1、臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工電工測量 1.1 電工儀表的分類電工儀表的分類 1.2 常用電工儀表的工作原理常用電工儀表的工作原理 1.3 電工測量技術電工測量技術 1.4 萬用表萬用表 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工1.1 電工儀表的分類 根據國家標準GB77676， 電工測量儀表可以分為0.1、 0.2、 0.5、 1.0、 1.5、 2.5和5.0七個精度等級， 這些數字是指儀表的最大引用誤差值， 如表1-1所示。 其中， 0.1、 0.2和0.5級的較高準確度儀表常用來進行精密測量或作為校正表； 1.5級的儀表一般

2、用于實驗室； 2.5和5.0級的儀表一般用于工程測量。 1.1.1 按準確度分類臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工表1-1 電工儀表的準確度和最大引用誤差 準確度等級最大引用誤差最大引用誤差 符 號 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 l.5 2.5 2.5 2.5 5.0 5.0 5.0%100 mmAk最大絕對誤差m與儀表的滿量程Am之比臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 誤差有兩種： 1.基本誤差， 它是由儀表本身的因素引起的， 比如由彈簧永久變形或

3、刻度不準確等造成的固有誤差； 2. 附加誤差， 它是由外加因素引起的， 如測量方法不正確， 讀數不準確， 電磁干擾等。 儀表的附加誤差是可以減小的， 使用者應盡量讓儀表在正常情況下進行測量， 這樣可以近似認為只存在基本誤差。 不管儀表的質量如何， 儀表的指示值與實際值之間總有一定的差值， 稱為誤差臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工誤差的表示方法誤差的表示方法1) 1) 絕對誤差絕對誤差 某被測量的指示值Ax與其真值A0之間的差值，稱為絕對誤差AxA0 2) 2) 相對誤差相對誤差 絕對誤差與被測量的實際值A0比值的百分數，用表示： %1000A臨沂市建設職工中等

4、專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 3）引用誤差引用誤差:指儀表在正常工作條件下測量時可能產生的絕對誤差與儀表的滿量程Am之比， 習慣上用百分數表示%100mmA 由此可以求得儀表的最大絕對誤差m4)儀表的準確度 k%儀表的準確度是根據儀表的最大引用誤差來分級的最大絕對誤差m與儀表的滿量程Am之比臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 例：一準確度為1.0, 量程為10 A的儀表， 可能產生的最大絕對誤差為 m = k% Am=1.0%10=0.1 A 最大絕對誤差最大絕對誤差m準確度準確度正常工作條件下， 儀表的最大絕對誤差是不變的。 要衡量測量值的

5、準確度， 必須使用相對誤差臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 相對誤差是指絕對誤差與被測量實際值A0比值的百分數， 即%1000A要衡量測量值的準確度， 必須使用相對誤差。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 例：一準確度為1.0, 量程為10 A的儀表， 可能產生的最大絕對誤差為 m = k% Am=1.0%10=0.1 A用上述電流表分別來測量用上述電流表分別來測量8A和和2A的電流，的電流， 則相對誤差分別是多則相對誤差分別是多少？少？相對誤差越小， 測量的準確度越高臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建

6、筑電工為為1.25%和和5%。 因此，因此， 在選用儀表的量程時，在選用儀表的量程時， 應該使被測量的應該使被測量的值盡量接近滿標值。值盡量接近滿標值。 通常當被測量的值接近滿刻度的通常當被測量的值接近滿刻度的2/3時，時， 測量結測量結果較為準確。果較為準確。 相對誤差越小， 測量的準確度越高臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 例 某待測電壓為8 V， 現用0.5級量程為030 V和1.0級量程為010 V的兩個電壓表來測量， 問用哪個電壓表測量更準確？ 準確度準確度最大絕對誤差相對誤差相對誤差臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工

7、解 用0.5級量程為030 V的電壓表來測量， 可能產生的最大絕對誤差為 m1 = k% Am=0.5%30=0.15 V最大可能出現的相對誤差為%88. 1%1008115. 0%1000111Am臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 用1.0級量程為010 V的電壓表來測量， 可能產生的最大絕對誤差為 m 2 = k % A m =1.0%10=0.1 V 最大可能出現的相對誤差為%25. 1%100811 . 0%1000222Am臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 相對誤差越小，相對誤差越小， 測量越準確，測量越準確， 用用

8、1.0級量程為級量程為010 V的電壓表來測量更為準確。的電壓表來測量更為準確。 例題說明，例題說明， 為了獲得較為準確的測量結果，為了獲得較為準確的測量結果， 除了除了選用準確度等級較高的儀表外，選用準確度等級較高的儀表外， 還要注意選擇合還要注意選擇合適的量程。適的量程。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 按照被測量的種類可以將電工儀表分為電流表、 電壓表、 歐姆表、 功率表、 頻率表、 電度表、 功率因數表等， 如表所示。 1.1.2 按被測量的種類分類臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 表1-2 電工儀表按被測量的種類分

