电工常用仪表原理及使用P71

电工常用仪仪表原理及及使用一、仪表测测量基础知知识二、万用表表三、钳形电电流表四、兆欧表表五、直流双双臂电桥六、电能表表一、电电工测量量基础知识识1.1测量的基本本方法1.2数据处理1.3误差分析与与消除1.4电工电子仪仪器仪表使使用常识1.1测量的基本本方法电工电子测测量有常用用以下三种种测量方法法：直接测量法法；间接测量法法；比较测量法法。电阻的直直接测量法法和间接测测量法1.2数据处理1.2.1数据的显示示1.2.2数据的表示示1.2.1数据的显示示数据的显示示常有：模模拟显示、、数字显示示和图形显显示等几种种。3种显示方式式的优缺点点模拟显示、、数字显示示和图形显显示1.2.2数据的表示示数据的表示示法通常用用数字或图图形来表示示。用数字表示示的测量结结果，包含含两个部分分：数值和和单位。如如2.5ｖ、10ｍＡ和4.7ｋΩ等。沒有注明单单位的测量量结果是毫毫无意义的的。1.3误差分析与与消除真值是被测测量在特定定时间和环环境下的真真实数值，，通常是指指按定义在在规定条件件下得到的的量值。误差自始至至终存在于于一切科学学实验和测测量过程之之中，这就就是误差公公理。误差常常有以下几几种类型：：（1）理论误差（2）仪器误误差（3）人为误差1.4电工电子仪仪器仪表使使用常识1.4.1仪器使用常常识1.4.2仪器日常维维护1.4.1仪器使用常常识1.开机前注意意事项2.开机时注意意事项3.测试时注意意事项4.关机时注意意事项1.4.2仪器日常维维护1.技术文件、、资料的保保管2.注意防尘，，保持清洁洁3.防腐、防潮潮4.防振动5.防漏电6.定期检查二、万万用表2.1万用表简介2.2指针式万用表表2.3常用的指针式式万用表2.4指针式万用表表的正确使用用2.5数字式万用表表及其使用2.1万用表简介2.1.1万用表的分类类2.1.2选择（转换））开关2.1.3表笔和表笔插插孔2.1.1万用表的分类类按其内部结结构划分，常常用的万用表表有指针式和和数字式两种种。指针式万万用表是以机机械表头为核核心部件构成成的多功能测测量仪表，所所测数值由表表头指针指示示读取；数字字万用表所测测数值由液晶晶屏幕直接以以数字的形式式数显示，同同时还带有某某些语音的提提示功能。按外形划分分，有台式、、钳形式、手手持式和袖珍珍式等。各种常见万万用表的外形形2.1.2选择（转换））开关转换装置通常常由选择开关关（测量种类类、量程选择择开关）、接接线柱、按钮钮、插孔等组组成。选择（（转换）开关关是一个多档档位的旋转开开关,用来选择测量量项目和量程程。2.1.3表笔和表笔插插孔万用表的表笔笔，一般分为为红、黑两只只，使用时红红表笔应插入入标有正号（（+）的插孔，黑黑表笔应插入入标有负号（（-或*）的插孔孔。2.2指针式万用表表2.2.1指针式万用表表概述2.2.2指针式万用表表的结构2.2.3指针式万用表表的特点2.2.4指针式万用表表的工作原理理2.2.1指针式万用表表概述指针式万用表表的读数精度度较数字式万万用表稍差，，但指针摆动动的过程比较较直观、明显显，其摆动速速度和幅度有有时也能比较较客观地反映映被测量值的的大小和方向向。2.2.2指针式万用表表的结构指针式万用表表在结构上由由三部分组成成：指示部分分(表头)、测量电路、、转换装置。。指示部分（（表头）通常常由磁电式直直流微安表（（个别为毫安安表）组成。。测量电路的的主要作用是是把被测的电电量转变成适适合于表头指指示用的电量量。