第二讲电工仪器仪表的使用与维护ppt课件.ppt
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1、高级维修电工培训课程高级维修电工培训课程第二讲:第二讲:电工仪器仪表的电工仪器仪表的 使用与维护使用与维护一、电桥一、电桥二、二、功率表功率表三、功率因素表三、功率因素表四、示波器四、示波器五、晶体管特性图示仪五、晶体管特性图示仪一、电桥的使用一、电桥的使用一、电桥的使用一、电桥的使用简简 介介电桥是利用比较法进行电磁测量的一种电路连接方式,它不仅可以测量很多电学量,如电阻、电容、电感等,而且配合不同的传感器件,可以测量很多的非电学量,如温度、压力等。实验室里常用的电桥有惠斯通电桥(单臂电桥)和开尔文电桥(双臂电桥)两种。前者一般用于测量中高值电阻;后者用于测量1欧姆以下的低值或超低值电阻。采
2、用电桥法测量电阻具有操作简单、读数方便、准确度高、对电源的稳定性要求不高等优点。单臂电桥工作原理单臂电桥工作原理图图图图1 1 电桥原理图电桥原理图电桥原理图电桥原理图比率臂比率臂电桥平衡的电桥平衡的条件条件:相邻相邻两臂电阻之两臂电阻之比比相等,相等,或或对边对边两臂电阻之两臂电阻之积积相等。相等。C C C C倍率倍率倍率倍率测量臂测量臂测:比较臂比较臂知:电桥平衡电桥平衡的的调节方法调节方法 1)固定固定 R1/R2,改变改变 RS 2 2)固定固定固定固定 R RSS ,改变改变改变改变 R R11/R/R22直流单臂电桥的准确度直流单臂电桥的准确度分为八个等级:分为八个等级:0.01
3、0.01、0.020.02、0.050.05、0.140.14、0.20.2、1.01.0、1.51.5、2.02.0检流计检流计图图2 AC-52 AC-5型直流指针式检流计型直流指针式检流计 QJ23 箱箱 式式 电电 桥桥QJ23 箱箱 式式 电电 桥桥图图图图3 QJ23 3 QJ23 3 QJ23 3 QJ23 箱式电桥面板图箱式电桥面板图箱式电桥面板图箱式电桥面板图 单臂电桥的使用:1、使用前先将检流计的锁扣打开,并调节调零器使指针位于机械零点。2、将被测电阻接在电桥RX的接线柱上,注意要求连接导线较初较短且要拧紧(减小连接线电阻和接触电阻)3、根据被测电阻RX的估值,选择合理地比
4、例臂的数值。4、在进行测量时应先接通电源按钮。操作时先粗调按钮,调节比例臂电阻;待检流计为零后再按细调按钮,再次调节比较臂的电阻,待检流计为零后读取电桥上的数字。5、电桥接通后,如果指针向“+”方向偏转,则需要增加比较臂的电阻;反之若指针向“-”方向偏转,则减小比较臂的电阻。6、电桥使用完毕后,先拆除或切断电源,然后拆除被测电阻,将检流计的锁扣锁上,以防止检流计在搬动过程中损坏。单臂电桥的使用注意事项:单臂电桥的使用注意事项:1 1、一是倍率选择要合理,必须在一是倍率选择要合理,必须在一是倍率选择要合理,必须在一是倍率选择要合理,必须在RSRSRSRS盘上至少读出四盘上至少读出四盘上至少读出四
5、盘上至少读出四位有效数字;位有效数字;位有效数字;位有效数字;2 2、二是要事先对待测电阻的阻值有一个大概的了解,二是要事先对待测电阻的阻值有一个大概的了解,二是要事先对待测电阻的阻值有一个大概的了解,二是要事先对待测电阻的阻值有一个大概的了解,以便在通电之前,能粗调以便在通电之前,能粗调以便在通电之前,能粗调以便在通电之前,能粗调C C C C和和和和RSRSRSRS,使电桥接近平衡状,使电桥接近平衡状,使电桥接近平衡状,使电桥接近平衡状态。态。态。态。QJ23电桥的使用视频电桥的使用视频二、功率表的使用二、功率表的使用二、功率表的使用二、功率表的使用 测量电功率的仪表功率表(瓦特表):指针
