萬用表、鉗形電流表、核相儀、搖表的使用方法及安全注意事項.doc

第一章：電 工 測 量一、電工常用攜帶式儀表的應用電工常用攜帶式儀表主要有萬用表、鉗形電流表及兆歐表。（一）萬用表的應用萬用表可用來測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻、電感、電容。音頻電平及晶體三極管的電流放大系數(shù)值等。如下圖所示：指針式萬用表數(shù)字式式萬用表1萬用表的使用方法（1）端鈕（或插孔）選擇要正確：紅色測試棒連結(jié)線要接到紅色端鈕上（或標有“+”號的插孔內(nèi)），黑色測試棒連結(jié)線要接到黑色端鈕上（或標有“-”號的插孔內(nèi)）。有的萬用表備有交直流電壓為2500V的測量端鈕，使用時黑色測試棒仍接黑色端鈕，而紅色測試棒接到2500V的端鈕上。（2）轉(zhuǎn)換開關位置選擇要正確：根據(jù)測量對象轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)到相應的位置，有的萬用表面板上有兩個轉(zhuǎn)換開關，一個選擇測量種類，一個選擇測量量程。使用時應先選擇測量種類，然后選擇測量量程。（3）量程選擇要合適：根據(jù)被測量的大致范圍，將轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)至適當?shù)牧肯奚?，若測量電壓或電流時，最好使指針指在量程的1/2至2/3的范圍內(nèi)，這樣讀數(shù)較為準確。（4）正確進行讀數(shù)：在萬用表的標度盤上有很多標度尺，它們分別適用于不同的被測對象。因此測量時在對應的標度尺上讀數(shù)的同時也應注意標度尺讀數(shù)和量程檔的配合，以避免差錯。（5）歐姆檔的正確使用：（a）選擇合適的倍率檔：測量電阻時，倍率檔的選擇應以使指針停留在刻度線較稀的部分為宜，指針越接近標度尺的中間部分，讀數(shù)越準確，越向左、刻度線越密，讀數(shù)的準確度越差。（b）凋零：測量電阻之前，應將兩根測試棒碰在一起，同時轉(zhuǎn)動“調(diào)零旋鈕”，使指針剛好指在歐姆標度尺的零位上，這一步驟稱為歐姆檔調(diào)零。每換一次歐姆檔，測量電阻之前都要重復這一步驟，從而保證了測量的準確性，如果指針不能調(diào)到零位，說明電池電壓不足，需要更換。（c）不能帶電測量電阻：測量電阻時萬用表是電池供電的，被測電阻決不能帶電，以免損壞表頭。（d）注意節(jié)省干電池：在使用歐姆檔間歇中，不要讓兩根測試棒短接，以免浪費電池。2使用萬用表應注意的事項（1）使用萬用表時要注意手不可觸及測試棒的金屬部分，以保證安全和測量的準確度。（2）在測量較高電壓或大電流時，不能帶電轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關，否則有可能使開關燒壞。（3）萬用表用完以后，應將轉(zhuǎn)換開關轉(zhuǎn)到“空檔”或“OFF”檔，表示已關斷。有的表沒有上述兩檔時可轉(zhuǎn)向交流電壓最高量程檔，以防下次測量時疏忽而損壞萬用表。（4）平時要養(yǎng)成正確使用萬用表的習慣，每當測試棒接觸被測線路前應再一次全面檢查，看看各部分位置是否有誤，確實沒有問題時再進行測量。（二）鉗形電流表的應用鉗形電流表按結(jié)構原理不同分為磁電式和電磁式兩種，磁電式可測量交流電流和交流電壓；電磁式可測量交流電流和直流電流。