被測信號電壓都要先經過垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉板上，以得到垂直方向的適當大小的圖形。 程度X軸放大電路 由于示波管程度方向的偏轉靈敏度也很低，所以接入示波管程度偏轉板的電壓鋸齒波電壓或其它電壓也要先經過程度放大電路的放大以后，再加到示波管的程度偏轉板上，以得到程度方向適當大小的圖形。 示波

18、器組成：掃描與同步電路 掃描電路產生一個鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內延續可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發出的電子束在熒光屏上構成周期性的、與時間成正比的程度位移，即構成時間基線。這樣，才干把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展如今熒光屏上。 電源供應電路 電源供應電路供應垂直與程度放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。 由示波器的原理功能方框圖可見，被測信號電壓加到示波器的Y軸輸入端，經垂直放大電路加于示波管的垂直偏轉板。示波管的程度偏轉電壓，雖然多數情況都采用鋸齒電壓用于察看波形時，但有時也采用其它的外加電壓用于丈量頻率、相位差等時

19、，因此在程度放大電路輸入端有一個程度信號選擇開關，以便按照需求選用示波器內部的鋸齒波電壓，或選用外加在X軸輸入端上的其它電壓來作為程度偏轉電壓。 2、示波器的任務原理、示波器的任務原理 CA8020A雙蹤四線示波器：1、特點：1交替掃描擴展功能可同時察看掃描擴展和未被擴展的波形，實現雙蹤四線顯示；2峰值自動同步功能可在多數情況下無需調理電平旋鈕就能獲得同步波形；3釋擬控制功能可以方便地察看多反復周期的雙重波形；4具有電視信號同步功能；5交替觸發功能可以察看兩個頻率不相關的信號波形。2、操作及運用1、 簡介 晶體管特性圖示儀是以通用電子丈量儀器為技術根底，以半導體器件為丈量對象的電子儀器。它能在

20、示波管熒光屏上直接顯示各種晶體管的特性曲線，由于它具有運用方便、波形顯示直觀等優點，是目前運用極為廣泛的圖示儀。用它可以測試晶體三極管NPN型和PNP型的共發射極、共基極電路的輸入特性、輸出特性；測試各種反向飽和電流和擊穿電壓，還可以丈量場效管、穩壓管、二極管、單結晶體管、可控硅等器件的各種參數。常用的圖示儀有JT-1型和XJ4810型。下面以XJ4810型晶體特性圖示儀為例引見晶體管圖示儀的運用方法。 XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能引見1. 集電極電源極性按鈕，極性可按面板指示選擇。2. 集電極峰值電壓保險絲：1.5A。3. 峰值電壓%：峰值電壓可在010V、050V、0100V、0

21、500V之延續可調，面板上的標稱值是近似值，參考用。4. 功耗限制電阻：它是串聯在被測管的集電極電路中，限制超越功耗，亦可作為被測半導體管集電極的負載電阻。5. 峰值電壓范圍：分010V/5A、050V/1A、0100V/0.5A、0500V/0.1A四擋。當由低擋改換高擋察看半導體管的特性時，須先將峰值電壓調到零值，換擋后再按需求的電壓逐漸添加，否那么容易擊穿被測晶體管。AC擋的設置專為二極管或其他元件的測試提供雙向掃描，以便能同時顯示器件正反向的特性曲線。6. 電容平衡：由于集電極電流輸出端對地存在各種雜散電容，都將構成電容性電流，因此在電流取樣電阻上產生電壓降，呵斥丈量誤差。為了盡量減小

22、電容性電流，測試前應調理電容平衡，使容性電流減至最小。7. 輔助電容平衡：是針對集電極變壓器次級繞組對地電容的不對稱，而再次進展電容平衡調理。8. 電源開關及輝度調理：旋鈕拉出，接通儀器電源，旋轉旋鈕可以改動示波管光點亮度。9. 電源指示：接通電源時燈亮。10. 聚焦旋鈕：調理旋鈕可使光跡最明晰。11. 熒光屏幕：示波管屏幕，外有座標刻度片。12. 輔助聚焦：與聚焦旋鈕配合運用。13. Y軸選擇電流/度開關：具有22擋四種偏轉作用的開關。可以進展集電極電流、基極電壓、基極電流和外接的不同轉換。14. 電流/度0.1倍率指示燈：燈亮時，儀器進入電流/度0.1倍任務形狀。15. 垂直移位及電流/度

23、倍率開關：調理跡線在垂直方向的移位。旋鈕拉出，放大器增益擴展10倍，電流/度各擋IC標值0.1，同時指示燈14亮.16. Y軸增益：校正Y軸增益。17. X軸增益：校正X軸增益。18.顯示開關：分轉換、接地、校準三擋，其作用是：轉換：使圖像在、象限內相互轉換，便于由NPN管轉測PNP管時簡化測試操作。接地：放大器輸入接地，表示輸入為零的基準點。校準：按下校準鍵，光點在X、Y軸方向挪動的間隔剛好為10度，以到達10度校正目的。19. X軸移位：調理光跡在程度方向的移位。20. X軸選擇電壓/度開關：可以進展集電極電壓、基極電流、基極電壓和外接四種功能的轉換，共17擋。21. “級/簇調理：在01

24、0的范圍內可延續調理階梯信號的級數。22. 調零旋鈕 ：測試前，應首先調整階梯信號的起始級零電平的位置。當熒光屏上已察看到基極階梯信號后，按下測試臺上選擇按鍵“零電壓，察看光點停留在熒光屏上的位置，復位后調理零旋鈕，使階梯信號的起始級光點仍在該處，這樣階梯信號的零電位即被準確校正。23. 階梯信號選擇開關：可以調理每級電流大小注入被測管的基極，作為測試各種特性曲線的基極信號源，共22擋。普通選用基極電流/級，當測試場效應管時選用基極源電壓/級。24. 串聯電阻開關：當階梯信號選擇開關置于電壓/級的位置時，串聯電阻將串聯在被測管的輸入電路中。25. 反復關按鍵：彈出為反復，階梯信號反復出現；按下為關，階梯信號處于待觸發形狀。26. 階梯信號待觸發指示燈：反復按鍵按下時燈亮，階梯信號進入待觸發形狀。27. 單簇按鍵開關：單簇的按動其作用是使預先調整好的電壓電流/級，出現一次階梯信號后回到等待觸發位置，因此可利用它瞬間作用的特性來察看被測管的各種極限特性。28. 極性按鍵：極性的選擇取決于被測管的特性。29. 測試臺：其構造如圖A-24所示。30. 測試選擇按鍵：30. 測試選擇按鍵：“左、“右、“二簇：可以在測試時任選