模块二 电路基本参数的测量

模块二测量电路的基本参数2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制1知识目标：1、掌握电路的概念以及组成2、掌握常用的电气图形符号3、正确判断电路的三种状态4、能理解电流、电压和电阻的概念5、了解汽车车灯电路的组成部分技能目标：1、会连接简单的汽车车灯电路2、能画出车灯电路图3、会用万用表测量电路中的电压、电流和电阻2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制2任务一搭建一个简单的汽车灯光电路任务描述：通过对相关知识的学习，能连接一个简单的电路，应用于汽车，并能画出电路图，而且会用万用表检测其工作状态。任务要求：能对汽车蓄电池进行检测，会使用低压导线进行连接，能识别车用保险器。知识链接：2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制3一、电路如图所示为我们日常生活中常用的手电筒及其电路图，试从该电路入手，学习电路的基本知识，并且能够分析电路的组成以及它的工作状态。1、电路

是由实际元器件构成的电流的通路。是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。任何一个完整的电路，不论其结构和作用如何，通常是由电源、负载、导线和开关等组成。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制42、汽车车灯电路的组成（1）电源是把其他形式的能量转换成电能的装置向电路提供电能，例如发电机、蓄电池等。（2）负载把电能转化成其他形式能量的装置，在电路中是接受电能的设备。例如汽车照明灯、电动机、加热设备、电子设备等。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制5（3）导线它是电源和负载之间不可缺少的连接部件。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制6电瓶连接线（4）开关控制电路的工作状态2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制7（5）保护装置保护电路的作用，如：汽车保险2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制8保险盒二、电路图如图所示，如果用实物画出来相当直观但十分复杂，不便于分析和研究，为了分析方便用一些图形符号将其理想化就是问题变得十分简单。这就是电路图。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制92023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制10理论图三、电路的工作状态（1）开路（断路）指电路中开关打开或电路中某处断开时的状态，开路时电路中无电流通过。断路可以是外电路的断路，如利用开关故意造成的断路，或是事故性的断路；也可以是内电路的断路，即电源内部的断路，这是事故性的断路。（2）短路

电源两端的导线因某种事故未经过负载而直接连通时称为短路。短路时负载中无电流通过，流过导线的电流比正常工作时大几十倍甚至数百倍，短时间内就会使导线产生大量的热量，造成导线熔断或过热而引起火灾，短路是一种事故状态，应避免发生。产生原因：是由于电气设备和电气线路的绝缘损坏或者接线错误引起的处理办法：在电路中接入过电流保护装置。（3）负载工作状态

当电路的开关闭合，负载中有电流通过时称为通路，电路正常工作状态为通路。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制11车灯就好比人的眼睛，对于车辆来说非常重要。正常的开启或关闭关乎到车主能否安全驾驶车辆到达目的地。简单的说，车灯有两个作用，一个是为驾驶员提供照明，在天气不好或是夜间时候提供良好的视野；另一个则是起到警示的作用，为的是提醒其余车辆与人员。

那么，在哪儿可以控制车辆的灯光呢？很简单，依下图所示，图中所示的是灯组开关，上面的图标代表不同形式的车灯，大致分为自动调节式大灯、远光灯、转向灯、前后雾灯等等。

而在保养方面，灯泡的保修期限一般在6个月或10000公里左右，建议车主在每次开车外出前都检查一遍车灯，以免影响您的正常出行。另外，车辆每次在4S店保养时机修师傅均要检查车灯。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制12车灯知识普及1、小灯

显示车辆宽度

所谓小灯，其实就是示宽灯的爱称。小灯的作用主要是显示车辆的宽度，这也是示宽灯这个名词的由来。夜晚行车时，路面灯光不好是在所难免的，此时开启小灯可以让其余车辆或行人分辨出汽车的宽度来近一步避免事故的发生。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制132、大灯：负责日常照明

大灯就是通常所说的照明灯，其作用是在光线不好或是黑天里为车主提供良好的视野。另外，在交通法规里对大灯的光度、照射范围都有明确要求，因为其照明的效果会直接影响到驾驶员以及他人和其他人的安全。时下，随着汽车业的高速发展，越来越多的家用车都装备了氙气大灯、自动可调式大灯等等。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制14

