电工职业培训

电工职业培训湖北三峡技师学院尤大训学习目标2.为参加全国职业资格鉴定考试作准备。培训学习目标1.提高专业知识和技能水平。培训内容1.电工基本理论知识。2.电子技术及应用3.电工仪表4.继电器控制技术及操作5.PLC控制技术6.安全用电7.考前复习第一部分电工基本理论知识一、常用基本物理量二、两个定律三、一个原理-------电磁感应原理四、三个元件欧姆定律基尔霍夫定律电阻电容电感五、交流电路的分析方法1.单相交流电路的分析2.三相交流电路的分析第二部分电子技术及应用一、常用电子器件及应用电子线路是由电子器件组成。晶闸管（SCR）栅极（G）集电极（C）发射极（E）绝缘栅双极晶体管（IGBT）绝缘栅场效应管（FET）N沟道P沟道栅极（G）漏极（G）源极（S）1、二极管和三极管（1）二极管作用电路开关整流限幅整流电路逻辑电路（2）三极管作用电路放大开关控制放大电路开关电路3、场效应管

场效应管是一种利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，是仅由一种载流子参与导电的半导体器件。从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。场效应管：结型N沟道P沟道MOS型N沟道P沟道增强型耗尽型增强型耗尽型（电子作为载流子）（空穴作为载流子）

绝缘栅型场效应管称金属氧化物场效应管，是一种利用半导体表面的电场效应，由感应电荷的多少改变导电沟道来控制漏极电流的器件，它的栅极与半导体之间是绝缘的，其电阻大于109。增强型：VGS=0时，漏源之间没有导电沟道， 在VDS作用下无iD。耗尽型：VGS=0时，漏源之间有导电沟道， 在VDS作用下iD。各种类型MOS管的特性曲线绝缘栅场效应管N沟道增强型P沟道增强型各种类型MOS管的特性曲线绝缘栅场效应管

N沟道耗尽型P

沟道耗尽型4、绝缘栅双极晶体管（IGBT）栅极（G）集电极（C）发射极（E）栅极（G）集电极（C）发射极（E）由PNP晶体管和N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟道IGBTIGBT的等效电路如图1所示。由图可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止。IGBT的转移特性和输出特性ICUGEUGE（th）-----开启电压（2—6V）UGE增加ICUCEUGE（th）URM反向阻断区有源区正向阻断区饱和区5、晶闸管（SCR）

由于其开通时刻可以控制，所以有人称之为继二极管发明和应用之后的又一次电子技术革命晶闸管及整流电路二、集成运算放大器

集成运算放大器.ppt三、逆变器逆变的概念前面我们介绍的各种可控整流电路都工作在整流状态，是将交流电能变换成直流电提供给负载。逆变是把直流电转变成交流电，是整流的逆过程，是将直流电能变换成交流电回馈电网。上述的电路也可以工作在逆变状态。îíì改变对负载的供电电压改变对负载的供电频率对变频器的要求：

通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器

为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电（DC），这个过程叫整流。

把直流电（DC）变换为交流电（AC）的装置，其科学术语为“inverter”(逆变器)。n=60f/p

n:同步速度

f:电源频率

p:电机极对数

改变频率和电压是最优的电机控制方法

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。

输出频率在额定频率以上时，电压却不可以继续增加，最高只能是等于电机的额定电压。感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。

由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。

频率和电压的关系

导体切割磁感线产生电动势，与磁感强度，有效长度，和速度成正比。作为原型的转子来说，定子与转子的切割速度就是转子边缘的线速度。所以，有U=BLv,（B：磁感强度，L：有效切割长度；V：切割速度；U：导体两端电动势）。圆形导体：线速度v=周长x频率f，那么，整理两式：有U=BLx2πrxf，由此可见，当转子的物理结构和励磁电流不变的话，U=常数x频率f，所以，当频率降低，定子电压是要降低的。三相桥构成的有源逆变电路

以三相全控桥式电路为例，这时电流Id仍保持与整流运行状态相同的流动方向，但Ud改变了极性，功率由直流侧流向可控整流电路的交流侧电网。三相可控整流电路的这种逆变模式的工作状态，只有如图所示在直流侧存在一个稳定的能源时才是有可能的。

