常用电工仪表及测量讲稿.ppt

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1、第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 关于常用电工仪表及测量第一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 2.1 电工测量的基本知识 v2.1.1 常用名词术语v 电工仪表与电气测量常用名词术语见表2-1。第二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 表 2-1 电工仪表与电气测量常用名词术语第三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2.1.2 常用电工仪表的种类、特点及用途v 1.电工仪表概述v 电气设备的安装、调试及检修过程中,要借助各种电工仪器仪表对电流、电压、电

2、阻、电能、电功率等进行测量,称之为电工测量。第四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2.电工仪表的分类v 电工仪表的种类繁多,分类方法也各有不同。按照电工仪表的结构和用途,大体上可以分为以下五类。v (1)指示仪表类:直接从仪表指示的读数来确定被测量的大小。v (2)比较仪器类:需在测量过程中将被测量与某一标准量比较后才能确定其大小。第五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)数字式仪表类:直接以数字形式显示测量结果,如数字万用表、数字频率计。v (4)记录仪表和示波器类:如记录仪、光线示波器。v (5)

3、扩大量程装置和变换器:如分流器、附加电阻、电流互感器、电压互感器。第六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 常用的指示仪表可按以下方法分类:v (1)按仪表的工作原理分类,主要有电磁式、电动式和磁电式指示仪表,其他还有感应式、振动式、热电式、热线式、静电式、整流式、光电式和电解式等类型的指示仪表。v (2)按测量对象的种类分类,主要有电流表(又分安培表、毫安表、微安表)、电压表(又分为伏特表、毫伏表等)、功率表、频率表、欧姆表、电度表等。第七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)按被测电流种类分类,有直流

4、仪表、交流仪表、交直流两用仪表。v (4)按使用方式分类,有安装式仪表和可携式仪表。v (5)按仪表的准确度分类,指示仪表的准确度可分为 0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。仪表的级别即仪表准确度的等级。第八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (6)按使用环境条件分类,指示仪表可分为 A、B、C三组。v A组:工作环境为0+40,相对湿度在85%以下。v B组:工作环境为-20+50,相对湿度在85%以下。v C组:工作环境为-40+60,相对湿度在98%以下。v (7)按对外界磁场的防御能力分类,指示仪表有、4个等级。第

5、九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2.1.3 测量的准确性及误差分析v 1.绝对误差和相对误差v 绝对误差是指仪表的指示值与被测量的实际值之间的差值。v 相对误差是指绝对误差和被测量的实际值之比的百分数值。v 2.仪表的准确度v 规定以最大的引用误差表示仪表的准确度,即v%100mmAAK第十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 表2-2 仪表的准确度和基本误差第十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 3.测量的准确性v 衡量测量的准确性,通常采用相对误差表示,即%

6、1000AA 式中,A为绝对误差,即仪表的指示值与被测量实际值之差;A0为被测量实际值。第十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 2.2 电气参数的测量 v 2.2.1 测量仪表的结构及工作原理v 1.磁电式仪表的工作原理v 磁电式仪表的结构如图2.1所示。v 磁电式仪表的工作原理是永久磁铁的磁场与通有直流电流的可动线圈相互作用而产生偏转力矩,使可动线圈发生偏转。第十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2.1 磁电式仪表的结构 第十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量

7、v (1)磁电式仪表有以下优点:标度均匀,灵敏度和准确度较高,读数受外界磁场的影响小。v (2)磁电式仪表的缺点如下:表头本身只能用来测量直流量(当采用整流装置后也可用来测量交流量),过载能力差。第十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)使用磁电式仪表的注意事项有:测量时,电流表要串联在被测的支路中,电压表要并联在被测电路中;使用直流表,电流必须从“+”极性端进入,否则指针将反向偏转;一般的直流电表不能用来测量交流电,仪表误接交流电时,指针虽无指示,但可动线圈内仍有电流通过,若电流过大,将损坏仪表;磁电式仪表过载能力较低,注意不要过载。第十六页

