項目4：常用電工儀表任務1儀表符號識別與選用訓練任務2萬用表的測量使用訓練任務3兆歐表的測量使用訓練任務4接地電阻表的測量使用訓練任務5直流電橋的測量使用訓練

在電工技術中經常測量的電量主要有電流、電壓、電阻、電能、電功率和功率因數(shù)等，測量這些電量所使用的儀器儀表統(tǒng)稱為電工儀表。在實際電氣測量工作中，必須要了解電工儀表的分類、基本用途、性能特點，以便合理地選擇儀表，還必須掌握電工儀表的使用方法和電氣測量的操作技能，以獲得正確的測量結果。本項目主要進行電工儀表識別與選用以及萬用表、兆歐表、接地電阻表、直流電橋的操作使用等項技能訓練。任務1儀表符號識別與選用訓練任務目標：1．了解電工儀表的構造和分類；2．學會電工儀表中的符號識別；3．掌握電工儀表的選用技能。相關知識：

1．指示儀表分類電工儀表的種類繁多．歸納起來可分為兩大類：即直讀式電工儀表和比較式電工儀表。在直讀式儀表中按指示方式又分有指示儀表和數(shù)字儀表。雖然它們的結構原理不同，但測量使用方法是相似的。在此主要介紹直讀式指示儀表。指示儀表是最常見的一種電工儀表，其特點是把被測電量轉換為可動部分的角位移，根據(jù)可動部分的指針在標尺刻度上的位置，直接讀出被測量的數(shù)值。常用指示儀表又可按以下六種方法分類：

（1）按儀表使用方式分類：可分為安裝式儀表和可攜式儀表。安裝式儀表是指在發(fā)電廠、變電站、配電室的開關板上以及各種小型電氣設備上所使用的固定安裝的儀表?？蓴y式儀表是指在科學研究、教學實驗、工礦企業(yè)的實驗室和生產工序中所使用的非固定安裝的儀表。（2）按儀表測量的量分類：可分為電流表、電壓表、功率表、電度表、歐姆表、兆歐表等，表4.1列出了一些最常用的電工測量儀表及其符號。被測量儀表名稱儀表符號電流電流表（安培表/毫安表/微安表）電壓電壓表（伏特表/毫伏表/千伏表）電功率功率表（瓦特表/千瓦表）電能電能表（電度表）電阻歐姆表（歐姆表/兆歐表）表4.1常用電工儀表及符號（3）按儀表工作原理分類：可分為磁電系、電磁系、電動系、感應系、整流系等。三種常用的指示儀表結構如圖4.1所示。圖4.1指示儀表的結構磁電系儀表是根據(jù)通電線圈在恒定磁場中受電磁力作用的原理設計制造的；電磁系儀表是根據(jù)鐵磁物質在通電線圈的磁場中受電磁力作用的原理設計制造的；電動系儀表是根據(jù)兩個通電線圈之間產生電動力的原理設計制造的：感應系儀表是根據(jù)交變磁場中導體感生的渦流與磁場產生作用力的原理設計制造的；整流系儀表是經由整流器整流后再進行測量的儀表。常用電工指示儀表的類型、符號、代號及用途可參見書中附表3。（4）按儀表防護性能分類可分為普通型、防塵型、防濺型、防水型、水密型、氣密型、隔爆型等七種形式。（5）按儀表精度等級分類可分為0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個等級。儀表精度等級的百分數(shù)又叫做儀表的基本誤差。儀表可能產生的絕對誤差等于精度等級的百分數(shù)乘以儀表的量程。（6）按被測物理量性質分類，可分為直流電表、交流電表和交直流電表。交流電表一般都是按正弦交流電的有效值標度的。