逆变按照负载是否为交流电源分为有源逆变和无源逆变。如果把变换器的交流侧接到交流电源上，把直流电逆变为同频率的交流电反送到电网去，称作有源逆变。如果变换器的交流侧不与电网连接，而直接接到普通负载，称作无源逆变。

举例来说，这个稳定的能源可以是一个光电或风电发电系统所转换出来的电能，经过逆变电路变换成三相交流电再连接到统一的电网中去。逆变可以节能、提高系统性能的作用。如：有轨电车的制动、吊车的下放货物、电气可逆调速系统等。

单相逆变电路的优点是简单，使用器件少，常用于几KW以下的小功率逆变电源。三相桥式逆变电源应用较多。1、逆变器的类型

依据直流电源的类型：依据输出交流电压的性质：CVCF（恒频恒压）、VVVF（变频变压）、高频脉冲型依据逆变器电路结构：单相半桥、单相全桥、推挽式、三相桥式逆变器依据开关器件不同及换流关断方式：自关断、强迫关断、有源逆变、负载反电动势、负载谐振换流逆变器。电压型逆变器VSI电流型逆变器CSI无源逆直流交流（向负载直接供电）电压型逆变电路:特点：C存在。C的作用：滤波和吸收无功功率适合于感性负载电流型逆变电路：特点：L存在。L的作用：滤波和吸收无功功率适合于容性负载电压型逆变器VSI电流型逆变器CSI单相半桥单相全桥电压型三相桥式逆变电路2、逆变电路的基础（1）.逆变器的电路构成整流器:将固定频率和电压的交流电能整流为直流电能,可以是不可控的，也可以是可控的。滤波器:将脉动的直流量滤波成平直的直流量,可以对直流电压滤波(用电容),也可以对直流电流滤波(用电感)

因为逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载，无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不会为1，总会有无功功率的交换，要靠中间直流环节的储能元件来缓冲。整流器输入AC滤波器逆变器DCDCAC输出变频器的电路构成逆变器:将直流电能逆变为交流电能,直接供给负载,它的输出频率和电压均与交流输入电源无关,称为无源逆变器。它是变频器的核心。整流器输入AC滤波器逆变器DCDCAC输出（2）单相桥式逆变电路的原理（R负载）主电路波形图输出电压（图b）输出电流（图c）直流输入电流（图d）电压型单相全桥逆变电路T1、T4一组和T2、T3另一组交替通、断。电压型单相方波逆电路工作原理臂内换流：同一个导通臂内的元件之间换流，而且换流是在ia=0时进行的称自然换流。

臂间换流：指电流由一个导通臂转移到另一个导通臂，换流是在ia≠0时进行的，属于强迫换流。当负载为感性时逆变状态：T14,T23导通时，直流电源向负载传输能量。整流状态：D14D23导通时,负载向直流电源仅传能量.因此，D14、D23为无功电流传输提供通路，C是用来吸收无功功率。当负载为感性时能量传递方向：（3）.三相桥式电压型逆变器主电路结构N'N+-UVWV1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2三相桥式电压型逆变器--主电路结构

反馈二极管用于提供负载滞后电流通路，可向电源反馈能量。反馈二极管与晶体管配合工作，在主开关元件关断后，同一相另一桥臂上的反馈二极管导通，为负载续流。N'N+-UVW图5-9V1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2三相桥式电压型逆变器--主电路结构三个单相逆变电路可组合成一个三相逆变电路应用最广的是三相桥式逆变电路可看成由三个半桥逆变电路组成N'N+-UVW图5-9V1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2三相桥式电压型逆变器控制方式N'N+-UVW-V1V2V3V4V5V6VD1VD2VD3VD4VD5VD6Ud2Ud2（4）C-MOS场效应管（增强型MOS场效应管）组成的应用（逆变）电路C-MOS场效应管工作原理。（4）C-MOS场效应管（增强型MOS场效应管）组成的应用（逆变）电路