8、，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2.电磁式仪表的工作原理v 电磁式仪表的结构如图2.2所示。v (1)电磁式仪表有以下优点:适用于交直流测量,过载能力强,可无需辅助设备而直接测量大电流,可用来测量非正弦量的有效值。v (2)电磁式仪表的缺点如下:标度不均匀,准确度不高,读数受外磁场影响。第十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2.2 电磁式仪表的结构 第十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 3.电动式仪表的工作原理v 电动式仪表的结构如图2.3所示。v 电动

9、式仪表的工作原理是:仪表由固定线圈(电流线圈与负载串联,以反映负载电流)和可动线圈(电压线圈串联一定的附加电阻后与负载并联,以反映负载电压)所组成,当它们通有电流后,由于载流导体磁场间的相互作用而产生转动力矩使活动线圈偏转,当转动力矩与弹簧反作用力矩平衡时,便获得读数。v v 第十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2.3 电动式仪表的结构 第二十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (1)电动式仪表的优点:适用于交直流测量,灵敏度和准确度比用于交流的其他仪表高,可用来测量非正弦量的有效值。v (2)电动式

10、仪表的缺点:标度不均匀,过载能力差,读数受外磁场影响大。第二十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2.2.2 测量仪表的选用v 1.电流的测量v 电流表是用来测量电路中的电流值的,按所测电流性质可分为直流电流表、交流电流表和交直流两用电流表。就其测量范围而言,电流表又分为微安表、毫安表和安培表。v 第二十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2.4 电流表扩大量程电路 RLIARFIE第二十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 1)电流表v (1)电流表的工作原

11、理。v 电流表有磁电式、电磁式、电动式等类型,它们被串接在被测电路中使用。仪表线圈通过被测电路的电流使仪表指针发生偏转,用指针偏转的角度来反映被测电流的大小。v 并联电阻起分流作用,称为分流电阻或分流器,如图 2.4所示。第二十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (2)电流表的选择。v 测量直流电流时,可使用磁电式、电磁式或电动式仪表,其中磁电式仪表使用较为普遍。第二十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)电流表的使用。v 在测量电路电流时,一定要将电流表串联在被测电路中。磁电式仪表一般只用于测量直

12、流电流,测量时要注意电流接线端的“+”、“-”极性标记,不可接错,以免指针反打,损坏仪表。对于有两个量程的电流表,它具有三个接线端,使用时要看清楚接线端量程标记,根据被测电流大小选择合适的量程,将公共接线端一个量程接线端串联在被测电路中。第二十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (4)电流表常见的故障及处理方法。v 电流表比较常见的故障是表头过载。当被测电流大于仪表的量程时,往往使表中的线圈、游丝因过热而烧坏或使转动部分受撞击损坏。为此,可以在表头的两端并联两只极性相反的二极管,以保护表头。第二十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表

13、及测量常用电工仪表及测量 v 2)钳形电流表v 通常,当用电流表测量负载电流时,必须把电流表串联在电路中。但当在施工现场需要临时检查电气设备的负载情况或线路流过的电流时,如果先把线路断开,然后把电流表串联到电路中,就会很不方便。此时应采用钳形电流表测量电流,这样就不必把线路断开,可以直接测量负载电流的大小了。第二十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2.5 钳形电流表 12345671被测导线；2铁心；3二次绕组；4表头；5量程调节开关；6胶木手柄；7铁心开关第二十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (

14、1)钳形电流表的工作原理。v 钳形电流表是根据电流互感器的原理制成的,其外形像钳子一样,如2.5图所示。v (2)使用钳形电流表的注意事项。第三十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2.电压的测量v 电压表是用来测量电路中的电压值的,按所测电压的性质分为直流电压表、交流电压表和交直两用电压表。就其测量范围而言,电压表又分为毫伏表、伏特表。v 1)电压表的工作原理v 磁电式、电磁式、电动式仪表是电压表的主要形式。第三十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2)电压表的选择v 电压表的选择原则和方法与电流表的选