2．電工儀表的型號電工儀表的型號是按規(guī)定的編號規(guī)則編制的，它可以反映出儀表的用途和工作原理。不同結構形式的儀表規(guī)定有不同的編號規(guī)則。安裝式儀表的型號一般是由形狀代號、系列代號、設計序號、用途代號組成。形狀代號有兩位：第一位代表儀表面板的最大尺寸，第二位代表儀表的外殼尺寸。系列代號（見表4.2中的代號）是表示儀表的工作原理。用途代號（見表4.1中的儀表符號）表示測量的量。例如，44C2—A型電流表，其中“44”為形狀代號，表示面板和外殼為40mm，“C”表示磁電系儀表，“2”為設計序號，“A”表示測量電流。可攜式儀表的型號除了不用形狀代號外，其他部分與安裝式儀表相同。例如，T62—V型電壓表，其中“T”表示電磁系儀表，“62”為設計序號，V表示測量電壓。電度表的型號與可攜式儀表基本相同，只是在型號前再加一個“D”。例如，“DD”表示單相電度表，“DT”表示三相電度表，“DS”表示有功電度表，“DX”表示無功電度表。在使用電工儀表進行測量時，為了保證測量精度，減小測量誤差，應合理選擇儀表的結構類型、測量范圍、精度等級、儀表內阻等，同時還須采用正確的測量方法。

3．儀表類型的選擇被測電量可分為直流電量和交流電量，交流電量中又分有正弦量和非正弦量。在電力工程中涉及到的交流電，大多數(shù)是工頻（50Hz）正弦交流電。對于直流電量的測量，廣泛選用磁電系儀表。對于正弦交流電量的測量，可選用電磁系或電動系儀表。一般交流電表都是按正弦交流電的有效值刻度的，若要測量正弦交流電的平均值、峰值、峰-峰值或非正弦交流電，則需要進行換算或使用專門刻度的儀表。

4．儀表精度的選擇從提高測量準確度的角度出發(fā)，儀表的精確度越高越好。但精確度高的儀表對工作環(huán)境條件的要求嚴格，儀表的成本也高，所以儀表精確度的選擇，要從測量的實際需要出發(fā)，既要滿足測量要求，又要本著節(jié)約的原則。通常0.1級和0.2級儀表用做標準儀表或在精密測量時選用，0.5級和1.0級儀表作為實驗室測量選用，1.5級、2.5級和5.0級儀表可在一般工程測量中選用。5．儀表量程的選擇儀表的準確度只有在合理的量程下才能發(fā)揮作用，這在指示儀表中具有普遍意義。由于測量誤差與儀表的量程有關，如果儀表的量程選擇得不合理，標尺刻度得不到充分利用，即使儀表本身的準確度很高，測量誤差也會很大。為了充分利用儀表的準確度，應盡量按使用標尺的后1/4段的原則選擇儀表的量程。此段上的測量誤差基本上等于儀表的精度等級，而在標尺中間位置上的測量誤差為儀表準確度的2倍。應盡量避免使用標尺的前1/4段，但要保證儀表的量程大于被測量的最大值。6．儀表內阻的選擇儀表的內阻是指儀表兩端子間的等效電阻，它反映了儀表本身消耗的功率大小，測量時會影響電路的工作狀態(tài)。選擇儀表時，須根據(jù)被測對象阻抗大小來選擇儀表內阻，否則會給測量結果帶來很大誤差。為了使儀表接入測量電路后不至于改變原來電路的工作狀態(tài)，要求電流表或功率表的電流線圈內阻盡量小些，并且量程越大，內阻應越小。電壓表或功率表的電壓線圈內阻要盡量大些，并且量程越大，內阻應越大。選擇儀表時，對儀表的類型、精度、量程、內阻等的選擇要綜合考慮，特別要考慮引起較大誤差的因素。除此之外，還應考慮儀表的使用環(huán)境和工作條件，在國家標準中，對儀表的使用環(huán)境和工作條件做了具體的規(guī)定，儀表必須在規(guī)定的工作條件下使用。實訓內容：1．識別所給常用儀表上符號的含義；2．說明所給儀表型號含義與主要用途；3．按給定測量用途選擇儀表的類型和量程；任務2萬用表的測量使用訓練任務目標:1．了解萬用表的組成和測量原理；2．學會普通萬用表的基本使用方法；3．掌握電壓、電流和電阻的測量技能。相關知識:

