第3单元 维修电工基本技能 课题6

课题６常用电工仪表的使用第3单元维修电工基本技能一、万用表１．万用表的结构与原理万用表主要由测量机构、测量线路、转换开关三部分组成。（１）测量机构。万用表的测量机构就是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角，通常采用磁电系直流微安表，其满偏电流为几微安到几百微安（满偏电流越小的测量机构灵敏度越高）。（２）测量线路。测量线路是指把各种不同的被测电量转换为磁电系测量机构所能接受的微小直流电流（即过渡电量）。（３）转换开关。转换开关是指把测量线路转换为所需要的测量种类和量程。万用表的转换开关一般采用多层多刀多掷开关。万用表的基本工作原理主要是建立在欧姆定律和电阻串并联规律的基础之上。电压灵敏度是万用表的主要参数之一。对一只万用表来说，当它拨到电压挡时，电压量程越高，电压挡内阻越大。但是，各量程内阻与相应电压量程的比值却是一个常数，该常数就是电压灵敏度，单位是“Ω／Ｖ”。如图３－５５所示为两种常用万用表的外形图。一、万用表２．万用表的选择这里是指指针式的万用表的选择。通常应根据所要求测量的项目和精确度以及经济许可来选择万用表。在经济许可的条件下，应遵循下列原则：使用灵敏度高的万用表，测量误差小；电压、电流挡的基本误差小；表头的倾斜误差小（表头倾斜误差的检查是把万用表竖直放置和向左右侧倾斜４５°放置时，表头指针偏离零点位置应不超过标度尺弧长的±１％，这种偏离越小越好）；测量的种类多，量程范围大；表盘大；转换开关质量良好；有过载保护等。一、万用表３．万用表的使用注意事项（１）使用前认真阅读说明书，充分了解万用表的性能，正确理解表盘上各种符号和字母的含义及各条标度尺的读法，了解和熟悉转换开关等部件的作用和用法。（２）测量前，必须观察表头指针是否处于零位，若不在零位，则应进行机械调零，如图３－５６（ａ）所示，即调整表头下方的机械调零旋钮，使其指零，否则测量结果将不准确。如果要测量的是导体的电阻值，则应当在使用之前进行欧姆调零，如图３－５６（ｂ）所示。一、万用表一、万用表（３）测量前，要根据被测量的项目估算数值大小，把转换开关拨到合适的位置，如图３－５７所示。量程的选择，应尽量使表头指针偏转到刻度尺满偏的２／３左右。如果事先无法估算被测量的大小，可在测量中从最大量程挡逐渐调小到合适的挡位。每次拿起表笔准备测量时，一定要再核对一下测量项目，检查量程是否拨对、拨准。一、万用表（４）必须把转换开关转到标明与被测量的种类和量程相符的位置上，特别是在测量电压时，若误把转换开关转在测电阻的位置上，则会使仪表烧坏。明确应在哪一条标度尺上读数，并应清楚标度尺上一个小格代表多大数值，读数时眼睛应位于指针正上方。对有弧形反射镜的表盘，当看到指针与镜中像重合时，读数最准确。（５）测量直流时，应注意正负端的位置。测量直流电流时应把仪表串联在被测的电路中。一、万用表（６）测量单个电阻时，应当右手握持两表笔，左手拿住电阻器的中间处，将表笔接在电阻的两端，如图３－５８所示；测量电路中的电阻时，则应先把电源切断，然后按照图３－５９所示的方法进行测量。特别严禁用万用表直接测电池内阻，因为这相当于将被测电阻两端电压引入万用表内部测量线路，导致测量误差，如果引入的电压电流过大，还会损坏表头，所以在测量前必须切断电源。如果被测电路中有大容量电解电容器，应先将该电容器正、负极短接放电，避免积存在其中的电荷通过万用表泄放，导致表头损坏。一、万用表一、万用表（７）测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压挡，防止下次测量时不慎损坏表头，如图３－６０所示。有的万用表应将转换开关拨到标有“·”的位置，使测量线路短路。这样做也可避免将转换开关拨到欧姆挡，两只表笔偶然相碰短路，消耗表内的电池。８）应在干燥、无振动、无强磁场、环境温度适宜的条件下使用和保存万用表。表内电池的电能一旦消耗过度，要及时更换，长期不用的万用表，应将表内电池取出，以防电池因存放过久变质，漏出的电解糊会腐蚀表内机件。一、万用表一、万用表二、兆欧表兆欧表俗称“摇表”，它主要由磁电系比率表、手摇直流发电机、测量线路三大部分组成，如图３－６１所示。其用途是测量电气设备的绝缘电阻。