1鉗形電流表的使用方法和使用時應注意的事項（1）在進行測量時用手捏緊扳手即張開，被測載流導線的位置應放在鉗口中間，防止產(chǎn)生測量誤差，然后放開扳手，使鐵心閉合，表頭就有指示。（2）測量時應先估計被測電流或電壓的大小，選擇合適的量程或先選用較大的量程測量，然后再視被測電流、電壓大小減小量程，使讀數(shù)超過刻度的1/2，以便得到較準確的讀數(shù)。（3）為使讀數(shù)準確，鉗口兩個面應保證很好的接合，如有雜聲，可將鉗口重新開合一次，如果聲音依然存在，可檢查在接合面上是否有污垢存在，如有污垢，可用汽油擦干凈。（4）測量低壓可熔保險器或低壓母線電流時，測量前應將鄰近各相用絕緣板隔離，以防鉗口張開時可能引起相間短路。（5）有些型號的鉗形電流表附有交流電壓刻度，測量電流、電壓時應分別進行，不能同時測量。（6）不能用于高壓帶電測量。（7）測量完畢后一定要把調(diào)節(jié)開關放在最大電流量程位置，以免下次使用時由于未經(jīng)選擇量程而造成儀表損壞。（8）為了測量小于5A以下的電流時能得到較準確的讀數(shù)，在條件許可時可把導線多繞幾圈放進鉗口進行測量，但實際電流數(shù)值應為讀數(shù)除以放進鉗口內(nèi)的導線根數(shù)。2鉗形電流表在幾種特殊情況下的應用（1）測量繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子電流：用鉗形電流表測量繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子電流時，必須選用電磁系表頭的鉗形電流表，如果采用一般常見的磁電系鉗形表測量時，指示值與被測量的實際值會有很大的出入，甚至沒有指示，其原因是磁電系鉗形表的表頭與互感器二次線圈連接，表頭電壓是由二次線圈得到的。根據(jù)電磁感應原理可知，互感電動勢為E24.44fWm，由公示不難看出，互感電動勢的大小與頻率成正比。當采用此種鉗形表測量轉(zhuǎn)子電流時，由于轉(zhuǎn)子上的頻率較低，表頭上得到的電壓將比測量同樣工頻電流時的電壓小的多(因為這種表頭是按交流50Hz的工頻設計的)。有時電流很小，甚至不能使表頭中的整流元件導通，所以鉗形表沒有指示，或指示值與實際值有很大出入。如果選用電磁系的鉗形表，由于測量機構沒有二次線圈與整流元件，被測電流產(chǎn)生的磁通通過表頭，磁化表頭的靜、動鐵片，使表頭指針偏轉(zhuǎn)，與被測電流的頻率沒有關系，所以能夠正確指示出轉(zhuǎn)子電流的數(shù)值。（2）用鉗形電流表測量三相平衡負載時，鉗口中放入兩相導線時的電流指示值與放入一相時電流的指示值相同。用鉗形電流表測量三相平衡負載時，會出現(xiàn)一種奇怪現(xiàn)象，即鉗口中放入兩相導線時的指示值與放入一相導線時的指示值相同，這是因為在三相平衡負載的電路中，每相的電流值相等，用下列公示表示Iu=Iv=Iw。若鉗口中放入一相導線時，鉗形表指示的是該相的電流值，當鉗口中放入兩相導線時，該表所指示的數(shù)值實際上是兩相電流的相量之和，按照相量相加的原理，I1+I3=-I2,因此指示值與放入一相時相同。如果三相同時放入鉗口中，當三相負載平衡時，I1+I2+I3=0，即鉗形電流表的讀數(shù)為零。（三）兆歐表的使用兆歐表俗稱搖表或搖電箱，是一種簡便的常用的測量高電阻直接式攜帶型搖表，用了測量電路、電機繞組、電纜及電氣設備等的絕緣電阻。表盤的上標尺刻度以“M”為單位。分手搖發(fā)電機型、用交流電作電源型及用晶體管直流電源變換器作電源的晶體管兆歐表。目前常用的是手搖發(fā)電機型。