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电工测量课件第1页,课件共178页,创作于2023年2月1.1电工仪表的分类根据国家标准GB776—76,电工测量仪表可以分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0七个精度等级,这些数字是指仪表的最大引用误差值,如表1-1所示。其中,0.1、0.2和0.5级的较高准确度仪表常用来进行精密测量或作为校正表;1.5级的仪表一般用于实验室;2.5和5.0级的仪表一般用于工程测量。1.1.1按准确度分类第2页,课件共178页,创作于2023年2月表1-1电工仪表的准确度和最大引用误差准确度等级最大引用误差符号0.1±0.1%0.10.2±0.2%0.20.5±0.5%0.51.0±1.0%1.01.5±1.5%l.52.5±2.5%2.55.0±5.0%5.0最大绝对误差Δm与仪表的满量程Am之比第3页,课件共178页,创作于2023年2月误差有两种:

1.基本误差,它是由仪表本身的因素引起的,比如由弹簧永久变形或刻度不准确等造成的固有误差;

2.附加误差,它是由外加因素引起的,如测量方法不正确,读数不准确,电磁干扰等。仪表的附加误差是可以减小的,使用者应尽量让仪表在正常情况下进行测量,这样可以近似认为只存在基本误差。不管仪表的质量如何,仪表的指示值与实际值之间总有一定的差值,称为误差第4页,课件共178页,创作于2023年2月误差的表示方法

1)绝对误差Δ

某被测量的指示值Ax与其真值A0之间的差值,称为绝对误差ΔΔ=Ax-A0

2)相对误差γ

绝对误差Δ与被测量的实际值A0比值的百分数,用γ表示:

第5页,课件共178页,创作于2023年2月

3)引用误差:指仪表在正常工作条件下测量时可能产生的绝对误差Δ与仪表的满量程Am之比,习惯上用百分数表示由此可以求得仪表的最大绝对误差Δm4)仪表的准确度±k%仪表的准确度是根据仪表的最大引用误差来分级的最大绝对误差Δm与仪表的满量程Am之比第6页,课件共178页,创作于2023年2月

例:一准确度为1.0,量程为10A的仪表,可能产生的最大绝对误差为

Δm=±k%×Am=±1.0%×10=±0.1A

最大绝对误差Δm准确度正常工作条件下,仪表的最大绝对误差是不变的。要衡量测量值的准确度,必须使用相对误差第7页,课件共178页,创作于2023年2月相对误差是指绝对误差Δ与被测量实际值A0比值的百分数,即要衡量测量值的准确度,必须使用相对误差。第8页,课件共178页,创作于2023年2月例:一准确度为1.0,量程为10A的仪表,可能产生的最大绝对误差为

Δm=±k%×Am=±1.0%×10=±0.1A用上述电流表分别来测量8A和2A的电流,则相对误差分别是多少?相对误差越小,测量的准确度越高第9页,课件共178页,创作于2023年2月为±1.25%和±5%。因此,在选用仪表的量程时,应该使被测量的值尽量接近满标值。通常当被测量的值接近满刻度的2/3时,测量结果较为准确。相对误差越小,测量的准确度越高第10页,课件共178页,创作于2023年2月

[例]某待测电压为8V,现用0.5级量程为0~30V和1.0级量程为0~10V的两个电压表来测量,问用哪个电压表测量更准确?

准确度最大绝对误差相对误差第11页,课件共178页,创作于2023年2月[解]用0.5级量程为0~30V的电压表来测量,可能产生的最大绝对误差为

Δm1=±k%×Am=±0.5%×30=±0.15V最大可能出现的相对误差为第12页,课件共178页,创作于2023年2月用1.0级量程为0~10V的电压表来测量,可能产生的最大绝对误差为

Δm2=±k%×Am=±1.0%×10=±0.1V最大可能出现的相对误差为第13页,课件共178页,创作于2023年2月

相对误差越小,测量越准确,用1.0级量程为0~10V的电压表来测量更为准确。例题说明,为了获得较为准确的测量结果,除了选用准确度等级较高的仪表外,还要注意选择合适的量程。

第14页,课件共178页,创作于2023年2月按照被测量的种类可以将电工仪表分为电流表、电压表、欧姆表、功率表、频率表、电度表、功率因数表等,如表所示。1.1.2按被测量的种类分类第15页,课件共178页,创作于2023年2月

表1-2电工仪表按被测量的种类分类第16页,课件共178页,创作于2023年2月

1.1.3按被测电流种类分类按被测电流种类可以将电工仪表分为直流仪表、交流仪表和交直流仪表三种,如表所示。表1-3电工仪表按被测电流种类分类被测电流仪表名称符号直流直流表__交流交流表~交流、直流交、直流两用表

~第17页,课件共178页,创作于2023年2月

1.1.4按工作原理分类电工仪表按工作原理不同可分为磁电式仪表、电磁式仪表、电动式仪表、整流式仪表等第18页,课件共178页,创作于2023年2月表1-4电工仪表按工作原理分类第19页,课件共178页,创作于2023年2月在仪表的表面上通常都标有仪表类型、准确度等级、所通电流种类、仪表的绝缘耐压强度和放置位置等,如表1-5所示。

表1-5某一电工仪表上的符号第20页,课件共178页,创作于2023年2月第21页,课件共178页,创作于2023年2月第22页,课件共178页,创作于2023年2月1.电工指示按仪表测量机构的结构和工作原理分,有()等。A、直流仪表和电压表B、电流表和交流仪表C、磁电系仪表和电动系仪表D、安装式仪表和可携带式仪表2.电工指示仪表的准确等级通常分为七级,它们分别为0.1级、0.2级、0.5级、()等。A、0.6级B、0.8级C、0.9级D、1.0级3.为了提高被测值的精度,在选用仪表时,要尽可能使被测量值在仪表满度值的()。A、1/2B、1/3C、2/3D、1/44.电工指示仪表在使用时,通常根据仪表的准确度等级来决定用途,如0.1级和0.2级仪表常用于()。A、标准表B、实验室C、工程测量D、工业测量中级维修电工考题CDCA第23页,课件共178页,创作于2023年2月中级维修电工考题1.严重歪曲测量结果的误差叫()。A.绝对误差B.系统误差C.偶然误差D.疏失误差2.采用增加重复测量次数的方法可以消除()对测量结果的影响。A.系统误差B.偶然误差C.疏失误差D.基本误差3.疏失误差可以通过()的方法来消除。(A)校正测量仪表(B)正负消去法(C)加强责任心,抛弃测量结果(D)采用合理的测试方法4.采用合理的测量方法可以消除()误差。(A)系统(B)读数(C)引用(D)疏失DBCD第24页,课件共178页,创作于2023年2月1.2常用电工仪表的工作原理

