常用電工儀表及測(cè)量

關(guān)于常用電工儀表及測(cè)量第一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.1電工測(cè)量的基本知識(shí)2.1.1常用名詞術(shù)語(yǔ)電工儀表與電氣測(cè)量常用名詞術(shù)語(yǔ)見(jiàn)表2-1。第二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日表2-1電工儀表與電氣測(cè)量常用名詞術(shù)語(yǔ)第三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.1.2常用電工儀表的種類(lèi)、特點(diǎn)及用途

1.電工儀表概述電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試及檢修過(guò)程中,要借助各種電工儀器儀表對(duì)電流、電壓、電阻、電能、電功率等進(jìn)行測(cè)量,稱(chēng)之為電工測(cè)量。第四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.電工儀表的分類(lèi)電工儀表的種類(lèi)繁多,分類(lèi)方法也各有不同。按照電工儀表的結(jié)構(gòu)和用途,大體上可以分為以下五類(lèi)。

(1)指示儀表類(lèi):直接從儀表指示的讀數(shù)來(lái)確定被測(cè)量的大小。

(2)比較儀器類(lèi):需在測(cè)量過(guò)程中將被測(cè)量與某一標(biāo)準(zhǔn)量比較后才能確定其大小。第五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)數(shù)字式儀表類(lèi):直接以數(shù)字形式顯示測(cè)量結(jié)果,如數(shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字頻率計(jì)。

(4)記錄儀表和示波器類(lèi):如記錄儀、光線示波器。

(5)擴(kuò)大量程裝置和變換器:如分流器、附加電阻、電流互感器、電壓互感器。第六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

常用的指示儀表可按以下方法分類(lèi):(1)按儀表的工作原理分類(lèi),主要有電磁式、電動(dòng)式和磁電式指示儀表,其他還有感應(yīng)式、振動(dòng)式、熱電式、熱線式、靜電式、整流式、光電式和電解式等類(lèi)型的指示儀表。

(2)按測(cè)量對(duì)象的種類(lèi)分類(lèi),主要有電流表(又分安培表、毫安表、微安表)、電壓表(又分為伏特表、毫伏表等)、功率表、頻率表、歐姆表、電度表等。第七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)按被測(cè)電流種類(lèi)分類(lèi),有直流儀表、交流儀表、交直流兩用儀表。

(4)按使用方式分類(lèi),有安裝式儀表和可攜式儀表。

(5)按儀表的準(zhǔn)確度分類(lèi),指示儀表的準(zhǔn)確度可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個(gè)等級(jí)。儀表的級(jí)別即儀表準(zhǔn)確度的等級(jí)。第八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(6)按使用環(huán)境條件分類(lèi),指示儀表可分為A、B、C三組。

A組:工作環(huán)境為0～+40℃,相對(duì)濕度在85%以下。

B組:工作環(huán)境為-20～+50℃,相對(duì)濕度在85%以下。

C組:工作環(huán)境為-40～+60℃,相對(duì)濕度在98%以下。

(7)按對(duì)外界磁場(chǎng)的防御能力分類(lèi),指示儀表有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4個(gè)等級(jí)。第九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.1.3測(cè)量的準(zhǔn)確性及誤差分析

1.絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差絕對(duì)誤差是指儀表的指示值與被測(cè)量的實(shí)際值之間的差值。相對(duì)誤差是指絕對(duì)誤差和被測(cè)量的實(shí)際值之比的百分?jǐn)?shù)值。

2.儀表的準(zhǔn)確度規(guī)定以最大的引用誤差表示儀表的準(zhǔn)確度,即

第十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日表2-2儀表的準(zhǔn)確度和基本誤差第十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日3.測(cè)量的準(zhǔn)確性衡量測(cè)量的準(zhǔn)確性,通常采用相對(duì)誤差表示,即

式中,ΔA為絕對(duì)誤差,即儀表的指示值與被測(cè)量實(shí)際值之差;A0為被測(cè)量實(shí)際值。第十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.2電氣參數(shù)的測(cè)量2.2.1測(cè)量?jī)x表的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.磁電式儀表的工作原理磁電式儀表的結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。