15、择相同,主要从测量对象、测量范围、要求精度和仪表价格等方面考虑。v 3)电压表的使用v 用电压表测量电路电压时,一定要使电压表与被测电压的两端并联,电压表指针所示为被测电路两点间的电压。第三十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v )电压表的选择和使用注意事项v 电压表及其量程的选择方法与电流表相同,量程和仪表的等级要合适。v 电压表必须与被测电路并联。直流电压表还要注意仪表的极性,表头的“+”端接高电位,“-”端接低电位。电压互感器的二次侧绝对不允许短路;二次侧必须接地。第三十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测

16、量 v 3.功率的测量v 功率使用功率表进行测量。v 1)功率表的工作原理v 多数功率表是根据电动式仪表的工作原理来测量电路功率的。v 2)功率表的选择v 在选择功率表时,首先要考虑的是功率表的量程,必须使其电流量程能允许通过负载电流,电压量程能承受负载电压。第三十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 3)功率表的使用v (1)功率表的正确接线。v 电动式功率表指针的偏转方向是由通过电流线圈的电流方向决定的,如果改变其中一个线圈中电流的方向,指针就将反转。第三十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.6 功

17、率表的连接LL(a)RWLL(b)RW第三十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (2)三相平衡负载电路总功率的测量。v 三相平衡负载的每相负载所消耗的功率相同,只需用一只功率表测量一相负载的功率,然后乘以3即可得三相总功率。v (3)三相四线制电路总功率的测量。v 在三相四线制电路中,三相负载不平衡,要测量其总功率需使用三只功率表。第三十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 4.电能的测量v 电度表是计量电能的仪表,即能测量某一段时间内所消耗的电能。电度表按用途分为有功电度表和无功电度表两种,它们分别计量

18、有功功率和无功功率;按结构分为单相表和三相表两种。v 1)电度表的结构v 电度表的种类虽不同,但其结构是一样的。它由两部分组成:一部分是固定的电磁铁,另一部分是活动的铝盘。电度表都有驱动元件、转动元件、制动元件、计数机构等部件。单相电度表的结构如图2.7所示。第三十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.7 单相电度表的结构示意图 21345负载电源61电流元件；2电压元件；3蜗轮蜗杆传动机构；4转轴；5铝盘；6永久磁铁第三十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (1)驱动元件。驱动元件由电压元件(电压线圈

19、及其铁心)和电流元件(电流线圈及其铁心)组成。v (2)转动元件。转动元件由可动铝盘和转轴组成。v (3)制动元件。制动元件是一块永久磁铁,在转盘转动时产生制动力矩,使转盘转动的转速与用电器的功率大小成正比。v (4)计算机构。计算机构又叫计算器,它由蜗杆、蜗轮、齿轮和字轮组成。v 第四十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2)电度表的工作原理v 当通入交流电,电压元件和电流元件两种交变的磁通穿过铝盘时,在铝盘内感应产生涡流,涡流与电磁铁的磁通相互作用,产生一个转动力矩,使铝盘转动。第四十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用

20、电工仪表及测量 v 3)电度表的安装和使用要求v (1)电度表应按设计装配图规定的位置进行安装,应注意不能安装在高温、潮湿、多尘及有腐蚀气体的地方。v (2)电度表应安装在不易受震动的墙上或开关板上,墙面上的安装位置以不低于1.8 m为宜。v (3)为了保证电度表工作的准确性,必须严格垂直装设。v (4)电度表的导线中间不应有接头。第四十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (5)电度表在额定电压下,当电流线圈无电流通过时,铝盘的转动不超过1转,功率消耗不超过1.5 W。v (6)电度表装好后,开亮电灯,电度表的铝盘应从左向右转动。v (7)单相电度

21、表的选用必须与用电器总瓦数相适应。v (8)电度表在使用时,电路不容许短路及用电器超过额定值的125%。v (9)电度表不允许安装在10%额定负载以下的电路中使用。第四十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 4)电度表的接线v (1)单相电度表的接线。v 在低压小电流电路中,电度表可直接接在线路上,如图2.8(a)所示。在低压大电流电路中,若线路负载电流超过电度表的量程,则须经电流互感器将电流变小,即将电度表间接连接到线路上,接线方法如图2.8(b)所示。第四十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.8 单