9、類臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 1.1.3 按被測電流種類分類 按被測電流種類可以將電工儀表分為直流儀表、 交流儀表和交直流儀表三種， 如表所示。 表1-3 電工儀表按被測電流種類分類 被測電流 儀表名稱 符 號 直流 直流表_ 交流 交流表 交流、直流交、直流兩用表 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 1.1.4 按工作原理分類 電工儀表按工作原理不同可分為磁電式儀表、 電磁式儀表、 電動式儀表、 整流式儀表等臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工表1-4 電工儀表按工作原理分類 臨沂市建設職工

10、中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 在儀表的表面上通常都標有儀表類型、 準確度等級、 所通電流種類、 儀表的絕緣耐壓強度和放置位置等， 如表1-5所示。 表1-5 某一電工儀表上的符號臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工1.2 常用電工儀表的工作原理 1.2.1 電工儀表的結構 電工儀表通常由測量機構和測量電路測量機構和測量電路兩部分組成， 測量機構又分為固定部分和可動部分。 固定部分由磁鐵、 線圈、 軸承和表盤等組

11、成， 可動部分包含可動線圈、 轉軸、 指針、 旋轉彈簧（游絲）、 阻尼器等臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工圖12-1 可動部分示意圖 軸承游絲可動線圈阻尼器轉軸指針臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 測量機構的主要作用是當被測量接入測量機構時， 產生轉動力矩， 使得儀表指針轉動， 轉動力矩的大小是被測量和偏轉角的函數， 同時彈簧產生一個反作用力矩， 該力矩的大小是偏轉角的函數。 當測量被測量時， 若測量機構產生的轉動力矩與反作用力矩相等， 則指針就停在某一位置上， 指示出被測值。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作

12、業人員培訓建筑電工 測量電路的作用是將被測量轉換成測量機構可以接受的、 與被測量成正比的電磁量。 為了縮短測量時間， 電工儀表中均設有阻尼裝置。 當轉動力矩與反作用力矩平衡時， 往往由于可動部分的慣性作用， 指針在偏轉角附近搖擺不定， 從而延長了測量時間， 這時阻尼這時阻尼裝置產生一個與速度成正比、裝置產生一個與速度成正比、 與運動方向相與運動方向相反的力矩，反的力矩， 稱為阻尼力矩，稱為阻尼力矩， 使得可動部分很使得可動部分很快穩定。快穩定。 阻尼力矩既可以由電磁力產生， 也可以由空氣阻尼裝置產生。 下面介紹常用的幾種電工儀表。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑

13、電工 1.2.2 磁電式儀表 磁電式儀表是指利用儀表可動線圈中的被測電流產生的磁場和固定的永久磁鐵產生的恒定磁場之間的相互作用來工作的儀表。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 磁電式儀表的結構如圖所示。 它的固定部分主要是磁路， 包括永久磁鐵、 極掌（永久磁鐵靠近圓柱形鐵心的端面）和圓柱形鐵心， 極掌與鐵心間有均勻分布的氣隙； 它的可動部分套在圓柱形鐵心的外面， 由轉軸、 指針、 線圈、 旋轉彈簧（游絲）及鋁框等組成。 線圈繞在鋁框的外邊， 工作時可動線圈中通以被測電流。 轉軸分為前后兩部分， 每半部分均與鋁框相連， 前面的轉軸上安裝旋轉彈簧， 旋轉彈簧一端固

14、定， 一端與線圈的出線端相連， 用以將被測電流引入線圈中， 同時旋轉彈簧用來產生反作用力矩。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 用磁電式儀表進行測量時， 可動線圈中通入被測電流， 由于永久磁鐵產生恒定磁場， 通電線圈在恒定磁場中受到電磁力的作用， 根據左手定則， 可以判斷線圈的兩個有效邊受到的力大小相等， 方向相反（上下兩個方向）， 對線圈所連接的轉軸形成力矩的作用， 其大小為 T=Fb=B(NI)Lb=NBIS臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 式中, B為磁感

15、應強度； L為線圈的有效長度； b為線圈的寬度； S為線圈的面積； N為線圈的匝數。 上面的這個電磁轉矩使得轉軸帶動指針偏轉， 同時旋轉彈簧隨轉軸旋轉， 產生反作用力矩。 顯然旋轉彈簧的反作用力矩與指針的偏轉角成正比， 即 Tf=Kf臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 當反轉矩與轉動轉矩平衡時， 指針停止偏轉， 即 T=Tf 這時， 偏轉角KIKNBISf臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 上式說明， 指針偏轉角與儀表所通電流成正比， 所以磁電式儀表的刻度是線性的。 磁電式儀表的阻尼裝置是由鋁框兼顧的。 當鋁框上的線圈受到電磁力的

16、作用轉動時， 鋁框一起轉動， 將切割永久磁場的磁力線， 在框內感應出電流， 該電流又與恒定磁場作用， 使得鋁框受到與其運動方向相反的力的作用， 產生制動力矩。 儀表的可動部分將受到阻尼力矩的作用， 可以消除振蕩， 使指針迅速停止在平衡位置。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工磁電式儀表能不能測交流電磁電式儀表能不能測交流電? 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 從前面的分析可知， 磁電式儀表只能通入直流電， 若通入交流電， 由于可動部分的轉動慣量大， 電流頻率變化較快， 因而來不及隨轉矩的變化而轉動， 偏轉角只能由平均轉矩來決定。