1.2.1电工仪表的结构电工仪表通常由测量机构和测量电路两部分组成,测量机构又分为固定部分和可动部分。固定部分由磁铁、线圈、轴承和表盘等组成,可动部分包含可动线圈、转轴、指针、旋转弹簧(游丝)、阻尼器等第25页,课件共178页,创作于2023年2月图12-1可动部分示意图第26页,课件共178页,创作于2023年2月测量机构的主要作用是当被测量接入测量机构时,产生转动力矩,使得仪表指针转动,转动力矩的大小是被测量和偏转角的函数,同时弹簧产生一个反作用力矩,该力矩的大小是偏转角的函数。当测量被测量时,若测量机构产生的转动力矩与反作用力矩相等,则指针就停在某一位置上,指示出被测值。第27页,课件共178页,创作于2023年2月测量电路的作用是将被测量转换成测量机构可以接受的、与被测量成正比的电磁量。为了缩短测量时间,电工仪表中均设有阻尼装置。当转动力矩与反作用力矩平衡时,往往由于可动部分的惯性作用,指针在偏转角附近摇摆不定,从而延长了测量时间,这时阻尼装置产生一个与速度成正比、与运动方向相反的力矩,称为阻尼力矩,使得可动部分很快稳定。阻尼力矩既可以由电磁力产生,也可以由空气阻尼装置产生。下面介绍常用的几种电工仪表。第28页,课件共178页,创作于2023年2月

1.2.2磁电式仪表磁电式仪表是指利用仪表可动线圈中的被测电流产生的磁场和固定的永久磁铁产生的恒定磁场之间的相互作用来工作的仪表。第29页,课件共178页,创作于2023年2月磁电式仪表的结构如图所示。它的固定部分主要是磁路,包括永久磁铁、极掌(永久磁铁靠近圆柱形铁心的端面)和圆柱形铁心,极掌与铁心间有均匀分布的气隙;它的可动部分套在圆柱形铁心的外面,由转轴、指针、线圈、旋转弹簧(游丝)及铝框等组成。线圈绕在铝框的外边,工作时可动线圈中通以被测电流。转轴分为前后两部分,每半部分均与铝框相连,前面的转轴上安装旋转弹簧,旋转弹簧一端固定,一端与线圈的出线端相连,用以将被测电流引入线圈中,同时旋转弹簧用来产生反作用力矩。第30页,课件共178页,创作于2023年2月第31页,课件共178页,创作于2023年2月用磁电式仪表进行测量时,可动线圈中通入被测电流,由于永久磁铁产生恒定磁场,通电线圈在恒定磁场中受到电磁力的作用,根据左手定则,可以判断线圈的两个有效边受到的力大小相等,方向相反(上下两个方向),对线圈所连接的转轴形成力矩的作用,其大小为

T=Fb=B(NI)lb=NBIS第32页,课件共178页,创作于2023年2月式中,B为磁感应强度;l为线圈的有效长度;b为线圈的宽度;S为线圈的面积;N为线圈的匝数。上面的这个电磁转矩使得转轴带动指针偏转,同时旋转弹簧随转轴旋转,产生反作用力矩。显然旋转弹簧的反作用力矩与指针的偏转角成正比,即

Tf=Kfα第33页,课件共178页,创作于2023年2月当反转矩与转动转矩平衡时,指针停止偏转,即

T=Tf

这时,偏转角第34页,课件共178页,创作于2023年2月上式说明,指针偏转角与仪表所通电流成正比,所以磁电式仪表的刻度是线性的。磁电式仪表的阻尼装置是由铝框兼顾的。当铝框上的线圈受到电磁力的作用转动时,铝框一起转动,将切割永久磁场的磁力线,在框内感应出电流,该电流又与恒定磁场作用,使得铝框受到与其运动方向相反的力的作用,产生制动力矩。仪表的可动部分将受到阻尼力矩的作用,可以消除振荡,使指针迅速停止在平衡位置。第35页,课件共178页,创作于2023年2月磁电式仪表能不能测交流电?

第36页,课件共178页,创作于2023年2月从前面的分析可知,磁电式仪表只能通入直流电,若通入交流电,由于可动部分的转动惯量大,电流频率变化较快,因而来不及随转矩的变化而转动,偏转角只能由平均转矩来决定。因为转矩由电流产生,正弦交流电的平均值为零,平均转矩也为零,指针摇摆后最终回到零,所以磁电式仪表不能测交流电。第37页,课件共178页,创作于2023年2月若在测量电路中增加一个整流环节,即将交流电整流后再加给线圈,则电流的平均值不再为零。将此平均值与交流电的有效值的比例关系考虑到刻度中去,就可以用来测量交流电的有效值。一般这类仪表都是针对正弦交流电来设计的,所以可以直接用来测量正弦交流电的有效值。对于非正弦交流电,由于刻度并不是按照其有效值进行标注的,故不能测量其有效值。第38页,课件共178页,创作于2023年2月

磁电式仪表的优点是刻度均匀,仪表内部耗能小,灵敏度和准确度较高。另外,由于仪表本身的磁场较强,所以抗外界磁场干扰能力较强。这种仪表的缺点是结构复杂,价格较高,过载能力小,且只能用来测量直流。由于磁电式仪表准确度较高,所以经常用作实验室仪表和高精度的直流标准表,通常用来测直流电流、直流电压,也用作万用表的表头。第39页,课件共178页,创作于2023年2月

1.2.3电磁式仪表电磁式仪表的测量机构分为吸引型、排斥型两大类,常用排斥型仪表的结构如图所示,下面以排斥型电磁式仪表为例讲述其工作原理。电磁式仪表主要由固定的圆形线圈、线圈内部的固定铁片、固定在转轴上的可动铁片以及阻尼片等构成。当线圈中通以被测电流时,在线圈周围产生磁场,定铁片和动铁片同时被磁化,这称为同一磁性,即同一端的极性相同。由于同性相斥,可动铁片带动指针偏转,当转动力矩与游丝产生的反作用力矩平衡时,指针就稳定在某一位置上,指示被测值。第40页,课件共178页,创作于2023年2月排斥型电磁式仪表的结构第41页,课件共178页,创作于2023年2月可以近似认为作用在仪表可动部分的转动力矩与被测电流的平方成正比。若通入直流电,则仪表的转动力矩为

T=K1′I2

与磁电式仪表相同,旋转弹簧产生的反作用力矩也与指针的偏转角成正比,即

Tf=Kfα

当转动力矩与反力矩平衡时,指针停止偏转,即第42页,课件共178页,创作于2023年2月电磁式仪表能不能测交流电?