22、相电度表的接线方法(a)直接接入式;(b)经电流互感器接入式Z4321WhLN(a)Z4321WhLN(b)TAWh单相功率表；Z负载；TA电流互感器第四十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (2)三相二元件电度表的接连。v 三相二元件电度表的直接接线方式如图2.9(a)所示,经电流互感器的接线方法如图2.9(b)、(c)、(d)所示。第四十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.9 三相二元件电度表接线方法(a)直接接入;(b)经电流互感器接入方法一;(c)经电流互感器接入方法二;(d)经电流互感器接入

23、方法三L11 2 354687L2L3iL1iL2iL3(d)L11 2 35687L2L3iL1iL2iL3(c)4L11 2 35687L2L3iL1iL2iL3(b)4L11 2 35687L2L3iL1iL2iL3(a)4第四十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)三相三元件电度表的接线。v 三相三元件电度表(用于三相四线制)的接线方法如图2.10所示。第四十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 图2.10 三相三元件电度表的接线方法v (a)直接接入;(b)经电流互感器接入;v(c)经电流互

24、感器、电压互感器接入;(d)三只单相电能表接入三相四线制接法 (d)L11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(c)4 5 610NINL11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(b)4 5 61011NINL11 2 3798L2L3iL1iL2iL3(a)4 5 611NIN10L112L2L3iL1iL2iL3NIN3 412 3 412 3 411第四十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 图2.11 无功电度表的接线方法v (a)直接接入;(b)经电流互感器接入;v (c)经电流互感器、电压互感器接入 TAL3TAL2L11 2 3

25、798L2L3iL1iL2iL3(a)4 5 6NINL11 23798L2L3iL1iL2iL3(b)4 56NINTAL1第五十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.11 无功电度表的接线方法 (a)直接接入;(b)经电流互感器接入;(c)经电流互感器、电压互感器接入 TAL3L11 23798L2L3iL1iL2iL3(c)4 56NINTAL1第五十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v5)交流电度表常见故障及处理方法v交流电度表的常见故障及处理方法如表2-3所示。第五十二页，讲稿共一百零八页哦第第2

26、 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 表2-3 交流电度表常见故障及处理方法第五十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 6)新型电度表简介v (1)长寿式机械电度表。长寿式机械电度表是在充分吸收国内外电度表设计、选材和制造经验的基础上开发的新型电度表,具有宽负载、长寿命、低功耗、高精度等优点。第五十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (2)静止式电度表。静止式电度表是借助于电子电能计量先进的机理,继承传统感应式电度表的优点,采用全屏蔽、全密封的结构,具有良好的抗电磁干扰性能,集节电、可靠、轻巧、

27、高精度、高过载、防窃电等为一体的新型电度表。v (3)电卡预付费电度表(机电一体化预付费电度表)。第五十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (4)防窃型电度表。防窃型电度表是一种集防窃电与计量功能于一体的新型电度表,可有效地防止违章窃电行为,堵住窃电漏洞,给用电管理带来了极大的方便。第五十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 5.万用表v 万用表又叫多用表、复用电表,它是一种可测量多种电量的多量程便携式仪表。由于它具有测量种类多,测量范围宽,使用和携带方便,价格低等优点,因而常用来检验电源或仪器的好坏,检

28、查线路的故障,判别元器件的好坏及数值等,应用十分广泛。第五十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 下面分别讲述指针式、数字式万用表的结构和使用方法。v 1)指针式万用表v 下面以电工测量中常用的500型万用表为例,说明其工作原理及使用方法。500型万用表的表头灵敏度为40 A,表头内阻为3000,其主要性能见表2-4,外形如图2.12所示,电路原理图如图2.13所示。第五十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 表2-4 500-B型万用表的性能 第五十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常

29、用电工仪表及测量 图2.12 500型万用表外形 01022208561015100024203050401001 k10dB500型A-V-4000 /V20000 /VACDC600 1 mW0 dB=dB2500 V*10502.5A1050250500500250VV10 kmAV1 k10010110050010150 A43 21第六十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.13 500型万用表电路原理图 12 k40 A,2.5 kA 101 kS1150 250 500V3.9 k2.25 k1.4 k10 F2CP1121050250