1．萬用表的組成與基本性能萬用表又叫復用電表，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(yōu)點，因此應用十分廣泛。一般萬用表都可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓、直流電阻等，有的萬用表還可以測量電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的hFE值等。萬用表的基本原理是建立在歐姆定律和電阻串并聯(lián)分流、分壓規(guī)律的基礎之上的。萬用表主要是由表頭、轉換開關、分流和分壓電路、整流電路等組成。在測量不同的電量或使用不同的量程時，可通過轉換開關進行切換。萬用表按指示方式不同，可分為指針式（模擬式）和數(shù)字式兩種。指針式萬用表的表頭為磁電系電流表，數(shù)字式萬用表的表頭為數(shù)字電壓表。在電工測量中，指針式萬用表使用得較多，但有些場合也使用數(shù)字式萬用表，下面分別講述其使用方法。

2．指針式（模擬式）萬用表的使用指針式（模擬式）萬用表的型號很多，但測量原理基本相同，使用方法相近。下面以電工測量中常用的MF47型萬用表為例，說明其使用方法。MF47型萬用表的表頭靈敏度為45

A，表頭內阻為2500

，并對各量程實現(xiàn)了全保護。其主要性能見表4.4，外形如圖4.2所示，表盤如圖4.3所示，電路原理如圖4.4所示。MF47型萬用表的使用方法如下：測量功能量程范圍壓降或內阻精度直流電流0～0.05mA～0.5mA～5mA～50mA～500mA～5A0.25V2.5直流電壓0～500V～1000V～2500V0～0.25V～1V～2.5V～10V～50V～250V20k

/V2.510k

/V交流電壓0～10V～50V～250V～500V～1000V～2500V10k

/V5直流電阻R×1

R×10

R×100

中心值為16.5

2.5R×1k

R×10k電平指示－10dB～＋22dB0dB＝1mW/600

晶體管hFE0～300IB＝0.01mAMF47型指針式萬用表的主要性能指標

圖4.2MF47型萬用表面板圖圖4.3MF47型萬用表表盤圖MF47型萬用表電路原理圖

（1）使用前的準備萬用表使用前先要調整機械零點，把萬用表水平放置好，看表針是否指在電壓刻度零點，如不指零，則應旋動機械調零螺絲，使表針準確指在零點上。萬用表有紅色和黑色兩只表筆（測試棒），使用時應插在表的下方標有“＋”和“*”的兩個插孔內，紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“*”插孔。MF47型萬用表用一個轉換開關來選擇測量的電量和量程，使用時應根據(jù)被測量及其大小選擇相應擋位。在被測量大小不詳時，應先選用較大的量程測量，如不合適再改用較小的量程，以表頭指針指到滿刻度的2/3以上位置為宜。萬用表的刻度盤上有許多標度尺，分別對應不同被測量和不同量程，測量時應在與被測電量及其量程相對應的刻度線上讀數(shù)。（2）電流的測量測量直流電流時，用轉換開關選擇好適當?shù)闹绷麟娏髁砍?，將萬用表串聯(lián)到被測電路中進行測量。測量時注意正負極性必須正確，應按電流從正到負的方向，即由紅表筆流入，黑表筆流出。測量大于500mA的電流時，應將紅表筆插到“5A”插孔內。（3）電壓的測量測量電壓時，用轉換開關選擇好適當?shù)碾妷毫砍蹋瑢⑷f用表并聯(lián)在被測電路上進行測量。測量直流電壓時，正負極性必須正確，紅表筆應接被測電路的高電位端，黑表筆接低電位端。測量大于500V的電壓時，應使用高壓測試棒，插在“2500V”插孔內，并應注意安全。交流電壓的刻度值為交流電壓的有效值。被測交、直流電壓值，由表盤的相應量程刻度線上讀數(shù)。（4）電阻的測量測量電阻時，用轉換開關選擇好適當?shù)碾娮璞堵?。測量前應先調整歐姆零點，將兩表筆短接，看表針是否指在歐姆零刻度上，若不指零，應轉動歐姆調零旋鈕，使表針指在零點。如調不到零。說明表內的電池不足，需更換電池。每次變換倍率擋后，應重新調零。測量時用紅、黑兩表筆接在被測電阻兩端進行測量，為提高測量的準確度，選擇量程時應使表針指在歐姆刻度的中間位置附近為宜，測量值由表盤歐姆刻度線上讀數(shù)。被測電阻值＝表盤歐姆讀數(shù)×擋位倍率測量接在電路中的電阻時，須斷開電阻的一端或斷開與被測電阻相并聯(lián)的所有電路，此外還必須斷開電源，對電解電容進行放電，不能帶電測量電阻。（5）晶體管測量將測量轉換開關置于“hFE”位置，將被測晶體管NPN型或PNP型的基極、集電極和發(fā)射極分別插入相應的“B”、“C”和“E”插孔中，即得到“hFE”的值。測試條件VCE＝1.5V，IB＝10