17、 因為轉矩由電流產生， 正弦交流電的平均值為零， 平均轉矩也為零， 指針搖擺后最終回到零， 所以磁電式儀表不能測交磁電式儀表不能測交流電。流電。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 若在測量電路中增加一個整流環節， 即將交流電整流后再加給線圈， 則電流的平均值不再為零。 將此平均值與交流電的有效值的比例關系考慮到刻度中去， 就可以用來測量交流電的有效值。 一般這類儀表都是針對正弦交流電來設計的， 所以可以直接用來測量正弦交流電的有效值。 對于非正弦交流電， 由于刻度并不是按照其有效值進行標注的， 故不能測量其有效值。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特

18、種作業人員培訓建筑電工 磁電式儀表的優點磁電式儀表的優點是刻度均勻， 儀表內部耗能小， 靈敏度和準確度較高。 另外， 由于儀表本身的磁場較強， 所以抗外界磁場干擾能力較強。 這種儀表的缺點是結構復雜， 價格較高， 過載能力小， 且只能用來測量直流。 由于磁電式儀表準確度較高， 所以經常用作實驗室儀表和高精度的直流標準表， 通常用來測直流電流、 直流電壓， 也用作萬用表的表頭。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 1.2.3 電磁式儀表 電磁式儀表的測量機構分為吸引型、 排斥型兩大類， 常用排斥型儀表的結構如圖所示， 下面以排斥型電磁式儀表為例講述其工作原理。 電

19、磁式儀表主要由固定的圓形線圈、固定的圓形線圈、 線圈內部的固定鐵片、線圈內部的固定鐵片、 固定在轉軸上的可動固定在轉軸上的可動鐵片以及阻尼片等構成。鐵片以及阻尼片等構成。 當線圈中通以被測電流時， 在線圈周圍產生磁場， 定鐵片和動鐵片同時被磁化， 這稱為同一磁性， 即同一端的極性相同。 由于同性相斥， 可動鐵片帶動指針偏轉， 當轉動力矩與游絲產生的反作用力矩平衡時， 指針就穩定在某一位置上， 指示被測值。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 排斥型電磁式儀表的結構 圓形線圈固定鐵片可動鐵片阻尼片屏蔽層阻尼片固定鐵片可動鐵片圓形線圈屏蔽層游絲臨沂市建設職工中等專業

20、學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 可以近似認為作用在儀表可動部分的轉動力矩與被測電流的平方成正比。 若通入直流電， 則儀表的轉動力矩為 T=K1 I2 與磁電式儀表相同， 旋轉彈簧產生的反作用力矩也與指針的偏轉角成正比， 即 Tf=Kf 當轉動力矩與反力矩平衡時， 指針停止偏轉， 即 221KIIKKf臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工電磁式儀表能不能測交流電電磁式儀表能不能測交流電? 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 若通交流電， 儀表內仍然可以產生相互排斥的作用力， 因為當電流方向改變時， 可動鐵片和固定鐵片的磁

21、化方向也隨之改變， 由它們產生的轉動力矩的瞬時值仍然與電流瞬時值的平方成正比， 又因為轉動力矩與電流的轉動力矩與電流的平方成正比，平方成正比， 所以電流方向改變時，所以電流方向改變時， 轉動力轉動力矩的方向不變。矩的方向不變。 習慣上用平均力矩來衡量儀表的偏轉， 則平均力矩為212101IKdtiKTTT式中, I為交流電的有效值， K1與K1 均為常數。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 可以推導得出， 儀表的偏轉角仍然與電流的平方成正比， 只是該電流指的是交流電的有效值。 電磁式儀表測交流量時， 儀表的指示值為交流量的有效值。 由于轉動力矩與電流的平方成正

22、比，由于轉動力矩與電流的平方成正比， 所以電磁式儀表的刻度不均勻所以電磁式儀表的刻度不均勻。 電磁式儀表的阻尼裝置采用的是空氣阻尼器。 阻尼片固定在轉軸上， 并且放在一個密閉的小室中， 當儀表的轉軸轉動時， 阻尼片隨之移動， 使阻尼片兩側的空氣壓力不同而產生一個阻礙可動部分轉動的力矩， 該力矩就是阻尼力矩， 其作用與磁電式儀表的阻尼力矩相同， 使得指針迅速穩定。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 電磁式儀表的優點是結構簡單， 價格便宜， 過載能力較大， 能用來測量直流、 正弦和非正弦交流電量， 不需輔助設備， 可直接測量大電流； 缺點是刻度不均勻， 準確度和靈

23、敏度不高， 耗能較大， 由于其本身磁場是由被測電流產生的， 所以防電磁干擾能力較差。 一般用電磁式儀表來測量交流電壓和電流。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 1.2.4 電動式儀表電動式儀表 電動式儀表是指可動線圈中的電流與固定線圈中的電流相互作用而工作的儀表， 其結構如圖所示。 固定線圈可動線圈固 定 線 圈可 動 線 圈旋 轉 彈 簧臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工固定線圈可動線圈固定線圈可動線圈旋轉彈簧電動式儀表主要由固定線圈和可動線圈組成。 固定線圈分兩部分繞在框架上，以產生均勻磁場； 可動線圈固定在轉軸上， 軸上還