30、500V5 M2.53 M1 M800 k150 k35.6 kVV0.1 FS12S1310 MdB2500 V11.4 k1.9 k4.3 k1.6 k*1.5 11.6 k6 110100500mA-67.5 675 50 A V1 k100101S2110 k85.2 k973 1.5 V9 V91 9.4 33 kS222.25 k第六十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (1)直流电流挡。v 万用表的直流电流挡实质上是一个多量程的直流电流表。由于其表头的满量程电流值很小,因而采用内附分流器的方法来扩大电流量程。量程越大,配置的分流电阻越

31、小。多量程分流器有开路式和闭路式两种,500型万用表电路采用闭路式分流器,如图2.14所示。第六十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 这种分流器的特点是:整个闭合电路的电阻不变,分流器电阻减少的同时,表头支路的电阻增大。这种形式的分流器与开路式分流器相比较更适合于万用表,因为万用表转换开关经常转动,若开关触点接触不好,开路式分流器就会断开,若此时通电就会造成表头损坏。而在闭路式分流器中,接触不好只不过使该挡电路不通,不会造成表头的损坏。开路式分流器如图2.15所示。第六十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量

32、图 2.14 500型万用表直流电流测量电路 675 10 mA 1 mA67.5 100 mA6 500 mA1.5 12 k2.25 k50 A(*)2.5 kRc1 k1.4 k40 A第六十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.15 开路式分流器 RcIcRsh1SIm1Rsh2Im2Rsh3Im3第六十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (2)直流电压挡。v 万用表的直流电压挡实质上是一个多量程的直流电压表。它采用多个附加电阻与表头串联的方法来扩大电压量程。量程越大,配置的串联电阻也越大。串联

33、附加电阻的方式有单独式和共用式两种,500型万用表电路采用共用式,如图2.16所示。与图2.17所示的单独式附加电阻串联方式相比,共用式具有电阻总值小的优点,若用电阻丝绕制还可以节省材料;其缺点是低量程电阻如烧断,则高量程也不能使用。第六十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.16 500型万用表的直流电压测量电路 40 A1 k1.4 k12 k2.5 k2.25 k675 67.5 1.5 6 1 mA500 V5 M250 V50 V 10 V 2.5 V1 M800 k150 k11.4 k(V )35.6 k(*)10 M2500 V第六

34、十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.17 单独式附加电阻串联方式 IcRsd1Um1Rsd2Um2Rsd3Um3S第六十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)交流电压挡。v 用万用表测量交流电压时,先要将交流电压经整流器变换成直流后再送给磁电式表头,即万用表的交流测量部分实际上是整流式仪表,其标尺刻度是按正弦交流电压的有效值标出的。由于整流器在小信号时具有非线性,因而交流电压低挡位的标尺刻度起始的一小段不均匀。500型万用表的交流电压测量电路如图2.18所示。第六十九页，讲稿共一百零八页哦第第2

35、 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2.18 500型万用表的交流电压测量电路 40 A 2.5 k1 k1.4 k3.8 k2.25 k2CP1121.5 6 67.5 675 12 k2.25 k1 M800 k150 k11.4 k(*)2500 V10 MdB0.1 F35.6 k第七十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.19 500型万用表的直流电阻测量电路 40 A 2.5 k1.4 k2.25 k1.5 6 67.5 675(*)1 k1.2 k1.9 k4.3 k1.6 k11.6 k1.5 V9 V110 100

36、1 k10 k85.2 k973 91 9.4 33 k第七十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (4)直流电阻挡。v 万用表的直流电阻挡实际上是一个多量程的欧姆表,其测量电路如图2.19所示,可简化为图2.20。第七十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.20 直流电阻测量电路的简化电路 50 A 3 kRx1.6 k1.9 k4.3 k11.6 k33 k1.5 V150 A 10 kRx1.5 V(a)50 A 3 kRx1.6 k1.9 k4.3 k11.6 k10.5 V100 A 100 k