1怎樣用兆歐表測量絕緣電阻（1）線路間絕緣電阻的測量：被測兩線路分別接在線路端鈕“L”上和地線端鈕“E”上，用左手穩(wěn)住搖表，右手搖動手柄，速度由慢逐漸加快，并保持在每分鐘120轉(zhuǎn)左右，持續(xù)一分鐘，讀出兆歐數(shù)。（2）線路對地間絕緣電阻的測量：被測線路接于“L”端鈕上，“E”端鈕與地線相接，測量方法同上。（3）電動定子繞組與機殼間絕緣電阻的測量：定子繞組接“L”端鈕上，機殼與“E”端鈕連接。（4）電纜纜心對纜殼間絕緣電阻的測量：將“L”端鈕與纜心連接，“E”端鈕與纜殼連接，將纜心與纜殼之間的內(nèi)層絕緣物接于屏蔽端鈕“G”上，以消除因表面漏電而引起的測量誤差。2兆歐表使用時應注意的事項（1）在進行測量前先切斷被測線路或設備電源，并進行充分放電（約需23分鐘）以保障設備及人身安全。（2）兆歐表接線柱與被測設備間連接導線不能用雙股絕緣線或絞線，應用單股線分開單獨連接，避免因絞線絕緣不良而引起測量誤差。（3）測量前先將兆歐表進行一次開路和短路試驗，檢查兆歐表是否良好。若將兩連接線開路，搖動手柄，指針應指在“”（無窮大）處；把兩連接線短接，指針應指在“0”處。說明兆歐表是良好的，否則兆歐表是有毛病的。（4）測量時搖動手柄的速度由慢逐漸加快并保持每分鐘120轉(zhuǎn)左右的速度持續(xù)一分鐘左右，這時才是準確的讀數(shù)。如果被測設備短路、指針指零，應立即停止搖動手柄，以防表內(nèi)線圈發(fā)熱損壞。（5）測量電容器及較長電纜等設備的絕緣電阻后，應立即將“L”端鈕的連接線斷開，以免被測設備向兆歐表倒充電而損壞儀表。（6）禁止在雷電時或在鄰近有帶高壓電的導線或設備時用兆歐表進行測量。只有在設備不帶電又不可能受其他電源感應而帶電時才能進行測量。（7）兆歐表量程范圍的選用一般應注意不要使其測量范圍過多的超出所需測量的絕緣電阻值，以免讀數(shù)產(chǎn)生較大的誤差。例如一般測量低壓電器設備的絕緣電阻時可選用0-200M量程的表，測量高壓電器設備或電纜時可選用0-2000M量程的表?？潭炔皇菑牧汩_始，而且從1M或2M起始的兆歐表一般不宜用來測量低壓電器設備的絕緣電阻。（8）測量完畢后，在手柄未完全停止轉(zhuǎn)動和被測對象沒有放電之前，切不可用手觸及被測對象的測量部分并拆線，以免觸電。3怎么選用兆歐表（1）目前常用國產(chǎn)兆歐表的型號與規(guī)格如表11所示。表中所列為手搖發(fā)電機型，最高電壓為2500V，最大量程為10000M。若需要更高電壓和更大量程的可選用上海生成的新型ZC30型晶體兆歐表，其額定電壓可達5000V，量程為100000M。（2）兆歐表的選擇：兆歐表的選用主要是選擇兆歐表的電壓及其測量范圍，表12列出了在不同情況下選擇兆歐表的要求。表11 常用兆歐表的型號與規(guī)格型號額定電壓（V）級別量程范圍(M)ZC 11-61001.00-20ZC 11-72501.00-50ZC 11-85001.00-100ZC 11-9501.00-200ZC 25-22501.00-250ZC 25-35001.00-500ZC 25-410001.00-1000ZC 11-35001.00-2000ZC 11-1025001.50-25000ZC 11-410001.00-5000ZC 11-525001.50-10000表12兆歐表的電壓及測量范圍的選擇被測對象被測設備的額定電壓（V）所選兆歐表的電壓（V） 弱電設備、線路的絕緣電阻100以上50100線圈的絕緣電阻500以下500線圈的絕緣電阻500以上1000發(fā)電機線圈的絕緣電阻380以下1000電力變壓器、發(fā)電機、電動機絕緣電阻500以上10002500電氣設備的絕緣電阻500以下5001000電氣設備的絕緣電阻500以上2500瓷瓶、母線、刀閘的絕緣電阻25005000二、直流電阻的測量（一）電壓、電流表法對于中直電阻（1106）可用電壓、電流表法測量，其阻值可用下式求得 RX=U/I式中 RX被測電阻，U、I電壓、電流表的讀數(shù)。