１．正确选用兆欧表兆欧表的常用规格有２５０Ｖ、５００Ｖ、１０００Ｖ、２５００Ｖ和５０００Ｖ等挡级。兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。测量５００Ｖ以下的设备，选用５００～１０００Ｖ的兆欧表；额定电压在５００Ｖ以上的设备，应选用１０００Ｖ或２５００Ｖ的兆欧表；对于绝缘子、母线等要选用２５００Ｖ以上的兆欧表。兆欧表测量范围的选择原则是：要使测量范围适应被测绝缘电阻的数值，否则将发生较大的测量误差。例如有些兆欧表的读数不是从０开始，而是从１ＭΩ或２ＭΩ开始，这就不适用于测量潮湿环境中电气设备和电路的绝缘电阻，因为这时被测电气设备和线路的绝缘电阻有可能小于１ＭΩ或２ＭΩ，容易误将它的绝缘电阻判读为零二、兆欧表２．使用前的检查工作（１）将兆欧表水平放置，检查指针偏转情况：将Ｅ、Ｌ两端开路，以约１２０ｒ／ｍｉｎ的转速摇动手柄，观察指针是否指到“∞”处；然后将Ｅ、Ｌ两端短接，缓慢摇动手柄，观察指针是否指到“０”处，经检查完好才能使用。注意在摇动手柄时不得让Ｌ和Ｅ短接时间过长，否则将损坏兆欧表。（２）检查被测电气设备和电路，看是否已全部切断电源。绝对不允许设备和线路带电时用兆欧表去测量。（３）测量前应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表，这样还可以减少测量误差，同时注意将测试点擦拭干净。二、兆欧表３．操作方法（１）将兆欧表放置平稳牢固，以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差，被测物表面擦干净，以保证测量正确。（２）正确接线。兆欧表有３个接线柱：线路（Ｌ）、接地（Ｅ）、屏蔽（Ｇ）。根据不同测量对象，作相应接线，如图３－６２所示。测量线路的绝缘电阻时，Ｅ端接地，Ｌ端接于被测线路上；测量电机或设备绝缘电阻时，Ｅ端接电机或设备外壳，Ｌ端接被测绕组的一端；测量电机或变压器绕组间绝缘电阻时先拆除绕组间的连接线，将Ｅ、Ｌ端分别接于被测的两相绕组上；测量电缆绝缘电阻时Ｅ端接电缆外表皮（铅套）上，Ｌ端接线芯，Ｇ端接线芯最外层绝缘层上。二、兆欧表二、兆欧表（３）摇动手柄的转速要均匀，一般规定为１２０ｒ／ｍｉｎ，允许有±２０％的变化，最多不应超过２５％。通常都要摇动１ｍｉｎ后，待指针稳定下来再读数。如被测电路中有电容时，先持续摇动一段时间，让兆欧表对电容充电，指针稳定后再读数，测完后先拆去接线，再停止摇动。若测量中发现指针指零，应立即停止摇动手柄。（４）测量完毕，待兆欧表停止转动和被测物接地放电后方能拆除连接导线。（５）兆欧表应定期校验。校验方法是直接测量有确定值的标准电阻，检查其测量误差是否在允许范围以内。二、兆欧表４．注意事项因兆欧表本身工作时产生高压电，为避免人身及设备事故，必须注意以下几点：（１）不能在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。测量前被测设备必须切断电源和负载，并进行放电；已用兆欧表测量过的设备如要再次测量，也必须先接地放电。（２）兆欧表测量时，禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。（３）与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线，两根导线切忌绞在一起，以免影响测量准确度。二、兆欧表４）兆欧表未停止转动前，切勿用手去触及设备的测量部分或摇表接线柱。拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。（５）测量过程中，如果指针指向“０”位，表示被测设备短路，应立即停止转动手柄。（６）被测设备中如有半导体器件，应先将其插件板拆去。（７）测量电容性设备的绝缘电阻时，测量完毕，应对设备充分放电。二、兆欧表二、兆欧表三、钳形电流表１．钳形电流表的结构钳形电流表是一种不需要断开电路就可以直接测量交流电路的便携式仪表，这种仪表测量精度不高，可用于对设备或电路的运行情况作粗略的了解，由于其使用方便，故应用很广泛。钳形电流表简称钳形表，由电流互感器和电磁式电流表组成。