第四部分常用仪器仪表的使用、维护及保养0806-终极版

1、第四部分：常用仪器仪表的使用、维护及保养第一节 万用表2第二节 测温仪8第三节 绝缘摇表22第四节 钳形表29第五节 接地摇表34第一节 万用表万用表又叫多用表、三用表、复用表，是一种多功能、多量程的测量仪表，一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻和音频电平等，有的还可以测交流电流、电容量、电感量及半导体的一些参数（如）。万用表根据显示方式可分为指针式万用表和数字式万用表。由于指针式万用表已很少使用，本文不再赘述，重点介绍一下数字式万用表的使用方法。数字式万用表结构精密、性能稳定、可靠性高、使用方便，其基本结构由测量线路及相关元器件、液晶显示器、插孔和转换开关组成。 FLUKE-1

2、5B型万用表面板结构及技术指标如图所示。 技术指标Vac量程 0.1mVto1000V准确度 ±(1.0%+3字）频响 40Hzto500HzVdc量程 0.1mVto1000V准确度 ±(0.5%+3字）Ohms量程 O.1to40M准确度 ±(0.5%+2字）Aac量程 O.1µAto10A准确度 ±(1.5%+3字）频响 40Hzto200HzAdc量程 O.1µAto10A准确度 ±(1.5%+3字

3、）电容量程 0.01nFto100µF准确度 ±(2.0%+5字）一、使用前的检查与注意事项（1）将电源开关置于 ON 状态，液晶显示器应有符号显示。若此时显示电池形符号，应更换表内的电池。（2）表笔插孔旁的！符号，表示测量时输入电流、电压不得超过量程规定值，否则将损坏内部测量线路。（3）测量前转换开关应置于所需量程。（4）若显示器只显示“1”，表示量程选择偏小，转换开关应置于更高量程。 二、直流电压的测量（1）将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入V 插孔。（2）将功能开关（转换开关）置于直流电压范围的合适量程(如下图所示)。直流选择档位（3）表笔与被

4、测电路并联，红表笔接被测电路高电位端，黑表笔接被测电路低电位端。（注：“V”表示直流电压档，“V”表示交流电压档，“A”是电流档），接着把表笔接电源或电池两端；保持接触稳定。数 值可以直接从显示屏上读取，若显示为“OL”，则表明量程太小，那么就要加大量程后再测量工业电器。 如果在数值左边出现“-”，则表明表笔极性与实际电源极性相反，此时红表笔接的是负极。该仪表不得用于测量高于1000V的直流电压）。三、交流电压的测量（1）表笔插法同“直流电压测量”。（2）将转换开关置于交流电压范围合适量程（如下图所示）。交流选择档位（3）测量时表笔与被测电路并联且红、黑表笔不分极性。（4）无论测交流还是直流电

5、压，都要注意人身安全，不要随便用手触摸表笔的金属部分。注：该仪表不得用于测量高于1000V的交流电压。 四、直流电流的测量（1）先将黑表笔插入“COM”孔。若测量大于400mA的电流，则要将红表笔插入“10A”插孔并将旋钮打到直流 “10A”档；若测量小于400mA的电流，则将红表笔插入 “400mA”插孔，将旋钮打到直流400mA以内的合适量程。（2）将转换开关置于直流电流范围合适量程（见下图）。按此键转换交流直流选择（3）万用表串进电路中，保持稳定，即可读数。若显示为“OL.”，那么就要加大量程；如果在数值左边出现“-”，则表明电流从黑表笔流进万用表。 注意：1、如果量程选择不对，过量程电

6、流会烧坏万用表熔断器。2、电流测量完毕后应将红笔插回V 插孔，防止再次开机时未更换表笔直接测试电压，产生烧表现象。五、交流电流的测量（1）表笔插法同“直流电流测量”。（2）将转换开关置于交流电流范围合适量程。（3）测量时表笔与被测电路串联，红、黑表笔不分极性。六、电阻的测量（1）将黑表笔插入 COM 插孔，红表笔插入V 插孔。（2）将功能开关（转换开关）置于电阻范围的合适量程（见下图）。按此键转换二极管、200及电阻通断使用量程（3）用表笔接在电阻两端金属部位，测量中可以用手接触电阻（但不要把手同时接触电阻两端，这样会影响测量精确度的人体是电阻很大但是有限大的导体）。注意：1、读数时，要保持表

7、笔和电阻有良好的接触；注意单位：“”，“K” “M ”。2、测量电阻通断前,应调整量程，并将红、黑表笔短接，通断蜂鸣器发出蜂鸣声响后，方可进行测量。第二节 测温仪一、红外测温技术的发展红外测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测，设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外人体测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断完善，功能不断增强，品种不断增多，适用范围也不断扩大。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。