A，“hFE”的值顯示在0～300之間。

（6）使用注意事項①在測量大電流或高電壓時，禁止帶電轉換量程開關，以免損壞轉換開關的觸點。切忌用電流擋或電阻擋測量電壓，否則會燒壞儀表內部電路和表頭。②測量直流電量時，正負極性應正確，接反會導致表針反向偏轉，引起儀表損壞。在不能分清正負極時，可選用較大量程的擋試測一下，一旦發(fā)生指針反偏，立即更正。③測量完畢后，將轉換開關置于空擋或電壓最高擋位置，以保護儀表。若儀表長期不用時，應取出內部電池，以防電解液流出損壞儀表。3．數(shù)字萬用表的使用數(shù)字萬用表以其測量精度高、顯示直觀、速度快、功能全、可靠性好、小巧輕便、耗電量小以及便于操作等優(yōu)點，受到人們的普遍歡迎，已成為電子、電工測量以及電子設備維修的必備儀表。下面以M830B型數(shù)字萬用表為例進行介紹。M830B型數(shù)字萬用表是一種三位半數(shù)字萬用表，配有液晶顯示器，最大顯示值為1

999；測量速率約3次/s，能自動顯示極性和超量程符號，并對各量程實現(xiàn)了全保護。采用一節(jié)6F22型9V疊層電池供電，工作溫度范圍是0～40℃。M830B型數(shù)字式萬用表的主要性能指標見表4.5，外形如圖4.5所示。M830B型萬用表的使用方法如下。測量功能量程范圍壓降或內阻誤差極限直流電壓0～±0.2V～±2V0～±20V～±200V～±1000V≥1M

±（0.5%＋2）±（0.8%＋3）直流電流0～±200

A～±2mA～±20mA0～±200mA～±10A≤0.2V±（1.0%＋3）±（2.0%＋5）交流電壓0～±200V～±750V≥450k

±（1.5%＋5）直流電阻0～200

0～2k0～20k

0～200k

0～2M≤2.8V≤0.3V±（1.0%＋2）二極管0～2.8V≤2.8V三極管hFE0～1000IB＝10

A表4.5

M830B型數(shù)字萬用表的主要性能指標

圖4.5M830B型數(shù)字式萬用表外形圖（1）直流電壓（DCV）測量使用時，將功能轉換開關置于“DCV”擋的相應量程上，將紅表筆插入測量插孔“V

”，黑表筆插入測量插孔“COM”，兩表筆并聯(lián)在被測電路兩端，并使紅表筆對應高電位端，黑表筆對應低電位端。此時顯示屏顯示出相應的電壓數(shù)字值。如果被測電壓超過所選定量程，顯示屏將只顯示最高位“1”，表示溢出，此時應將量程改高一擋，直至得到合適的讀數(shù)。但被測電壓超過所用量程范圍過大時，易造成萬用表的損壞，因此應注意測量前的擋位選擇。（2）交流電壓（ACV）測量使用時，將功能轉換開關置于“ACV”擋的相應量程上，將紅表筆插入測量插孔“V

”，黑表筆插入測量插孔“COM”，兩表筆并聯(lián)在被測電路兩端，表筆不分正負。數(shù)字表所顯示數(shù)值為測量端交流電壓的有效值。如果被測電壓超過所設定量程，顯示屏將只顯示最高位“1”，表示溢出，此時應將量程改高一擋測量。