转换装置通通常由选择（（转换）开关关、接线柱、、按钮、插孔孔等组成。2.2.3指针式万用表表的特点万用表的重重要性能之一一是灵敏度，，表头的灵敏敏度是指表头头指针由零刻刻度偏转到满满刻度时，动动圈中通过的的电流值。例如，作100V量程的直流电电压测量时，，指针满度值值的电流为50μA，则该万用表表的内阻Ri为灵敏度愈高高，对电工电电子电路的测测量准确度就就愈高。内附电池通通常采用两块块：一块为低低电压的1.5V；另一块是高高电压的9V或15V。其黑表笔所所接是表内电电池的正极，，而红表笔所所接是表内电电池的负极。。能够容许通通过的电流是是有限的。2.2.4指针式万用表表的工作原理理1.直流电流测量量原理2.直流电压测量量原理3.交流电流、电电压测量原理理4.电阻测量原理理1.直流电流测量量原理2.直流电压测量量原理3.交流电流、电电压测量原理理4.电阻测量原理理指针式万用表表除了上述几几个基本参量量的测量外，，有些万用表表还附加有其其它参量的测测量，例如，，电平的测量量，电容器容容量的测量，，电感线圈电电量的测量，，晶体管主要要直流参数的的测量等。2.4指针式万用表表的正确使用用2.4.1使用前的准备备工作及注意意事项2.4.2指针式万用表表的使用方法法2.4.1使用前的准备备工作及注意意事项使用前的准备备工作(1)根据表头上““⊥”或“Π”、“→”符号的要求，，将万用表按按标度尺位置置为垂直或水水平位置放置置。(2)检查表针是否否停在表盘左左端的零位。。(3)正确插接表笔笔。(4)检查电池电量量。使用中的注意意事项(1)测量电阻时，，元器件或电电路不能在带带电的情况下下进行。(2)在测量交直流流电压时，两两表笔应并联联接入；测直直流电压时，，红表笔接被被测电路的高高电位（正极极），黑表笔笔接被测电路路的低电位（（负极）。(3)在测量直流电电流时，两表表笔应串联接接入，且红表表笔接被测电电路的高电位位（正极），，黑表笔接被被测电路的低低电位（负极极）。(4)在测量过程中中，严禁拨动动量程开关。。(5)在测量过程中中，严禁手指指触碰测试棒棒的金属部分分，以保证安安全和测量的的准确。(6)选择适当的量量程。保养(1)万用表使用完完毕后，如果果没有空档，，应将量程转转换开关置于于最高交流电电压档；如果果有空档（““*”或“OFF”），则应拨至至该档。(2)万用表长期不不用时，应将将表内电池取取出，以防电电池电解液渗渗漏而腐蚀内内部电路。2.4.2指针式万用表表的使用方法法1．直流电流的的测量2．直流电压的的测量3．交流电压的的测量4．电阻的测量量1．直流电流的的测量直流电流测试试示例图选择量程测量方法正确读数2．直流电压的的测量直流电压测试试示例图选择量程测量方法正确读数3．交流电压的的测量交流电压测试试示例图交流电压的测测量与上述直直流电压的测测量相似，不不同之处为：：交流电压档档标有“”通通常有10V、50V、250V、500V等不同量程；；测量时，不不区分红黑表表笔，只要并并联在被测电电路两端即可可。4．电阻的测量量电阻测试示例例图选择量程倍倍率欧姆调零读数2.5数字式万用表表及其使用2.5.1数字万用表简简介2.5.2数字万用表的的特点2.5.3数字万用表的的使用方法2.5.1数字万用表简简介种类：按工工作原理分，，有比较型、、积分型、V/T型、复合型等等；按使用方方式和外形分分，有台式、、便携式、袖袖珍式、笔式式和钳式等，，其中袖珍式式应用较普遍遍；按量程转转换方式分，，有自动量程程转换和手动动量程转换；；按用途与功功能分，有低低档型、中档档型和智能型型。