24、固定有指針、 旋轉彈簧、 空氣阻尼片等。 和磁電式儀表相同， 可動線圈的電流也是從旋轉彈簧引入的。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 當固定線圈中通以電流I1時， 根據電磁感應原理， 將在線圈周圍產生磁場， 其磁感應強度B與電流I1成正比。 若可動線圈也通入電流I2， 則可動線圈在磁場B中將受到電磁力的作用， 根據左手定則可判斷出， 可動線圈的左右兩側有效邊受到的電磁力的方向剛好相反， 大小與磁感應強度B和電流I2的乘積成正比。 該力矩可以表示為 T=K1I1I2臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 此力矩將帶動轉軸和指針一起偏轉

25、。 同時旋轉彈簧將產生反作用力矩， 與指針的偏轉角成正比， 即 Tf=Kf 當反力矩與轉動力矩相等時， 指針穩定下來， 偏轉角為21211IKIIIKKf 電動式電動式儀表能不能測交流電儀表能不能測交流電? 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 上式說明， 當測直流電時， 偏轉角與兩個線圈所通電流的乘積成正比， 依此可以刻出表盤， 但表盤刻度不均勻。 指針的偏轉方向取決于兩個電流的方向， 改變其中任何一個線圈的電流方向即可改變指針的偏轉方向。 若固定線圈和可動線圈的電流同時改變， 則指針的偏轉方向不變。 因此， 電動式儀表既可以測量直流量， 也可以用來測量交流量。

26、 21211IKIIIKKf臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 對電動式儀表通入正弦交流電i1和i2， 與電磁式儀表相似， 其轉動力矩的瞬時值與兩電流的瞬時值乘積成正比， 同樣， 習慣上用平均值衡量被測量， 則平均力矩為cos12112110IIKdti iKTTT 式中, I1和I2為交流電的有效值； cos為交流電i1和i2相位差的余弦。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 當用電動式儀表測交流電時， 其偏轉角為coscos21211IKIIIKKf 從上式可以看出， 測交流電時， 偏轉角不僅與交流電的有效值有關， 還與兩電流

27、的相位差的余弦成正比。兩電流的相位差的余弦成正比。 因此，因此， 可以用電動式儀表來測量交流電功率可以用電動式儀表來測量交流電功率。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 電動式儀表的優點是既可以測量交流、 直流量， 還可以測量非正弦交流量的有效值， 由于沒有鐵心的磁滯和渦流影響，由于沒有鐵心的磁滯和渦流影響， 所以準確所以準確度比電磁式儀表要高度比電磁式儀表要高； 缺點是刻度不均勻， 過載能力差， 儀表內部耗能大， 由于可動線圈的電流從旋轉彈簧引入， 所以抗電磁干擾能力較差。 電動式儀表一般適用于制作交、 直流兩用儀表和交流校準表， 或用來制作功率表。 臨沂市建

28、設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工1.3 電工測量技術 電工測量是指在直流或低頻時用電工儀表或數字儀表對電學量電學量（電壓、 電流、 電功率、 電阻、 電容等）、 磁學量磁學量（磁場強度、 磁通、 磁動勢等）以及有些非電量進行測量， 其中， 各種電學量的測量是電工測量的主要任務。 下面介紹一些常用電學量的測量技術。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 進行電流測量時，進行電流測量時， 通常選用電流表。通常選用電流表。 測量某測量某一支路的電流時，一支路的電流時， 只有被測電流流過電流表，只有被測電流流過電流表， 電流表才能指示其結果，電流

29、表才能指示其結果， 因此電流表應串聯因此電流表應串聯在被測量電路中，在被測量電路中， 考慮到電流表有一定的電考慮到電流表有一定的電阻，阻， 串入之后不應該影響電路的測量結果，串入之后不應該影響電路的測量結果， 所以電流表的內阻必須遠小于電路的負載電阻。所以電流表的內阻必須遠小于電路的負載電阻。 AR0IRL1.3.1 電流的測量臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 具有分流器的電流表測量電路具有分流器的電流表測量電路AR0IRLI0RA 測量直流電流一般用磁電式電流表。測量直流電流一般用磁電式電流表。 磁電式電流表的測量機構只能通過幾十微安磁電式電流表的測量機構只

30、能通過幾十微安到幾十毫安的電流，到幾十毫安的電流， 要測量較大的電流時，要測量較大的電流時， 應該在測量機構上并聯一個低值電阻以進行應該在測量機構上并聯一個低值電阻以進行分流，分流， 如圖所示。如圖所示。 這樣儀表所測的電流是被這樣儀表所測的電流是被測電流的一部分，測電流的一部分， 但它們之間有如下關系：但它們之間有如下關系：臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 例 一磁電式電流表， 其滿量程為10 mA， 內阻10 。 現要將其量程改為1 A， 問應并聯多大的分流電阻？ 解 應并聯的電阻為多少？1 . 0110101101030IIRRA臨沂市建設職工中等專業學

31、校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 測量交流電流一般用電磁式電流表，測量交流電流一般用電磁式電流表， 進行精進行精密測量時用電動式電流表。密測量時用電動式電流表。 由于所測的是交流電流， 所以其測量機構既有電阻又有電感， 要想擴大量程就不能單純地并聯分流電阻， 而應將固定線圈繞組分成幾段， 采用線圈串聯、 并聯及混聯的方法來實現多個量程。 當被測電流很大時， 可利用電流互感器來擴大量程。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工測量某一段電路的電壓時， 應將電壓表并聯在被測電壓的兩端， 電壓表的端電壓才等于被測電壓，電壓表并入電路必然會分掉原來支路的電流， 影