电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管组合在一起使用。

当输入端为低电平时，P沟道MOS场效应管导通，输出端与电源正极接通。当输入端为高电平时，N沟道MOS场效应管导通，输出端与电源地接通。在该电路中，P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在相反的状态下工作，其相位输入端和输出端相反。

这种低电压、大电流、频率为50Hz的交变信号通过变压器的低压绕组时，会在变压器的高压侧感应出高压交流电压，完成直流到交流的转换。这里需要注意的是，在某些情况下，如振荡部分停止工作时，变压器的低压侧有时会有很大的电流通过，所以该电路的保险丝不能省略或短接。

3、PWM控制技术PWM(PulseWidthModulation)：脉宽调制脉宽调制技术：通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）PWM技术的应用十分广泛，它使电力电子装置的性能大大提高，因此它在电力电子技术的发展史上占有十分重要的地位。

现在使用的各种逆变电路都采用了PWM技术。1.如何用一系列等幅不等宽的脉冲来代替正弦半波SPWM波若要改变等效输出正弦波幅值，按同一比例改变各脉冲宽度即可。正弦波脉宽调制（SPWM）技术Ouωt>Ouωt>Ouωt>正弦波脉宽调制（SPWM）技术

对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：OwtUd-UdSPWM是指按正弦波规律调制输出脉冲列电压中的各脉冲宽度，使输出脉冲列电压在斩控周期内的平均值对时间按正弦规律变化。正弦波脉宽调制（SPWM）技术

对于正弦波的负半周，采取同样的方法，得到PWM波形，因此正弦波一个完整周期的等效PWM波为：OwtUd-UdSPWM是指按正弦波规律调制输出脉冲列电压中的各脉冲宽度，使输出脉冲列电压在斩控周期内的平均值对时间按正弦规律变化。正弦波脉宽调制（SPWM）技术

根据面积等效原理，正弦波还可等效为下图中的PWM

波，而且这种方式在实际应用中更为广泛。OwtUd-Ud调制法根据正弦波频率、幅值和半周期脉冲数，准确计算PWM

波各脉冲宽度和间隔，据此控制逆变电路开关器件的通断，就可得到所需PWM波形本法较繁琐，当输出正弦波的频率、幅值或相位变化时，结果都要变化计算法2.正弦波脉宽调制（SPWM）原理把希望输出的波形作为调制信号，把接受调制的信号作为载波，经过信号波的调制得到所期望的PWM波形。在载波与调制波的交点时刻对电路中开关器件的通断进行控制，得到宽度正比于调制信号波幅值的脉冲。正弦波脉宽调制（SPWM）原理根据三角波和正弦波相对极性不同，可分为：单极性SPWM双极性SPWM

SPWM技术采用等腰三角波电压作为载波信号，正弦波电压作为调制信号，通过正弦波电压与三角波电压信号相比较的方法，确定各分段矩形脉冲的宽度。正弦波脉宽调制（SPWM）技术

结合IGBT单相桥式电压型逆变电路对调制法进行说明工作时V1和V2通断互补，V3和V4通断也互补控制规律：以uo正半周为例，V1通，V2断，V3和V4交替通断信号波载波图6-4调制电路Ud+V1V2V3V4VD1VD2VD3VD4uoRLuruc当然一个完整的逆变器还需要一些保护电路。比如过载保护、温度保护、高低输入电压保护和滤波电路第三部分电工仪表

借助各种电工仪器仪表对电流、电压、电阻、电能、电功率等进行测量，称之为电工测量（电测）。电工仪表的种类繁多，分类方法也各有不同。大体上可以按以下方法分类：

相关知识（了解内容）电测仪表的分类按照被测量的种类分类

次序被测量的种类

仪表名称

符号

电流表毫安表电压表千伏表功率表千瓦表电度表相位表频率表欧姆表兆欧表1电流2电压3电功率4电能5相位差6频率7电阻AmAVkVWkWfMkWh按照工作原理分类型式符号被测量的种类磁电式整流式电磁式电动式电流的种类与频率电流、电压、电阻电流、电压电流、电压电流、电压、电功率、功率因数、电能量直流工频和较高频率的交流直流和工频交流直流及工频与较高频率的交流电测试指示仪表的组成