数字万用表表的结构外形形图国产常见见袖珍式数字字万用表的型型号及性能2.5.2数字万用表的的特点显示位数及及显示特点测量功能全全2.5.3数字万用表的的使用方法使用前的注意意事项使用中的注意意事项(1)测量电阻时，，红表笔为测测试源正端、、黑表笔为负负端，这一点点和指针式万万用表恰好相相反。(2)当万用表显示示电源电压低低时，要及时时更换电池，，否则所测量量电压的数值值偏高。(3)测量交直流电电压时，在有有“交流”干干扰的情况下下，黑表笔一一定要接地。。(4)严禁在测量高高电压或大电电流的过程中中拨动开关，，以防电弧烧烧坏转换开关关的触点。(5)选择电压测量量功能时，要要求选择准确确，防止误接接。(6)用低档测电阻阻（如用200Ω档）时，修正正测量结果。。(7)严禁带电测量量电阻。(8)在测量电压、、电流时，若若屏上的数值值为“1”，则表明量程程太小，应加加大量程后再再测；若在数数值左边出现现“-”，则表明表笔笔极性与实际际电源极性相相反，此时红红表笔接的是是负极。小结1.万用表是一种种可以测量多多种电量，具具有多种量程程的便携式仪仪表。万用表表主要用来测测量直流电流流、交直流电电压和电阻；；有的用万用用表还能测量量交流电流、、电感、电容容、二极管、、三极管的hFE值、频率及温温度等。2.常见的万用表表有指针式和和数字式两种种。指针式万万用表一般由由三部分组成成：指示部分分（表头）、、测量电路和和转换装置；；数字式万用用表一般由显显示屏、电子子电路和转换换装置等组成成。3.常用的指针式式万用表为MF47型和MF500型等，这两种种万用表的灵灵敏度为2KΩ/V。4.万用表的基本本使用方法为为：使用前要要调零（数字字表不需要）），要正确插插接表笔连线线，要正确选选择测量档位位；测量时要要正确选择被被测点（与表表笔相并联或或相串联），，要正确区分分被测极性，，要正确读数数。5.任何万用表在在被测电阻不不带电（除万万用表提供的的电源外）的的情况下用欧欧姆档去测量量电阻。否则则，外加电压压极易造成烧烧毁万用表。。6.万用表测电压压时，两表笔笔与被测点相相并联，测直直流电压时，，还应注意红红表笔应接高高电位，黑表表笔应接低电电位；测直流流电流时，两两表笔与被测测点相串联，，且红表笔接接高电位，黑黑表笔接低电电位。三、钳形电流流表3.1钳形电流表简简介3.2钳形电流表的的工作原理3.3钳形电流表的的正确使用3.1钳形电流表简简介钳形电流表表特点：钳式电流表是是一种不需断断开电路就可可直接测量电电路交流电流流的便携式仪仪表，在电气气检修中使用用非常方便，，此种测量方方式最大的益益处就是可以以测量大电流流而不需关闭闭被测电路。。、钳形电流表表的组成：钳形电流表简简称钳形表，，其工作部分分主要是由一一只电磁式式电流表和穿穿心式电流互互感器组成。。穿心式电流流互感器铁芯芯制成活动开开口，且成钳钳形，故名钳钳形电流表。。钳形电流表表的分类：钳形电流表按按显示方式分分有指针式和和数字式；按按功能分主要要有交流钳形形电流表、多多用钳形表、、谐波数字钳钳形电流表、、泄露电流钳钳形表和交直直流钳形电流流表等几种各种钳形电电流表外形图图3.2钳形电流表的的工作原理附有钳形电电流互感器的的电流表原理理图采用霍尔尔元件的钳式式电流表原理理图3.3钳形电流表的的正确使用带电线路上上测量时，要要十分小心，，不要去测量量无绝缘的导导线。