8、在不同规格的各种型号测温仪中，正确选择红外测温仪型号对使用者来说是十分重要的。二、红外辐射的特点红外辐射与光波和无线电波一样，是一种电磁波；红外热像仪可以接收红外辐射并将其转换为温度。红外线的波长在0.76100m之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。三、红外测温的原理及分类目前常用的红外测温设备可以分为红外测温仪和红外热像仪。红外热像仪是全被动接收仪器，依靠接收目标自身辐射的红外信号工作，对于其他精密电子仪器设备没有任何干扰。红外热像仪接收目标各部

9、位辐射的红外能量，并将其转换为温度值，用不同的颜色标示不同的温度，以热像图方式在液晶屏上显示。本章节重点介绍红外测温仪(以FLUKE 66/68为例）。4、 红外测温仪的技术参数（FLUKE 66/68）福禄克型号 Fluke 66Fluke 68测温范围-32ºC 至 600ºC(-25ºC 至 1100ºF)-32ºC 至 760ºC(-25ºC至 1400ºF)距离系数比 (D:S)30:150:1最佳测量距离5米内 (15ft)8米内 (25ft)发射率发射率可调发射率可调测温精度±1%±

10、;1%响应时间500 mSec500 mSec最小值、最大值、差值和平均值全部全部重调最后读数有有高低温报警有有RTD 探针接口有有单点激光瞄准有有硬壳仪器箱有有5、 红外测温的应用范围1、通常的检测设备和部位为断路器、避雷器、电容器、变压器等电气设备的连接头或内部可能存在故障点的设备。2、温度异常点产生的主要原因（1）负载不平衡（2）谐波 （3）过载/过电压（4）接头松动或者氧化导致电阻增大（5）绝缘开裂（6）部件故障（7）配线错误 六、红外测温仪的使用（FLUKE 66/Raytek) FLUKE 66 结构图FLUKE 66 符号示意图 1、严禁将激光对准眼睛或从反射面间接照射。2、要测

11、量温度，将测温仪对准物体，扣动扳机即可。测量时需考虑光学分辨率及测量视野。激光仅用于瞄准。3、确定热点和冷点的位置要查找一个热点和冷点，先要将测温仪对准所测区域的外侧，然后，慢慢的移动测温仪扫描整个区域，直至确定热点和冷点的位置（如下图所示）。确定冷点和热点的位置4、观察视野要目标大于测温仪的光点直径，目标越小，应离它越近（如下图所示）。观察视野七、红外热成像仪的使用（T6-P 手持式高清高灵敏红外热像仪) T6-P 手持式高清高灵敏红外热像仪 将成像仪指向目标区域或目标物体，使用聚焦功能，可观测被测物体温度，根据观察情况可选择保存目标图像。 八、红外测温仪的使用维护及其他注意事项（1）只测量

12、表面温度，红外测温仪不能测量内部温度。（2）波长在5um以上不能透过石英玻璃进行测温，玻璃有很特殊的反射和透过特性，不允许精确红外温度读数。但可通过红外窗口测温。红外测温仪最好不用于光亮的或抛光的金属表面的测温（不锈钢、铝等）。（3）定位热点，要发现热点，仪器瞄准目标，然后在目标上作上下扫描运动,直至确定热点。（4）注意环境条件：蒸汽、尘土、烟雾等。它阻挡仪器的光学系统而影响精确测温。 （5）环境温度，如果测温仪突然暴露在环境温差为20或更高的情况下，允许仪器在20分钟内调节到新的环境温度。第三节 绝缘摇表兆欧表，因其测量单位为兆欧得名，也叫绝缘电阻表，是测量绝缘电阻最常用的仪表。主要用于测量

13、电力设备的绝缘电阻,判断设备绝缘是否合格，然后决定该设备是否进行绝缘性能试验和耐压试验，为后续试验提供安全保障。 传统的兆欧表也叫“摇表”，是由手摇发电机产生的高压施加在被测物体上，通过测量流经被测物体的电流来测量其绝缘电阻，其操作麻烦、精度低。二十世纪八十年代以来由于电子技术及数字测量技术的迅速发展，出现指针式兆欧表和数字式兆欧表。该类表计运用电池驱动，免去手摇发电的麻烦，具有精度高、读数直观、操作方便、安全可靠、体积小、便于携带等优点，使之逐渐取代传统的“摇表”，成为当今测量绝缘电阻最常用的仪表（手摇式绝缘摇表已很少使用，本文不再介绍）。 一、基本原理数字兆欧表一般由直流电压变换器将电池电