32、響電路的測量結果， 為了盡量減小測量誤差， 不影響電路的正常工作狀態， 電壓表的內阻應遠大于被測支路的電阻。 但電壓表的測量機構本身電阻不大， 所以在電壓表的測量機構中都串聯一個阻值很大的電阻。 1.3.2 電壓的測量臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 直流電壓的測量一般使用磁電式電壓表。直流電壓的測量一般使用磁電式電壓表。 要擴大儀表要擴大儀表的量程，的量程， 應該在測量機構中串聯分壓電阻，應該在測量機構中串聯分壓電阻， 此分壓電阻稱為倍此分壓電阻稱為倍壓器，壓器， 此時，此時， 測量機構上所測電壓為被測電壓的一部分，測量機構上所測電壓為被測電壓的一部分， 即

33、即VRRRUU000由上式可得分壓電阻 ) 1(00UURRV臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 電壓表要擴大的量程越大，電壓表要擴大的量程越大， 所串聯的倍壓器所串聯的倍壓器的阻值應越大。的阻值應越大。 多量程的電壓表內部具有多多量程的電壓表內部具有多個分壓電阻，個分壓電阻， 不同的量程串接不同的分壓電不同的量程串接不同的分壓電阻阻。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 例例 一磁電式電壓表，一磁電式電壓表， 量程為量程為50 V， 內阻內阻2000 。 現想將其量程改為現想將其量程改為200 V， 問應串聯問應串聯多大的電阻？

34、多大的電阻？ 6000)150200(2000)1(00UURRV解 應串聯的電阻為臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 測量交流電壓時，測量交流電壓時， 一般采用電磁式電一般采用電磁式電壓表，壓表， 精密測量則采用電動式電壓表精密測量則采用電動式電壓表。 要想擴大交流電壓表的量程， 可以采用線圈串、 并聯的方法來實現， 也可以在電磁式電壓表內部串聯倍壓器來實現。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 電動式儀表的偏轉角不僅與兩線圈電流的有效值有關，而且與它們的相位差的余弦有關， 所以通常用電動式儀表來測量電功率。 測量功率時， 電動式

35、儀表可動線圈的電流從旋轉彈簧流入， 因為線圈的導線較細， 所通過的電流較小， 所以用可動線圈作為電壓線圈(即可動線圈)串聯倍壓器后， 與測量電路并聯以測量負載電壓。1.3.3 電功率的測量臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 固定線圈的電流可直接流入線圈， 因為線圈的導線較粗， 可以通過較大電流， 所以可作為電流線圈(即固定線圈)與被測電路串聯以測量電流， 功率表的結構如圖所示。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工直流電功率可以用電壓表和電流表間接測量求得，直流電功率可以用電壓表和電流表間接測量求得， 也可以用功率表也可以用功率表來

36、直接測量。來直接測量。 直接測量時的接線如圖所示。直接測量時的接線如圖所示。 注意注意： 電壓線圈與電流線圈的進線端一般標記為電壓線圈與電流線圈的進線端一般標記為“*”， 應把兩個進線應把兩個進線端端接到電源的同一端，接到電源的同一端， 使得兩個線圈的電流參考方向相同。使得兩個線圈的電流參考方向相同。 1. 直流電功率的測量 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 在測量直流功率時，電動式儀表的偏轉角=KI1I2， 可動線圈作為電壓線圈， 電壓與電流同相， 有IUKRUKIP21 由上式可知， 電動式功率表的偏轉角與功率UI成正比。 也就是說， 只要測出了指針的偏轉

37、格數， 就可以算出被測量的電功率, 即式中式中C為功率表每格所代表的功率，為功率表每格所代表的功率， 用量程除以滿標值求得。用量程除以滿標值求得。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 例 功率表的滿標值為1000， 現選用電壓為100 V， 電流為5 A的量程， 若讀數為600， 求被測功率為多少？ 格/5 . 010001005WUICmmm解若選用題目中的量程， 則功率表每格所代表的功率為 被測功率為 ：P=C=0.5600=300 W 從上例可以看出，從上例可以看出， 功率表的量程選擇實際上是通過選擇電壓和功率表的量程選擇實際上是通過選擇電壓和電流量程來實

38、現的。電流量程來實現的。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工在測量交流電時， 電動式儀表的偏轉角不僅與電壓電流有效值的乘積有關， 而且與它們的相位差的余弦有關。 電動式功率表的電壓線圈上的電壓與其所通過的電流有一定的相差， 但電動式儀表的電壓線圈串有很大的分壓電阻， 其感抗與電阻相比可忽略， 認為電壓線圈上的電壓與其電流基本同相， 則有：coscoscos2121IUKRUKIIKIp2. 單相交流電功率的測量臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 則單相交流電的功率 CKUIPpcos 由功率表測得的單相交流電的功率是平均功率， 它

