電氣儀表基礎知識培訓

電工丈量1.4電壓的丈量1.1電工丈量儀表的分類1.2電工丈量儀表的型式1.3電流的丈量1.6兆歐表1.5萬用表1.7接地電阻測試儀本章要求：1.了解常用電工丈量儀表的構造和任務原理。2.掌握常用電工丈量儀表的運用方法。電工丈量電路中的各個物理量〔如電壓、電流、功率、電能及電路參數(shù)等〕的大小，除用分析與計算的方法外，常用電工丈量儀表去丈量。電工丈量技術的運用主要有以下優(yōu)點：電工丈量1.電工丈量儀表的構造簡單，運用方便，并有足夠的準確度。2.電工丈量儀表可以靈敏地安裝在需求進展丈量的地方，并可實現(xiàn)自動記錄。3.電工丈量儀表可實現(xiàn)遠間隔的丈量問題。4.能利用電工丈量的方法對非電量進展丈量。1.1電工丈量儀表的分類1.按照被丈量的種類分類

次序被測量的種類

儀表名稱

符號

電流表毫安表

電壓表千伏表功率表千瓦表

電度表相位表

頻率表歐姆表兆歐表1電流2電壓3電功率4電能5相位差6頻率7電阻AmAVkVWkWf

MkWh2.按照任務原理分類型式符號被丈量的種類磁電式整流式電磁式電動式電流的種類與頻率電流、電壓、電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、電能量直流工頻和較高頻率的交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻率的交流3.按照電流的種類分類〔見上表〕4.按照準確度分類最大根本誤差儀表的最大量程〔滿標值〕目前我國直讀式電工丈量儀表按照準確度分為0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七級。準確度是電工丈量儀表的主要特性之一。準確度較高〔0.1，0.2，0.5〕的儀表常用來進展精細丈量或校正其他儀表。相對額定誤差準確度是電工丈量儀表的主要特性之一。儀表的準確度是根據(jù)儀表的相對額定誤差來分級的。例：一準確度為2.5級的電壓表，其最大量程為50V，正常情況下,可以為最大根本誤差是不變的,所以被丈量值比滿標值愈小，那么相對丈量誤差就愈大。如用上述電壓表來丈量實踐值為10V的電壓時，相對誤差為丈量實踐值為40V的電壓時，相對誤差為在選用儀表的量程時，普通應使被丈量的值超越儀表滿標值的一半以上。那么能夠產(chǎn)生的最大根本誤差為電工丈量儀表上的幾種符號符號意義~~3~或~2kV或?或~~直流交流交直流三相交流儀表絕緣實驗電壓2000V儀表直立放置儀表程度放置儀表傾斜60°度放置60°1.2電工丈量儀表的型式直讀式儀表丈量各種電量的根本原理利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動部分遭到轉矩而發(fā)生轉動。轉動轉矩與通入的電流之間有T=f(I)1〕產(chǎn)生轉動轉矩T的部分使儀表可動部分遭到轉矩而發(fā)生轉動。3〕阻尼器能產(chǎn)生制動力〔阻尼力〕的安裝，使儀表可動部分能迅速靜止在平衡位置。直讀式儀表的根本組成部分2〕產(chǎn)生阻轉矩TC的部分當阻轉矩TC等于轉動轉矩T時，儀表可動部分平衡在一定的位置。1.2電工丈量儀表的型式1.2.1磁電式儀表1.構造螺旋彈簧IINS指針永久磁鐵圓柱形鐵心O'O線圈(1)固定部分馬蹄形永久磁鐵、極掌NS及圓柱形鐵心等。(2)可動部分鋁框及線圈，兩根半軸O和O，螺旋彈簧及指針。極掌與鐵心之間的空氣隙的長度是均勻的，其中產(chǎn)生均勻的輻射方向的磁場。2.任務原理(1)轉動轉矩T的產(chǎn)生(2)阻轉矩TC的產(chǎn)生在線圈和指針轉動時，螺旋彈簧被扭緊而產(chǎn)生阻轉矩TC。線圈通入電流I電磁力F線圈遭到的轉矩T=k1IFSNF線圈通入電流I電磁力F線圈遭到轉矩T線圈和指針轉動，彈簧的TC與指針的偏轉角成正比，即TC=k2當彈簧的阻轉矩T與線圈遭到的轉矩TC到達平衡時，可動部分停頓轉動，此時有T=TC當彈簧阻轉矩與轉動轉矩到達平衡即TC=T時，可轉動部分便停頓轉動，T=k1I，TC=k2。儀表的標度尺上作均勻刻度。3.阻尼作用的產(chǎn)生當線圈通入電流而發(fā)生偏轉時，鋁框切割磁通，在框內(nèi)感應出電流，其電流再與磁場作用，產(chǎn)生與轉動方向相反的制動力，于是可轉動部分遭到阻尼作用，快速停頓在平衡位置。即指針的偏轉角結論:指針偏轉的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。4.用途5.優(yōu)點：刻度均勻；靈敏度和準確度高；阻尼強；耗費電能量?。皇芡饨绱艌鲇绊懶?。缺陷：只能丈量直流；價錢較高；不能接受較大過載。丈量直流電壓、直流電流及電阻。1.2.2電磁式儀表1.構造主要部分是固定的圓形線圈、線圈內(nèi)部有固定的鐵片、固定在轉軸上的可動鐵片。圓形線圈小室312450推斥式電磁式儀表固定鐵片可動鐵片2.任務原理儀表的轉動轉矩T=kI2彈簧的阻轉矩TC=k2彈簧的阻轉矩TC與指針的偏轉角成正比，即當T=TC時，可動部分停頓轉動，即指針的偏轉角結論:指針偏轉的角度與直流電流或交流電流有效值的平方成正比。線圈通入電流I磁場線圈通入電流I磁場固定和可動鐵片均被磁化(同一端的極性是一樣的)可動片因受斥力而帶動指針轉動，交流為有效值因指針的偏轉角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所以儀表標度尺上的刻度是不均勻的。與軸相聯(lián)的活塞在小室中挪動產(chǎn)生阻尼力空氣阻尼器。3.用途