由测量线路和测量机构两部分组成。

测量线路：将被测量变换成测量机构适应的过渡电量，如衰减器、整流器等。由需要而定，并非所有电测量指示仪表都有。测量机构：将过渡电量转变为指针的角位移。电测量指示仪表的核心。测量机构的组成与原理

⒈组成驱动装置、控制装置、阻尼装置三大部分。⒉原理（1）被测量经测量线路转换后作用于驱动装置，驱动装置产生转动转矩，使转动部分转动，从而指针偏转；（2）转动部分的转动使控制装置产生反转矩，阻止转动部分转动；（3）当转矩与反转矩平衡时，转动部分停止转动，指针平衡在一偏转角上，在刻度盘上指示出确定值；（4）阻尼装置使指针较快地稳定在平衡位置处，便于读数，缩短测量时间。一、电压互感器和电流互感器优点：隔离高压，可降低仪表绝缘要求，保证操作者安全。降低表耗功率节省设备费用，可同时接入几种仪表一表多用（电流表标准量程5A，电压表100V）

电压互感器和电流互感器又称仪用互感器，是电力系统中使用的测量设备，其工作原理与变压器基本相同。使用互感器的目的是：1．与小量程的标准化电压表和电流表配合测量高电压、大电流；2．使测量回路与被测回路隔离，以保障工作人员和测试设备的安全；3．为各类继电保护和控制系统提供控制信号。1、电压互感器：当忽略漏抗时：

≈

==这样，被测电压U1=KɥU2电压互感器的工作原理

在测量交变电流的大电压时,为能够安全测量在火线和地线之间并联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电压表,由于输入线圈的匝数大于输出线圈的匝数,因此输出电压小于输入电压,电压互感器就是降压变压器.2、电流互感器：电流互感器的工作原理在测量交变电流的大电流时,为能够安全测量在火线(或地线)上串联一个变压器(接在变压器的输入端),这个变压器的输出端接入电流表,由于输入线圈的匝数小于输出线圈的匝数,因此输出电流小于输入电流(这时的输出电压大于输入电压,但是由于变压器是串联在电路中所以输入电压很小,输出电压也不大),电流互感器就是升压(降流)变压器.电流互感器的特点是：(1)一次线圈串联在电路中，并且匝数很少，因此，一次线圈中的电流完全取决于被测电路的负荷电流．而与二次电流无关；(2)电流互感器二次线圈所接仪表和继电器的电流线圈阻抗都很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。其主要作用是:1、将很大的一次电流转变为标准的5安培；

2、为测量装置和继电保护的线圈提供电流；

3、对一次设备和二次设备进行隔离。互感器使用

A、在使用电压互感器时应注意：

1．副方不允许短路，否则会产生很大的短路电流，烧坏互感器的绕组；

2．副方应可靠接地；

3．副方接入的阻抗不得小于规定值，以减小误差。

B、电流互感器在使用时应注意：

1．在运行过程中绝对不允许副方开路。

2．副方应可靠接地；

3．副方回路阻抗不应超过规定值，以免增大误差。二、兆欧表1、定义：兆欧表是一种专门用来测量电气设备绝缘电阻的便携式仪表。2、结构：一般的兆欧表主要由手摇直流发电机、磁电系比率表和测量线路组成。

2、兆欧表的结构

兆欧表的结构示意图1、2-动圈3-永久磁铁4-带缺口的圆柱形铁心

5-极掌6-指针ZC25型兆欧表内部线路图外部接线端钮手摇直流发电机

ZC25型兆欧表外形图线路端钮L屏蔽端钮接地端钮E3、、工作原理（1）被测电阻Rx接在“L”与“E”端钮之间。（2）摇动直流发电机的手柄，发电机两端产生较高的直流电压，线圈1和线圈2同时通电。（3）通过线圈1的电流Il与气隙磁场相互作用产生转动力矩M1；通过线圈2的电流I2也与气隙磁场相互作用产生反作用力矩M2，M1与M2方向相反.（4）由于气隙磁场是不均匀的，所以转动力矩M1不仅与线圈1的电流I1成正比，而且还与线圈1所处的位置（用指针偏转角α表示）有关。4、兆欧表的选择（1）兆欧表的额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应。（2）兆欧表的测量范围要与被测绝缘电阻的范围相符合，以免引起大的读数误差。(3)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500V或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或3000V兆欧表。（1）兆欧表的接线