39、與功率表的偏轉角成正比。 同理， 只要測出了儀表的偏轉表格， 即可算出被測功率。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 三相交流電的功率有以下三種測量方法。 （1） 一瓦計法。 對于三相對稱電路， 由于各相負載所消耗的功率相等， 所以可以采用一瓦計法測量出一相的功率， 然后乘以3， 則為三相的功率， 即 P=3P13. 三相交流電功率的測量臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工對于三相三線制電路， 不論負載是星形還是三角形， 都可以采用兩瓦計法來測量功率， 兩個功率表的讀數之和即為三相總功率， 即 P=P1+P2 P1=U13I1 co

40、s P2=U23I2 cos 為線電壓為線電壓u13與線電流與線電流i1的相位差；的相位差；為線電壓為線電壓u23與線電流與線電流i2的相位的相位差差（2） 兩瓦計法。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 采用兩表法進行測量時， 兩個功率表的電流線圈串接在三相電路中任意兩相以測線電流， 電壓線圈分別跨接在電流線圈所在相和公共相之間以測線電壓。 注意：注意： 電壓線圈和電壓線圈和電流線圈的進線端電流線圈的進線端“*”仍然應該接在電源的同仍然應該接在電源的同一側，一側， 否則將損壞儀表否則將損壞儀表。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工

41、 三相瞬時功率為 p =p1+p2+p3=u1i1+u2i2+u3i3 =u1i1+u2i2+u3(-i1-i2)=(u1-u3)i1+(u2-u3)i2 =u13i1+u23i2=p1+p2 平均功率為 2122311322311302100coscos)(1)(11PPIUIUdtiuiuTdtppTpdtTPTTT用兩瓦計法測量功率的測量原理臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工三相電路采用兩瓦計法測量時，三相電路采用兩瓦計法測量時， 兩表的讀數之和確實是三相總功率。兩表的讀數之和確實是三相總功率。 當負載的功率因數很低時，當負載的功率因數很低時， 線電壓和線

42、電流的相位差可能大于線電壓和線電流的相位差可能大于90， 功率表的指針要反偏，功率表的指針要反偏， 這時必須將功率表的電流線圈反接才能測量出結這時必須將功率表的電流線圈反接才能測量出結果。果。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 對于三相四線制電路， 通常采用三瓦計法測量功率， 三個 功率表的代數和即為三相總功率， 即 P=P1+P2+P3（3） 三瓦計法 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工1.4 萬 用 表 萬用表是一種常用的多功能表， 主要用來測量電壓、 電流、 電阻、 晶體管放大倍數等, 雖然準確度不高， 但使用簡單， 攜帶方

43、便， 是維護、 檢修電氣設備的常用工具。 萬用表可以分為模擬式和數字式萬用表兩大類。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 模擬式萬用表由磁電式微安表磁電式微安表、 測量電路測量電路、 轉轉換開關換開關等 幾大部分組成。 測量電路的作用是把被測量轉換成適合磁電式儀表測量 的小直流電流； 轉換開關的作用是針對不同的測量電量 實現不同測量電路的轉換和量程的轉換。1.4.1 模擬式萬用表臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工（一）（一） MF500MF500型萬用表的介紹型萬用表的介紹 MF500型萬用表是一種高靈敏度、多量程的便攜式整流式儀

44、表。能分別測量交、直流電壓、直流電流、電阻及音頻電平等，并具有較高的電壓靈敏度。它主要由表頭（測量機構）、測量線路和轉換開關組成。 500型萬用表外形圖歐姆調零轉換開關S1機械調零轉換開關S2臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工1.1萬用表表頭上的刻度線：第一條（從上到下）標有R或，指示的是電阻值，轉換開關在歐姆擋時，即讀此條刻度線。第二條標有和VA，指示的是交、直流電壓和直流電流值，當轉換開關在交、直流電壓或直流電流擋，即讀此條刻度線。第三條標有10V，指示的是10V的交流電壓值，當轉換開關在交、直流電壓擋，量程在交流10V時，即讀此條刻度線第四條標有dB，指示

45、的是音頻電平。 1 1、表頭：、表頭：通常采用靈敏度、準確度高的磁電式直流微安表，其滿刻度電流為幾微安到幾百微安。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工2 2、測量電路：、測量電路：用一只表頭能測量多種電量，并且有多種量程，其關鍵是通過測量線路變換，把被測電量變成磁電系表頭所能接受的微小直流電流。測量交流電壓線路還有整流元件。2.12.1、萬用表的量程檔位、萬用表的量程檔位直流電壓 ：2.5V 10V 50V 250V 500V五個量程擋位。交流電壓 ：10V 50V 250V 500V四個量程擋位。另設有一個2500的插孔，直流電流 ：1mA 10mA 100mA

46、 100mA四個常用檔位，及50A，擴展量程檔位。電阻 ：1 10 100 1K 10K五個倍率擋位。hFE ：測量三極管直流放大倍數的專用擋位。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工3 3、轉換開關 500型萬用表有兩個轉換開關，分別標有不同的檔位和量程。用來選擇各種不同的測量要求。測量時根據需要把檔位放在相應的位置就可以進行交直流電流、電壓、電阻測量了。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工（二）磁電系萬用表的結構和工作原理（二）磁電系萬用表的結構和工作原理 1 1內部結構內部結構臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人