如图３－６４所示，互感器的铁芯制成活动开口，且成钳形。旋钮实际上是一个量程选择开关，手柄的作用是开合电流互感器铁芯的可动部分，以便使其钳入被测导线。当紧握手柄时电流互感器的铁芯张开（图中点画线所示），可将被测载流导线４置于钳口中，该载流导线成为电流互感器的一次绕组线圈，关闭钳口，在电流互感器的铁芯中就有交变磁通通过，在互感器的二次绕组５中产生感应电流。电流表接于二次绕组两端，它的指针所指示的电流与钳入的载流导线的工作电流成正比，可直接从刻度盘上读出被测电流值。三、钳形电流表２．使用方法（１）测量前的准备。１）检查钳口的开合情况，要求钳口可动部分开合自如，两边钳口结合面接触紧密。如钳口上有油污和杂物，应用溶剂洗净；如有锈斑，应轻轻擦去。测量时务必使钳口接合紧密，以减少漏磁通，提高测量精确度。２）检查电流表的指针是否指向零位，进行仪表的机械调零。（２）用钳形电流表测量。１）估计被测电流的大小，将转换开关调至需要的测量挡，以便在测量时使指针超过中间刻度，以减少测量误差。如无法估计被测电流大小，先用最高量程挡测量，然后根据测量情况调到合适的量程。２）测量５Ａ以下的小电流时，即使在最低量程挡指针偏转角都不大时，为提高测量精度，在条件允许的情况下，可将被测导线多绕几圈，再放入钳口进行测量。此时实际电流应是仪表读数除以放入钳口中的导线圈数。三、钳形电流表３）握紧钳柄，使钳口张开，放置被测导线。为减少误差，被测导线应置于钳形口的中央。４）钳口要紧密接触，如遇有杂音时可检查钳口清洁，或重新开口一次，再闭合。５）测量完毕，将选择量程开关拨到最大量程挡位上。３．使用注意事项（１）被测电路的电压不可超过钳形电流表的额定电压。钳形电流表不能测量高压电气设备。（２）不能在测量过程中转动转换开关换挡。在换挡前，应先将载流导线退出钳口。三、钳形电流表四、仪表的保管及检定周期（１）仪表应放在通风良好的室内货架或柜内保管，且周围的空气中应不含有腐蚀和有害杂质；使用及保管时都不能使其受到敲击或剧烈振动。长期不用的仪表应妥善保管，内部装有电池的应将电池取出，并在内部放置防潮剂。（２）仪表应设专人保管，并有管理制度，主要包括《入库检查制度》《借用制度》《保养及校验制度》《检定制度》《报废制度》等。电工检修仪表不得借给外人使用，以免损坏以致再用时出现错误，导致事故。携带式仪表一般应装在用牛皮做成的盒子内，以便于携带并保护仪表。（３）仪表使用后交还时应由保管人员检查验收，以免损坏不报告而下次再用时出现故障或事故。使用人员应及时报告使用情况及发现的问题，以便及时修理或校验。（４）仪表应定期保养及校验，以便及时发现问题及隐患，保证正常使用。保养时，应用柔软的棉布先将浮尘擦掉，然后蘸少许酒精仔细擦洗，保养时只将电池盒打开检查或擦洗，一般不得将表内打开。校验时，一般是用同类的仪表测量同一被测物，其结果应一致，否则说明误差较大的表已失灵或损坏，应进行检定或修理。保养和校验的周期一般为３个月或者集中使用仪表频率很大后均应保养或校验。（５）携带式电工仪表应定期送至国家技术监督部门核准的具有检定资格的单位进行检定，检定和前述的校验是不同的概念，校验不等于检定，检定有法律效力，检定周期见表３－１３。四、仪表的保管及检定周期四、仪表的保管及检定周期随着科技的发展，目前一些智能、多功能型的绝缘电阻测试仪不断问世，它们具有数字显示、操作简单和安全可靠等优点。如图３－６５所示为一型号为ＵＮＩＬＡＰＩＳＯ５ｋＶ绝缘电阻测试仪，它可以检测电器装置、家用电器、电缆和机器的绝缘状态。它有多种绝缘测试电压挡位：５００Ｖ／１０００Ｖ／２５００Ｖ／５０００Ｖ；绝缘电阻测量范围宽：１０ｋΩ～３０ＴΩ；有视觉及声音提示每５秒钟的绝缘电阻值；测量电流：＞１ｍＡ（ＤＣ）；短路电流：＜２ｍＡ（ＤＣ）；有极限值设置及报警功能；有接口，并配有分析软件等。四、仪表的保管及检定周期四、仪表的保管及检定周期实训步骤一、实训内容（１）观察了解万用表的结构，能正确使用万用表测量电路中的电流、电压和电阻。（２）学会使用兆欧表测量设备的绝缘电阻。二、器材准备万用表、兆欧表各一个；三相笼形异步电动机、１００Ｗ灯泡、变阻箱、钢丝钳、螺丝刀、榔头各一个；电阻、开关及连接导线若干。实训步骤三、实训步骤（１）设计好电路图，根据电路图，将各器件接入电路中。（２）改