第43页,课件共178页,创作于2023年2月若通交流电,仪表内仍然可以产生相互排斥的作用力,因为当电流方向改变时,可动铁片和固定铁片的磁化方向也随之改变,由它们产生的转动力矩的瞬时值仍然与电流瞬时值的平方成正比,又因为转动力矩与电流的平方成正比,所以电流方向改变时,转动力矩的方向不变。习惯上用平均力矩来衡量仪表的偏转,则平均力矩为式中,I为交流电的有效值,K1与K1′均为常数。第44页,课件共178页,创作于2023年2月可以推导得出,仪表的偏转角仍然与电流的平方成正比,只是该电流指的是交流电的有效值。电磁式仪表测交流量时,仪表的指示值为交流量的有效值。

由于转动力矩与电流的平方成正比,所以电磁式仪表的刻度不均匀。电磁式仪表的阻尼装置采用的是空气阻尼器。阻尼片固定在转轴上,并且放在一个密闭的小室中,当仪表的转轴转动时,阻尼片随之移动,使阻尼片两侧的空气压力不同而产生一个阻碍可动部分转动的力矩,该力矩就是阻尼力矩,其作用与磁电式仪表的阻尼力矩相同,使得指针迅速稳定。第45页,课件共178页,创作于2023年2月电磁式仪表的优点是结构简单,价格便宜,过载能力较大,能用来测量直流、正弦和非正弦交流电量,不需辅助设备,可直接测量大电流;缺点是刻度不均匀,准确度和灵敏度不高,耗能较大,由于其本身磁场是由被测电流产生的,所以防电磁干扰能力较差。一般用电磁式仪表来测量交流电压和电流。

第46页,课件共178页,创作于2023年2月

1.2.4电动式仪表电动式仪表是指可动线圈中的电流与固定线圈中的电流相互作用而工作的仪表,其结构如图所示。

第47页,课件共178页,创作于2023年2月电动式仪表主要由固定线圈和可动线圈组成。固定线圈分两部分绕在框架上,以产生均匀磁场;可动线圈固定在转轴上,轴上还固定有指针、旋转弹簧、空气阻尼片等。和磁电式仪表相同,可动线圈的电流也是从旋转弹簧引入的。第48页,课件共178页,创作于2023年2月当固定线圈中通以电流I1时,根据电磁感应原理,将在线圈周围产生磁场,其磁感应强度B与电流I1成正比。若可动线圈也通入电流I2,则可动线圈在磁场B中将受到电磁力的作用,根据左手定则可判断出,可动线圈的左右两侧有效边受到的电磁力的方向刚好相反,大小与磁感应强度B和电流I2的乘积成正比。该力矩可以表示为

T=K1I1I2第49页,课件共178页,创作于2023年2月此力矩将带动转轴和指针一起偏转。同时旋转弹簧将产生反作用力矩,与指针的偏转角成正比,即

Tf=Kfα

当反力矩与转动力矩相等时,指针稳定下来,偏转角为电动式仪表能不能测交流电?

第50页,课件共178页,创作于2023年2月上式说明,当测直流电时,偏转角与两个线圈所通电流的乘积成正比,依此可以刻出表盘,但表盘刻度不均匀。指针的偏转方向取决于两个电流的方向,改变其中任何一个线圈的电流方向即可改变指针的偏转方向。若固定线圈和可动线圈的电流同时改变,则指针的偏转方向不变。因此,电动式仪表既可以测量直流量,也可以用来测量交流量。第51页,课件共178页,创作于2023年2月对电动式仪表通入正弦交流电i1和i2,与电磁式仪表相似,其转动力矩的瞬时值与两电流的瞬时值乘积成正比,同样,习惯上用平均值衡量被测量,则平均力矩为式中,I1和I2为交流电的有效值;cosφ为交流电i1和i2相位差的余弦。

第52页,课件共178页,创作于2023年2月当用电动式仪表测交流电时,其偏转角为从上式可以看出,测交流电时,偏转角不仅与交流电的有效值有关,还与两电流的相位差的余弦成正比。因此,可以用电动式仪表来测量交流电功率。

第53页,课件共178页,创作于2023年2月电动式仪表的优点是既可以测量交流、直流量,还可以测量非正弦交流量的有效值,由于没有铁心的磁滞和涡流影响,所以准确度比电磁式仪表要高;缺点是刻度不均匀,过载能力差,仪表内部耗能大,由于可动线圈的电流从旋转弹簧引入,所以抗电磁干扰能力较差。电动式仪表一般适用于制作交、直流两用仪表和交流校准表,或用来制作功率表。第54页,课件共178页,创作于2023年2月1.3电工测量技术电工测量是指在直流或低频时用电工仪表或数字仪表对电学量(电压、电流、电功率、电阻、电容等)、磁学量(磁场强度、磁通、磁动势等)以及有些非电量进行测量,其中,各种电学量的测量是电工测量的主要任务。下面介绍一些常用电量的测量技术。第55页,课件共178页,创作于2023年2月进行电流测量时,通常选用电流表。测量某一支路的电流时,只有被测电流流过电流表,电流表才能指示其结果,因此电流表应串联在被测量电路中,考虑到电流表有一定的电阻,串入之后不应该影响电路的测量结果,所以电流表的内阻必须远小于电路的负载电阻。1.3.1电流的测量第56页,课件共178页,创作于2023年2月

具有分流器的电流表测量电路

测量直流电流一般用磁电式电流表。磁电式电流表的测量机构只能通过几十微安到几十毫安的电流,要测量较大的电流时,应该在测量机构上并联一个低值电阻以进行分流,如图所示。这样仪表所测的电流是被测电流的一部分,但它们之间有如下关系:第57页,课件共178页,创作于2023年2月[例]一磁电式电流表,其满量程为10mA,内阻10Ω。现要将其量程改为1A

,问应并联多大的分流电阻?[解]应并联的电阻为多少?第58页,课件共178页,创作于2023年2月

测量交流电流一般用电磁式电流表,进行精密测量时用电动式电流表。由于所测的是交流电流,所以其测量机构既有电阻又有电感,要想扩大量程就不能单纯地并联分流电阻,而应将固定线圈绕组分成几段,采用线圈串联、并联及混联的方法来实现多个量程。当被测电流很大时,可利用电流互感器来扩大量程。第59页,课件共178页,创作于2023年2月测量某一段电路的电压时,应将电压表并联在被测电压的两端,电压表的端电压才等于被测电压,电压表并入电路必然会分掉原来支路的电流,影响电路的测量结果,为了尽量减小测量误差,不影响电路的正常工作状态,电压表的内阻应远大于被测支路的电阻。但电压表的测量机构本身电阻不大,所以在电压表的测量机构中都串联一个阻值很大的电阻。1.3.2电压的测量第60页,课件共178页,创作于2023年2月

直流电压的测量一般使用磁电式电压表。要扩大仪表的量程,应该在测量机构中串联分压电阻,此分压电阻称为倍压器,此时,测量机构上所测电压为被测电压的一部分,即由上式可得分压电阻

第61页,课件共178页,创作于2023年2月电压表要扩大的量程越大,所串联的倍压器的阻值应越大。多量程的电压表内部具有多个分压电阻,不同的量程串接不同的分压电阻。第62页,课件共178页,创作于2023年2月

[例]一磁电式电压表,量程为50V,内阻2000Ω。现想将其量程改为200V,问应串联多大的电阻?