47、員培訓建筑電工1AR2AR3AR2 2測量原理測量原理（1）直流電流的測量。轉換開關置于直流電流檔，被測電流從+、兩端接入，便構成直流電流測量電路。圖中 、 、 是分流器電阻，與表頭構成閉合電路。通過改變轉換開關的檔位來改變分流器電阻，從而達到改變電流量程的目的。 、（2）直流電壓的測量。轉換開關置于直流電壓檔，被測電壓接在+、兩端，便構成直流電壓的測量電路。圖中 、 、 是倍壓器電阻，與表頭構成閉合電路。通過改變轉換開關的檔位來改變倍壓器電阻，從而達到改變電壓量程的目的。 1VR2VR3VR臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工（3）交流電壓的測量。轉換開關置于交

48、流電壓檔，被測交流電壓接在+、兩端，便構成交流電壓測量電路。測量交流時必須加整流器，二極管D1和D2組成半波整流電路，表盤刻度反映的是交流電壓的有效值。 、 、 是倍壓器電阻，電壓量程的改變與測量直流電壓時相同。 1VR2VR3VR（4）電阻的測量。轉換開關置于電阻檔，被測電阻接在+、兩端，便構成電阻測量電路。電阻自身不帶電源，因此接入電池E。電阻的刻度與電流、電壓的刻度方向相反，且標度尺的分度是不均勻的。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工（三）（三） 萬用表的使用萬用表的使用1 1使用前的準備工作使用前的準備工作（1）接線柱（或插孔）選擇：測量前檢查表筆插接位

49、置，紅表筆一般插在標有“+”插孔內，黑表筆插在“*”公共插孔內。（2）測量種類選擇：根據所測對象是交、直流電壓、直流電流、電阻的種類轉換開關旋至相應位置上。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工（3）量程的選擇： 根據測量大致范圍，將量程轉換開關旋至適當量程上，若被測電量數值大小不清，應將轉換開關旋至最大量程上，先測試，若讀數太小，可逐步減小量程，絕對不允許帶電轉換量程，切不可使用電流檔或歐姆檔測電壓，否則會損壞萬用表。（4）正確讀數：一般讀數應在表針偏轉滿刻度的二分之一至三分之二為宜。（5）萬用表用完后，應將轉換開關置于空擋或交流檔500V 位置上。若長期不用，應

50、將表內電池取出。（6）萬用表的機械調零是供測電壓、電流調零用。旋動萬用表的機械調零螺釘，使指針對準刻度盤左端的“0”位置。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 2 2測量交流電壓測量交流電壓（1）用交流電壓檔。（2）將兩表筆并接線路兩端，不分正負極；（3）在相應量程標尺上讀數； （4）當交流電壓小于10V時，應從專用表度尺讀數；（5）當被測電壓大與500V時，紅表筆應插在2500V交直流插孔內，必須帶絕緣手套。 萬用表測交流電壓+-VS臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 3 3測量直流電壓測量直流電壓（1）用直流電壓檔。（2）紅表

51、筆接接被測電壓正極；黑表筆接被測電壓負極，兩表筆并在被測線路兩端，如果不知極性，將轉換開關置于直流電壓最大處，然后將一根表筆接被測一端，另一表筆迅速碰一下另一端，觀察指針偏轉，若正偏，則接法正確；若反偏則應調換表筆接法。（3）根據指針穩定時的位置及所選量程，正確讀數。1.5V+-臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工4 4測量直流電流測量直流電流（1）用萬用表測直流時，用直流電流檔。量程mA或A檔，兩表筆串接于測量電路中，如圖8-18所示。（2）紅表筆接電源正極，黑表筆接電源負極。如果極性不知，請把轉換開關置于mA檔最大處，然后將一根表筆固定一端，另一表筆迅速碰一下

52、另一端，觀察指針偏轉方向。若正偏，則接法正確；若反偏則應調換表筆接法。（3）萬用表量程為mA或A檔，不能測大電流。（4）根據指針穩定時的位置及所選量程，正確讀數。 萬用表測直流電流A負載負載+-電流方向電流方向臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 5 5測量電阻測量電阻（1）用萬用表電阻檔測量電阻。（2）測量前應將電路電源斷開，有大電容必須充分放電，切不可帶電測量；（3）測量電阻前，先進行電阻調零。即將紅黑兩表筆短接，調節“”旋鈕，使指針對零。若指針調不到零，則表內電池不足需更換。每更換一次量程都要重復調零一次。（4）測量低電阻時盡量減少接觸電阻，測大電阻時，不要

53、用手接觸兩表筆。以免人體電阻并入影響精度。（5）從表頭指針顯示的讀數乘以所選量程的倍率數即為所測電阻的阻值。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 實際測量時，實際測量時， 首先要將萬用表調零，首先要將萬用表調零， 方法是將萬用表打到方法是將萬用表打到電阻擋，電阻擋， 兩個表筆短接，兩個表筆短接， 若指針偏轉后指在若指針偏轉后指在0刻度，刻度， 說明該萬用表不需說明該萬用表不需要調零；要調零； 否則應轉動調節電位器，否則應轉動調節電位器， 使指針指到零。使指針指到零。 每換一個量程，每換一個量程， 需需要調零一次。要調零一次。 如果調零后指針調不到如果調零后指針調不