磁電式儀表的工作原理是永久磁鐵的磁場(chǎng)與通有直流電流的可動(dòng)線圈相互作用而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩,使可動(dòng)線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)。第十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.1磁電式儀表的結(jié)構(gòu)第十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(1)磁電式儀表有以下優(yōu)點(diǎn):標(biāo)度均勻,靈敏度和準(zhǔn)確度較高,讀數(shù)受外界磁場(chǎng)的影響小。

(2)磁電式儀表的缺點(diǎn)如下:表頭本身只能用來(lái)測(cè)量直流量(當(dāng)采用整流裝置后也可用來(lái)測(cè)量交流量),過(guò)載能力差。第十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)使用磁電式儀表的注意事項(xiàng)有:測(cè)量時(shí),電流表要串聯(lián)在被測(cè)的支路中,電壓表要并聯(lián)在被測(cè)電路中;使用直流表,電流必須從“+”極性端進(jìn)入,否則指針將反向偏轉(zhuǎn);一般的直流電表不能用來(lái)測(cè)量交流電,儀表誤接交流電時(shí),指針雖無(wú)指示,但可動(dòng)線圈內(nèi)仍有電流通過(guò),若電流過(guò)大,將損壞儀表;磁電式儀表過(guò)載能力較低,注意不要過(guò)載。第十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.電磁式儀表的工作原理電磁式儀表的結(jié)構(gòu)如圖2.2所示。

(1)電磁式儀表有以下優(yōu)點(diǎn):適用于交直流測(cè)量,過(guò)載能力強(qiáng),可無(wú)需輔助設(shè)備而直接測(cè)量大電流,可用來(lái)測(cè)量非正弦量的有效值。

(2)電磁式儀表的缺點(diǎn)如下:標(biāo)度不均勻,準(zhǔn)確度不高,讀數(shù)受外磁場(chǎng)影響。第十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.2電磁式儀表的結(jié)構(gòu)第十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日3.電動(dòng)式儀表的工作原理電動(dòng)式儀表的結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。電動(dòng)式儀表的工作原理是:儀表由固定線圈(電流線圈與負(fù)載串聯(lián),以反映負(fù)載電流)和可動(dòng)線圈(電壓線圈串聯(lián)一定的附加電阻后與負(fù)載并聯(lián),以反映負(fù)載電壓)所組成,當(dāng)它們通有電流后,由于載流導(dǎo)體磁場(chǎng)間的相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩使活動(dòng)線圈偏轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與彈簧反作用力矩平衡時(shí),便獲得讀數(shù)。

第十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.3電動(dòng)式儀表的結(jié)構(gòu)第二十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(1)電動(dòng)式儀表的優(yōu)點(diǎn):適用于交直流測(cè)量,靈敏度和準(zhǔn)確度比用于交流的其他儀表高,可用來(lái)測(cè)量非正弦量的有效值。

(2)電動(dòng)式儀表的缺點(diǎn):標(biāo)度不均勻,過(guò)載能力差,讀數(shù)受外磁場(chǎng)影響大。第二十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.2.2測(cè)量?jī)x表的選用

1.電流的測(cè)量電流表是用來(lái)測(cè)量電路中的電流值的,按所測(cè)電流性質(zhì)可分為直流電流表、交流電流表和交直流兩用電流表。就其測(cè)量范圍而言,電流表又分為微安表、毫安表和安培表。

第二十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.4電流表擴(kuò)大量程電路第二十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日1)電流表