[解]应串联的电阻为第63页,课件共178页,创作于2023年2月

测量交流电压时,一般采用电磁式电压表,精密测量则采用电动式电压表。要想扩大交流电压表的量程,可以采用线圈串、并联的方法来实现,也可以在电磁式电压表内部串联倍压器来实现。第64页,课件共178页,创作于2023年2月中级维修电工考题1.若被测电流超过测量机构的允许值,就需要在表头()一个称为分流器的低值电阻。A、正接B、反接C、串联D、并联2.便携式交流电压表,通常采用()测量机构。A、磁电系B、电磁系C、静电系D、电动系3.多量程的电压表是在表内备有可供选择的()阻值倍压器的电压表。A、一种B、两种C、三种D、多种4.测量电压时,电压表应与被测电路()。A、并联B、串联C、正接D、反接D

D

DA第65页,课件共178页,创作于2023年2月电动式仪表的偏转角不仅与两线圈电流的有效值有关,而且与它们的相位差的余弦有关,所以通常用电动式仪表来测量电功率。测量功率时,电动式仪表可动线圈的电流从旋转弹簧流入,因为线圈的导线较细,所通过的电流较小,所以用可动线圈作为电压线圈(即可动线圈)串联倍压器后,与测量电路并联以测量负载电压。1.3.3电功率的测量第66页,课件共178页,创作于2023年2月

固定线圈的电流可直接流入线圈,因为线圈的导线较粗,可以通过较大电流,所以可作为电流线圈(即固定线圈)与被测电路串联以测量电流,功率表的结构如图所示。第67页,课件共178页,创作于2023年2月直流电功率可以用电压表和电流表间接测量求得,也可以用功率表来直接测量。直接测量时的接线如图所示。

注意:电压线圈与电流线圈的进线端一般标记为“*”,应把两个进线端接到电源的同一端,使得两个线圈的电流参考方向相同。1.直流电功率的测量第68页,课件共178页,创作于2023年2月在测量直流功率时,电动式仪表的偏转角α=KI1I2,可动线圈作为电压线圈,电压与电流同相,有由上式可知,电动式功率表的偏转角与功率UI成正比。也就是说,只要测出了指针的偏转格数,就可以算出被测量的电功率,即式中C为功率表每格所代表的功率,用量程除以满标值求得。第69页,课件共178页,创作于2023年2月[例]功率表的满标值为1000,现选用电压为100V,电流为5A的量程,若读数为600,求被测功率为多少?

[解]若选用题目中的量程,则功率表每格所代表的功率为被测功率为:P=Cα=0.5×600=300W

从上例可以看出,功率表的量程选择实际上是通过选择电压和电流量程来实现的。第70页,课件共178页,创作于2023年2月在测量交流电时,电动式仪表的偏转角不仅与电压电流有效值的乘积有关,而且与它们的相位差的余弦有关。电动式功率表的电压线圈上的电压与其所通过的电流有一定的相差,但电动式仪表的电压线圈串有很大的分压电阻,其感抗与电阻相比可忽略,认为电压线圈上的电压与其电流基本同相,则有:2.单相交流电功率的测量第71页,课件共178页,创作于2023年2月则单相交流电的功率由功率表测得的单相交流电的功率是平均功率,它与功率表的偏转角成正比。同理,只要测出了仪表的偏转表格,即可算出被测功率。实验室用的单相功率表一般都有两个相同的电流线圈,可以通过两个线圈的不同连接方法(串联或并联)来获得不同的量程,电压线圈量程的改变是通过改变倍压器来实现的。第72页,课件共178页,创作于2023年2月三相交流电的功率有以下三种测量方法。(1)一瓦计法。对于三相对称电路,由于各相负载所消耗的功率相等,所以可以采用一瓦计法测量出一相的功率,然后乘以3,则为三相的功率,即

P=3P13.三相交流电功率的测量第73页,课件共178页,创作于2023年2月对于三相三线制电路,不论负载是星形还是三角形,都可以采用两瓦计法来测量功率,两个功率表的读数之和即为三相总功率,即

P=P1+P2P1=U13I1cosαP2=U23I2cosβ

α为线电压u13与线电流i1的相位差;β为线电压u23与线电流i2的相位差(2)两瓦计法。第74页,课件共178页,创作于2023年2月采用两表法进行测量时,两个功率表的电流线圈串接在三相电路中任意两相以测线电流,电压线圈分别跨接在电流线圈所在相和公共相之间以测线电压。注意:

电压线圈和电流线圈的进线端“*”仍然应该接在电源的同一侧,否则将损坏仪表。第75页,课件共178页,创作于2023年2月三相瞬时功率为

p=p1+p2+p3=u1i1+u2i2+u3i3

=u1i1+u2i2+u3(-i1-i2)=(u1-u3)i1+(u2-u3)i2

=u13i1+u23i2=p1+p2

平均功率为用两瓦计法测量功率的测量原理第76页,课件共178页,创作于2023年2月三相电路采用两瓦计法测量时,两表的读数之和确实是三相总功率。当负载的功率因数很低时,线电压和线电流的相位差可能大于90°,功率表的指针要反偏,这时必须将功率表的电流线圈反接才能测量出结果。第77页,课件共178页,创作于2023年2月对于三相四线制电路,通常采用三瓦计法测量功率,三个功率表的代数和即为三相总功率,即

P=P1+P2+P3(3)三瓦计法第78页,课件共178页,创作于2023年2月1.4万用表万用表是一种常用的多功能表,主要用来测量电压、电流、电阻、晶体管放大倍数等,虽然准确度不高,但使用简单,携带方便,是维护、检修电气设备的常用工具。万用表可以分为模拟式和数字式万用表两大类。第79页,课件共178页,创作于2023年2月模拟式万用表由磁电式微安表、测量电路、转换开关等几大部分组成。测量电路的作用是把被测量转换成适合磁电式仪表测量的小直流电流;转换开关的作用是针对不同的测量电量实现不同测量电路的转换和量程的转换。1.4.1模拟式万用表第80页,课件共178页,创作于2023年2月(一)MF500型万用表的介绍MF500型万用表是一种高灵敏度、多量程的便携式整流式仪表。能分别测量交、直流电压、直流电流、电阻及音频电平等,并具有较高的电压灵敏度。它主要由表头(测量机构)、测量线路和转换开关组成。

500型万用表外形图欧姆调零转换开关S1机械调零转换开关S2第81页,课件共178页,创作于2023年2月1.1万用表表头上的刻度线:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。第二条标有≌和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,即读此条刻度线。第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线第四条标有dB,指示的是音频电平。

1、表头:通常采用灵敏度、准确度高的磁电式直流微安表,其满刻度电流为几微安到几百微安。第82页,课件共178页,创作于2023年2月2、测量电路:用一只表头能测量多种电量,并且有多种量程,其关键是通过测量线路变换,把被测电量变成磁电系表头所能接受的微小直流电流。测量交流电压线路还有整流元件。2.1、万用表的量程档位直流电压:2.5V10V50V250V500V五个量程挡位。交流电压:10V50V250V500V四个量程挡位。另设有一个2500V的插孔,直流电流:1mA10mA100mA100mA四个常用档位,及50ūA,扩展量程档位。电阻:×1×10×100×1K×10K五个倍率挡位。hFE:测量三极管直流放大倍数的专用挡位。第83页,课件共178页,创作于2023年2月3、转换开关