4.優(yōu)點：構造簡單；價錢低廉；可用于交直流；能丈量較大的電流；允許較大的過載。缺陷：刻度不均勻；易受外界磁場及鐵片中磁滯和渦流〔丈量交流時〕的影響，因此準確度不高。丈量交流電壓、交流電流。1.3電流的丈量電流表的內(nèi)阻要很小。丈量直流電流通常用磁電式電流表，假設要擴展電流表的量程，可在丈量機構上并聯(lián)一個分流電阻RA。電流表應串聯(lián)在電路中，I負載AI負載RAR0I0式中：R0——丈量機構的電阻RA——分流器的電阻丈量直流電流通常用磁電式電流表，丈量交流電流通常用電磁式電流表。由可得，分流電阻可知，需擴展的量程愈大，那么分流電阻應愈小。例:有一磁電式電流表，當無分流器時，表頭的滿標值電流為5mA，表頭電阻為20。今欲使其量程〔滿標值〕為1A，問分流器的電阻應為多大？1.4電壓的丈量表的內(nèi)阻要很高。丈量直流電壓通常用磁電式電壓表，假設要擴展電壓表的量程，可在丈量機構上串聯(lián)一個倍壓電阻RV。電壓表應并聯(lián)在被測電路兩端，式中：R0——丈量機構的電阻RV——倍壓器的電阻U負載V+–U負載+–R0RV+–U0丈量直流電壓通常用磁電式電壓表，丈量交流電流通常用電磁式電壓表。由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴展的量程愈大，那么串聯(lián)電阻應愈大。例:有一電壓表，其量程為50V，內(nèi)阻為2000。今欲使其量程擴展到300V，問還需串聯(lián)多大電阻的倍壓器？1.5.1磁電式萬用表用來丈量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等1.直流電流的丈量丈量直流電流的原理電路RA1RRA2RA3RA4RA5500mA50mA5mA0.5mA50AA+-+-RA1~RA5是分流器電阻，改動轉換開關的位置，就改動了分流器的電阻，從而改動了電流的量程。量程愈大，分流器電阻愈小。1.5萬用表直流調(diào)整電位器1.5萬用表1.5.1磁電式萬用表用來丈量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等2.直流電壓的丈量RV1~RV3構成倍壓器電阻，改動轉換開關的位置，就改動了倍壓器的電阻，從而改動了電壓的量程。量程愈大，倍壓器電阻愈大。RARV2RV1RV325V1V+-丈量直流電壓的原理電路R5VA+-3.交流電壓的丈量磁電式儀表只能丈量直流，假設要丈量交流，需加整流元件，如圖中D1和D2。丈量交流電壓的原理電路R100VA+-+-10VD1D2RV1RV2600正半周時，電流流經(jīng)D1和部分電流流經(jīng)微安表流出。負半周時，電流直接流經(jīng)D2從“+〞端流出。可見，經(jīng)過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值?？梢?，經(jīng)過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器〔圖中600〕，用來改動表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值?？梢?，經(jīng)過微安表的是半波電流，讀數(shù)應為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器〔圖中600〕，用來改動表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。普通萬用表只適宜丈量頻率為45~1000Hz的電壓。4.電阻的丈量丈量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小，電流愈大，那么指針偏轉的角度愈大。丈量電阻的原理電路RA+--+1.7k-+1.5V10100〔調(diào)零〕5.運用本卷須知：〔1〕丈量前應先將“+〞、“-〞兩端短接，看指針能否指在零，否那么應調(diào)理調(diào)零電位器〔圖中1.7k電阻〕進展校正。〔2〕丈量前,應校正量程開關位置及兩表筆所接的插孔.〔3〕對無法估計的待丈量,應選擇最高量程檔丈量,然后根據(jù)顯示結果選擇適宜的量程.〔4〕電壓和電流量程的切換,不要在帶電情況下進展.〔5〕絕對不能在帶電線路上丈量電阻。用畢應將轉換開關轉到高電壓檔。