测量前，应应进行机械调调零。测量前还应应检查钳口的的开合情况。。测量前应先先估计被测电电流的大小，，选择合适的的量程。测量时被测测载流导线应应放在钳口内内的中心位置置，以免误差差增大。当被测电路路电流较小时时，为使读数数较准确，可可将被测载流流导线在钳口口部分的铁心心柱上缠绕几几圈后进行测测量，实际电电流值等于仪仪表的读数除除以放在钳口口中的导线圈圈数。测量完毕，，钳形表不用用时，应将量量程选择开关关旋至最高量量程档。小结1.钳式电流表是是一种不需断断开电路就可可以直接测量量电路电流的的便携式仪表表，在电气检检修和测试中中，使用非常常方便。2.钳式电流表一一般由一只电电磁式电流表表和穿心式电电流互感器组组成。穿心式式电流互感器器的铁芯制成成活动的开口口，成钳形状状，便于测试试。3.钳式电流表，，按指示方式式可分为指针针式和数字式式，按功能可可分为交流钳钳形电流表、、多用钳形表表、谐波数字字钳形电流表表、泄露电流流钳形表和交交直流钳形电电流表等。4.钳式电流表在在使用前应检检查指针是否否在零位（指指针表)和钳口的开合合、密闭程度度；在使用中中应选择合适适的量程，被被测导线应放放在钳口内的的中心位置，，被测电流较较小时应在钳钳口的铁芯柱柱上绕几圈后后再测量；使使用完毕后，，应妥善保管管。四、兆欧表4.1兆欧表简介4.2兆欧表的正确确使用4.1兆欧表简介兆欧表的用途途兆欧表又叫摇摇表、迈格表表、高阻计、、绝缘电阻表表等，其标尺尺刻度直接用用兆欧（ΜΩ）作单位兆欧表主要有有两大类4.1.1手摇发电机供供电的兆欧表表4.1.2电池供电的兆兆欧表4.1.1手摇发电机供供电的兆欧表表兆欧表外形形图及结构原原理图兆欧表的常常用规格：按按发电机电压压分为100Ｖ，250Ｖ，500V，1000Ｖ和2000Ｖ等几种。选选用时主要应应考虑它的输输出电压及其其测量范围。。不同额定电电压兆欧表的的使用范围4.2兆欧表的正确确使用4.2.1手摇发电机式式兆欧表使用用前的准备备工作作及注意事项项4.2.2手摇发电机式式兆欧表的基基本操作方法法4.2.3电池供电式兆兆欧表的注意意事项和操作作方法4.2.1手摇发电机式式兆欧表使用用前的准备工工作及注意事事项使用时，应应放在平稳、、牢固的地方方，且远离大大的外电流导导体和外磁场场。检查被测电电气设备和电电路，看是否否已全部切断断电源。外接的连线线应选用绝缘缘良好的单根根导线，不宜宜采用双股导导线，也不要要将外接连线线绞在一起。。进行测量时时，摇手柄的的转速应由慢慢至快，应达达到并稳定在在100～140r/min，通常摇动一一分钟后，待待表针稳定时时再读数。当被测物体体为容性负载载时（如有电电容），先持持续摇动一段段时间，让兆兆欧表对电容容充电，指针针稳定后再读读数，测完后后先拆去接线线，再停止摇摇动，以免手手柄立即停止止转动后，因因容性负载放放电而损坏兆兆欧表。测量完毕，，应对被测对对象就地充分分放电，否则则容易引起触触电事故。未停止转动动前，切勿用用于去触及设设备的测量部部分或摇表接接线柱。4.2.2手摇发电机式式兆欧表的基基本操作方法法手摇发电机兆兆欧表校表的的基本操作方方法校表（1）先校零点（2）校满刻度（（无穷大）（3）进行测量测试小结1.兆欧表是一种种专门用来测测量电气设备备绝缘电阻的的便携式仪表表。兆欧表常常有两大类：：采用手摇发发电机供电的的磁电式；采采用电池供电电的指针式和和数字式。2.兆欧表一般有有三个接线端端子，即线路路端子（L)、地线端子（（E)和保护（屏蔽蔽）端子（G)。