（二）萬用表法和歐姆表法1用萬用表法測量電阻間簽名萬用表的應用。2歐姆表法：歐姆表是用來直接測量中值電阻的直讀式儀表，它的原理線路及正確適用都基本上與萬用表法的電阻檔一樣。（三）直流單臂電橋（惠斯頓電橋）測量法直流單臂電橋的主要特點是靈敏度高，可以獲得高度準確的測量結(jié)果，適用于測量1106的中值電阻。它是一種較量儀器，不能直讀，當電橋平衡后測量結(jié)果從公式Rx（R1/R2）R3計算得出，式中Rx被測電阻，R1/R2-比例臂，R3比較臂。1用QJ23型攜帶式直流單臂電橋測量直流電阻的方法：在使用前先要熟悉電橋面板上各元件的作用，如上圖所示，面板右邊四個轉(zhuǎn)換盤為R3的四位讀數(shù)盤，左上邊的轉(zhuǎn)換盤為比例臂R1/R2，左下邊的為檢流計G、B+、B-為外接電源接線柱，內(nèi)、中、外三個接線柱有如下的作用：電橋不用時，用連接片短接內(nèi)、中接線柱把檢流計封住，測量電阻時，短接中、外接線柱即可，若使用外部檢流計時，取掉短接片，從內(nèi)柱和外柱引入即可。測量步驟如下：（1）將被測電阻用萬用表測量，確定電阻大致范圍，加入測得阻值為5左右，從該電阻所標的參數(shù)可知是金屬膜電阻，5.15，測量該電阻是否符合要求。（2）短接中、外接線柱，打開檢流計鎖扣，如果檢流計指針不在零位，應旋動機械調(diào)零裝置，使指針指零，再旋緊鎖扣。（3）將被測電阻按下圖所示接入電橋。（4）從表13中所列出的QJ23型電橋比例臂的倍律與相對誤差關系中可知，選用電橋的列出應大于被測電阻，選用電橋誤差應略小于被測電阻所允許的誤差，這樣測量的電阻值準確度高，倍率選用0.001檔，被測電阻范圍為19.999，相對誤差為1，滿足要求。表1-3 QJ23電橋比例臂的倍率與相對誤差關系倍率R2 ()相對誤差x 0.1 x 1 x 10102-999900.2x 0.0110-99.990.5x 100105-9999000.5x 0.0011-9.9991x 1000106-99990001（5）將R1/R2比例臂轉(zhuǎn)到0.001檔，比例臂R3的四位讀數(shù)盤轉(zhuǎn)到5000的位置上，這時電橋本身的測量誤差為1，小于5。（6）松開檢流計的鎖緊旋鈕，先按下電源按鈕B并鎖住，再按下檢流計按鈕GA，此時若檢流計指針向標度尺“+”端偏轉(zhuǎn)，應增大比較臂R3的電阻值，若向“-”端偏轉(zhuǎn)，應減小R3電阻值，如此反復調(diào)節(jié)，直到檢流計指到零位為止。假若此時比較臂四個讀數(shù)盤的數(shù)值為5214，根據(jù)公式：RxR3 x R1/R20.001*52145.214（）電阻5.15的阻值范圍為4.8455.355，此電阻測得結(jié)果符合要求。2使用單臂電橋應注意的事項（1）根據(jù)被測電阻值的大小及對測量誤差的要求，參照說明書上表格中規(guī)定，選擇相應的比例臂（倍率）。（2）電池電壓不足會影響電橋的靈敏度，所以如發(fā)現(xiàn)電池電壓不足時應調(diào)換。