(1)電流表的工作原理。電流表有磁電式、電磁式、電動(dòng)式等類(lèi)型,它們被串接在被測(cè)電路中使用。儀表線圈通過(guò)被測(cè)電路的電流使儀表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),用指針偏轉(zhuǎn)的角度來(lái)反映被測(cè)電流的大小。并聯(lián)電阻起分流作用,稱(chēng)為分流電阻或分流器,如圖2.4所示。第二十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)電流表的選擇。測(cè)量直流電流時(shí),可使用磁電式、電磁式或電動(dòng)式儀表,其中磁電式儀表使用較為普遍。第二十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)電流表的使用。在測(cè)量電路電流時(shí),一定要將電流表串聯(lián)在被測(cè)電路中。磁電式儀表一般只用于測(cè)量直流電流,測(cè)量時(shí)要注意電流接線端的“+”、“-”極性標(biāo)記,不可接錯(cuò),以免指針?lè)创?損壞儀表。對(duì)于有兩個(gè)量程的電流表,它具有三個(gè)接線端,使用時(shí)要看清楚接線端量程標(biāo)記,根據(jù)被測(cè)電流大小選擇合適的量程,將公共接線端一個(gè)量程接線端串聯(lián)在被測(cè)電路中。第二十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(4)電流表常見(jiàn)的故障及處理方法。電流表比較常見(jiàn)的故障是表頭過(guò)載。當(dāng)被測(cè)電流大于儀表的量程時(shí),往往使表中的線圈、游絲因過(guò)熱而燒壞或使轉(zhuǎn)動(dòng)部分受撞擊損壞。為此,可以在表頭的兩端并聯(lián)兩只極性相反的二極管,以保護(hù)表頭。第二十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2)鉗形電流表通常,當(dāng)用電流表測(cè)量負(fù)載電流時(shí),必須把電流表串聯(lián)在電路中。但當(dāng)在施工現(xiàn)場(chǎng)需要臨時(shí)檢查電氣設(shè)備的負(fù)載情況或線路流過(guò)的電流時(shí),如果先把線路斷開(kāi),然后把電流表串聯(lián)到電路中,就會(huì)很不方便。此時(shí)應(yīng)采用鉗形電流表測(cè)量電流,這樣就不必把線路斷開(kāi),可以直接測(cè)量負(fù)載電流的大小了。第二十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.5鉗形電流表第二十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(1)鉗形電流表的工作原理。鉗形電流表是根據(jù)電流互感器的原理制成的,其外形像鉗子一樣,如2.5圖所示。

(2)使用鉗形電流表的注意事項(xiàng)。第三十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2.電壓的測(cè)量電壓表是用來(lái)測(cè)量電路中的電壓值的,按所測(cè)電壓的性質(zhì)分為直流電壓表、交流電壓表和交直兩用電壓表。就其測(cè)量范圍而言,電壓表又分為毫伏表、伏特表。

1)電壓表的工作原理磁電式、電磁式、電動(dòng)式儀表是電壓表的主要形式。第三十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2)電壓表的選擇電壓表的選擇原則和方法與電流表的選擇相同,主要從測(cè)量對(duì)象、測(cè)量范圍、要求精度和儀表價(jià)格等方面考慮。

3)電壓表的使用用電壓表測(cè)量電路電壓時(shí),一定要使電壓表與被測(cè)電壓的兩端并聯(lián),電壓表指針?biāo)緸楸粶y(cè)電路兩點(diǎn)間的電壓。第三十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

４)電壓表的選擇和使用注意事項(xiàng)電壓表及其量程的選擇方法與電流表相同,量程和儀表的等級(jí)要合適。電壓表必須與被測(cè)電路并聯(lián)。直流電壓表還要注意儀表的極性,表頭的“+”端接高電位,“-”端接低電位。電壓互感器的二次側(cè)絕對(duì)不允許短路;二次側(cè)必須接地。第三十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日3.功率的測(cè)量功率使用功率表進(jìn)行測(cè)量。

1)功率表的工作原理多數(shù)功率表是根據(jù)電動(dòng)式儀表的工作原理來(lái)測(cè)量電路功率的。

2)功率表的選擇在選擇功率表時(shí),首先要考慮的是功率表的量程,必須使其電流量程能允許通過(guò)負(fù)載電流,電壓量程能承受負(fù)載電壓。第三十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日3)功率表的使用

(1)功率表的正確接線。電動(dòng)式功率表指針的偏轉(zhuǎn)方向是由通過(guò)電流線圈的電流方向決定的,如果改變其中一個(gè)線圈中電流的方向,指針就將反轉(zhuǎn)。第三十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.6功率表的連接第三十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)三相平衡負(fù)載電路總功率的測(cè)量。三相平衡負(fù)載的每相負(fù)載所消耗的功率相同,只需用一只功率表測(cè)量一相負(fù)載的功率,然后乘以3即可得三相總功率。

(3)三相四線制電路總功率的測(cè)量。在三相四線制電路中,三相負(fù)載不平衡,要測(cè)量其總功率需使用三只功率表。第三十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日4.電能的測(cè)量電度表是計(jì)量電能的儀表,即能測(cè)量某一段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能。電度表按用途分為有功電度表和無(wú)功電度表兩種,它們分別計(jì)量有功功率和無(wú)功功率;按結(jié)構(gòu)分為單相表和三相表兩種。