使用时，被被测电阻接在在“L”与“E”两端钮之间。。3.手摇发电机式式兆欧表的基基本操作方法法是，先校表表（校零点和和满刻度）、、再测试。转转速保持在120r/min左右时，边摇摇边读数。4.任何兆欧表在在测量电气设设备时，被测测电气设备不不能带电（除除兆欧表供电电之外）。五、直流双臂臂电桥电桥5.1、直流双臂电电桥用途QJ44型携带式直流流双臂电桥，，内附晶体管管检流计和能能内附工作电电源。适合于于工矿企业、、实验室或车车间现场，对对直流以低值值电阻作准确确测量。如用用来测量金属属导体的导电电系数，接触触电阻、电动动机、变压器器绕组的电阻阻值，以及其其它各类直流流低值电阻。。5.2、电桥主要性性能1、准确度等级级：0.2级。2、使用温度范范围：5℃～45℃。3、测量范围：：0.00001～11Ω，基本量限0.01～11Ω。4、准确度：电电桥在环境温温度为20℃±10℃，相对湿度小小于80%的条件下，在在基本量限内内，允许测量量误差为：I△I≤a%Rmax（允许误差为为滑线读书刻刻度4小格）а………………………………………准确度等级（（0.2级）Rmax……………………………电桥读数的满满刻度（Ω）5、内附晶体管管检流计，具具有足够的灵灵敏度。在基基本量限内，，当滑线读数数盘刻度变化化4小格，检流计计指针偏离零零位不小于1格。6、电桥的工作作电源为1.5V～2V（内附电源为为1.5V1号手电筒电池池4节并联），晶晶体管检流计计工作电源为为6F22、9V（2节并联）。7、仪器外形尺尺寸：300×255×150mm。8、仪器重量：：约4.5Kg。5.3、使用方法1、在电池盒内内，装入1.5V1号手电筒电池池4~6节并联使用和和2节6F22、9V并联使用，此此时电桥就能能正常工作。。如用外接直直流电源1.5~2V时，电池盒内内的1.5V电池，应预先先全部取出。。2、“B1”开关扳到通位位置，等稳定定后（约5分钟钟）），，调调节节检检流流计计指指针针在在零零位位。。3、灵灵敏敏度度旋旋钮钮放放在在最最低低位位置置。。4、将将被被测测电电阻阻，，按按四四端端连连接接法法，，接接在在电电桥桥相相应应的的C1、P1、P2、C2、的的接接线线柱柱上上。。如如下下图图所所示示，，AB之间间为为被被测测电电阻阻。。5、估估计计被被测测电电阻阻值值大大小小，，选选择择适适当当倍倍率率位位置置，，先先按按““G””按钮钮，，再再按按““B””5、估估计计被被测测电电阻阻值值大大小小，，选选择择适适当当倍倍率率位位置置，，先先按按““G””按钮钮，，再再按按““B””按钮钮，，调调节节步步进进读读数数和和滑滑线线读读数数，，使使检检流流计计指指针针在在零零位位上上。。如如发发现现检检流流计计灵灵敏敏度度不不够够，，应应增增加加其其灵灵敏敏度度，，移移动动滑滑线线盘盘4小格格，，检检流流计计指指针针偏偏离离零零位位约约1格，，就就能能满满足足测测量量要要求求。。在在改改变变灵灵敏敏度度时时，，会会引引起起检检流流计计指指针针偏偏离离零零位位，，在在测测量量之之前前，，随随时时都都可可以以调调节节检检流流计计零零位位。。