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模块四常用电工仪表的使用电工基本技能一体化教学电工技术教研室孙柏松课程引入电工作业，需要对电力系统各种电压等级的电气设备的各种技术参数、量值（模拟量）进行确定。进行该项工作，离不开使用各种电工仪表，利用专用仪表，确认电气参数是否满足技术要求，是保证电力系统和电气设备安全运行的基本条件。任务设置：正确操作常用电气仪器仪表测量低压电气回路电气量及有关参数。测量电流和电压1.能使用电流表测量电流2.能使用钳型电流表测量电流3.能使用电压表测量电压4.能使用万用表测量电压测量绝缘电阻1.能使用兆欧表测量电气设备绝缘电阻2.能测量动力回路的绝缘电阻常用电工仪表知识•测量电流、电压、功率等电量的指示仪表，称为电工测量仪表。•电工仪表的基本组成和工作原理•基本组成框图如图所示:电工指示仪表基本组成框图•基本工作原理：测量线路将被测电量或非电量转换成测量机构能直接测量的电量时，测量机构活动部分在偏转力矩的作用下偏转。同时，测量机构产生反作用力矩的部件所产生的反作用力矩也作用在活动部件上，当转动力矩与反作用力矩相等时，可动部分便停止下来。指出被测量的大小。常用电工仪表的分类•按仪表的工作原理不同，可分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等；•按测量对象不同，可分为电流表（安培表）、电压表（伏特表）、功率表（瓦特表）、电度表（千瓦时表）、欧姆表以及多用途的万用表等；•按测量电流种类的不同，可分为单相交流表、直流表、交直流两用表、三相交流表等；•按使用性质和装置方法的不同，可分为固定式（开关板式）、携带式；•按测量准确度不同，可分为0．1、0．2、0．5、1．0、1．5、2．5、5．0共七个等级。电工仪表的精确度•指在规定条件下使用时，可能产生的基本误差占满刻度的百分数。•测量准确度的七个等级中，数字越小，仪表精确度越高，基本误差越小。•0．1级到0．5级的仪表，精确度较高，常用于实验室作校检仪表。•1．5级以下的仪表，精确度较低，通常用作工程上的检测与计量。•电流表又称为安培表，用于测量电路中的电流。•电压表又称为伏特表，用于测量电路中的电压。•按其工作原理的不同，分为磁电式、电磁式、电动式三种类型，其原理与结构分别如图3．2（a）、（b）、（c）所示。电流表、电压表的原理与结构（a）磁电式（b）电磁式（c）电动式电流表与电压表结构与工作原理1．磁电式仪表的结构与工作原理结构：主要由永久磁铁、极靴、铁心、活动线圈、游丝、指针等组成。工作原理：当被测电流流过线圈时，线圈受到磁场力的作用产生电磁转矩绕中心轴转动，带动指针偏转，游丝也发生弹性形变。当线圈偏转的电磁力矩与游丝形变的反作用力矩相平衡时，指针便停在相应位置，在面板刻度标尺上指示出被测数据。2．电磁式仪表的结构与工作原理结构：主要由固定部分和可动部分组成。以排斥型结构为例，固定部分包括圆形的固定线圈和固定于线圈内壁的铁片，可动部分包括固定在转轴上的可动铁片、游丝、指针、阻尼片和零位调整装置。仪表的结构与工作原理工作原理：当固定线圈中有被测电流通过时，线圈电流的磁场使定铁片和动铁片同时被磁化，且极性相同而互相排斥，产生转动力矩。定铁片推动动铁片运动，动铁片通过传动轴带动指针偏转。当电磁偏转力矩与游丝形变的反作用力矩相等时，指针停转，面板上指示值即为所测数值。•3．电动式仪表的结构与工作原理结构：由固定线圈、可动线圈、指针、游丝和空气阻尼器等组成。工作原理：当被测电流流过固定线圈时，该电流变化的磁通在可动线圈中产生电磁感应，从而产生感应电流。可动线圈受固定线圈磁场力的作用产生电磁转矩而发生转动，通过转轴带动指针偏转，在刻度板上指出被测数值。电流的测量•测量电流时，电流表必须与被测电路串联。•1．交流电流的测量•通常采用电磁式电流表。•在测量量程范围内将电流表串入被测电路即可，如图3．3所示。•测量较大电流时，必须扩大电流表的量程。可在表头上并联分流电阻或加接电流互感器，其接法如图3．4所示。交流电流的测量用互感器扩大交流电流表量程2.直流电流的测量•通常采用磁电式电流表。•直流电流表有正、负极性，测量时，必须将电流表的正端钮接被测电路的高电位端，负端钮接被测电路的低电位端，如图所示。