MF-30型萬用表的面板圖1.5萬用表零歐姆調(diào)整機械零位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ–+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~轉換開關1.5.2數(shù)字式萬用表今以DT-830型數(shù)字萬用表為例來闡明它的丈量范圍和運用方法。1.丈量范圍〔1〕直流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,1000V?！?〕交流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,750V?！?〕直流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A?！?〕交流電流分為五檔:200V,2mA,20mA,200mA,10A?！?〕電阻分為六檔:200,2k,20k,200k,2M,20M1.5.2數(shù)字式萬用表DT-830型萬用表的面板圖POWEROFFONBEChFE晶體管插孔顯示器電源開關轉換開關輸入插座hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMV·Ω2.面板闡明(2)電源開關：運用時將開關置于“ON〞位置；運用終了置于“OFF〞位置。(3)轉換開關：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應的功能位；按被丈量程的大小性選擇適宜的量程。(4)輸入插座：將黑色測試筆插入“COM〞的插座。紅色測試筆有如下三種插法，丈量電壓和電阻時插入“V?〞插座；丈量小于200mA的電流時插入“mA〞插座；丈量大于200mA的電流時插入“10A〞插座。(1)顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯

示數(shù)字，算半位，故稱三位半〔〕。最大指示為

1999或-1999。當被丈量超越最大指示值時，顯示“1〞

或“-1〞。1.6兆歐表兆歐表：用于檢查電機、電器及線路的絕緣情況和丈量高值電阻。1.構造兆歐表構造表示圖兩個線圈固定在同一軸上且相互垂直。一個線圈與電阻R串聯(lián)，另一個線圈與被測電阻Rx串聯(lián)，兩者并聯(lián)接于直流電源?！蕈?00050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永久磁鐵線圈手搖直流發(fā)電機磁場是不均勻的2.任務原理在丈量時，經(jīng)過線圈的電流線圈電阻線圈遭到磁場的作用，產(chǎn)生兩個方向相反的轉矩，f1()和f2()分別為兩個線圈所在處的磁感應強度與偏轉角之間的函數(shù)關系?！蕈?00050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1T1=k1I1f1()T2=k2I2f2()儀表的可動部分在轉矩的作用下發(fā)生偏轉，直到兩個線圈產(chǎn)生的轉矩平衡。當兩個線圈產(chǎn)生的轉矩平衡時，有T1=T2即k1I1f1()=k2I2f2()上式闡明，偏轉角與兩線圈中電流之比有關，故稱為流比計。因所以結論：1.偏轉角與被測電阻Rx有一定的函數(shù)關系，所以角可以反映出被測電阻的大小。2.儀表的偏轉角與電源電壓U無關，所以手搖發(fā)電機轉動的快慢不影響讀數(shù)。3.正確選擇運用兆歐表測量對象被測絕緣額定電壓(V)兆歐表額定電壓(V)線圈絕緣電阻、低壓電纜500V以下500V以上5001000電力變壓器,電機線圈絕緣電阻500V以上1000~2500發(fā)電機線圈絕緣電阻380V以下1000電器設備絕緣500V以下500V以上500~10002500瓷瓶、10kv電力電纜2500~50001.丈量范圍:使被測對象的絕緣電阻合格值落在儀表的丈量范圍之內(nèi).2.