1)電度表的結(jié)構(gòu)電度表的種類(lèi)雖不同,但其結(jié)構(gòu)是一樣的。它由兩部分組成:一部分是固定的電磁鐵,另一部分是活動(dòng)的鋁盤(pán)。電度表都有驅(qū)動(dòng)元件、轉(zhuǎn)動(dòng)元件、制動(dòng)元件、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)等部件。單相電度表的結(jié)構(gòu)如圖2.7所示。第三十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.7單相電度表的結(jié)構(gòu)示意圖第三十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(1)驅(qū)動(dòng)元件。驅(qū)動(dòng)元件由電壓元件(電壓線圈及其鐵心)和電流元件(電流線圈及其鐵心)組成。

(2)轉(zhuǎn)動(dòng)元件。轉(zhuǎn)動(dòng)元件由可動(dòng)鋁盤(pán)和轉(zhuǎn)軸組成。

(3)制動(dòng)元件。制動(dòng)元件是一塊永久磁鐵,在轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)力矩,使轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速與用電器的功率大小成正比。

(4)計(jì)算機(jī)構(gòu)。計(jì)算機(jī)構(gòu)又叫計(jì)算器,它由蝸桿、蝸輪、齒輪和字輪組成。

第四十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2)電度表的工作原理當(dāng)通入交流電,電壓元件和電流元件兩種交變的磁通穿過(guò)鋁盤(pán)時(shí),在鋁盤(pán)內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生渦流,渦流與電磁鐵的磁通相互作用,產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,使鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。第四十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日3)電度表的安裝和使用要求

(1)電度表應(yīng)按設(shè)計(jì)裝配圖規(guī)定的位置進(jìn)行安裝,應(yīng)注意不能安裝在高溫、潮濕、多塵及有腐蝕氣體的地方。

(2)電度表應(yīng)安裝在不易受震動(dòng)的墻上或開(kāi)關(guān)板上,墻面上的安裝位置以不低于1.8m為宜。

(3)為了保證電度表工作的準(zhǔn)確性,必須嚴(yán)格垂直裝設(shè)。

(4)電度表的導(dǎo)線中間不應(yīng)有接頭。第四十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(5)電度表在額定電壓下,當(dāng)電流線圈無(wú)電流通過(guò)時(shí),鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)不超過(guò)1轉(zhuǎn),功率消耗不超過(guò)1.5W。

(6)電度表裝好后,開(kāi)亮電燈,電度表的鋁盤(pán)應(yīng)從左向右轉(zhuǎn)動(dòng)。

(7)單相電度表的選用必須與用電器總瓦數(shù)相適應(yīng)。

(8)電度表在使用時(shí),電路不容許短路及用電器超過(guò)額定值的125%。

(9)電度表不允許安裝在10%額定負(fù)載以下的電路中使用。第四十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日4)電度表的接線

(1)單相電度表的接線。在低壓小電流電路中,電度表可直接接在線路上,如圖2.8(a)所示。在低壓大電流電路中,若線路負(fù)載電流超過(guò)電度表的量程,則須經(jīng)電流互感器將電流變小,即將電度表間接連接到線路上,接線方法如圖2.8(b)所示。第四十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.8單相電度表的接線方法

(a)直接接入式;(b)經(jīng)電流互感器接入式第四十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)三相二元件電度表的接連。三相二元件電度表的直接接線方式如圖2.9(a)所示,經(jīng)電流互感器的接線方法如圖2.9(b)、(c)、(d)所示。第四十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.9三相二元件電度表接線方法(a)直接接入;(b)經(jīng)電流互感器接入方法一;(c)經(jīng)電流互感器接入方法二;(d)經(jīng)電流互感器接入方法三第四十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)三相三元件電度表的接線。三相三元件電度表(用于三相四線制)的接線方法如圖2.10所示。第四十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.10三相三元件電度表的接線方法

(a)直接接入;(b)經(jīng)電流互感器接入;(c)經(jīng)電流互感器、電壓互感器接入;(d)三只單相電能表接入三相四線制接法第四十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.11無(wú)功電度表的接線方法