远光灯：会车、转弯、恶劣天气下禁止使用

相比于大灯来说，远光灯所投射出的光束更远、更亮。但是，对于远光灯的使用在道路交通安全法里有明确的规定，简单的说就是在会车、转弯、恶劣天气下、路面照明较好等情况下禁止使用远光灯，因为远光灯容易造成对面司机瞬间失明，从而引起交通事故的发生。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制15大灯亮度与远光灯亮点对比3、雾灯（后雾灯）：雾天辅助照明

雾灯其实很好理解，就是在雾天里辅助照明的。雾灯一般安装在装在低于大灯组的位置，雾天里能见度很低，驾驶员的视线会受到严重影响，由于雾灯穿透力较强，因此开启雾灯后可以有效提高雾天驾驶时的能见度。不过，要注意的是，天气良好的情况下不要开启，因为后雾灯容易影响后车司机视线。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制164、刹车灯：主要起到警示作用

刹车灯安装在车尾，一般由左右两个刹车灯以及一个高位刹车灯组成，其主体颜色为红色。刹车灯的作用是降低车辆追尾事故的发生。一般情况下，在车辆减速、停止或是前方遇到突发事故时都会踩下制动踏板，此时刹车灯就会亮起，起到警示的作用。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制175、倒车灯：提醒后方/提供后方照明

在挂入倒档之后，倒车灯会亮起，其作用有二：一是提醒后车或是在车辆后方的人，表明意图；另一方面则是为车后方提供照明，因为倒车灯均为白色，可以为车辆后方提供很好的视线，便于安全倒车。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制186、牌照灯：显示车牌照

牌照灯一般是在夜间或是天色不好的时候开启的，其作用是用来照亮车辆牌照的。因为在道路交通安全法中明确规定，夜间行车时必须开启牌照灯，并且要求在20米之内可以看清牌照号码。另外，按规定要求牌照灯与小灯必须由一个开关控制。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制197、转向灯：提醒其它车辆或行人注意

转向灯比较容易理解，当车辆变道或是转变方向时需要开启，转向灯是断断续续闪亮的，为的是提醒前后左右的车辆或行人注意。一般情况下，一辆车最起码有六个转向灯，车辆前方两个、车侧一边一个、车辆后方两个。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制202023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制21你要做的是：P52第一题第三题任务二用万用表测量电路的电流任务描述通过指针式万用表和数字式万用表的介绍，知道其功能与使用方法，学会万用表对汽车电路的测量与故障判断任务要求进一步认识连接汽车电路，并且能够对连接安装的电路进行电流的测量知识链接2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制22一、认识万用表

万用表采用磁电系测量机构（亦称表头）配合测量线路实现各种电路的测量。实质上万用表是多量程直流电流表、多量程直流电流表、多量程整流系交流电压表和多量程欧姆表等组成；合用一个表头，表盘上有相当于测量各种量值的几条标度尺。根据不同的测量对象可以通过转换开关的选择来达到测量目的。

万用表种类繁多，根据所应用的测量原理和测量结果显示方式的不同，可分为模拟式指针万用表和数字式万用表两大类。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制23数字万用表指针万用表指针万用表和数字万用表的比较：

指针万用表和数字万用表存在较大的差异，主要体现在以下几个方面：数字万用表的测量精度比模拟式万用表高；数字式万用表的内阻比模拟式万用表内阻高得多，因此再进行测量时，数字式万用表更接近理想的测量条件；模拟式万用表表盘上的电阻值刻度线从左到右密度逐渐变疏，即刻度是非线性的；测量直流电流或电压时，模拟式万用表若正、负极接反，指针的就反转，而数值式万用表能自动判别并显示出极性；模拟式万用表是根据指针和刻度盘来读数的，容易产生人为误差，而数字式万用表是数字显示，消除了这类人为误差。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制24指针万用表和数字万用表的使用

熟悉万用表面板(1)数字万用表的面板如图所示，数字万用表的面板主要由电源开关、显示器、功能与量程选择开关和表笔插孔四部分组成，各部分的功能如右图：2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制251)电源开关：用来打开和关闭电源。

