电工技能五常用电工仪表使用

电工技能五常用电工仪表,第一节电工仪表的基本知识,第二节电流表与电压表,第三节电阻表与兆欧表,第四节电度表及电能的测量,第五节万用表及其使用,*第六节功率表,第七节接地电阻测定仪,电工技能五常用电工仪表,第一节电工仪表的基本知识,一、电工仪表的基本知识,二、电工仪表常用面板符号,三、电工仪表的误差、精确度与灵敏度,四、电工仪表的型号,五、电工仪表测量方法,六、电工仪表使用注意事项,七、常用电工仪表的选择,一、电工仪表的基本知识,（一）什么是电工仪表？1、在电工测量中，测量各种电量、磁量及电路参数的仪器仪表统称为电工仪表。2、电量指电流、电压、功率、电能、频率、电阻、电感、电容以及时间常数和介质损耗角等。3、磁量主要指磁场以及物质在磁场磁化下的各种磁特性，例如磁场强度、磁通、磁感应强度、磁势、磁导率、磁滞和涡流损耗等的测量。电测量和磁测量又可统称为电磁测量或电气测量。,（二）电工仪表的分类,电工仪表根据其在进行测量时得到被测量数值的方式不同分为：指示仪表、比较仪表和数字仪表三大类。,1指示仪表指示仪表是先将被测量转换为可动部分的角位移，从而使指针发生偏转，通过指针偏转角度大小来确定待测量的大小，如各种指针式电流表、电压表等。指示仪表的分类如下：,（1）按测量对象分：可以分为电流表、电压表、功率表、电能表、功率因数表、频率表、相位表、欧姆表、绝缘电阻表(兆欧表或摇表)及万用表等。（2）按工作电流性质分：可分为直流表、交流表及交直流两用表。（3）按使用方式分:可分为安装式(配电盘式)、便携式等。（4）按工作原理分:可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系、整流系等。,（5）按使用环境条件分：可以分为A、A1、B、B1、C五个组。（6）按防御外界电磁场的能力分：可分为、四个等级。（7）按准确度等级分：可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七级。,2比较式仪表比较式仪表是指在进行测量时，通过被测量与同类标准量进行比较，然后根据比较结果确定被测量的大小。它包括直流比较式仪表和交流比较式仪表两类。如直流电桥、电位差计都是直流比较式仪表.而交流电桥属于交流比较式仪表。比较式仪器测量准确度比较高、但操作过程复杂、测量速度较慢。,3数字式仪表数字式仪表，是指在显示器上能用数字直接显示被测量值的仪表。它采用大规模集成电路,把模拟信号转换为数字信号，并通过液晶屏显示测量结果。有速度快、准确度高、读数方便、容易实现自动测量等优点。,二、电工仪表常用面板符号,第一节电工仪表的基本知识,电工仪表面板上的符号表示该仪表的使用条件，有关电气参数的范围、结构和精确度等级等，为该仪表的选择和使用提供了重要依据。,第一节电工仪表的基本知识,第一节电工仪表的基本知识,准确度等级的符号,端钮及调零器的符号,绝缘强度的符号,三、电工仪表的误差、精确度与灵敏度,第一节电工仪表的基本知识,在任何测量中，由于各种原因，仪表的读数和真值之间总是存在着一定的差值，这个差值就称为误差。根据引起误差的原因，可将误差分为基本误差和附加误差两种。基本误差：仪表在正常工作条件下进行测量时，由于内部结构和制作不完善所引起的误差。附加误差：仪表偏离正常工作条件而产生的除上述基本误差外的误差，称为附加误差。,（一）仪表误差的分类,误差：在测量过程中，由于仪表本身的机构、电路参数或受外界因素影响而发生变化，导致仪表批示值与实际值之间产生的差值。