(a)直接接入;(b)經(jīng)電流互感器接入;(c)經(jīng)電流互感器、電壓互感器接入第五十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.11無(wú)功電度表的接線方法

(a)直接接入;(b)經(jīng)電流互感器接入;(c)經(jīng)電流互感器、電壓互感器接入第五十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日5)交流電度表常見(jiàn)故障及處理方法交流電度表的常見(jiàn)故障及處理方法如表2-3所示。第五十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日表2-3交流電度表常見(jiàn)故障及處理方法第五十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日6)新型電度表簡(jiǎn)介

(1)長(zhǎng)壽式機(jī)械電度表。長(zhǎng)壽式機(jī)械電度表是在充分吸收國(guó)內(nèi)外電度表設(shè)計(jì)、選材和制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的新型電度表,具有寬負(fù)載、長(zhǎng)壽命、低功耗、高精度等優(yōu)點(diǎn)。第五十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)靜止式電度表。靜止式電度表是借助于電子電能計(jì)量先進(jìn)的機(jī)理,繼承傳統(tǒng)感應(yīng)式電度表的優(yōu)點(diǎn),采用全屏蔽、全密封的結(jié)構(gòu),具有良好的抗電磁干擾性能,集節(jié)電、可靠、輕巧、高精度、高過(guò)載、防竊電等為一體的新型電度表。

(3)電卡預(yù)付費(fèi)電度表(機(jī)電一體化預(yù)付費(fèi)電度表)。第五十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(4)防竊型電度表。防竊型電度表是一種集防竊電與計(jì)量功能于一體的新型電度表,可有效地防止違章竊電行為,堵住竊電漏洞,給用電管理帶來(lái)了極大的方便。第五十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日5.萬(wàn)用表萬(wàn)用表又叫多用表、復(fù)用電表,它是一種可測(cè)量多種電量的多量程便攜式儀表。由于它具有測(cè)量種類(lèi)多,測(cè)量范圍寬,使用和攜帶方便,價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),因而常用來(lái)檢驗(yàn)電源或儀器的好壞,檢查線路的故障,判別元器件的好壞及數(shù)值等,應(yīng)用十分廣泛。第五十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

下面分別講述指針式、數(shù)字式萬(wàn)用表的結(jié)構(gòu)和使用方法。

1)指針式萬(wàn)用表下面以電工測(cè)量中常用的500型萬(wàn)用表為例,說(shuō)明其工作原理及使用方法。500型萬(wàn)用表的表頭靈敏度為40μA,表頭內(nèi)阻為3000Ω,其主要性能見(jiàn)表2-4,外形如圖2.12所示,電路原理圖如圖2.13所示。第五十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日表2-4500-B型萬(wàn)用表的性能第五十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.12500型萬(wàn)用表外形第六十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.13500型萬(wàn)用表電路原理圖第六十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(1)直流電流擋。萬(wàn)用表的直流電流擋實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多量程的直流電流表。由于其表頭的滿量程電流值很小,因而采用內(nèi)附分流器的方法來(lái)擴(kuò)大電流量程。量程越大,配置的分流電阻越小。多量程分流器有開(kāi)路式和閉路式兩種,500型萬(wàn)用表電路采用閉路式分流器,如圖2.14所示。第六十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

這種分流器的特點(diǎn)是:整個(gè)閉合電路的電阻不變,分流器電阻減少的同時(shí),表頭支路的電阻增大。這種形式的分流器與開(kāi)路式分流器相比較更適合于萬(wàn)用表,因?yàn)槿f(wàn)用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng),若開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸不好,開(kāi)路式分流器就會(huì)斷開(kāi),若此時(shí)通電就會(huì)造成表頭損壞。而在閉路式分流器中,接觸不好只不過(guò)使該擋電路不通,不會(huì)造成表頭的損壞。開(kāi)路式分流器如圖2.15所示。第六十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.14500型萬(wàn)用表直流電流測(cè)量電路第六十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.15開(kāi)路式分流器第六十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)直流電壓擋。萬(wàn)用表的直流電壓擋實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多量程的直流電壓表。它采用多個(gè)附加電阻與表頭串聯(lián)的方法來(lái)擴(kuò)大電壓量程。量程越大,配置的串聯(lián)電阻也越大。串聯(lián)附加電阻的方式有單獨(dú)式和共用式兩種,500型萬(wàn)用表電路采用共用式,如圖2.16所示。與圖2.17所示的單獨(dú)式附加電阻串聯(lián)方式相比,共用式具有電阻總值小的優(yōu)點(diǎn),若用電阻絲繞制還可以節(jié)省材料;其缺點(diǎn)是低量程電阻如燒斷,則高量程也不能使用。第六十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.16500型萬(wàn)用表的直流電壓測(cè)量電路第六十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.17單獨(dú)式附加電阻串聯(lián)方式第六十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)交流電壓擋。