被被测测电电阻阻按按下下式式计计算算：：被测测电电阻阻值值=倍率率读读数数×（步步进进读读数数+滑线线读读数数））被测测电电阻阻范范围围与与倍倍率率位位置置选选择择按按下下表表：：倍率率被被测测电电阻阻范范围围（（Ω）×1001.1~11×100.11~1.1×10.011~0.11×0.10.0011~0.011×0.010.00001~0.00115.4、注注意意事事项项和和维维护护保保养养1、在在测测电电感感电电路路的的直直流流电电阻阻时时，，应应先先按按下下““B””按钮钮，，再再按按下下““G””按钮钮，，断断开开时时，，应应先先断断开开““G””按钮钮，，后后断断开开““B””按钮钮。。2、测测量量0.1ΩΩ以下下阻阻值值时时，，““B””按钮钮应应间间歇歇使使用用。。3、在在测测量量0.1ΩΩ以下下阻阻值值时时，，C1、P1、P2、C2、接接线线柱柱到到被被测测量量电电阻阻之之间间的的连连接接导导线线电电阻阻为为0.005ΩΩ~0.01ΩΩ；测测量量其其它它阻阻值值时时，，连连接接导导线线电电阻阻可可不不大大于于0.05ΩΩ。4、电电桥桥使使用用完完毕毕后后，，““B””与““G””按钮钮应应松松开开。。““B1””开关关应应扳扳向向““断断””位位置置，，避避免免浪浪费费晶晶体体管管检检流流计计放放大大工工作作电电源源。。5、如如电电桥桥长长期期搁搁置置不不用用，，应应将将电电池池取取出出。。6、如如电电桥桥长长期期搁搁置置不不用用，，在在接接触触处处可可能能产产生生氧氧化化，，造造成成接接触触不不良良，，使使接接触触良良好好，，再再涂涂上上一一薄薄层层无无酸酸性性凡凡士士林林，，予予以以保保护护。。7、电电桥桥应应贮贮放放在在环环境境温温度度+5℃℃~+45℃℃，相相对对湿湿度度小小于于30%的条条件件下下，，室室内内空空气气中中不不应应含含有有能能腐腐蚀蚀仪仪器器的的气气体体和和有有害害杂杂质质。。8、仪仪器器应应保保持持清清洁洁，，并并避避免免直直接接曝曝晒晒和和剧剧烈烈震震动动。。9、仪仪器器在在使使用用中中，，如如发发现现检检流流计计灵灵敏敏度度显显著著下下降降，，可可能能因因电电池池寿寿命命完完毕毕引引起起，，因因更更换换新新的的电电池池。。10、在在用用户户遵遵守守技技术术条条件件所所规规定定的的使使用用、、运运输输及及储储藏藏的的条条件件下下，，从从交交货货之之日日起起一一年年内内，，因因制制造造质质量量不不良良而而发发生生损损坏坏或或不不能能正正常常工工作作时时，，制制造造厂厂应应免免费费为为用用户户修修理理产产品品，，如如无无法法修修好好时时，，则则应应免免费费给给用用户户更更换换部部件件。。6.1电能能表表的的工工作作原原理理当把把电电能能表表接接入入被被测测电电路路时时，，电电流流线线圈圈和和电电压压线线圈圈中中就就有有交交变变电电流流流流过过，，这这两两个个交交变变电电流流分分别别在在它它们们的的铁铁芯芯中中产产生生交交变变的的磁磁通通；；交交变变磁磁通通穿穿过过铝铝盘盘，，在在铝铝盘盘中中感感应应出出涡涡流流；；涡涡流流又又在在磁磁场场中中受受到到力力的的作作用用，，从从而而使使铝铝盘盘得得到到转转矩矩（（主主动动力力矩矩））而而转转动动。。负负载载消消耗耗的的功功率率越越大大，，通通过过电电流流线线圈圈的的电电流流越越大大，，铝铝盘盘中中感感应应出出的的涡涡流流也也越越大大，，使使铝铝盘盘转转动动的的力力矩矩就就越越大大。。即即转转矩矩的的大大小小跟跟负负载载消消耗耗的的功功率率成成正正比比。。功功率率越越大大，，转转矩矩也也越越大大，，铝铝盘盘转转动动也也就就越越快快。。铝铝盘盘转转动动时时，，又又受受到到永永久久磁磁铁铁产产生生的的制制动动力力矩矩的的作作用用，，制制动动力