（3）直流電流（DCA）測量使用時，將功能轉換開關置于“DCA”擋的相應量程上，將紅表筆插入測量插孔“A”，黑表筆插入測量插孔“COM”，兩表筆應串聯(lián)在被測回路中，紅表筆接在電流正極方向，黑表筆接在電流負極方向。當電流超過200mA時，置量程轉換開關于“DCA”擋的“10A”量程上，并將紅表筆插入測量插孔“10A”中。因此時測量最高電流可達10A，測量時間不得超過10s，否則會因分流電阻發(fā)熱使讀數(shù)變化。（4）電阻測量使用時，將量程轉換開關置于“OHM”擋的五個相應量程上，勿需調零，將紅表筆插入測量插孔“V

”，黑表筆插入測量插孔“COM”中，將兩表筆跨接在被測電阻兩端，即可在顯示屏上得到被測電阻的數(shù)值。當使用200

量程進行測量時，兩表筆短路時讀數(shù)為1.0，這是正常的，此讀數(shù)是一個固定的偏移值，如被測電阻為100

時讀數(shù)為101

，正確的阻值是顯示讀數(shù)減去1.0。（5）二極管和通斷測試將量程轉換開關轉換到二極管測試位置，紅表筆插入“V

”插孔中，黑表筆插入“COM”插孔中，將紅表筆接在二極管正極上，黑表筆接在二極管負極上，顯示屏即顯示出二極管的正向導通壓降，單位為毫伏（mV）。管子的正向壓降顯示值鍺管應在200～300mV之間、硅管應在500～800mV之間。如測試筆反接．顯示屏應顯示為“1”，表明二極管不導通。否則，表明此二極管反向漏電大。若被測二極管已損壞，則正反向連接時都顯示“000”（短路）或都顯示“1”（斷路）。（6）晶體管測量將轉換開關轉換到“hFE”位置，用插座孔連接晶體管的管腳，即將被測晶體瞥NPN型或PNP型的基極、集電極和發(fā)射極分別插入“B”、“C”和“E”插孔中，即得到“hFE”的值。測試條件為VCE＝3V，IB＝10

A。通常“hFE”的值顯示在0～1000之間。

（7）注意事項①當顯示屏出現(xiàn)“LOBAT”或電池符號時，表明電池電壓不足應更換。裝換電池時，關掉電源開關，打開電池盒后蓋，即可更換。②當測量電流沒有讀數(shù)時，請檢查保險絲。過載保護熔絲斷后更換時，需打開整個后端盒蓋，即可更換。③測量完畢，應關上電源。若長期不用，應取出電池，以免產生漏電損壞儀表。④這種儀表不宜在日光及高溫、高濕的地方使用與存放。其工作溫度為0～40℃，濕度小于80%。實訓內容：1．萬用表交流電壓測量訓練；2．萬用表直流電壓測量訓練；3．萬用表直流電流測量訓練；4．萬用表直流電阻測量訓練。任務3兆歐表的測量使用訓練任務目標:1．了解兆歐表的測量原理；2．學會兆歐表的使用方法；3．掌握電氣設備絕緣電阻的測量技能。相關知識：1．兆歐表的結構原理

兆歐表又稱搖表或絕緣電阻測定儀，它是用來檢測電氣設備、供電線路絕緣電阻的一種可攜式儀表。其標尺刻度以“M

”為單位，可較準確地測出絕緣電阻值。兆歐表主要是由手搖直流發(fā)電機和磁電系電流比率式測量機構（流比計）組成，其外形和結構原理如圖4.7所示。手搖直流發(fā)電機的額定輸出電壓有250V、500V、1kV、2.5kV、5kV等幾種規(guī)格。兆歐表的測量機構有兩個互成一定角度的可動線圈，裝在一個有缺口的圓柱鐵芯外邊，并與指針一起固定在同一轉軸上，置于永久磁鐵的磁場中。由于指針上沒有力矩彈簧，在儀表不用時，指針可停留在任何位置。圖4.7兆歐表的外形和結構原理測量時搖動手柄，直流發(fā)電機產生電壓，形成兩路電流I1和I2，其中I1流過線圈1和被測電阻Rx，I2流過線圈2和附加電阻RF，若線圈1的電阻為R1，線圈2的電阻為R2，則有：兩式相比得：式中R1、R2和RF均為定值，只有RX是變量，可見Rx的改變與電流的比值相對應。當I1，I2分別流過線圈1和線圈2時，受到永久磁鐵磁場力的作用，使線圈1產生轉動力矩M1

