第八章__电工仪表与测量

第九章常用电工仪表与安全用电常识第二节万用表第三节电压表及电压的测量第四节电流表及电流的测量第五节功率的测量第六节电能的测量第一节电工仪表与测量的基本知识电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方法外，常用电工测量仪表去测量。电工测量：就是将被测的电量（磁量）与同类标准量进行比较的过程。电工测量技术的应用主要有以下优点：1.电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有足够的精确度；2.电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测量的地方，并可实现自动记录；3.电工测量仪表可实现远距离的测量问题；4.能利用电工测量的方法对非电量进行测量。第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表第一节电工仪表与测量的基本知识一、常用电工仪表的符号及型号二、电工仪表的误差和准确度三、常用电工测量方法一、常用电工仪表的符号及型号(一)常用电工仪表的符号符号：表明了电工仪表的基本结构特点、准确度、工作条件等。（二）电工仪表的型号电工仪表的产品型号：反映出仪表的用途和工作原理。安装式指示仪表型号的组成如图所示○○□□─□第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表用途号（国际通用号）设计序号（数字）系列代号（汉语拼音字母）开关第二位代号（数字0可省）开关第一位代号（数字）安装式指示仪表型号的编号规则按照被测量的种类分类次序被测量的种类仪表名称符号电流1电流表、毫安表AmA电压2电压表、千伏表VKV电功率3功率表、千瓦表WKW电阻4欧姆表、兆欧表M电能5电度表KWh相位差6相位表频率7频率表f第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表按照工作原理分类型式符号被测量的种类电流的种类与频率磁电式电流、电压、电阻直流整流式电流、电压工频和较高频率的交流电磁式电流、电压直流和工频交流电动式电流、电压、电功率、功率因数、电能量直流及工频与较高频率的交流第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表电工测量上的几种符号符号意义~3~或~2KV或¬或60°~仪表水平放置、仪表倾斜60°放置直流交流三相交流仪表绝缘试验电压2000V仪表直立放置交直流第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表形状第一位代号按仪表的面板形状最大尺寸编制，形状第二位代号按仪表的外壳尺寸编制；系列代号按仪表工作原理的系列编制，如磁电式代号为“Ｃ”、电磁式代号为“Ｔ”，电动式代号为“Ｄ”，感应式代号为““Ｇ”，整流式代号为“Ｌ”、静电式代号为“Ｑ”，电子式代号为“Ｚ”等。例如42Ｃ３－Ａ型直流电流表，“42”为形状代号，按形状代号可从有关标准中查出仪表的外型和尺寸，“Ｃ”表示是磁电系仪表，“3”为设计序号，“Ａ”表示用来测量电流。二、电工仪表的误差和准确度电工仪表的准确度是指测量结果（示值）与被测量的真实值（真值）之间相接近的程度，它是测量结果准确程度的量度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的100%mAA最大基本误差仪表的最大量程（满标值）目前我国直读式电工测量仪表按照准确度分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级。准确度较高（0.1、0.2、0.5）的仪表常用来进行精密测量或校正其他仪表。相对额定误差第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表测量误差：测量值与被测量的真值之间的差值。测量误差的分类：1、系统误差在测量过程中保持不变的误差（又称装置误差）2、粗大误差（过失误差）是指明显偏离真值的误差。3、随机误差在同一长期保持下，多次测量同一被测量，以时会发现测量值的大小有变动，误差的绝对值和正负以下预见的方式变化，这类误差称为随机（又称偶然误差）三、常用电工测量方法（一）直接测量法指测量结果可以从一次测量的实验数据中获得。（二）比较测量法指将被测量与度量器在比较器中进行比较，从而测得被测量数值的一种测量方法。包括三种：1、零值法利用被测量对仪器的作用，将被测量与标准量进行比较，使两者之间差值为零，从而求得被测量的一种方法，即指零仪表指零时，说明被测量与已知量相等。如同天平称物体的重量，当天平指针指零时表明被称物重与所放砝码的重量相等，然后由砝码的标示重量就可以得到测物重。2、差值法（较差法）是将被测量与已知的差值作用于测量仪器而实现测量目的的一种测量方法3、替代法是把被测量与标准量分别接入同一测量仪器在，且通过调节标准量，使仪器原工作状态在替代前后保持一致，然后根据标准量确定被测量的值。如用电桥测量某电阻，调节电桥使之平衡，取下电阻，再接入可调标准电阻箱，不调节电桥，只改变电阻箱的阻值，使电桥平衡，此时电阻阻值即是被测电阻的阻值4、间接测量法测量时，只能测出与被测量相关的电量，然后通过计算求得被测量的数值的方法。如，用伏安法测电阻器的电阻值，是先电阻器两端的电压和电阻器中流过的电流，然后根据欧姆定律计算出被测电阻器阻值。第二节万用表一、指针式万用表二、数字万用表三、汽车万用表万用表也称复用表或多用表。可以测量多种电量的多量程的便携式常用直读仪表。功能：测量交直流电流、交直流电压、电阻值及音频电平等，还可测量电感、电容及晶体管的交流电流放大倍数等电学量分类：磁电式和数字式两种。一、指针式万用表主要由测量机构（即表头）、测量电路、转换形状及外壳组成。MF-30型万用表的面板图零欧姆调整机械零位调整转换开关200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~-第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表电压与电阻的测量第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表(二)万用表基本使用方法1.使用前的准备（1）检查机械零点，若指针未指示零位，可调节机械调零旋钮，使指针指于零位；（2）红表笔插在“+”插孔，黑表笔插于“-”插孔；2.