6、仪表直流电路和交流电路中的功率分別为P=UI和P=UIcosU,I 为负载电压和电流,为电流相量与相量间夹角cos为功率因数。单相电动系功率表的接线原理M=kI1I2cos1、结构固定部分两个固定线圈活动部分活动线圈、指针、阻尼翼片、游丝等。2、工作原理根据通电固定线圈的磁场与通电活动线圈相互作用产生转动力矩的原理制成的。固定线圈与负载串联反映负载电流。活动线圈串联一附加电阻再与负载并联反映负载电压。改变与动圈串联的电阻值可改变电压量程将静圈的两线圈由串联改为并联可扩大电流量程。功率表的接线:功率表的接线:功率表的正确接法必须遵守“发电机端”的接线规则。1)功率表标有“*”号的电流端必须接至电
7、源的一端,而另一端则接至负载端。电流线圈是串联接入电路的。2)功率表上标有“*”号的电压端子可接电流端的任一端而另一端子则并联至负载的另一端。功率表的电压支路是并联接入电路的。a)电压线圈前接法适用于负载电阻较大(电流较小)的情况。b)电压线圈后接法适用于负载电阻较小(电流较大)的情况。保证保证2线圈电流都从电源端线圈电流都从电源端“*”流入。流入。为什么要把标有“*”号的端子连在一起呢?这两个端子称为对应端。它们的用途是如将对应端按图中所示接在一起则当功率表的指针正向偏转時表示能量由左向右传送若指针反向偏转表示能量由右向左传送电流线圈的任一接线端应与电压线圈标有“*”符号的接线端连接这样线圈
8、间电位比较接近可减小其间的寄生电容电流和静电力保证功率表的准确度和安全。正确的接法正确的接法适合于阻抗值适合于阻抗值较大的情况较大的情况Z*WZ*W正确的接法正确的接法适合于阻抗值适合于阻抗值较小的情况较小的情况*Z*W*W正确的接法正确的接法电能从右向左流动电能从右向左流动仪表指针可能反向偏转仪表指针可能反向偏转功率表的同名端功率表的同名端电压、电流支路接线端子各标有电压、电流支路接线端子各标有*的端子。的端子。1.若要求电压端子与电流端子相连接,若要求电压端子与电流端子相连接,只能是只能是标有同名端的标有同名端的 电压端子电压端子与电流端子相连接。与电流端子相连接。2.功率表指针正偏时,电
9、能从电流端子的标有同名端一侧流向功率表指针正偏时,电能从电流端子的标有同名端一侧流向 另一侧。另一侧。作用有二个作用有二个 WAV*电压、电流量程的选择要保证其电压、电压、电流量程的选择要保证其电压、电流不应超过表计的电压、电流量程。电流不应超过表计的电压、电流量程。为防止功率表的电压线圈和电流线圈过为防止功率表的电压线圈和电流线圈过载,用功率表测功率时,一般要接入相应的载,用功率表测功率时,一般要接入相应的电压表和电流表。如右图所示。电压表和电流表。如右图所示。功率表的读数功率表的读数UN功率表的电压量程;功率表的电压量程;IN功率表的电流量程;功率表的电流量程;m功率表标尺的满刻度读数功率
10、表标尺的满刻度读数功率表的量程:功率表的量程:cos1时,时,U、I均为额定值时的乘积均为额定值时的乘积三相功率的测量A、对三相四线制系统,测三相平均功率的接线如图所示。它的接线特点是每个功率表所接的电压均是以中线N为参考点,三个功率表WAN,WBN和WCN的读数分别为PAN,PBN和PCN,可用式表示。PAN=UANIAcosPBN=UBNIBcosPCN=UCNICcosP=PAN+PBN+PCN若是三相四线制对称三相电路,有如下可用若是三相四线制对称三相电路,有如下可用:二表法:测三相三线制功率(无论负载是否对称)接线:W1电流线圈串接A相,电压线圈接AC;W2电流线圈串接B相,电压线圈
11、接BC总功率P=P1+P2三表法测三相四线制不对称功率:P=P1+P2+P3三、功率因素表的使用三、功率因素表的使用三、功率因素表的使用三、功率因素表的使用 1、简介、简介 功率因数指在交流电路中,电压与电流之功率因数指在交流电路中,电压与电流之间的相位差(间的相位差()的余弦叫做功率因数,用)的余弦叫做功率因数,用符号符号COS表示,在数值上,功率因数是有表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即:功功率和视在功率的比值,即:COS=P/S。单相交流电路或电压对称负载平衡的单相交流电路或电压对称负载平衡的三相交流电路中测量功率因数的仪表。单三相交流电路中测量功率因数的仪表。单相表