，線圈2與線圈1繞向相反，則產生反作用力矩M2，其合力矩的作用使指針發(fā)生偏轉。當M1＝M2時，指針停留在一定位置上，這時指針所指的位置就是被測絕緣電阻值。2．兆歐表的選擇選擇兆歐表時，其額定電壓一定要與被測電氣設備或線路的工作電壓相適應，測量范圍也要與被測絕緣電阻的范圍相吻合。測量500V以下電氣設備，可選用額定電壓為500V或1kV的兆歐表，測量高壓電氣設備，須選用額定電壓為2.5kV或5kV的兆歐表。不能用額定電壓低的兆歐表測量高壓電氣設備，否則測量結果不能反映工作電壓下的絕緣電阻，但也不能用額定電壓過高的兆歐表測量低壓設備，否則會產生電壓擊穿而損壞設備。檢測何種電氣設備應當選用何種規(guī)格的兆歐表，可參見表4.11。被測對象設備的額定電壓（V）兆歐表額定電壓（V）兆歐表的量程（M

）普通線圈的絕緣電阻500以下5000～200交壓器和電動機線圈的絕緣電阻500以上1000～25000～200發(fā)電機線圈的絕緣電阻500以下10000～200低壓電氣設備的絕緣電阻500以下500～10000～200高壓電氣設備的絕緣電阻500以上25000～2000瓷瓶、高壓電纜、刀閘2500～50000～2000表4.11兆歐表的額定電壓和量程選擇3．使用前的準備（1）測量前須先校表，將兆歐表平穩(wěn)放置，先使L、E兩端開路，搖動手柄使發(fā)電機達到額定轉速，這時表頭指針應指在“∞”刻度處。然后將L、E兩端短路，緩慢搖動手柄，指針應指在“0”刻度上。若指示不對，說明該兆歐表不能使用，應進行檢修。（2）用兆歐表測量線路或設備的絕緣電阻，必須在不帶電的情況下進行，決不允許帶電測量。測量前應先斷開被測線路或設備的電源，并對被測設備進行充分放電，清除殘存靜電荷，以免危及人身安全或損壞儀表。4．兆歐表的使用兆歐表有三個接線柱，分別標有L（線路）、E（接地）和G（屏蔽），測量時將被測絕緣電阻接在L、E兩個接線柱之間。測量電力線路的絕緣電阻時，將E接線柱可靠接地，L接被測線路；測量電動機、電氣設備的絕緣電阻時，將E接線柱接設備外殼，L接電動機繞組或設備內部電路；測量電纜芯線與外殼間的絕緣電阻時，將E接線柱接電纜外殼，L接被測芯線，G接電纜殼與芯之間的絕緣層上，如圖4.8所示。接好線后，按順時針方向搖動手柄，速度由慢到快，并穩(wěn)定在120r/min，約1min后從表盤讀取數(shù)值。圖4.8測電纜絕緣電阻的接線方法5．使用注意事項（1）兆歐表測量用的接線要選用絕緣良好的單股導線，測量時兩條線不能絞在一起，以免導線間的絕緣電阻影響測量結果。（2）測量完畢后，在兆歐表沒有停止轉動或被測設備沒有放電之前，不可用手觸及被測部位，也不可去拆除連接導線，以免引起觸電。實訓內容：1．電源變壓器的絕緣電阻測量訓練；2．三相電動機的絕緣電阻測量訓練；3．低壓電纜線的絕緣電阻測量訓練。任務4接地電阻表的測量使用訓練任務目標:1．了解接地電阻表的測量原理；2．學會接地電阻表的使用方法；3．掌握電氣設備接地電阻的測量技能。1．電氣設備接地電阻及其要求電氣設備的任何部分與接地體之間的連接稱為“接地”，與土壤直接接觸的金屬導體稱為接地體或接地電極。電氣設備運行時，為了防止設備漏電危及人身安全，要求將設備的金屬外殼、框架進行接地。另外，為了防止大氣雷電襲擊，在高大建筑物或高壓輸電鐵架上，都裝有避雷裝置。避雷裝置也需要可靠接地。表4.141000V以下電氣設備接地電阻值電氣設備類型接地電阻值（