1）兆欧表有三个接线端钮，分别标有L（线路）、E（接地）和G（屏蔽）。

2）当测量电力设备对地的绝缘电阻时，应将L接到被测设备上，E可靠接地即可。5、兆欧表的使用1）开路试验

在兆欧表未接通被测电阻之前,摇动手柄使发电机达到120r/min的额定转速,观察指针是否指在标度尺“∞”的位置。表笔分开兆欧表的开路试验(2）兆欧表的检查2）短路试验

将端钮L和E短接，缓慢摇动手柄，观察指针是否指在标度尺的“0”位置。表笔短接

兆欧表的短路试验1）观测被测设备和线路是否在停电的状态下进行测量。并且兆欧表与被测设备间的连接导线不能用双股绝缘线或绞线，应用单股线分开单独连接。(3)兆欧表的使用2）将被测设备与兆欧表正确接线。(3)兆欧表的使用

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；

测量线路对地绝缘电阻时，E端接地，L端接于被测线路上；

兆欧表有三个接线柱：线路(L)、接地(E)、屏蔽(G)。根据不同测量对象，作相应接线。

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端接芯线最外层绝缘层上。

3)摇动手柄时应由慢渐快至额定转速120r／min。3）正确读取被测绝缘电阻值大小。同时，还应记录测量时的温度、湿度、被测设备的状况等，以便于分析测量结果。兆欧表的读数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。

电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于它测量准确，方法巧妙，使用方便，所以得到广泛应用。电桥电路不仅可以使用直流电源，而且可以使用交流电源，故有直流电桥和交流电桥之分。直流电桥主要用于电阻测量，它有单电桥和双电桥两种。前者常称为惠斯登电桥，用于1～106范围的中值电阻测量；后者常称为开尔文电桥，用于10-3～1范围的低值电阻测量。电桥的种类繁多，但直流单电桥是最基本的一种，它是学习其他电桥的基础。三、电桥和接地电阻仪1、电桥

直流电桥：单电桥（惠斯登电桥）测中值电阻双电桥（开尔文电桥）测低值电阻

惠斯登电桥的原理R１、R２、R０、Rｘ组成电路的4个桥臂，Rｘ为待测电阻。在一般情况下，b、d两点电位不相等，检流计指针偏转。若调整R１、R２、R０使得检流计中没有电流通过（IG=0），则说明b、d两点达到同电位，这时我们称电桥达到“平衡”，此时满足下列关系：IＧ=

0IＧ=

0若已知R１、R２、R０，则可由上式求出Rｘ。上式又叫电桥平衡条件。在实验过程中，一般先选定比率R1/R２，再调节R０使电桥达到平衡。一般R０及R１、R２均用准确度较高的电阻（达到0.01级），测出的Rｘ的精度也较高。电桥法测量电阻的误差主要来源于三个方面：一是R1、R2及R0本身的误差；二是检流计本身的灵敏度；三是触点误差。2.电桥的灵敏度S

我们用电桥灵敏度S反映电桥对电阻相对变化的分辨能力。电桥灵敏度S的定义是S＝（格）它表示电桥平衡后，被测电阻的相对改变量为一个单位时引起的检流计偏转的格数，S越大，电桥就越灵敏。在实际操作中被测电阻Rｘ的阻值是不能改变的，一般常用ΔR０

/R０来代替ΔRｘ

/Rｘ求S值。

3、双臂电桥原理：（1）双臂电桥原理图：单臂电桥与双臂电桥的区别1、原理不同：单桥内部只有一个桥臂回路，双桥有两个桥臂回路：内臂和外臂，外臂用于测量被测电阻的数值，内臂用于消除引线电阻影响。