37、Rx(b)85.2 k10.5 V第七十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 假定图2.20中1.9 k调零电阻的动触点位于右边0.9 k左边1 k处,当外电路短接时(Rx=0),指针应在满偏位置;当外电路断开(Rx=)时,指针应在机械调零点位置;外电路电阻不同,通过表头的电流值也不同,即xcIcRREI(2-1)第七十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v改变电阻挡的量程,可采用以下两种方法。v 保持电源电动势不变,改变分流电阻值。第七十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表

38、及测量 v 改变分流电阻的同时,提高电源电动势,如500型万用表置10 k挡,电源电压即提高到10 V左右,同时增大串联电阻,使表头内阻增加为100 k,并切断分流电阻,表头灵敏度增至100 A,这样就可以得到欧姆中心值为100 k的挡位。由于高阻倍率挡的电压达到10 V,因而常采用体积较小的积层电池。第七十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v(5)指针式万用表的使用方法。v 使用前的准备。v 电流的测量。v 电压的测量。v 电阻的测量。第七十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 使用万用表有以下注意事项:

39、v 量程转换开关必须正确选择被测量电量的挡位,不能放错;禁止带电转换量程开关;切忌用电流挡或电阻挡测量电压。v 在测量电流或电压时,如果对于被测量电流、电压的大小心中无数,则应先选最大量程,然后再换到合适的量程上测量。第七十八页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 测量直流电压或直流电流时,必须注意极性。v 测量电流时,应特别注意必须把电路断开,将表串接于电路之中。v 测量电阻时不可带电测量,必须将被测电阻与电路断开;使用欧姆挡时换挡后要重新调零。v 每次使用完后,应将转换开关拨到空挡或交流电压最高挡,以免造成仪表损坏;长期不使用时,应将万用表中的电池取

40、出。第七十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.21 DT890D型数字式万用表的外形！AmUNFUSED20AMAXmACOMV/200mAMAX1000V DC700V ACMAX2020200mA20m2AVmhFECE ECBBE EPNP NPNDT890DPOWERF2002k20k200k2M20M200MKMmPnFmVVAChFE200m20m2m202007001000200202200m220200n20n2000pCx 第八十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 2)数字式万用表v

41、下面以DT890D型数字式万用表为例进行介绍。DT890D型数字式万用表属中低档普及型万用表,其面板如图2.21所示,由液晶显示屏、量程转换开关、表笔插孔等组成。液晶显示屏直接以数字形式显示测量结果,并且还能自动显示被测数值的单位和符号(如、k、M、mV、A、F等),最大显示数字为1999。第八十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (1)数字式万用表使用的注意事项。v 使用数字式万用表前,应先估计一下被测量值的范围,尽可能选用接近满刻度的量程,这样可提高测量精度。v 数字式万用表在刚测量时,显示屏的数值会有跳数现象,这是正常的(类似指针式表的表针摆

42、动),应当待显示数值稳定后(不超过12 s),才能读数。v 数字万用表的功能多,量程挡位也多。第八十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 用数字万用表测试一些连续变化的电量和过程,不如用指针式万用表方便直观。v 测10 以下的精密小电阻时(200 挡),先将两表笔短接,测出表笔线电阻(约0.2),然后在测量中减去这一数值。第八十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 尽管数字式万用表内部有比较完善的各种保护电路,使用时仍应力求避免误操作,如用电阻挡去测220 V交流电压等,以免带来不必要的损失。v 为了节省用

43、电,数字万用表设置了15 min自动断电电路,自动断电后若要重新开启电源,可连续按动电源开关两次。第八十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v(2)参数测量。v 电阻的测量。v 二极管的测量。v hFE的测量。v 交直流电压和电流的测量。v 电容量的测量。第八十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 6.兆欧表v 兆欧表(又叫摇表)是一种简便、常用的测量高电阻的仪表,主要用来检测供电线路、电机绕组、电缆、电器设备等的绝缘电阻,以便检验其绝缘程度的好坏。常见的兆欧表主要由作为电源的高压手摇发电机和磁电式流比计两部