•被测电流超过电流表允许量程时，须采取措施扩大量程。对磁电式电流表，可在表头上并联低阻值电阻制成的分流器，如图所示。•对电磁式电流表，可通过加大固定线圈线径来扩大量程。也可将固定线圈接成串、并联形式做成多量程表，如图所示。直流电流的测量用分流器扩大量程电磁式电流表扩大量程电磁式电流表扩大量程•测量电压时，电压表必须与被测电路并联。•1.交流电压的测量•测量交流电压通常采用电磁式电压表。•在测量量程范围内将电压表直接并入被测电路即可，如图所示。•用电压互感器来扩大交流电压表的量程，如图所示。交流电压的测量用互感器扩大交流电压表量程电压的测量2．直流电压的测量•通常采用磁电式电压表。•直流电压表有正、负极性，测量时，必须将电压表的正端钮接被测电路的高电位端，负端钮接被测电路的低电位端，如图所示。•在电压表外串联分压电阻扩大量程，如图所示。直流电压的测量串分压电阻扩大量程万用表•以MF30型指针式万用表和DT840型数字式万用表为例，了解其结构和性能，学会使用万用表正确测量电压、电流、电阻等基本电量的方法，熟悉有关使用的注意事项。•指针式万用表•1．指针式万用表的结构•主要由表头、测量线路、转换开关三部分组成。外形结构如图所示。•使用指针式万用表，主要注意下面几点：•(1)使用前，应将表头指针调零。•(2)测量前，应根据被测电量的项目和大小，将转换开关拨到合适的位置。•(3)测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压档，有的万用表（如500型）应将转换开关拨到标有“．”的空档位置。MF30型万用表的外形结构2．交流电压的测量•（1）测量前，将转换开关拨到对应的交流电压量程档。如果事先不知道被测电压大小，量程宜放在最高档，以免损坏表头。•（2）测量时，将表笔并联在被测电路或被测元器件两端。严禁在测量中拨动转换开关选择量程。•（3）测电压时，要养成单手操作习惯，且注意力要高度集中。•（4）由于表盘上交流电压刻度是按正弦交流电标定的，如果被测电量不是正弦量，误差会较大。•（5）可测交流电压的频率范围一般为45HZ∽1000HZ，如果超过范围，误差会增大。3．直流电压的测量•测量方法与交流电压基本相同，但要注意下面二点：•（1）与测量交流电压一样，测量前要将转换开关拨到直流电压的档位上，在事先不清楚被测电压高低的情况下，量程宜大不宜小；测量时，表笔要与被测电路并联，测量中不允许拨动转换开关。•（2）测量时，必须注意表笔的正负极性。红表笔接被测电路的高电位端，黑表笔接低电位端。若表笔接反了，表头指针会反打，容易打弯指针。如果不知道被测点电位高低，可将表笔轻轻地试触一下被测点。若指针反偏，说明表笔极性反了，交换表笔即可。4.直流电流、电阻的测量•4．直流电流的测量•（1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。•（2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电位端，黑表笔接低电位端。•（3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量中拨动转换开关选择量程。•5．电阻的测量•（1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度尺的几何中心，可提高测量数据的准确性。•（2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。•（3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。•（4）测量热敏电阻时，应注意电流热效应会改变热敏电阻的阻值。数字式万用表•1．数字式万用表的结构•DT840型数字式万用表的面板结构。•1、基本工作原理：是把被测的模拟量转化成数字量并在数码管显示.•2、主要结构：由直流数字电压表、模数转换器、发光二极管显示器或液晶显示器及保护电路等组成。•DT840型数字式万用表的面板结构关机交流电压(伏)直流电压（毫伏）直流电压（伏）交/直流电流（安）交/直流电流（毫安）二极管、通断电阻功能转换1、数字式万用表数字式万用表是一种新型的电工测量工具，具有很高的灵敏度和准确度，显示清晰直观，功能齐全性能稳定。