2、用途不同：单桥一般用于测量10欧以上的电阻，双桥一般测量小于10欧的电阻。

3、测量端钮数不同：单桥两个测量端，双桥4个测量端。

4、测量电源不同：单桥一般电压在3v以上，电流较小；双桥一般电压小于1.5v，电流较大。5、内部结构不同：单桥三个测量桥臂一般为独立结构；双桥的内臂和外臂需要联动调节，阻值保持同步，结构比单桥复杂。

6、单桥除桥臂电阻外，不需要另外的标准电阻；双桥需要另外增加标准电阻，标准电阻有的是内附的，有的是外接的。

7、限于测量电流不能很大的条件，双桥的灵敏度一般比单桥要低。

8、双桥一般需要较粗的导线连接，一般要求其引线电阻不大于被测电阻的十分之一。

9、单桥、双桥的抗干扰能力没有明显区别，这与何种电桥和电桥内部的放大板性能以及电桥质量等有关

（2）不可小看的接触电阻和导线电阻。（3）四端钮接法。图示（第三片所示）从工作原理上分析可见，由于运用了三项有效措施，使得双臂电桥能够消除或减小附加电阻对测量低电阻的影响。

1）Rx和Rs都采用了四端钮接法，它转移了附加电阻（包括导线电阻与接触电阻）的相对位置，使得附加电阻不再与低电阻Rx和Rs相串联，将附加电阻（A1、C1接触电阻）转移到电源回路中去，消除了它们对测量的影响。

2）桥臂电阻分别比相应的附加电阻大的多，从而可以将附加电阻忽略不计。

3）Rx与Rs采用足够粗的导线联接，使得附加电阻r（又称跨线电阻）很小；又由于4个桥臂电阻R1，R2，R3，R4比Rx，Rs要大的多，于是，当双电桥平衡时，桥臂电流I1和I2必然比流过Rx和Rs的电流I3小的多。这样，附加电阻的电压降与四个桥臂电阻以及Rx，Rs上的电压降相比小的多，因而可以忽略不计。

4、测量导体的电阻率实验指出，导体的电阻与其长度L成正比，与其横截面积S成反比，即：式中比例系数称为导体的电阻率，可按下式求出式中d为圆形导体的直径。因此当测得d、L和R之后，可求得导体的电阻率。

单臂直流电桥45型双臂直流电桥QJ44型单臂直流电桥23型电源QJ23型仪器系惠斯登电桥线路。在量程1Ω～9.999MΩ范围内的电阻极为方便，具有内附指零仪及电源，整个测量机构装在金属外壳内，轻便且便携带，适用于实验室及现场使用。QJ23型仪器系惠斯登单臂电桥检流计电源按钮检流计按钮被测电阻外接电源检流计接线柱比率臂比较臂QJ23型直流单臂电桥结构仪器结构与各部分名称

1、结构

(1)、本产品系一单臂电桥，主要由比例臂、比较臂、放大臂、指零仪及电池组等组合而成。(2)、比较臂由四个十进盘组成，最大可调11110欧，最小步进为1欧。(3)、放大器采用运算放大器，接在指零仪的输入端，以提高指零仪的灵敏度。(4)、所有线绕电阻均采用高稳定性锰铜电阻丝，以无感式绕制在磁骨加上。(5)、QJ23仪器性能稳定，灵敏度高，数据准确。主要技术数据及规格

1、总有效量程：1Ω～9.999MΩ。

2、测量盘：1000Ω×10+100Ω×10+10Ω×10+1Ω×10。

3、量程系数：×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000。

4、温度、相对湿度使用范围：

有效量程≥106Ω为10℃～30℃、25%～75%。

有效量程≥106Ω为15℃～35℃、25%～80%。

5、内附电源、3V、(1#)干电池二节9V6F22叠成电池一节。

6、外型尺寸：270×230×140mm3。

7、重量小于2Kg。使用方法

1、打开仪器底部电池盒盖，按极性装二节1号电池及一节9V6F22叠成电池。调整项1(指零仪零位调整器)使指零仪指零位。2、被测电阻接到项9(测试电阻接线端钮)、开始测量时，可逆时针方向旋动项4，以减小指零仪灵敏度，当测定到大致值后再增大灵敏度。观看视频：使用QJ23单臂电桥测量电阻2、接地电阻测试仪（1）、接地电阻测试要求：a.交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω；b.安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω；c.直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定；d.防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω；e.对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。