44、分组成,兆欧表的外形与工作原理如图2.22所示。第八十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.22 兆欧表的外形与工作原理 (a)外形;(b)工作原理0N M2M121I2I1RxRySIMU(b)(a)第八十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 在使用兆欧表前应进行以下准备工作:v (1)检查兆欧表是否正常。v (2)检查被测电气设备和线路,看其是否已全部切断电源。v (3)测量前应对设备和线路先行放电,以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表,同时还可以减少测量误差。第八十八页，讲稿共一百零八页

45、哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 兆欧表的正确使用要点如下:v (1)兆欧表必须水平放置于平稳、牢固的地方,以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差。v (2)接线必须正确无误,接线柱“E”(接地)、“L”(线路)和“G”(保护环或称屏蔽端子)与被测物的连接线必须用单根线,要求绝缘良好,不得绞合,表面不得与被测物体接触。v (3)摇动手柄的转速要均匀,一般规定为120 r/min,允许有20%的变化,但不应超过25%。通常要摇动1 min待指针稳定后再读数。第八十九页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (4)测量完毕,应对设备充分

46、放电,否则容易引起触电事故。v (5)严禁在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻,只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可进行测量。v (6)兆欧表未停止转动之前,切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线柱。v (7)兆欧表应定期校验,其方法是直接测量有确定值的标准电阻,检查其测量误差是否在允许范围之内。第九十页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 7.电桥v 电桥在电磁测量中应用广泛,其特点是灵敏度和准确度都比较高。在需要精确测量中值电阻和低值电阻时往往采用电桥。v 1)电桥的种类及用途v 电桥可分为交流电桥和直流电桥。v 2)直

47、流单臂电桥v (1)直流单臂电桥的工作原理。第九十一页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图2.23 直流单臂电桥的电路原理 cPR2I2IgbadRIERxI1(R1)R4R3I3I4第九十二页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 直流单臂电桥的电路原理如图2.23所示。它由四个电阻连接成一个封闭的环形电路,每个电阻支路均称为桥臂。电桥的两个顶点a、b为输入端,接供桥直流电源;另两个顶点c、d为输出端,接电流检流计(指零仪)。第九十三页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 图 2

48、.24 QJ23型直流单臂电桥电路 0.999 1038.902 10281.009 101409.09 1101021030.999 SB2409.09 81.009 8.902 PSB1Rx91 910 9100 91000 R410 4.5 V第九十四页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (2)直流单臂电桥的使用方法。v 直流单臂电桥的型号很多,但使用方法基本相同。下面以常用的QJ23型直流单臂电桥为例,讲述直流单臂电桥的使用方法。v QJ23型直流单臂电桥的电路如图2.24所示,其比例桥臂由八个电阻组成,一般有七个挡位,分别为0.001、0.0

49、1、0.1、1、10、100、1000七种比率,由倍率开关切换。第九十五页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 使用QJ23型直流单臂电桥测量电阻的步骤如下:v 使用前先将检流计锁扣打开,并调节其调零装置使指针指示在零位。v 用万用表粗测一下被测电阻,先估计一下它的大约数值。v 选择适当的倍率。v 用短粗导线将被测电阻Rx接在测量接线柱上,连接处要拧紧。v 读数,计算电阻值,被测电阻值=比较桥臂读数盘电阻之和倍率。v 测量完毕,先松开检流计按钮,再松开电源按钮。第九十六页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v (3)

50、使用直流单臂电桥时的注意事项如下:v 为了测量准确,在测量时选择的倍率应使比较桥臂电阻的四个读数盘都有读数。v 测量时,电桥必须放置平稳;被测电阻应单独测量,不能带电测试。v 由于接头处接触电阻和连接导线电阻的影响,直流单臂电桥不宜测量电阻值小于 1 的电阻。第九十七页，讲稿共一百零八页哦第第2 2章章 常用电工仪表及测量常用电工仪表及测量 v 测量时,连接导线应尽量用截面较大、较短的导线,以减小误差;接线必须拧紧,如有松脱,电桥会极端不平衡,使检流计损坏。v 电池电压不足会影响电桥的灵敏度,当发现电池不足时应调换。v 测量完毕,应先打开检流计按钮,再打开电源按钮,特别当被测电阻具有电感时,一