500型万用表有两个转换开关,分别标有不同的档位和量程。用来选择各种不同的测量要求。测量时根据需要把档位放在相应的位置就可以进行交直流电流、电压、电阻测量了。第84页,课件共178页,创作于2023年2月(二)磁电系万用表的结构和工作原理

1.内部结构第85页,课件共178页,创作于2023年2月2.测量原理(1)直流电流的测量。转换开关置于直流电流档,被测电流从+、-两端接入,便构成直流电流测量电路。图中、、是分流器电阻,与表头构成闭合电路。通过改变转换开关的档位来改变分流器电阻,从而达到改变电流量程的目的。、(2)直流电压的测量。转换开关置于直流电压档,被测电压接在+、-两端,便构成直流电压的测量电路。图中、、是倍压器电阻,与表头构成闭合电路。通过改变转换开关的档位来改变倍压器电阻,从而达到改变电压量程的目的。第86页,课件共178页,创作于2023年2月(3)交流电压的测量。转换开关置于交流电压档,被测交流电压接在+、-两端,便构成交流电压测量电路。测量交流时必须加整流器,二极管D1和D2组成半波整流电路,表盘刻度反映的是交流电压的有效值。′、′、′是倍压器电阻,电压量程的改变与测量直流电压时相同。(4)电阻的测量。转换开关置于电阻档,被测电阻接在+、-两端,便构成电阻测量电路。电阻自身不带电源,因此接入电池E。电阻的刻度与电流、电压的刻度方向相反,且标度尺的分度是不均匀的。第87页,课件共178页,创作于2023年2月(三)万用表的使用1.使用前的准备工作(1)接线柱(或插孔)选择:测量前检查表笔插接位置,红表笔一般插在标有“+”插孔内,黑表笔插在“*”公共插孔内。(2)测量种类选择:根据所测对象是交、直流电压、直流电流、电阻的种类转换开关旋至相应位置上。第88页,课件共178页,创作于2023年2月(3)量程的选择:根据测量大致范围,将量程转换开关旋至适当量程上,若被测电量数值大小不清,应将转换开关旋至最大量程上,先测试,若读数太小,可逐步减小量程,绝对不允许带电转换量程,切不可使用电流档或欧姆档测电压,否则会损坏万用表。(4)正确读数:一般读数应在表针偏转满刻度的二分之一至三分之二为宜。(5)万用表用完后,应将转换开关置于空挡或交流档500V位置上。若长期不用,应将表内电池取出。(6)万用表的机械调零是供测电压、电流调零用。旋动万用表的机械调零螺钉,使指针对准刻度盘左端的“0”位置。第89页,课件共178页,创作于2023年2月2.测量交流电压(1)用交流电压档。(2)将两表笔并接线路两端,不分正负极;(3)在相应量程标尺上读数;(4)当交流电压小于10V时,应从专用表度尺读数;(5)当被测电压大与500V时,红表笔应插在2500V交直流插孔内,必须带绝缘手套。万用表测交流电压+-VS第90页,课件共178页,创作于2023年2月3.测量直流电压(1)用直流电压档。(2)红表笔接接被测电压正极;黑表笔接被测电压负极,两表笔并在被测线路两端,如果不知极性,将转换开关置于直流电压最大处,然后将一根表笔接被测一端,另一表笔迅速碰一下另一端,观察指针偏转,若正偏,则接法正确;若反偏则应调换表笔接法。(3)根据指针稳定时的位置及所选量程,正确读数。1.5V+-第91页,课件共178页,创作于2023年2月4.测量直流电流(1)用万用表测直流时,用直流电流档。量程mA或μA档,两表笔串接于测量电路中,如图8-18所示。(2)红表笔接电源正极,黑表笔接电源负极。如果极性不知,请把转换开关置于mA档最大处,然后将一根表笔固定一端,另一表笔迅速碰一下另一端,观察指针偏转方向。若正偏,则接法正确;若反偏则应调换表笔接法。(3)万用表量程为mA或μA档,不能测大电流。(4)根据指针稳定时的位置及所选量程,正确读数。

万用表测直流电流A负载++--电流方向第92页,课件共178页,创作于2023年2月5.测量电阻(1)用万用表电阻档测量电阻。(2)测量前应将电路电源断开,有大电容必须充分放电,切不可带电测量;(3)测量电阻前,先进行电阻调零。即将红黑两表笔短接,调节“Ω”旋钮,使指针对零。若指针调不到零,则表内电池不足需更换。每更换一次量程都要重复调零一次。(4)测量低电阻时尽量减少接触电阻,测大电阻时,不要用手接触两表笔。以免人体电阻并入影响精度。(5)从表头指针显示的读数乘以所选量程的倍率数即为所测电阻的阻值。第93页,课件共178页,创作于2023年2月MF—30型万用表第94页,课件共178页,创作于2023年2月

MF—30型万用表测量直流电流时的原理图。此时转换开关打到直流电流挡,将万用表串联在被测电路中。电流从“+”端流入,“-”端流出。直流电流挡有五个量程,从图可以看出,不同的量程对应不同的分流电阻,改变转换开关的位置实际上是改变了分流器的分流电阻值,也就改变了量程。1.直流电流的测量第95页,课件共178页,创作于2023年2月如打到5mA挡:

分流器的阻值:RA1

+RA2

+RA3

,其余电阻与表头串联;指针偏转时,应该按照表盘上第二条线读数,但要注意量程与满标值之间的关系。实际使用时,如果对被测电流的大小不了解,应该先用最大量程来测量,然后再根据指针的偏转程度来选用合适的量程,以减小误差。转换量程时注意不可带电转换。第96页,课件共178页,创作于2023年2月测量直流电压的原理电路图

第97页,课件共178页,创作于2023年2月测量直流电压时,万用表的转换开关打到直流电压挡,将万用表并联在被测电压两端,直流电压表由直流电流表串联不同的电阻构成,串接的电阻越大,电压表的量程越大。电压表的内阻越高,从测量电路分到的电流越小,被测电路受到的影响越小。通常用仪表的灵敏度来表示这一特征,即用仪表的总内阻与电压量程的比值来表示。MF—30型万用表的500V挡,其总内阻为2500kΩ,则灵敏度为2500/500=5kΩ/V。2.直流电压的测量第98页,课件共178页,创作于2023年2月