•1、高准确度和高分辨率；•2、测量速度快；•3、自动判别待测信号极性；•4、实现数字式读数；•5、自动调零；•6、抗过载能力强。数字万用表的使用•2．直流电压、交流电压的测量•先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V／Ω插孔，然后将功能开关置于DCV（直流）或ACV（交流）量程，并将测试表笔连接到被测源两端，显示器将显示被测电压值。•如果显示器只显示“1”，表示超量程，应将功能开关置于更高的量程（下同）。•3．直流电流、交流电流的测量•先将黑表笔插入COM插孔，红表笔需视被测电流的大小而定。如果被测电流最大为2A，应将红表笔插入A孔；如果被测电流最大为20A，应将红表笔插入20A插孔。再将功能开关置于DCA或ACA量程，将测试表笔串联接入被测电路，显示器即显示被测电流值。数字万用表的使用•4．电阻的测量•先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V／Ω插孔（注意：红表笔极性此时为“＋”，与指针式万用表相反），然后将功能开关置于OHM量程，将两表笔连接到被测电路上，显示器将显示出被测电阻值。•5．二极管的测试•先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V／Ω插孔，然后将功能开关置于二极管档，将两表笔连接到被测二极管两端，显示器将显示二极管正向压降的mV值。当二极管反向时则过载。•根据万用表的显示，可检查二极管的质量及鉴别所测量的管子是硅管还是锗管。•（1）测量结果若在1V以下，红表笔所接为二极管正极，黑表笔为负极；•（2）测量显示若为550∽700mV者为硅管；150∽300mV者为锗管。1、开关介绍电源开关屏幕锁定2、功能介绍电阻直流电压交流电压转速温度插孔闭合角蜂鸣档检测二极管占空比温度直流电流交流电流晶体管检测晶体管极性3、插孔介绍（3红1黑）测电流时接其它接黑表笔数字万用表的使用•（3）如果两个方向均显示超量程，则二极管开路；若两个方向均显示“0”V，则二极管击穿、短路。•6．晶体管放大系数hFE的测试•将功能开关置于hFE档，然后确定晶体管是NPN型还是PNP型，并将发射极、基极、集电极分别插入相应的插孔。此时，显示器将显示出晶体管的放大系数hFE值。•（1）基极判别•将红表笔接某极，黑表笔分别接其它两极，若都出现超量程或电压都小，则红表笔所接为基极；若一个超量程，一个电压小，则红表笔所接不是基极，应换脚重测。•（2）管型判别•在上面测量中，若显示都超量程，为PNP管；若电压都小（0．5∽0．7V），则为NPN管。数字万用表的使用•（3）集电极、发射极判别•用hFE档判别。在已知管子类型的情况下（此处设为NPN管），将基极插入B孔，其它两极分别插入C、E孔。若结果为hFE＝1∽10（或十几），则三极管接反了；若hFE＝10∽100（或更大），则接法正确。•7．带声响的通断测试•先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V／Ω插孔，然后将功能开关置于通断测试档（与二极管测试量程相同），将测试表笔连接到被测导体两端。如果表笔之间的阻值低于约30Ω，蜂鸣器会发出声音。1.后盖没有盖好前严禁使用，否则有电击危险。2.量程开关应置于正确测量位置。3.检查表笔绝缘层应完好，无破损和断线。4.红、黑表笔应插在符合测量要求的插孔内，保证接触良好。5.输入信号不允许超过规定的极限值，以防电击和损坏仪表。6.严禁量程开关在电压测量或电流测量过程中改变档位，以防损坏仪表。7.必须用同类型规格的保险丝更换坏保险丝。8.为防止电击，测量公共端COM和大地之间电位差不得超过1000V。9.被测电压高于直流60V或交流30V的场合，均应小心谨慎，防止触电。使用时的注意事项：10.液晶显示符号时，应及时更换电池，以确保测量精度；11.测量完毕应及时关断电源。长期不用时应取出电池；12.不要在高温、高湿环境中使用，尤其不要在潮湿环境中存放，受潮后仪表性能可能变劣；13.请勿随意改变仪表线路，以免损坏仪