14、压转换为直流高压电作为测试电压，这个测试电压施加于被测物上产生的电流经电流电压转换器转换为相应的电压值，然后送入模数转换器变为数字编码经微处理器计算处理，由显示器显示出相应的电阻值。 指针式兆欧表测量实际上是给绝缘体（电介质）加上一个直流电压，然后测量泄漏电流，经过比率换算在表盘上显示为绝缘电阻，泄漏电流大至有电阻性泄漏电流、电容性电流和电介质吸收电流，随着测量时间的增加电容性电流和电介质吸收电流逐步减小直至消失，最后只有电阻性泄漏电流了，它才是绝缘电阻的真正体现，R60S才是它真正的绝缘电阻值。 R60s/R15s=绝缘电阻的吸收比，可以判别绝缘电阻降低的原因，R60/R15<1.3

15、表明绝缘受潮，可以通过烘干来提高绝缘电阻；R60/R151.3时说明绝缘未受潮，若绝缘电阻降低，就是绝缘老化或绝缘受损造成的了。 二、选用规则按被测设备的电压等级选用兆欧表规格，一般测量 100V 以下低压电气设备或回路的绝缘电阻时，应使用 250V 电压等级的兆欧表；测量额定电压为 5001000V 电气设备或回路的绝缘电阻时，应采用500V电压等级的兆欧表；测量额定电压为 30005000V 电气设备或回路的绝缘电阻时, 应采用 1000V 兆欧表 ; 测量 1000030000V 电气设备或回路的绝缘电阻时 , 应采用 2500V 兆欧表；测10000V 及以上电气设备的绝缘电阻时 ,

16、应采用 2500V 或 5000V 兆欧表 。    三、指针式摇表的使用（DJC绝缘电阻测试仪） DJC绝缘电阻测试仪  1.测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电。决不能让设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。对可能感应出高压电的设备，必须消除这种可能性后，才能进行测量。2、被测物表面要清洁减少接触电阻，确保测量结果的正确性。3、校表。将接线柱“线(L)和地(E)”短接，观察指针是否指在标尺的“0”位。如指针不能指到该指的位置，表明兆欧表有故障应检修后再用。4.兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方，且远离大的外电流导体和外磁场。&#

17、160;5、正确进行接线，兆欧表上一般有三个接线桩，其中L（红色线/测试线）接在被测物和大地绝缘的导体部分，E（黄色线/接地线）接被测物的外壳或大地，G（黑色线/屏蔽线）接在被测物的屏蔽上或不需要测量的部分。并选择合适档位，可进行测量（如下图）。测量时，手不得超过护环的位置，并用表笔慢慢接触被试设备。测试接线图（测试电缆芯线绝缘)6、测量开始时，先开机，再用表笔接触被试设备；测量结束后，先将表笔离开被试设备，再进行关机（防止电量反送至兆欧表，使兆欧表烧毁）。 7、放电。读数完毕，将被测设备放电。放电方法是将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下即可（不是摇表放电）。对大容量电容型设备

18、，如电缆、电容器等设备，需使用专用放电棒进行放电。 4、 数字式摇表的使用(FLUKE 1555 数字式绝缘电阻测试仪）FLUKE 1555 数字式绝缘电阻测试仪 测试前的步骤请参考指针式摇表的使用中的第一项和第二项。1、开机。测试仪将自检、自校准，显示当前版本软件，然后以测试电压模式启动。2、 在装置+和-输出连接之间测量绝缘电阻。安全端子（G）的电位与负极（-）相同,但不在测试路径中。多数测量，仅使用装置+和-两条测试导线。若要在测量超高电阻时达到准确率，可使用三线测量并使用安全端子。安全端子与负极位于相同电位，并且可用来防止表面漏电或其他意外电流泄漏导致降低绝缘电阻测量的精确度

19、。3、 将测试导线连接至被测线路，按住TEST键1秒启动绝缘电阻测试。测试数据读取后，关机并进行放电。五、使用维护及其他注意事项1、测量前要先切断被测设备的电源，并将设备的导电部分与大地接通，进行充分放电，以保证安全。2、接线桩G是用来屏蔽表面电流的。如测量电缆的绝缘电阻时，由于绝缘材料表面存在漏电电流，将使测量结果不准，尤其是在湿度很大的场合及电缆绝缘表面又不干净的情况下，会使测量误差很大。为避免表面电流的影响，在被测物的表面加一个金属屏蔽环，与数字兆欧表的“屏蔽”接线柱相连。这样，从根本上消除了表面漏电流的影响。3、接线柱与被测设备间连接的导线不能用双股绝缘线或绞线，应该用单股线分开单独连