當采用外接電源時，必須注意極性，且勿使電壓超過規(guī)定值，否則可能燒壞橋臂電阻，這時可在電源電路中串接一個可調(diào)保護電阻以便降壓。（3）測量端與被測電阻間的連接導線應盡量短而粗，連接牢靠、漆膜應刮凈，避免采用線夾，以提高測量精度。（4）在測量具有電感的電阻（例如電機或變壓器繞組的電阻）時，應先接通電源，再按檢流計按鈕，斷開時應先斷開檢流計按鈕，再斷開電源，以免線圈的自感電動勢打壞檢流計。（5）電橋不用時應將檢流計鎖住并短接內(nèi)、中接線柱，以免在搬動時震斷吊絲。（6）在調(diào)節(jié)比較臂電阻的過程中，電橋還未接近平衡狀態(tài)時，流過檢流計的電流可能較大，這時應松開檢流計按鈕。只能每次調(diào)節(jié)后，短時按下按鈕，以保護檢流計不至于損壞。（7）對具有電容的設備進行測量時，應先放電后再測量。（四）直流雙臂電橋（凱爾文電橋）測量法直流雙臂電橋是用來測量10-51之間的小阻值電阻的常用儀器。測量的準確度高。1直流雙臂電橋測量電阻的方法以用QJ103型雙電橋測量100kW三相交流異步電動機定子繞組的組織為例來介紹。（1）打開檢流計的鎖扣，如指針不在零位，應旋動機械調(diào)零裝置使指針指零，再旋緊鎖扣。（2）注意電壓端鈕P1、P2一定要接在電流端鈕C1、C2的內(nèi)側(cè)。（3）估計一下定子繞組阻值的大致范圍，對于100kW電動機定子繞組阻值，假設大約為0.050.2之間。查表14倍率應為X10，誤差為2。（4）將比例臂R1/R2（倍率旋鈕）轉(zhuǎn)向X10檔，將比較臂Rn（標準電阻讀數(shù)盤）調(diào)到0.015左右，松開檢流計鎖緊旋鈕，先按下電源按鈕B并鎖住，再用左手按檢流計按鈕GA，此時若檢流計指針指向標度尺“+”端偏轉(zhuǎn)，應增大比較臂的電阻值。若向“-”端偏轉(zhuǎn)應減小比較臂的電阻值。如此反復調(diào)節(jié)Rn，直到檢流計指向零位為止。此時若比較臂的轉(zhuǎn)盤指針指到0.0127時，則根據(jù)公式：RxRnR2/R110*0.01270.127（）表14 QJ103型電橋比例臂的倍率與相對誤差關系倍率Rx （）相對誤差x 0.010.0001-0.001120x 0.10.001-0.0112x 10.01-0.112x 100.1-1.12x 1001-1122使用直流雙臂電橋應注意事項在使用雙臂電橋時，除了應遵守前面介紹使用單臂電橋有關注意事項外，還應注意以下幾點：（1）雙臂電橋連接被測電阻Rx用四根導線，有電位接頭P1、P2，電流接頭C1、C2，在接線時，P1、P2兩根引線應接在被測電阻的內(nèi)側(cè)。（2）雙臂電橋測量電阻時工作電流較大，電源容量要大，可用蓄電池做外接電源。測量時操作速度要快，測量結(jié)束時應立即關斷電源。QJ44型直流電阻電橋?qū)嶋H使用工作電源按鈕B指零儀按鈕G工作開關調(diào)零旋鈕靈敏度旋鈕倍率讀數(shù)步進讀數(shù)C11外接工作電源檢流計外接指零插座滑線讀數(shù)盤P11P21C21. 主要技術指標2.1主要參數(shù)：如下表所示2.2基本誤差允許極限： Elim = C % (RN /10+ X ) 式中：Elim基本誤差允許極限， RN 基準值， C準確度等級指數(shù)， X測量盤示值。