2)显示器：显示各种被测量的数值。

3)功能与量程选择开关：功能与量程选择开关可以根据具体情况选择不同的量程、不同的物理量。可以选择测交流电压、测直流电压、测晶体管、测电阻、测电流等，并设有蜂鸣挡，如图所示。

4)表笔插孔：用来外接测试表笔，有电压、电阻和电流的正、负表笔插孔。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制26功能与量程选择开关（2）指针式万用表面板组成及功能表面刻度盘：显示各种被测量的数值及范围功能与量程选择开关：根据具体情况转换不同的量程、不同的物理量指针调节螺钉：用于校准指针的机械零位调零旋钮：用来进行电气零位调节表笔：用来外接测试表笔2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制27二、电流1、电流的形成电荷的定向移动形成电流，在电路中要形成电流就必须满足以下条件：外部条件：电源内部条件：自由移动的电荷金属导体内部是自由电子电解液正负离子2、电流的大小和方向

电流的大小用单位时间内通过导体横截面上电量的大小来衡量，在物理学中叫电流强度，工程上简称电流，电流强度可表示为I=

在国际单位制（SI）中，电流强度的单位是安培（A），简称安，即每秒内通过导体截面的电量为1库仑（C）时，则电流为1A。工程上常用的单位还有KA、mA、µA，他们的关系为：1KA=103A=106mA=109µA2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制283、直流电与交流电直流电：电流方向不发生变化的电流称为直流电，用DC表示汽车中蓄电池提供的就是直流电。使用过程中大小恒定的称为稳恒电流。交流电：电流大小和方向随时间变化的电流为交流电，用AC表示汽车中发电机输出的就是交流电。如果是按正弦规律变化的称为正弦交流电。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制29三、用万用表测电流数字万用表测量1)表笔的连接：红表笔应插到“20A”或“mA”插孔内，黑表笔应插到“COM”插孔内。

2)将功能与量程选择开关转到电流部分的最高量程，或根据被测电流的大约数值，选择适当的量程和红表笔的插孔。3)将被测电路断开，留出两个测量接触点。将红表笔与电路正极相接，黑表笔与电路负极相接。4)读出读数。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制30操作规范1)注意1：测量电流时，仪表必须与被测电路串联连接，严禁并联连接，防止仪表损坏。

2)注意2：测量直流电流时，应分清正负极性，即红色表笔接正极，黑色表笔接负极。如无法区分正负极时应先将一支表笔触牢，另一支表笔轻轻碰触，若指针反向偏转，则应调换表笔3)注意3：测量中不许带电换挡，测量较大电流时应断开电源后再撤表笔。

4)量程选择：应根据被测电流值，选择合适的电流量程挡位，被测电流值无法估计时，应选择最大电流量程挡进行粗测，再变换量程进行测量。

5)结束整理：测试完毕应将功能与量程选择开关置于空挡、“OFF”位或者电压最高挡位。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制31任务进行时……对汽车车灯电路中电流的测量所需器材：汽车车灯、汽车保险、导线、开关、蓄电池、万用表、绝缘胶带、剥线钳、绘图笔和纸。实施步骤：1）连接好电路2）万用表选在直流档，量程最大位置处3）将表接入电路中，要求电流从“+”流入、从“—”流出4）闭合开关，读出电流的大小5）记录测量数据，拆除电路，清理工作桌面6）在作业本上绘出测量电路图。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制32你要做的是P56第二题第三题2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制33任务三用万用表测量电路的电压任务描述在汽车电路检测修理中，常常需要知道其是否正常工作，首先必须要知道其电压是否符合要求，最简单的办法就是使用万用表对其工作电压的测量任务要求能对汽车车灯电路进行连接，并能测量电路中的电压值知识链接2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制34一、电压电路中要有电流，必须要有电位差，有了电位差，电流才从电路中的高电位点流向低电位点。电压是指电路中（或电场中）任意两点之间的电位差在国际单位制（SI）中，电压的单位是伏特（V），简称伏。工程上常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（µV）和千伏（KV），他们之间的关系为：1KV=103V1V=103mV=106µV二、电位