用萬(wàn)用表測(cè)量交流電壓時(shí),先要將交流電壓經(jīng)整流器變換成直流后再送給磁電式表頭,即萬(wàn)用表的交流測(cè)量部分實(shí)際上是整流式儀表,其標(biāo)尺刻度是按正弦交流電壓的有效值標(biāo)出的。由于整流器在小信號(hào)時(shí)具有非線性,因而交流電壓低擋位的標(biāo)尺刻度起始的一小段不均勻。500型萬(wàn)用表的交流電壓測(cè)量電路如圖2.18所示。第六十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.18500型萬(wàn)用表的交流電壓測(cè)量電路第七十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.19500型萬(wàn)用表的直流電阻測(cè)量電路第七十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(4)直流電阻擋。萬(wàn)用表的直流電阻擋實(shí)際上是一個(gè)多量程的歐姆表,其測(cè)量電路如圖2.19所示,可簡(jiǎn)化為圖2.20。第七十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

圖2.20直流電阻測(cè)量電路的簡(jiǎn)化電路第七十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

假定圖2.20中1.9kΩ調(diào)零電阻的動(dòng)觸點(diǎn)位于右邊0.9kΩ左邊1kΩ處,當(dāng)外電路短接時(shí)(Rx=0),指針應(yīng)在滿偏位置;當(dāng)外電路斷開(kāi)(Rx=∞)時(shí),指針應(yīng)在機(jī)械調(diào)零點(diǎn)位置;外電路電阻不同,通過(guò)表頭的電流值也不同,即(2-1)第七十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日改變電阻擋的量程,可采用以下兩種方法。①保持電源電動(dòng)勢(shì)不變,改變分流電阻值。第七十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日②改變分流電阻的同時(shí),提高電源電動(dòng)勢(shì),如500型萬(wàn)用表置×10k擋,電源電壓即提高到10V左右,同時(shí)增大串聯(lián)電阻,使表頭內(nèi)阻增加為100kΩ,并切斷分流電阻,表頭靈敏度增至100μA,這樣就可以得到歐姆中心值為100kΩ的擋位。由于高阻倍率擋的電壓達(dá)到10V,因而常采用體積較小的積層電池。第七十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(5)指針式萬(wàn)用表的使用方法。①使用前的準(zhǔn)備。②電流的測(cè)量。③電壓的測(cè)量。④電阻的測(cè)量。第七十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日⑤使用萬(wàn)用表有以下注意事項(xiàng):·量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)必須正確選擇被測(cè)量電量的擋位,不能放錯(cuò);禁止帶電轉(zhuǎn)換量程開(kāi)關(guān);切忌用電流擋或電阻擋測(cè)量電壓。

·在測(cè)量電流或電壓時(shí),如果對(duì)于被測(cè)量電流、電壓的大小心中無(wú)數(shù),則應(yīng)先選最大量程,然后再換到合適的量程上測(cè)量。第七十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日·測(cè)量直流電壓或直流電流時(shí),必須注意極性。