由于磁电式仪表只能测直流,所以测交流电压时需要在测量电路中增加整流装置,电路中设置了整流二极管VD1和VD2

3.交流电压的测量第99页,课件共178页,创作于2023年2月测量时,在正弦交流电的正半周,二极管VD1导通,VD2截止,这时万用表与测量直流电压时的电路相同;在正弦交流电的负半周,VD2导通,VD1截止,表头被短接,没有电流通过万用表。万用表测交流电压时,测的是正弦波正半周的电流平均值,而正半周的电流平均值与交流电压的有效值间有一定的比例关系,因此可以直接用万用表来测量正弦交流电压的有效值。一般万用表测量的电量频率为45~1kHz第100页,课件共178页,创作于2023年2月

测量电阻时,万用表打到电阻挡。把待测电阻分别与万用表的两个表笔相接触,则待测电阻与万用表内的干电池、调节电阻、表头形成一个闭合回路,万用表面板上的“+”端接内部电源的负极,而“―”端接内部电源的正极,这样回路中将有电流产生,使得指针偏转,指示被测电阻值。

4.电阻的测量第101页,课件共178页,创作于2023年2月被测电阻越大,回路电流越小,偏转角越小。当被测电阻为零时,偏转角最大;被测电阻无穷大时,偏转角为零。因此,测量电阻时,万用表的刻度刚好与测量电压、电流时的刻度方向相反。表盘上的刻度与量程挡之间成比例关系,比如对于×10挡,指示值乘以10即为当前所测电阻值。

第102页,课件共178页,创作于2023年2月

实际测量时,首先要将万用表调零,方法是将万用表打到电阻挡,两个表笔短接,若指针偏转后指在0刻度,说明该万用表不需要调零;否则应转动调节电位器,使指针指到零。每换一个量程,需要调零一次。如果调零后指针调不到0刻度,则说明表内电池不足或接触不良,需要更换电池或维修。

为了提高测量电阻的准确性,应尽量使用刻度盘的中间段,因此需要选择合适的量程。

使用电阻挡测量电阻时应特别注意,不要带电测量,以免外电路电压在电阻测量电路中产生电流,烧坏万用表。测量低电阻时,要注意表笔的接触电阻;测量大电阻时,应注意

不要与人体形成并联电路。测量结束后,应将转换开关转到高电压挡,避免造成电池的浪费。

第103页,课件共178页,创作于2023年2月数字式万用表由转换开关、测量电路、模数转换器、数字显示电压表等几大部分组成。其中转换开关、测量电路的功能与模拟式万用表相同,模数转换器是把测量电路测出的模拟信号转换成数字信号,数字显示电压表接受来自模数转换器的数字信号,采用七段数码、液晶等显示电路进行电压数值显示。1.4.2数字式万用表第104页,课件共178页,创作于2023年2月

由于电压表内部采用了半导体集成技术,所以数字式万用表电流挡的内阻可以做得很小,电压挡内阻则可以做得很大,电阻挡流过的电流又可以很小,从而减少了对被测电路的影响。数字式万用表内部没有机械损耗,杜绝了机械损耗所引起的读数误差,它的准确度和灵敏度比模拟式万用表要高得多。此外,它还具有测量速度快,易于读取等优点。第105页,课件共178页,创作于2023年2月数字万用表外形图数字式万用表的使用第106页,课件共178页,创作于2023年2月以DT890型数字万用表为例说明1.面板说明:(1)显示器:数字式万用表的显示位置用位、位等等表示,其中的“位”指的是显示数的首位只能显示“0”或“l”两个数码,而其余各位都能够显示0—9十个完整的十进制数码。最大指示为1999或-1999。当被测量超过最大指示值时,显示“1”或“-1”。(2)电源开关:使用时将开关置于“ON”位置;使用完毕置于“OFF”位置。第107页,课件共178页,创作于2023年2月(3)转换开关:用以选择功能和量程。根据被测的电量(电压、电流、电阻等)选择相应的功能位;按被测量程的大小选择合适的量程。(4)输入插座:将黑色测试笔插入“COM”的插座。红色测试笔有如下三种插法,测量电压和电阻时插入“V•

”插座;测量小于200mA的电流时插入“mA”插座;测量大于200mA的电流时插入“20A”插座。第108页,课件共178页,创作于2023年2月DT—830型数字式万用表的外形图。用数字式万用表测量电阻时,黑表笔(一般接COM端)接内电源负极,红表笔(接其余三个输入插孔中的一个)接正极,正好与模拟式万用表的接法相反。数字式万用表的使用方法与模拟式万用表基本相同。第109页,课件共178页,创作于2023年2月数字式万用表的使用说明:将POWER钮按下后,首先检查9V电池的容量,如果电池不足,则显示屏左上方会出现“←”符号,需要更换电池再使用。(1)测量直流电压首先将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V•

插孔。然后将功能开关置于DCV量程范围,并将表笔并接在被测电压两端,在显示电压读数时,同时会指示出红表笔的极性。如果显示器只显示“1”,表示过量程,功能开关应置于更高量程。(2)测量交流电压首先将黑色表笔插入COM插孔,红色表笔插入V•

插孔。然后将功能开关置于ACV量程范围,并将表笔并接在被测负载或信号源上。显示器将显示被测电压值。第110页,课件共178页,创作于2023年2月(3)测量直流电流首先将黑表笔插入COM插孔,当被测电流在200mA以下时红表笔插入mA插孔;如被测电流在200mA--20A之间,则将红表笔移至20A插孔。然后将功能开关置于DCA量程范围,并将表笔串接在被测电路中,在显示电流读数时,同时会指示出红表笔的极性。(4)测量交流电流首先将黑表笔插入COM插孔,当被测电流在200mA以下时将红表笔插入mA插孔;如被测电流在200mA--20A之间,则将红表笔移至20A插孔。然后将功能开关置于ACA量程范围,并将表笔串接在被测电路中。显示器将显示被测交流电流值。第111页,课件共178页,创作于2023年2月(5)测量电阻首先将黑表笔插入COM插孔,红表笔插入V•

插孔(红表笔连接电池的“+”极,黑表笔连接电池的“-”极)。然后将功能开关置于所需Ω量程范围,将测试笔跨接被测电阻上。显示器将显示被测电阻值。(6)测量二极管:与模拟表不同,数字万用表红表笔接内部电池的正极,黑表笔接内部电池的负极。测量二极管时,将功能开关置于“”挡,红表笔插入V•

插孔,这时的显示值为二极管的正向压降,单位为V。若二极管反偏,则显示为“1”。第112页,课件共178页,创作于2023年2月(7)测量三极管:测量晶体管的时,根据被测管类型是PNP型还是NPN型,然后再将被测管E、B、C三脚分别插入面板对应的晶体三极管插孔内。要注意的是,测量的只是一个近似值。(8)检查线路通断:将万用表的转换开关拨至蜂鸣器位置,红表笔插入V•