20、接，避免因绞线绝缘不良而引起误差。4、为获得正确的测量结果，被测设备的表面应用干净的布或棉纱擦试干净。 5、测量具有大电容设备的绝缘电阻，读数后不能立即断开兆欧表，否则已被充电的电容器将对兆欧表放电，有可能烧坏兆欧表。应在读数后应首先断开测试线， 然后再停止测试。6、在兆欧表和被测物充分放电以前，不能用手触及被试设备的导电部分。 7、测量设备的绝缘电阻时，还应记下测量时的温度、湿度、被试物的有关状况等，以便于对测量结果进行分析。8.要定期校验其准确度。第四节 钳形表钳型电流表是在不切断电路情况下测量导线电流的可携式仪表，钳形电流表携带方便，在测量交流大电流时，无需断开电源和线路即可直接测量运行

21、中电气设备工作电流，以便及时了解设备的工作状况，十分方便。一、钳形电流表原理简单的说钳形电流表就是利用电磁感应的原理，被测导线相当于带电主线圈，钳口相当于铁芯。钳口卡住导线时，带电导线有电流通过时。导线自身产生的磁场，感应到钳口的铁芯，使铁芯内部产生磁通。而电流表铁芯上面还缠绕着一个副线圈，磁通会使副线圈也产生一个磁通，在铁芯内部两个磁通相互阻碍。这时会使副线圈两端产生一个与主线圈，有变比倍率的电流数据。这个数据在经电流表内部集成电路处理就会在电表上面的显示屏上面读出导线（也就是主线圈）所流过的电流的大小数据。用来测量交流电流的钳型电流表就是把电流互感器和电流表合装一体而成的一种电流表。钳形电

22、流表原理图钳形电流表按照显示方式的不同，可分为指针式钳形电流表和数字式钳形电流表。因为指针式钳形电流表已很少使用，本文主要讲述数字式钳形电流表的使用方法。2、 使用方法（以FLUKE 303 钳形电流表为例） FLUKE 303 技术参数型号Fluke 303交流电流量程600.0A精度1.8%±5位（45Hz至65Hz）2.5%±5位（65Hz至400Hz）交流电压量程600精度1.5%±5位（45Hz至400Hz）直流电压量程600精度1.0%±5电阻量程400-4000精度1%±5通断测量70背光显示是数据保持是尺寸高 x 宽 x厚(mm

23、)207 X 75 X 34钳口大小30 mm安全等级CAT III 600 V工作温度0 -40°C屏幕刷新率>2次/秒表笔TL75电池2节AA电池 1、测量前应先估计被测电流的大小 , 以选择合适的量程，或先用较大的量程测一次, 然后根据被测电流的大小调整合适的量程。2、钳口相接处应保持清洁,如有污垢应用汽油擦洗 , 使之平整、接触紧密、磁阻小 , 以保证测量准确。3、在测量 5A 以下电流时 , 为得到较准确的读数 , 在条件许可时可把导线向同一方向多绕几圈放进钳口进行测量。这时所测电流实际值应等于电流表读数除以放进钳口中的导线根数。4、一般钳型电流表适用于低压电路的测量

24、，被测电路的电压不能超过钳型电流表所规定的使用电压。无特殊附件的钳型电流表，严禁在高压电路中直接使用。若被测电路电压较高时，应严格按有关规程规定进行测量，以防止接地或触电。5、测量时，每次只能钳入一相导线，不能同时钳入两相或三相导线。因为在三相平衡负载的线路中，每相的电流值相等。若钳口中放入一相导线时，钳型表指示的是该相的电流值；当钳口中放人两相导线时，该表所指示的数值实际上是两相电流的相量之和,指示值与放入一相时相同；如果三相同时放入钳口，当三相负载平衡时,钳型电流表读数为零（如下图所示）。 6、为了提高测量的准确性 , 被测导线的位置应放在钳口中央。钳型铁芯不要靠近变压器和电动机的外壳以及

25、其他带电部分,以免受到外界磁场的影响。7、使用钳型电流表观测读数时 ,要特别注意人体、头部与带电部分保持足够的安全距离。8、测量回路电流时,钳型电流表的钳口必须钳在有绝缘层的导线上,同时要与其他带电部分保持安全距离 , 防止发生相间短路事故。测量中选择量程要先张开铁芯动臂 , 禁止在铁芯闭合情况下更换电流档位。9、测量低压熔断器和水平排列低压母线的电流时，测量前应将各相熔断器和母线用绝缘材料加以隔离，以免引起相间短路。同时应注意不得触及其他带电部分。10、测量完毕后，应把选择开关拨到空档或最大电压量程一档，以防下次使用时因忘记选择量程而烧坏电流表。  三注意事项  1、被测