电压又叫电位差，它表示电场中两点间电位的差别。而电位是电场力把单位正电荷从A点移到参考点所做的功；参考点的电位等于零，参考点可以任意选取，通常选大地为参考点。用符号φ表示。在电场中，任意两点（如A、B）之间的电压就等于这两点间的电位差，即：UAB=φA-φB2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制35三、电压和电位

参考点可以任意选的，一旦选定，电路中的各点的电位也就定了，参考点不同，电路中同一点的电位也会改变，但两点之间的电压是不变的。（电位与参考点有关，而电压与参考点的电位无关）在一个电路中只能选一个参考点，一般常选大地作为参考点，在汽车电路中常选车架作为参考点。四、直流电压的测量任务进行时：数字万用表测量直流电压的方法2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制361)表笔的连接：红表笔的连线应插到“VΩHz”插孔内，黑表笔应接到“COM”插孔内。

2)挡位、量程选择：选择直流电压挡，根据所测电压，选择合适的量程；或选择最大量程，进行测量，然后选择与所测电压合适的量程再次测量。3)打开万用表的电源。

4)将红表笔与电源的正极连接，黑表笔与电源的负极连接。注意：电压的测量是将表并入被测电路；1kv=1x103V1v=1x103mV2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制37用指针式万用表测量直流电压，如何测？1)表笔的连接：红表笔的连线应接到标有“+”符号的插孔内，黑表笔应接到标有“-”(或“*”)符号的插孔内，如图所示。2)将功能与量程选择开关置于直流电压挡，并根据电压值选择合适量程，如图所示。3)将红表笔与电源的正极连接，黑表笔与电源的负极连接，测量电池电压，如图所示。4)读出读数。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制38操作规范1)量程选择：应根据被测电压值选择合适的电压量程挡位，被测电压值无法估计时，应选用最大电压量程挡进行粗测，再变换量程进行测量。对于指针式万用表，指针应指在刻度尺满刻度的2/3处左右为宜，即指示值越接近满刻度测量结果越准确。

2)测量方法：表笔应与被测电路并联连接，要测汽车电路中某点的电压，只需将红表笔接在被测点上，黑表笔与汽车外壳连接即可。

3)操作要点：一般红表笔接正极，黑表笔接负极，对于数字万用表，若读数为负，则说明连接的方向反了；对于指针式万用表，应先将一表笔触测量点，另一表笔轻碰触另一测量点，若指针反向偏转，则应调换表笔进行测量。4)结束整理：测试完毕将功能与量程选择开关置于空挡、“OFF”位或者电压最高挡位。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制39电压的分类高、中、低等电压等级的分法较为复杂，不仅应用场合不同有可能存在差异，而且交流电和直流电的等级也有不同。

如在电气工程中，220V和380V都属于低压。而在安全用电方面，220V和380V则都属于高压。至于中压，其界限相对较为模糊。

在电力工业或电气工程中，由于低压电器被定义为用于交流电压1200V及以下或直流电压1500V及以下的电器。因此，通常交流1200V以下或直流1500以下都称为低压，交流1200V以上或直流1500以上则称为高压。

在安全用电方面，高压和低压的概念与电力工业或电气工程中的概念有一定的区别，通常将最高安全电压以下对人体比较没有伤害的电压称为低压，将高于安全电压及以上称为高压。

2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制40知识拓展我国规定，安全电压则根据发生触电危险的环境条件不同，将安全电压分为三个等级：1、特别危险(潮湿、有腐蚀性蒸气或游离物等)的建筑物中，安全电压为12V；

2、高度危险(潮湿、有导电粉末、炎热高温、金属品较多)的建筑物中，安全电压为36V；

3、没有高度危险(干燥、无导电粉末、非导电地板、金属品不多等)的建筑物，安全电压为65V。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制41下面是你的任务P59第一题第二题任务四用万用表测量电阻任务描述在汽车电路修理过程中，我们将遇到短路现象和断路现象，在断路情况下需要用万用表测量其故障所在地。或是在电路故障排除过程中需测量相关的阻值任务实施先从颜色上认识电阻，然后使用万用表测量，看是否判断的正确2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制42知识链接一、电阻1、定义：导体对电流的阻碍作用大小，用“R”表示，单位为欧姆“Ω”工程上还有：千欧（KΩ）、兆欧（MΩ）它们之间的换算关系为：1MΩ=103KΩ=106Ω2、大小导体的电阻是客观存在，与导体是否通电是无关的，只与导体的材料、长短和横截面有关，另外还与温度有关3、电阻阻值和允许偏差的标注2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制432023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制442023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制45各色环值参见教材P60~61表2-1所示例：两个色环电阻标注分别为黄、紫、红、金和蓝、灰、黄、金的电阻器，这两电阻器的标称值分别是。A、4.7Ω、6.8Ω；