插孔。若被测线路电阻低于20Ω,蜂鸣器发声,说明电路导通,反之则不通。测量完毕,应立即关闭电源;若长期不用,则应取出电池,以免漏电。第113页,课件共178页,创作于2023年2月1.万用表欧姆挡的红表笔与()相连。(A)内部电池的正极(B)内部电池的负极(C)表头的正极(D)黑表笔2.用万用表测量元件阳极和阴极之间的正反向阻值时,原则上()。A、越大越好B、越小越好C、中值最好D、无要求4.用电压测量法检查低压电气设备时,把万用表扳到交流电压()档位上。(A)10V(B)50V(C)100V(D)500V中级维修电工考题BAD第114页,课件共178页,创作于2023年2月1.5电桥在工程与科研实践中,电阻、电感、电容和阻抗的测量是经常遇到的问题。例如,磁电式仪表可以测量直流电阻,但准确度比较低,特别是测量小于1Ω的电阻时,由于接触电阻和测量导线电阻的影响使得测量无法进行。第115页,课件共178页,创作于2023年2月工程应用中需要测量的电阻范围非常广泛,从10-6

~1012

Ω,无论精度还是大小,万用表均无法达到,而且前面讲过的仪表不能进行电感、电容、阻抗等的测量。本节要介绍的电桥是专门用来进行电阻、电容、电感等电参数精确测量的电工仪表。直流电桥用来精确测量电阻,交流电桥用来精确测量电感、电容、阻抗等电参数。第116页,课件共178页,创作于2023年2月

直流电桥的外形如图所示。根据结构不同,直流电桥分为单电桥、双电桥和单双电桥。单电桥比较适合测量中值电阻(1~10

6Ω);双电桥适合测量低值电阻(1Ω以下)。

1.5.1直流电桥第117页,课件共178页,创作于2023年2月

(三)QJ23型直流单臂电桥外形图

比较臂被测臂检流计按钮电源按钮比例臂检流计外接电源检流计连接片

(a)第118页,课件共178页,创作于2023年2月

直流单电桥又称为惠斯登电桥,其原理图如图所示,。其中Rx、R2、R3、R4构成四个电桥的桥臂,Rx为被测电阻,其余三个臂连接标准可调电阻。电桥的一个对角线ac上接直流电源E,另外一个对角线bd上接检流计。1.直流单电桥第119页,课件共178页,创作于2023年2月测量时,调节某个桥臂的电阻使得检流计的电流为零,即Ubd

=0,这时电桥平衡,则

Ix=I2,I3=I4

由此可得IxRx=I4R4I2R2=I3R3

将上两式相比,得被测电阻第120页,课件共178页,创作于2023年2月

在实际的电桥线路中,上式中R2/R3的值是10n,提供一个相对固定的比例系数,因此这两个电阻所在的桥臂又称为比例臂。R4的值可以由零开始连续调节,称为比较臂。实际上R2/R3和R4已制成相应的读数盘,测量时,调节读数盘的转换开关,使得检流计为零,此时两表盘的乘积即为被测电阻的值。

第121页,课件共178页,创作于2023年2月测量电阻的步骤:1、电桥调试2、估测被测电阻,选择比例臂3、接入被测电阻4、接通电路,调节电桥比例臂使之平衡5、计算电阻值6、关闭电桥7、电桥保养直流单臂电桥的使用与维护第122页,课件共178页,创作于2023年2月步骤1电桥调试★打开检流计机械锁扣,调节调零器使指针指在零位。注意:(1)发现电桥电池电压不足应及时更换,否则将影响电桥的灵敏度。(2)当采用外接电源时,必须注意电源的极性。将电源的正、负极分别接到“+”、“-”端钮,且不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。第123页,课件共178页,创作于2023年2月步骤2估测被测电阻,选择比例臂★选择适当的比例臂,使比例臂的四挡电阻都能被充分利用,以获得四位有效数字的读数。估测电阻值为几千欧时,比例臂应选×1挡;估测电阻值为几十欧时,比例臂选×0.01挡;估测电阻值为几欧时,比例臂选×0.001挡。举例:若被测电阻为两位数字,则可把被测电阻的计算公式写成:两位数(被测电阻)=比例臂值╳四位数当比例臂值=0.01时,上式成立,所以比例臂应选0.01。第124页,课件共178页,创作于2023年2月步骤3接入被测电阻★接入被测电阻时,应采用较粗较短的导线连接,并将接头拧紧。第125页,课件共178页,创作于2023年2月★测量时应先按下电源按钮,再按下检流计按钮,使电桥电路接通。步骤4接通电路,调节电桥比例臂使之平衡★若检流计指针向“+”方向偏转,应增大比较臂电阻,反之,则应减小比较臂电阻。如此反复调节,直至检流计指针指零。第126页,课件共178页,创作于2023年2月★计算公式:被测电阻值=比例臂读数×比较臂读数

步骤5计算电阻值步骤6关闭电桥★先断开检流计按钮,再断开电源按钮。然后拆除被测电阻,最后锁上检流计机械锁扣。★对于没有机械锁扣的检流计,应将按钮“G”按下并锁住。第127页,课件共178页,创作于2023年2月步骤7电桥保养★每次测量结束,将盒盖盖好,存放于干燥、避光、无震动的场合。★发现电池电压不足应及时更换,否则将影响电桥的灵敏度。★当采用外接电源时,必须注意电源极性。★不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值。★搬动电桥时应小心,做到轻拿轻放,否则易使检流计损坏。第128页,课件共178页,创作于2023年2月由于受接触电阻和导线电阻的影响,用单电桥测量1Ω以下的电阻时误差仍然很大,所以测量低值电阻要采用双电桥。双电桥又称为凯尔文电桥,其原理电路如图所示,R1、R2、R3、R4是桥臂电阻,也把电位端的接线电阻和导线电阻接在其中;R为跨线电阻,电流端的接线电阻和导线电阻接在其中,阻值很小,可以通过大电流;Rx和Rn分别是被测电阻和标准电阻,而且是四个端钮结构的电阻。这种接线方式消除了接线电阻和导线电阻的影响。

2.直流双电桥第129页,课件共178页,创作于2023年2月双电桥的平衡条件与单电桥基本相同,电桥平衡时,有第130页,课件共178页,创作于2023年2月实际测量时,直流双电桥与单电桥的读数相同。R2/R3和Rn也已制成相应的读数盘,测量时,调节读数盘的转换开关使得检流计为零,此时两表盘的乘积即为被测电阻的值。但接线时应该注意,双电桥的标准电阻与被测电阻各有一对电流接头(Cn1

、Cn2

和Cx1

、Cx2

)和一对电压接头(Pn1

、Pn2

和Px1

、Px2

),电流接头统一接在电压接头的外边且接线应尽量短、粗和接触要紧密。另外,直流双电桥的工作电流较大,要选择适当容量的直流电源,测量过程要迅速以免耗电量过大。第131页,课件共178页,创作于2023年2月

交流电桥可用来测量电阻、电感、电容、阻抗等多种参数,又被称为万能电桥。它也是将被测对象与标准器件进行比较的仪器,具有较高的测量准确度。图为QS—18型万能电桥的外形图。