26、线路的电压要低于钳表的额定电压。  2、测高压线路的电流时，要戴绝缘手套，穿绝缘鞋，站在绝缘垫上。  3、钳口要闭合紧密，且不能带电换量程（相当于电流互感器一次通电流时，二次侧开路，将在二次侧产生高电压，导致表计损坏）。4、为方便记录某一时刻数据，可采用锁屏功能（见下图）。5、其他功能：该表除具有电流测量功能外，还具有万用表部分功能（包括测量交直流电压和电阻），具体使用方法同万用表。测量电压、电阻测量回路通断第五节 接地摇表 接地摇表又叫接地电阻摇阻表、接地电阻测试仪。接地摇表按供电方式分为传统的手摇式和电池驱动；接地摇表按显示方式分为指针式和数字式；接地摇表按测量方式分为

27、打地桩式和钳式。 目前传统的手摇接地摇表几乎无人使用，比较普及的是指针式或数字式接地摇表，在电力系统以及电信系统比较普及的是钳式接地摇表。1、 打桩式接地摇表(JD-2型) JD-2型接地电阻测试仪1、 基本原理 根据仪器要求布置电流极和电压极,测量仪器测量通过接地装置的电流和电压,依据欧姆定律和表针指示,可算出接地装置的接地电阻值（一般也称为三极测量法）。 2、使用或测试方法(1)拆开接地干线与接地体的连接点，或拆开接地干线上所有接地支线的连接点。(2)将两根接地棒分别插入地面400mm深，一根离接地体40m远，另一根离接地体20m远。(3)把摇表置于接地体近旁平整的地方，然后进行接线（如下

28、图）。用一根连接线（绿线/接地线）连接表上接线桩E和接地装置的接地体E。用一根连接线（黄线/电流线）连接表上接线桩C和离接地体40m远的的接地棒C。用一根连接线（红线/电压线）连接表上接线桩P和离接地体20m远的接地棒P。 （4）在未知接地电阻值的情况下，选择最大量程（100)，按开关键进行测量。如读数小于10，则关机，选择10档位重新进行测量（如读数小于1，则关机，选择1档位重新进行测量），使测量指针位于表盘1/3-2/3处为最佳。（5）为了保证所测接地电阻值的可靠，应改变方位重新进行复测。取几次测得值的平均值作为接地体的接地电阻。测试接线图3、优缺点优点：测量方法简单直观，测试方法简单缺点

29、：需布放测试线，工作量较大，且布放测试线受现场环境影响较大。二、钳式接地摇表（ETCT2000+型)1、基本原理钳型接地电阻测试仪是用来测量任何有回路系统之接地电阻，该仪器本身能产生一个电源电势。钳表的钳口部分由电压线圈及电流线圈组成。电压线圈提供激励信号，并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量，并通过计算即可得到被测电阻R。在任何有回路系统中就能产生电流，因此其测量原理简而言之是全电路欧姆定律，它测出的是这个回路系统的环路电阻值。2、 使用或测试方法 (1)开机自检 自检过程中依次显示“CAL6、CAL5、CAL4CAL0、OL”，见图2。

30、当“OL”出现后，自检完成，自动进入电阻测量模式，按POWER键，进入开机状态，首先自动测试液晶显示器，其符号全部显示，见图1。然后开始自检，自检过程中依次显示“CAL6、CAL5、CAL4CAL0、OL”，见图2。当“OL”出现后，自检完成，自动进入电阻测量模式，见图3。 注意事项： 1、自检过程中，不要扣压扳机，不能张开钳口，不能钳任何导线。 2、自检过程中，要保持钳表的自然静止状态，不能翻转钳表，不能对钳口施加外力，否则不能保证测量的准确度。 （2）电阻测量开机自检完成后，显示“OL”，即可进行电阻测量。此时，扣压扳机，打开钳口，钳住待测回路，读取电阻值。（3）钳表在开机后，按POWER键关机。3、优缺点 优点：不需断开接地引下线，不需辅助电极，安全快速、使用简便。 缺点：钳形接地摇表测出的电阻值是回路中的总电阻，对多点接地系统测量准确度有影响。 三、双钳口接地电阻测试仪（MI2124型）MI2124型接地测试仪1、 基本原理 工作原理为由