B、47Ω、68Ω；

C、4.7kΩ、680kΩ；

D、4700Ω、68kΩ。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制46牛刀小试二、用指针式万用表测量电阻测量原理：把被测信号转换成电流信号。使磁电式表头指针偏转一定角度，并与输入量保持一种对应关系。标度尺等分格（电压、电流）量程不同，对应关系不同。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制47使用注意事项：①调整适当的档位如果误将电阻档或电流档去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将档位旋至交流电压最高档，避免因使用不当而损坏。②选择适当的量程如果不知道被测电压或电流的大小，应先用高量程档，而后再选用合适的档位来测试，以免表针偏转过度而损坏表头。所选用的档位愈靠近被测值，测量的数值就愈准确。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制48③测量直流电压和直流电流时，注意“+”“-”极性，不要接错。如发现指针开反转，既应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。④测量电阻时，不要用手触及元件的裸体的两端（或两支表棒的金属部分），以免人体电阻与被测电阻并联，使测量结果不准确。

操作活动1)表笔的连接：红表笔的连线应插到标有“+”符号的插孔内，黑表笔应插到标有“-”(或“*”)符号的插孔内。2)将功能与量程选择：开关置于电阻挡，并根据被测电阻的估计值选择电阻量程开关的倍率。(应使被测电阻接近该挡的欧姆中心值，即表针偏转在标度尺的中间附近为好。)2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制493)进行调零：将两表笔短接，此时表针会很快指向电阻的零位附近，若表针未停在电阻零位上，则旋动下面的“Ω”钮(调零旋钮)，使其刚好停在零位上。若调到底也不能使指针停在电阻零位上，则说明万用表电压不足，应更换新电池后再重新调节。测量中每次更换挡位后应重新调零。4)测量灯泡电阻：将红、黑表笔接于灯泡的两端测量灯泡电阻。5)读出读数。

6)将读数乘以电阻功能与量程选择开关所指倍率，即为被测电阻的阻值。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制50操作规范1)选择量程的原则对于数字万用表，被测值要最接近量程并且小于等于量程；对于指针式万用表，应尽量使指针在中心刻度值的(1/10～10)倍之间，如果测量前无法估计出被测量的大致范围，则应先把转换开关旋至量程最大的位置进行估测，然后再选择适当的量程进行测量2)电阻挡调零对于数字万用表，在200Ω与200MΩ挡位时，红、黑表笔要相互连接一下，读出读数，然后再将被测电阻接在红、黑表笔之间，读出读数，两次读数之差就是该电阻的阻值；对于指针式万用表，在测量电阻之前必须进行电阻挡调零。其方法如检查电池方法一样，在测量电阻时，每更换一次倍率挡后，都必须重新调零。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制513)红表笔极性为正，黑表笔极性为负。4)被测电阻应处于不带电的情况下进行测量，防止损坏万用表。5)被测电路不能有并联支路，以免影响精度6)当被测电阻在1MΩ以上时，需数秒后方能稳定读数(数字万用表)。7)测量完毕，应将转换开关旋至空挡或者交流电压最大挡，防止在电阻挡上表笔短接时消耗电池，更重要的是要防止下次使用时忘记换挡即用电阻挡去测量电压或者电流，从而损坏万用表。2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制52任务实施器材：万用表、电阻实施步骤：1、根据色标法计算出一只色环电阻的阻值2、用万用表测出这只色环电阻的阻值步骤：1）档位2）调零3）读数3、将理论值与实际测量值做比较，分析比较结果2023/2/614:29:14机电与汽车工程教学部制53知识拓展1、光敏电阻阻值随外界光照明暗的变化而变化的电阻。光