倍率有效量程分辨力準確度等級指數(shù)（C）基準值（RN）有效量程0.010.011.1000m0.511 m0.011.1000m0.10.111.000 m50.510 m0.111.000 m11110.00m500.2100 m1110.00m100.011.1000m50010.011.1000m1000.111.0005m100.111.000表12.3使用環(huán)境條件：a 參比值：溫度201.5C, 相對濕度4060b 標稱值：溫度2015C, 相對濕度25802.4指零儀： a.內(nèi)附指零儀有機械和電氣調(diào)零裝置，靈敏度可以調(diào)節(jié)。 b.阻尼時間：不大于4秒。c.靈敏度：電橋從平衡點開始，電阻值偏離一個等級指數(shù)值時，指零儀指針偏轉(zhuǎn)應不小于2格。d.噪音：指針抖動不大于1/3格。e.在電橋背面電池盒內(nèi)裝有外接指零儀插座。2.5 電源：電橋工作電源為R20型（1）1.5v干電池6節(jié)并聯(lián)使用，指零儀電源為6F22 型9v疊層電池。3.基本工作原理QJ44型是典型的雙臂電橋又稱凱爾文電橋線路。其中倍率臂由對稱的七對電阻組成。測量臂由一個進盤和一個滑盤組成。主要電阻元件采用低溫度系數(shù)錳銅絲繞制而成，并經(jīng)嚴格工藝處理和長期人工老化，準確度高，穩(wěn)定性好。指零儀采用JZ2B調(diào)制型直流放大器，靈敏度高，噪音小，可靠性好，耗電省。+4.使用方法4.1準備在電橋背面電池盒內(nèi)按極性裝入6節(jié)R20型和1節(jié)6F22型干電池。當電橋工作電源采用外接時，內(nèi)裝R20型電池應全部取出。將指零儀電源開關“BG” 撥到“通”位置，5分鐘后調(diào)節(jié)“調(diào)零”旋鈕，使指針指“0”。將倍率盤和測量盤來回旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使開關、滑盤接觸良好。4.2測量將被測量電阻，按四端鈕法接入電橋的C1、P1、P2、C2接線柱，其中AB之間為被測電阻。測量0.1以下電阻時，測量用連接導線電阻應大于0.01。估計被測電阻值大小，適當選擇倍率盤和測量盤，按下“G”、“B”按鈕，同時調(diào)節(jié)測量盤，使指零儀重新指零，此時電橋平衡，被測電阻RX為： RX倍率測量盤（步進盤滑線盤）示值。指零儀靈敏度開始時應放在較低位置，電橋初步平衡后再提高，這樣既能縮短測量時間又防止指零儀指針的損壞。4.3快速測量在測量變壓器等線圈直流電阻時，由于電感反電勢影響，不僅測量時間長，而且容易損壞電橋。如果配用本廠生產(chǎn)的ZY9624型雙橋快速測量附加器，則測量不僅快速、準確、直觀，而且安全可靠。5.注意事項5.1測量0.1以下電阻時“B”按鈕應間歇使用，以節(jié)約用電。在測量帶電感的直流電阻時，應先按“B”，再按“G”；測量完畢，應先放“G”,后放“B”。5.2 在測量大中型變壓器線圈直流電阻時，必須將四根測量導線絞合在一起，以提高對電磁場和地磁場的抗干擾能力。最好采用接觸良好的外接電源供電，消除不穩(wěn)定因素。5.3電橋使用完畢，應將“B”和“G”按鈕復位，“BG”開關應關掉。電橋長期不用，應將所有電池取出。5.4電橋貯放環(huán)境：溫度535C，相對濕度2580，空氣中無腐蝕性氣體，避免陽光直射。三、接地電阻的測量1、接地電阻測量 被測接地E（C2、P2）和電位探針P1及電流探針C1依直線彼此相距20米，使電位探針處于E、C中間位置，按要求將探針插入大地。用專用導線將端子E（C2、P2）、P1、C1與探針所在位置對應連接。開啟電源開關“ON”，選擇合適檔位輕按一下鍵，該檔指示燈亮，表頭LCD顯示的數(shù)值即為被測得的接地電