测量直流电压（1）将转换开关旋至“”档位，正确选择量程，所选量程应大于被测电压，若不知被测电压大小时，则应先以最大量程测试，然后逐次旋至适当量程上（使指针接近满刻度或大于2/3刻度为宜）；V第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表（2）万用表并接于被测电路，且注意极性，即红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端；+-VR红红红红红红（3）正确读数。在标有“-”或“DC”符号的刻度线上读取数据。3.测量交流电压（2）万用表并接于被测电路，没有极性之分；（1）将转换开关旋至“”档位，正确选择量程，方法与测量直流电压相同；V第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表（3）正确读数。在标有“~”或“AC”符号的刻度线上读取数据。4.测量直流电流（1）将转换开关旋至“mA”档位，正确选择量程，方法与测量交直流电压相同；（2）万用表串接于被测电路，并注意极性，即应使电流从红表笔端流入，由黑表笔端流出；RIAB+-mARAB第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表（3）正确读数。在标有“-”或“DC”符号的刻度线上读取数据。5.测量电阻（3）将表笔接于电阻两端进行测量；被测电阻=刻度线示数倍率（2）调节零点。将两表笔短接，调节“调零旋钮”，使指针指在0刻度线上。每次换档后必须调零；（1）将转换开关旋至“”档位，正确选择量程，即尽量使指针指在刻度线的中间部分。若不知被测电阻大小时，可选高档位测试一下，然后选择合适的档位；（4）正确读数。在标有“”符号的刻度线上读取数据在乘以转换开关所在档位的倍数。即第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表(三)使用万用表注意事项（1）不允许带电测量电阻；（3）读数时视线应与表盘垂直。视线、指针和刻度线应在同一直线上，以提高读数的准确度；（4）正确使用有效数字，应读到估计值位；（2）决不可误用“”档或“mA”档测量电压；（5）为防止操作失误、选档不当而损坏仪表，一般在万用表使用完毕后，应将转换开关旋至交流电压档的最大量程上。第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表二、数字式万用表第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表今以DT—830型数字万用表为例来说明它的测量范围和使用方法。1.测量范围(1)直流电压：200mV、2V、20V、200V、1000V。(2)交流电压：200mV、2V、20V、200V、750V。(3)直流电流：200A、2mA、20mA、200mA、10A。(4)交流电流：200V、2mA、20mA、200mA、10A。(5)电阻：200、2K、20K、200K、2M、20M。第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表DT-830型万用表的面板图2.面板说明BEChFE红红红红红红红红红红红红红红红红红红红红hFEDCAVACACADCVΩVPOWEROFFONBEChFE红红红红红红红红红红红红红红红红红红红红hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMVΩ第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表(2)电源开关使用时将开关置于“ON”位置；使用完毕置于“OFF”位置。(3)转换开关用以选择功能和量程。根据被测的电量(电压、电流、电阻等)选择相应的功能位；按被测量程的大小性选择合适的量程。(4)输入插座将黑色测试笔插入“COM”的插座。红色测试笔有如下三种插法，测量电压和电阻时插入“V•”插座；测量小于200mA的电流时插入“mA”插座；测量大于200mA的电流时插入“10A”插座。(1)显示器显示四位数字，最高位只能显示1或不显示数字，算半位，故称三位半（）。最大指示为1999或-1999。当被测量超过最大指示值时，显示“1”或“-1”。213第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表第三节电压表及电压的测量一、电压表二、电压的测量一、电压表若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联一个倍压电阻RV。0V00RRRUU式中：R0——测量机构的电阻RV——倍压器的电阻U负载V+–U负载+–R0RV+–U0测量电压的仪表称为电压表。电压表必须与被测电路并联。测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电流通常用电磁式电压表。第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表由1)(00VUURR可得，串联电阻可知，需扩大的量程愈大，则串联电阻应愈大。[例]有一电压表，其量程为50V，内阻为2000。今欲使其量程扩大到300V，问还需串联多大电阻的倍压器？:解1)(00VUURR10kΩ1)50300(20000V00RRRUU第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表第四节电流表及电流的测量一、电流表二、电流的测量一、电流表电流表的内阻要很小。电流表应串联在电路中，I负载AI负载RAR0I0测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流电流通常用电磁式电流表。第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表由100AIIRR可得，分流电阻由此可知，需扩大的量程愈大，则分流电阻应愈小。1212I第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一个分流电阻RA。IRRRIA000式中：R0——测量机构的电阻RA——分流器的电阻IRRRIA0A0第五节功率的测量四、功率表(一)单相交流和直流功率的测量通常用电动式仪表来测量功率。功率表的接线图电压线圈电流线圈ui2i1=i+–**负载固定线圈：匝数少，导线粗，与负载串联，作为电流线圈。可动线圈：匝数多，导线细，与负载并联，作为电压线圈。第九章常用电工仪表与安全用电第一节常用电工仪表UI1=II2IDARS负载UIWRS负载