12、在频率不同时会影响读数准确性。相表在频率不同时会影响读数准确性。常见的有电动系、铁磁电动系、电磁常见的有电动系、铁磁电动系、电磁系和变换器式等几种。系和变换器式等几种。2 2 2 2、原理、原理、原理、原理 采用电动系电表测量机构的单相功率因数表原理见上图,其可动部分由采用电动系电表测量机构的单相功率因数表原理见上图,其可动部分由两两个互相垂直的动圈组成个互相垂直的动圈组成。动圈。动圈11与电阻器与电阻器RR串联后接以电源电压串联后接以电源电压U,U,并和通并和通以负载电流以负载电流II的固定线圈的固定线圈(静圈静圈)组合组合,相当于一个相当于一个功率表功率表,从而使可动部分,从而使可动部分受
13、到一个与功率受到一个与功率UIcosUIcos和偏转角正弦和偏转角正弦sinsin的乘积成正比的力矩的乘积成正比的力矩M1,M1=K1UIcosM1,M1=K1UIcossinsin。K1K1为系数,为系数,coscos为负载功率因数。动圈为负载功率因数。动圈22与电与电感器感器LL(或电容器(或电容器CC)串联后接以电源电压)串联后接以电源电压U,U,并与静圈组合,相当于无功并与静圈组合,相当于无功功率表,从而使可动部分受到一个与无功功率功率表,从而使可动部分受到一个与无功功率UIsinUIsin和偏转角余弦和偏转角余弦coscos的的乘积成正比的力矩乘积成正比的力矩M2,M2=K2UIsi
14、n;cosM2,M2=K2UIsin;cos。K2K2为系数。为系数。对纯电阻负载对纯电阻负载,0,M2=00,M2=0,电表可动部分在,电表可动部分在M1M1的作用下的作用下,指针转到指针转到00即即coscos11的标度处。对纯电容负载的标度处。对纯电容负载,=90,M1=0,=90,M1=0,电表可动部分在电表可动部分在M2M2的作用下的作用下,指指针逆时针转到针逆时针转到9090即即coscos00(容性)的标度处。对纯电感负载,由于(容性)的标度处。对纯电感负载,由于静圈电流静圈电流II及力矩及力矩M2M2改变了方向,电表可动部分在改变了方向,电表可动部分在M2M2的作用下,指针顺的
15、作用下,指针顺时针转到时针转到9090即即coscos00(感性)的标度处。对一般负载(感性)的标度处。对一般负载,在力矩在力矩M1M1和和M2M2的作用下,指针转到相应的的作用下,指针转到相应的coscos值的标度处。值的标度处。应用应用电动系单相功率因电动系单相功率因数表可用来测量单相电路的功率因数,也可用来测量中性点接地的对称三数表可用来测量单相电路的功率因数,也可用来测量中性点接地的对称三相电路的功率因数,这时电表的电压端应接相电压。对中性点不可接地的相电路的功率因数,这时电表的电压端应接相电压。对中性点不可接地的对称三相电路,可采用三相功率因数表来测量。对称三相电路,可采用三相功率因
16、数表来测量。三相功率因数表是利用AB相电压与C相电流在功率因数为1时呈90度的原理设计的。指针式功率因数表有四个接线端,两个电压接线端输入线电压,两个电流接线端输入另一相的电流就可以了。功率因数表最中间的数值是1,应该在45度位置,左上面的为超前,右下的为滞后。四、示波器的使用四、示波器的使用四、示波器的使用四、示波器的使用1、示波器的基本组成、示波器的基本组成示波器简介:示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象,便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点。在被测信号的作用下
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