1.5.2交流电桥第132页,课件共178页,创作于2023年2月

图为测量电容时的原理电路图,若电桥平衡,则可得则1.电容的测量第133页,课件共178页,创作于2023年2月

测量时,测量选择开关打到“C”位置。将被测电容连成电桥(维恩电桥)形式,然后旋动量程开关在合适的位置上,一般被测值应该为量程的2/3。损耗倍率开关放在D×0.01(一般电容器)或D×1(大电解电容器)的位置;损耗平衡盘放在1左右的位置,损耗微调按逆时针旋到底;将灵敏度旋钮调节逐步增大,使表针偏转略小于满刻度;然后调节标准器件的读数盘、损耗平衡盘和灵敏度旋钮,反复调节使得表针的偏转为零。第134页,课件共178页,创作于2023年2月要测量500pF左右的电容,可选择1000pF的量程。若读数盘的第一位指在0.4,

第二位指在0.078,则被测电容为1000×0.478=478pF,

被测值Cx=量程开关指示值×电桥的读数值若损耗倍率开关放在D×0.01,平衡旋钮的指示为0.2,则此电容元件的损耗D=0.01×

0.2=0.012,即

被测量的损耗Dx=损耗倍率指示×损耗平衡旋钮的指示值第135页,课件共178页,创作于2023年2月测量电感时,将万能电桥接成电容电感电桥(麦克斯韦电桥),如图所示。同理,电桥平衡时,可得2.电感的测量第136页,课件共178页,创作于2023年2月

测量时,测量选择开关打到“L”位置。估计一下被测电感的大小,选择合适的量程;根据所测电感的种类,将损耗倍率开关放在合适的位置。比如对空芯线圈,开关应放在Q×1;高Q值滤波线圈,则应放在D×0.01;迭片芯线圈,应放在D×1位置。损耗平衡盘与电容测量时相同,首先放在1左右,调节灵敏度按钮增大,使电表的偏转略小于满刻度。然后调节读数盘开关、损耗平衡盘和灵敏度旋钮,使得灵敏度得到足够测量精度的分辨率,表针的指示为零,电桥打到平衡。第137页,课件共178页,创作于2023年2月要测量的电感大约为80mH,则可选择100mH的量程。若电桥的读数第一位为0.8,第二位为0.098,则被测电感为100×(0.8+0.098)=89.8mH,即

被测电感Lx=量程开关指示值×电桥读数值损耗倍率开关放在Q×1位置,损耗平衡旋钮指示为2.5,则被测电感的Q=1×2.5=2.5,即

被测量的损耗Qx=损耗倍率指示值×损耗平衡旋钮的指示值

如果损耗倍率开关放在D位置,则损耗Q=1/D第138页,课件共178页,创作于2023年2月测电阻时,将万能电桥接成电阻电桥(惠斯登电桥),如图所示。电桥平衡时,有3.电阻的测量

测量时,首先转动选择量程开关,若选择1Ω或10Ω的

量程,则接内1kHz电源;若选择100Ω~10MΩ等

量程时,则接内9V干电池。将测量选择开关放在相应的位置,调节电桥读数盘旋钮及灵敏度旋钮使得电桥指针为零。第139页,课件共178页,创作于2023年2月

测量时,首先转动选择量程开关,若选择1Ω或10Ω的

量程,则接内1kHz电源;若选择100Ω~10MΩ等

量程时,则接内9V干电池。将测量选择开关放在相应的位置,调节电桥读数盘旋钮及灵敏度旋钮使得电桥指针为零。第140页,课件共178页,创作于2023年2月

例如量程开关放在100Ω位置,电桥的读数第一位为0.8,第二位为0.089,则

Rx=100×(0.8+0.089)=88.9Ω

即被测量Rx=量程开关指示值×电桥读数值各种电桥的原理基本相同,但每种电桥的表盘可能会有差异,实际使用时应参考电桥使用说明书进行读数或计算。第141页,课件共178页,创作于2023年2月中级维修电工考题1.电桥使用完毕后应将检流计锁扣锁住,防止()。A.电桥丢失B.悬丝被振坏C.烧坏线圈D.烧坏检流计2.用单臂直流电桥测量一估算为12欧的电阻,比例臂应选()A1B0.1C0.01D0.0013.直流双臂电桥可以精确测量()的电阻。(A)1Ω以下(B)10Ω以上(C)100Ω以上(D)100KΩ以上4.双臂直流电桥主要用来测量()。(A)大电阻(B)中电阻(C)小电阻(D)小电流BCAC第142页,课件共178页,创作于2023年2月5.欲精确测量中等电阻的阻值,应选用()。A:万用表B:单臂电桥C:双臂电桥D:兆欧表6.用电桥测电阻时,电桥与被测电阻的连接应用()的导线。(A)较细较短(B)较粗较长(C)较细较长(D)较粗较短7.电桥所用的电池电压超过电桥说明书上要求的规定值时,可能造成电桥的()。A:灵敏度上升B:灵敏度下降C:桥臂电阻被烧坏D:流计被击穿8.单臂电桥测量时,当检流计指零时,用比例臂电阻值()比例臂的倍率,就是被测电阻的阻值。A、加B、减C、乘以D、除以

BD

C

C

第143页,课件共178页,创作于2023年2月1.6兆欧表

1.6.1工作原理

兆欧表的测量机构示意图如图所示。它有两个可动线圈,两个线圈成一定角度固定在轴上,固定部分是永久磁铁。当线圈通以电流时,两个线圈受电磁力作用产生的力矩相反,一个是转动力矩,一个是反作用力矩,平衡时,两力矩相等。可以证明,指针的偏转与两电流的比值成正比,即α=K(I1/I2),所以该测量机构称为比率计。第144页,课件共178页,创作于2023年2月兆欧表又称摇表,是测量高电阻的仪表,一般用来测量电机、电缆、变压器和其它电气设备的绝缘电阻。常用的兆欧表有ZC-7、ZC-11、ZC-25等型号,兆欧表的额定电压有250V、500V、100V、2500V等几种,测量范围有50、1000、2000M

等几种。第145页,课件共178页,创作于2023年2月

利用比率计制成的兆欧表,其原理电路如图所示。

由图可以看出,被测电阻Rx与测量机构中的可动线圈1串联,流过可动线圈1的电流I1为流过线圈2的电流为第146页,课件共178页,创作于2023年2月以上两式中的Rc和RV为附加电阻,则

由上式可以看出,兆欧表的偏转角与发电机的电压及线圈的电流无关,只与被测电阻有关,兆欧表的指针偏转直接反映被测电阻的大小。第147页,课件共178页,创作于2023年2月

兆欧表的接线端钮有3个,分别标有“G(屏)”、“L(线)”、“E(地)”。被测的电阻接在L和E之间,G端的作用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在进行一般测量时,把被测绝缘物接在L、E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时,为了准确地测出绝缘材料内部的绝缘电阻,就必须使用G端。

选择兆欧表,主要是选择它的额定电压和测

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