·測(cè)量電流時(shí),應(yīng)特別注意必須把電路斷開(kāi),將表串接于電路之中。

·測(cè)量電阻時(shí)不可帶電測(cè)量,必須將被測(cè)電阻與電路斷開(kāi);使用歐姆擋時(shí)換擋后要重新調(diào)零。

·每次使用完后,應(yīng)將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到空擋或交流電壓最高擋,以免造成儀表?yè)p壞;長(zhǎng)期不使用時(shí),應(yīng)將萬(wàn)用表中的電池取出。第七十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.21DT890D型數(shù)字式萬(wàn)用表的外形第八十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日2)數(shù)字式萬(wàn)用表下面以DT890D型數(shù)字式萬(wàn)用表為例進(jìn)行介紹。DT890D型數(shù)字式萬(wàn)用表屬中低檔普及型萬(wàn)用表,其面板如圖2.21所示,由液晶顯示屏、量程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、表筆插孔等組成。液晶顯示屏直接以數(shù)字形式顯示測(cè)量結(jié)果,并且還能自動(dòng)顯示被測(cè)數(shù)值的單位和符號(hào)(如Ω、kΩ、MΩ、mV、A、μF等),最大顯示數(shù)字為±1999。第八十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(1)數(shù)字式萬(wàn)用表使用的注意事項(xiàng)。①使用數(shù)字式萬(wàn)用表前,應(yīng)先估計(jì)一下被測(cè)量值的范圍,盡可能選用接近滿刻度的量程,這樣可提高測(cè)量精度。②數(shù)字式萬(wàn)用表在剛測(cè)量時(shí),顯示屏的數(shù)值會(huì)有跳數(shù)現(xiàn)象,這是正常的(類(lèi)似指針式表的表針擺動(dòng)),應(yīng)當(dāng)待顯示數(shù)值穩(wěn)定后(不超過(guò)1~2s),才能讀數(shù)。③數(shù)字萬(wàn)用表的功能多,量程擋位也多。第八十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日④用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試一些連續(xù)變化的電量和過(guò)程,不如用指針式萬(wàn)用表方便直觀。⑤測(cè)10Ω以下的精密小電阻時(shí)(200Ω擋),先將兩表筆短接,測(cè)出表筆線電阻(約0.2Ω),然后在測(cè)量中減去這一數(shù)值。第八十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日⑥盡管數(shù)字式萬(wàn)用表內(nèi)部有比較完善的各種保護(hù)電路,使用時(shí)仍應(yīng)力求避免誤操作,如用電阻擋去測(cè)220V交流電壓等,以免帶來(lái)不必要的損失。⑦為了節(jié)省用電,數(shù)字萬(wàn)用表設(shè)置了15min自動(dòng)斷電電路,自動(dòng)斷電后若要重新開(kāi)啟電源,可連續(xù)按動(dòng)電源開(kāi)關(guān)兩次。第八十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)參數(shù)測(cè)量。①電阻的測(cè)量。②二極管的測(cè)量。③hFE的測(cè)量。④交直流電壓和電流的測(cè)量。⑤電容量的測(cè)量。第八十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日6.兆歐表兆歐表(又叫搖表)是一種簡(jiǎn)便、常用的測(cè)量高電阻的儀表,主要用來(lái)檢測(cè)供電線路、電機(jī)繞組、電纜、電器設(shè)備等的絕緣電阻,以便檢驗(yàn)其絕緣程度的好壞。常見(jiàn)的兆歐表主要由作為電源的高壓手搖發(fā)電機(jī)和磁電式流比計(jì)兩部分組成,兆歐表的外形與工作原理如圖2.22所示。第八十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.22兆歐表的外形與工作原理

(a)外形;(b)工作原理第八十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

在使用兆歐表前應(yīng)進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作:(1)檢查兆歐表是否正常。

(2)檢查被測(cè)電氣設(shè)備和線路,看其是否已全部切斷電源。

(3)測(cè)量前應(yīng)對(duì)設(shè)備和線路先行放電,以免設(shè)備或線路的電容放電危及人身安全和損壞兆歐表,同時(shí)還可以減少測(cè)量誤差。第八十八頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

兆歐表的正確使用要點(diǎn)如下:(1)兆歐表必須水平放置于平穩(wěn)、牢固的地方,以免在搖動(dòng)時(shí)因抖動(dòng)和傾斜產(chǎn)生測(cè)量誤差。

(2)接線必須正確無(wú)誤,接線柱“E”(接地)、“L”(線路)和“G”(保護(hù)環(huán)或稱(chēng)屏蔽端子)與被測(cè)物的連接線必須用單根線,要求絕緣良好,不得絞合,表面不得與被測(cè)物體接觸。