54、到0刻度，刻度， 則說明表內電池不足或接則說明表內電池不足或接觸不良，觸不良， 需要更換電池或維修。需要更換電池或維修。 為了提高測量電阻的準確性，為了提高測量電阻的準確性， 應盡量使用刻度盤的中應盡量使用刻度盤的中間段，間段， 因此需要選擇合適的量程。因此需要選擇合適的量程。 使用電阻擋測量電阻時應特使用電阻擋測量電阻時應特別注意，別注意， 不要帶電測量，不要帶電測量， 以免外電路電壓在電阻測量電路中產以免外電路電壓在電阻測量電路中產生電流，生電流， 燒壞萬用表。燒壞萬用表。 測量低電阻時，測量低電阻時， 要注意表筆的接觸電阻；要注意表筆的接觸電阻； 測量大電阻時，測量大電阻時， 應注意應注

55、意 不要與人體形成并聯電路。不要與人體形成并聯電路。 測量結束后，測量結束后， 應將轉換開關轉到高電壓擋，應將轉換開關轉到高電壓擋， 避免造成電池的浪費避免造成電池的浪費。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 數字式萬用表由轉換開關、數字式萬用表由轉換開關、 測量電路、測量電路、 模數轉換模數轉換器、器、 數字顯示電壓表等幾大部分組成。數字顯示電壓表等幾大部分組成。 其中轉換開關、其中轉換開關、 測量電路的功能與模擬式萬用表測量電路的功能與模擬式萬用表相同，相同， 模數轉換器是把測量電路測出的模擬信號模數轉換器是把測量電路測出的模擬信號轉換成數字信號，轉換成數字

56、信號， 數字顯示電壓表接受來自模數數字顯示電壓表接受來自模數轉換器的數字信號，轉換器的數字信號， 采用七段數碼、采用七段數碼、 液晶等顯示液晶等顯示電路進行電壓數值顯示。電路進行電壓數值顯示。 1.4.2 數字式萬用表臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 由于電壓表內部采用了半導體集由于電壓表內部采用了半導體集成技術，成技術， 所以數字式萬用表電流擋的內所以數字式萬用表電流擋的內阻可以做得很小，阻可以做得很小， 電壓擋內阻則可以做電壓擋內阻則可以做得很大，得很大， 電阻擋流過的電流又可以很小，電阻擋流過的電流又可以很小， 從而減少了對被測電路的影響。從而減少了對被

57、測電路的影響。 數字式數字式萬用表內部沒有機械損耗，萬用表內部沒有機械損耗， 杜絕了機械杜絕了機械損耗所引起的讀數誤差，損耗所引起的讀數誤差， 它的準確度和它的準確度和靈敏度比模擬式萬用表要高得多。靈敏度比模擬式萬用表要高得多。 此外，此外， 它還具有測量速度快，它還具有測量速度快， 易于讀取等優點易于讀取等優點。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工數字萬數字萬用表外用表外形圖形圖數字式萬用表的使用數字式萬用表的使用臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工以DT890型數字萬用表為例說明 1 1面板說明：面板說明：(1) 顯示器：數字式

58、萬用表的顯示位置用位、位等等表示，其中的“位”指的是顯示數的首位只能顯示“0”或“l”兩個數碼，而其余各位都能夠顯示09十個完整的十進制數碼。最大指示為1999或-1999。當被測量超過最大指示值時，顯示“1” 或“-1”。 (2)電源開關：使用時將開關置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工(3)轉換開關：用以選擇功能和量程。根據被測的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應的功能位；按被測量程的大小選擇合適的量程。(4)輸入插座：將黑色測試筆插入“COM”的插座。紅色測試筆有如下三種插法，測量電壓和電阻時插入“V”插座；測量

59、小于200mA的電流時插入“mA”插座；測量大于200mA的電流時插入“20A”插座。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工 DT830型數字式萬用表的外形圖。 用數字式萬用表測量電阻時， 黑表筆（一般接COM端）接內電源負極， 紅表筆（接其余三個輸入插孔中的一個）接正極， 正好與模擬式萬用表的接法相反。 數字式萬用表的使用方法與模擬式萬用表基本相同。 臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工數字式萬用表的使用說明：數字式萬用表的使用說明： 將POWER鈕按下后，首先檢查9V電池的容量，如果電池不足，則顯示屏左上方會出現 “”符號，需要更

60、換電池再使用。（1 1）測量直流電壓）測量直流電壓首先將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V插孔。然后將功能開關置于DCV量程范圍，并將表筆并接在被測電壓兩端，在顯示電壓讀數時，同時會指示出紅表筆的極性。如果顯示器只顯示“1”，表示過量程，功能開關應置于更高量程。（2 2）測量交流電壓）測量交流電壓首先將黑色表筆插入COM插孔，紅色表筆插入V插孔。然后將功能開關置于ACV量程范圍，并將表筆并接在被測負載或信號源上。顯示器將顯示被測電壓值。臨沂市建設職工中等專業學校 臨沂市建筑施工特種作業人員培訓建筑電工（3 3）測量直流電流）測量直流電流 首先將黑表筆插入COM插孔，當被測電流在200mA以下時