）100kVA以上的變壓器或發(fā)電機≤4電壓或電流互感器次級線圈≤10100kVA以下的變壓器或發(fā)電機≤10獨立避雷針≤25對于不同的電氣設備，接地電阻值的要求也不同，電壓在1kV以下的電氣設備，其接地裝置的工頻接地電阻值不應超過表4.14中所列數(shù)值。電氣設備接地是為了安全，如果接地電阻不符合要求，不但安全得不到保證，而且還會造成安全假象，形成事故隱患。因此，電氣設備的接地裝置安裝以后，要對其接地電阻進行測量，檢查接地電阻值是否符合要求。接地電阻表又稱接地搖表，是測量和檢查接地電阻的專用儀器。電氣設備類型接地電阻值（

）100kVA以上的變壓器或發(fā)電機≤4電壓或電流互感器次級線圈≤10100kVA以下的變壓器或發(fā)電機≤10獨立避雷針≤25表4.141000V以下電氣設備接地電阻值

2．接地電阻表的結構原理接地電阻表主要由手搖交流發(fā)電機、電流互感器、檢流計和測量電路等組成，它是利用比較測量原理工作的，結構原理如圖4.9所示。圖中E為被測的接地電極，P和C分別為電位和電流輔助電極，被測接地電阻Rx位于E和P之間，但不包括輔助電極C的接地電阻Rc。圖4.9接地電阻表的結構原理交流發(fā)電機的輸出電流I，經電流互感器的一次繞組、接地電極E、輔助電極C構成一個閉合回路，在接地電阻Rx上形成的壓降為Ux＝IRx，在輔助電極的接地電阻Rc上形成的壓降為Uc＝IRc。電流互感器的二次繞組電流為KI，其中K為互感器的變流比，該電流在電位器動觸點下邊的電阻R上產生壓降為KIR，當檢流計指示為零時，有IRx＝KIR，由此可得Rx＝KR，可見，被測接地電極的接地電阻Rx與輔助電極的接地電阻Rc大小無關。3．接地電阻表的使用下面以常用的ZC—8型接地電阻表為例說明其使用方法。ZC—8型接地電阻表的外形結構及電路如圖4.10所示，測量使用步驟如下：（1）連接接地電極和輔助探針先拆開接地干線與接地體的連接點，把電位輔助探針和電流輔助探針分別插在距接地體約20m處的地下，兩個輔助探針均垂直插入地面下400mm深，電位輔助探針應離近一些，兩探針之間應保持一定距離，然后用測量導線將它們分別接在P1、C1接線柱上，把接地電極與C2接線柱（相當于圖4.9中的E點）相接。圖4.10ZC—8型接地電阻表的外形及電路（2）選擇量程并調節(jié)測量度盤在對檢流計進行機械調零之后，先將量程開關置于100