(3)搖動(dòng)手柄的轉(zhuǎn)速要均勻,一般規(guī)定為120r/min,允許有±20%的變化,但不應(yīng)超過(guò)25%。通常要搖動(dòng)1min待指針?lè)€(wěn)定后再讀數(shù)。第八十九頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(4)測(cè)量完畢,應(yīng)對(duì)設(shè)備充分放電,否則容易引起觸電事故。

(5)嚴(yán)禁在雷電時(shí)或附近有高壓導(dǎo)體的設(shè)備上測(cè)量絕緣電阻,只有在設(shè)備不帶電又不可能受其他電源感應(yīng)而帶電的情況下才可進(jìn)行測(cè)量。

(6)兆歐表未停止轉(zhuǎn)動(dòng)之前,切勿用手去觸及設(shè)備的測(cè)量部分或兆歐表接線柱。

(7)兆歐表應(yīng)定期校驗(yàn),其方法是直接測(cè)量有確定值的標(biāo)準(zhǔn)電阻,檢查其測(cè)量誤差是否在允許范圍之內(nèi)。第九十頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日7.電橋電橋在電磁測(cè)量中應(yīng)用廣泛,其特點(diǎn)是靈敏度和準(zhǔn)確度都比較高。在需要精確測(cè)量中值電阻和低值電阻時(shí)往往采用電橋。

1)電橋的種類(lèi)及用途電橋可分為交流電橋和直流電橋。

2)直流單臂電橋

(1)直流單臂電橋的工作原理。第九十一頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.23直流單臂電橋的電路原理第九十二頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

直流單臂電橋的電路原理如圖2.23所示。它由四個(gè)電阻連接成一個(gè)封閉的環(huán)形電路,每個(gè)電阻支路均稱(chēng)為橋臂。電橋的兩個(gè)頂點(diǎn)a、b為輸入端,接供橋直流電源;另兩個(gè)頂點(diǎn)c、d為輸出端,接電流檢流計(jì)(指零儀)。第九十三頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D2.24QJ23型直流單臂電橋電路第九十四頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(2)直流單臂電橋的使用方法。直流單臂電橋的型號(hào)很多,但使用方法基本相同。下面以常用的QJ23型直流單臂電橋?yàn)槔?講述直流單臂電橋的使用方法。

QJ23型直流單臂電橋的電路如圖2.24所示,其比例橋臂由八個(gè)電阻組成,一般有七個(gè)擋位,分別為×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000七種比率,由倍率開(kāi)關(guān)切換。第九十五頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日

使用QJ23型直流單臂電橋測(cè)量電阻的步驟如下:①使用前先將檢流計(jì)鎖扣打開(kāi),并調(diào)節(jié)其調(diào)零裝置使指針指示在零位。②用萬(wàn)用表粗測(cè)一下被測(cè)電阻,先估計(jì)一下它的大約數(shù)值。③選擇適當(dāng)?shù)谋堵?。④用短粗?dǎo)線將被測(cè)電阻Rx接在測(cè)量接線柱上,連接處要擰緊。⑤讀數(shù),計(jì)算電阻值,被測(cè)電阻值=比較橋臂讀數(shù)盤(pán)電阻之和×倍率。⑥測(cè)量完畢,先松開(kāi)檢流計(jì)按鈕,再松開(kāi)電源按鈕。第九十六頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日(3)使用直流單臂電橋時(shí)的注意事項(xiàng)如下:①為了測(cè)量準(zhǔn)確,在測(cè)量時(shí)選擇的倍率應(yīng)使比較橋臂電阻的四個(gè)讀數(shù)盤(pán)都有讀數(shù)。②測(cè)量時(shí),電橋必須放置平穩(wěn);被測(cè)電阻應(yīng)單獨(dú)測(cè)量,不能帶電測(cè)試。③由于接頭處接觸電阻和連接導(dǎo)線電阻的影響,直流單臂電橋不宜測(cè)量電阻值小于1Ω的電阻。第九十七頁(yè)，共一百零八頁(yè)，2022年，8月28日④測(cè)量時(shí),連接導(dǎo)線應(yīng)盡量用截面較大、較短的導(dǎo)線,以減小誤差;接線必須擰緊,如有松脫,電橋會(huì)極端不平衡,使檢流計(jì)損壞。⑤電池電壓不足會(huì)影響電橋的靈敏度,當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池不足時(shí)應(yīng)調(diào)換。