（2）接地电阻的定义

接地电阻就是通过接地装置泄放电流时表现出的电阻，它在数值上等于流过接地装置入地的电流与这个电流产生的电压降之除。

式中，U——接地装置的对地电压，即接地体与大地零电位参考点之间的电位差。

I——通过接地装置泄放入大地的电流。（3）接地的作用接地是利用大地作为接地电流回路，在设备与大地之间实现低阻抗的连接，它将设备接地处的电位固定为所允许的值。接地的目的一是为设备的操作人员提供安全保障；二是防止设备损坏和提高设备工作的稳定性。接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和设备或系统正常运行。

（4）接地电阻的测量

接地电阻的测量是按照上述公式来进行的：给接地装置（接地极或接地网）施加一个电流I，测量出接地极（网）上的电压U，电压与电流相除，就得到了接地电阻。

看似简单，但是，这个电流如何正确的施加，这个电压如何测量准确，却并不是每个测量者都知道。1）测量电流的施加与电流辅助极

测量电流是指“流过接地装置入地的电流”。这个电流与导线中流过的电流是不一样的。在导线中，电流沿导线流动，形成连续的闭合回路，其路径是确定的和可预见的。而“流过接地装置入地的电流”却扩散到大地里，流到很远很远的地方。它是怎么形成闭合回路，以满足电流的连续性和闭合性规律呢？

如果这个电流是雷击形成的雷电流，这个电流是从雷云经过雷电放电通道进入接闪器和引下线，再经过接地装置向四周大地扩散传播，最后经过云——地之间的广大空间以位移电流的形式，回到雷云，满足电流的连续性与闭合性的规律。可是，我们在进行接地电阻测试时，为了能够向接地装置注入（施加）测试电流，我们首先必须解决电流的归路或收集问题。这就是必须找到或人为制作一个电流回路。在三极直线法和三角形法测量接地电阻时需要在远方临时打一个辅助电流极，其目的就是为了给电流提供一个回路。2）测量电压与辅助电压极

公式中的电压是指接地装置（网）与大地零电位参考点之间的电压。大地零电位参考点在哪里，如何取得，是接地电阻测试中的另一个重要问题。显然我们不可能到无穷远的地方去找零电位参考点，而是在一个较近的可以接受的地方寻找零电位参考点。

在接地电阻测量中，需要在选做零电位参考点的地方打一个辅助电压极，用一根导线将参考电位取回来，它与接地装置（网）的电位之差，就是我们需要的电压U。要找一个真正的零电位参考点在现实测量工作中可能很不容易，但我们能够找到一个尽可能接近零电位的地方，或者其误差是可以接受的地方。如果这个点的电位不是真正的零电位，而是比零电位大一点，或小一点，那最后得到的电压和测得的接地电阻就会有或大或小的误差。多大的误差能够为我们所接受，这就需要通过测量结果来判断。在这里，不仅要了解测量原理，还要具备相应的实际测量经验。总之，为保证接地电阻测量的准确，关键就在于零电位参考点选取的正确与否以及对测量结果的判断。

大地零电位参考点在哪里呢？有的人有一种误解，认为大地总是处于零电位的。他们认为，地电位就是零电位，这是不正确的。其实，只要地中有电流流过，就有电压降，这儿的地就不是零电位。没有电流流过的地，才是电气上的零电位地。因此，严格地说，零电位在离被测接地装置（网）很远的地方。对于单根金属管接地极来说，离接地极的距离在20m以上才可以认为是零电位。

辅助电压极的任务就是取回零电位，因此怎样获得准确的零电位点，是测准接地电阻的关键。

使用常规方法测量接地电阻的原理电路如图所示。图中，RX为待测接地体E的接地电阻，X、D分别为电压（位）极、电流极与被测接地体之间的距离。电源接通后，电流沿电流极、接地体构成回路。