擋，緩慢搖動發(fā)電機手柄，調節(jié)測量度盤，改變可動觸點的位置，使檢流計指針趨近于零。若測量度盤讀數(shù)小于1，應將量程置于較小一擋重新測量。測量時逐漸加快發(fā)電機的轉速，使之達到120r/min，并調節(jié)測量度盤，使檢流計指針完全指零。（3）讀取接地電阻數(shù)值當檢流計指針完全指零后，即可讀數(shù)，接地電阻值＝測量度盤讀數(shù)×量程值。利用ZC—8型接地電阻測定儀也可以測量一般電阻，此時將P與C短接，把被測電阻接在E和P之間，測量步驟同前。實訓內容：1．插入探針并連接設備接地體；2．儀表的接線和量程選擇；3．讀取接地體的接地電阻值。任務5直流電橋的測量使用訓練任務目標:1．了解直流單臂和雙臂電橋的測量原理；2．學會直流單臂和雙臂電橋的使用方法；3．掌握使用直流單臂和雙臂電橋測量各種電阻的技能。相關知識：1．直流單臂電橋（1）直流單臂電橋的工作原理直流單臂電橋又稱為惠斯登電橋，其電路原理如圖4.11所示。它是由四個電阻連接成一個封閉的環(huán)形電路，每個電阻支路均稱為橋臂。電橋的兩個頂點a、b端為輸入端，接電橋直流電源，另兩個頂點c、d端為輸出端，接電流檢流計（指零儀）。四個橋臂電阻中，Rx為被測電阻，其他均為標準電阻。測量時接通電橋電源，調節(jié)標準電阻，使檢流計指示為零，即Ig＝0，此時電橋處于平衡狀態(tài)，c、d兩點電位相等，即I1Rx＝I4R4，I2R2＝I3R3，當Ig＝0時，有I1＝I2，I3＝I4，可得到Rx/R2＝R4/R3或RxR3＝R2R4，由此可求得Rx＝R2R4/R3，電橋中R2、R3稱為比例橋臂，R4稱為比較橋臂。由于被測電阻是與標準電阻進行比較，而標準電阻的準確度很高，檢流計的靈敏度也很高，所以電橋測量電阻的準確度是很高的，一般直流單臂電橋的準確度等級有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5八個等級。圖4.11直流單臂電橋原理電路圖（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測量使用方法。QJ23型直流單臂電橋的面板和電路如圖4.12所示，其比例橋臂由8個電阻組成，有七個擋位，分別為×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000七種比率，由比率盤開關切換。其比較臂由四組電阻串聯(lián)組成，第一組為9個1

電阻、第二組為9個10

電阻、第三組為9個100

電阻、第四組為9個1000

的電阻，當全部電阻串聯(lián)時，總電阻值為9

999，由讀數(shù)盤開關轉換。選擇不同的比例臂和比較臂的電阻，可測量不同的電阻值。QJ23型直流單臂電橋可以測量1×10-3～9

999×103

的電阻。其準確度在不同量限內有所不同。由于接線電阻的影響，只有在100～99

990

的量限內，其基本誤差才不超過±0.2%。QJ23型直流單臂電橋的測量使用步驟如下：①使用前先將檢流計鎖扣打開，并調節(jié)其調零裝置使指針指示在零位。②將被測電阻Rx接在測量接線柱上，先估計一下它的大約數(shù)值，選擇合適的比率，以保證比較臂上的四組電阻都能用上。③測量時，應先按電源按鈕，再按檢流計按鈕，然后調節(jié)讀數(shù)盤，使檢流計指示為零，即可讀數(shù)，被測電阻值＝讀數(shù)盤數(shù)值之和×比率盤比率。圖4.12QJ23型直流單臂電橋面板及電路（3）使用注意事項。①測量完畢，應先打開檢流計按鈕，再打開電源按鈕。特別是被測電阻具有電感時，一定要遵守上述規(guī)則，否則會損壞檢流計。②測量結束不再使用時，應將檢流計鎖扣鎖上，以免檢流計受震而損壞。③若使用外接電源，應按規(guī)定選擇電壓。若使用外接檢流計，也應按規(guī)定選擇其靈敏度和臨界電阻。2．直流雙臂電橋直流雙臂電橋又稱為凱爾文電橋，它是用于測量小電阻的電橋，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。一般測量時，接線電阻和接觸電阻大約為10

4～10

2

數(shù)量級，如果這個值與被測電阻值相比已不能忽略，就應使用直流雙臂電橋測量。（1）直流雙臂電橋的工作原理直流雙臂電橋的電路原理如圖4.13所示，其中E為電源，Rx為被測電阻，Rx與Rs組成各橋臂，其中Rx和Rs都有