,1绝对误差,仪表指示值与实际值之间的差值,（二）误差的几种表示方法,3引用误差0,绝对误差与量程之比,2相对误差,绝对误差与实际值比值的百分数,在实际情况下用AX代替A，称为标称或名义相对误差,第一节电工仪表的基本知识,例题1-1：假设用电压表测量220V电压，甲表测得结果221V，乙表测得结果217V；用丙表测量50V电压。结果为50.5V，试求上述值的绝对误差和相对误差。,解：甲表绝对误差:相对误差:,丙表绝对误差:,乙表绝对误差:,相对误差：,相对误差：,可见，测量同一量时绝对误差可以较好地反映不同测量仪表精度，但是测量不同量时使用绝对误差就比较困难，相对误差可以较方便地表示出在不同量之间的比较。,（三）减小或消除误差的方法,第一节电工仪表的基本知识,测量误差：在测量技术中，常常把标准仪表的读数当作真值，而把测得的实际值称为测量结果。我们把被测量的测量结果与真值之间的差值，叫做测量误差。,1测量误差的分类,根据误差的性质，测量误差分为三类：系统误差、偶然误差和疏失误差。,（1）系统误差在相同的测量条件下，多次测量同一个量时，测量结果向一个方向偏离，其数值恒定或按一定规律变化，这种误差称为系统误差。它的来源有：仪器误差：这是由于仪器本身的缺陷而造成的误差；附加误差：没有按规定条件使用仪器而造成的误差；,理论（方法）误差：由于测量方法、测量所依据的理论公式的近似，或实验条件不能达到理论公式所规定的要求等而引起的误差；个人误差：由于测试人员的自身生理或心理特点造成的误差。,（2）偶然误差由于人的感官灵敏度和仪器精密度有限，周围环境的干扰以及随测量而来的其它不可预测的偶然因素造成的误差。,（3）疏失误差由于测量中的疏失所引起，是一种明显地歪曲测量结果的误差。,2测量误差的消除方法（1）系统误差的消除对测量仪器仪表进行修正；采用合理的测量方法和配置适当的测量仪表，改善仪表安装质量和配线方式；采用特殊的测量方法。具体做法案是：正负消去法替代法,（2）偶然误差的消除通常采用增加重复测量次数的方法来消除偶然误差对测量结果的影响。测量次数越多，其算术平均值就愈接近于实际值。,（3）疏失误差的消除疏失误差严重歪曲了测量结果，因此包含有疏失误差的测量结果应该抛弃。,1精确度,（四）仪表的精确度（准确度）和灵敏度,第一节电工仪表的基本知识,仪表的最大绝对误差与仪表最大读数比值的百分数，叫做仪表的准确度（），准确度用百分数表示。,最大引用误差愈小，仪表的基本误差也愈小，准确度就愈高。,我国生产的电工仪表的准确度共分7级，见下表,例题1-2为了测量三相交流电路中220V的电压，现有几个电磁系电压表如表所示。在同样条件下，确定哪个表相对误差更小？,解：要准确测出相电压，必须选出恰当的电压表，表中电压表2量程只有150V，不能用于测量220V相电压，其余表的最大相对误差计算结果如下：,表1：,表3：,表4：,电压表1的准确度等级并不最高，但由于量程适当，所以其相对误差最小；电压表4虽然准确度等级最高，但在该测量中量程最大，误差反而较大。因此，要保证所测量电压的误差最小，仅仅选用准确度高的电压表是不够的，还必须选择具有恰当量程的电压表。一般能使电压表能工作在2/3标尺以上。,2灵敏度S,：指针偏转角度变化量。,第一节电工仪表的基本知识,A：为被测量的变化量。,灵敏度越高，测量精确度越高，误差越小，仪表质量越好。,四、电工仪表的型号,1安装式仪表的型号组成,用途代号,派生号,系列代号,形状第一位代号,形状第二位代号,改进代号,形状第一位代号：按仪表面板形状最大尺寸编制形状第二位代号：按仪表外壳形状尺寸编制系列代号：按仪表的工作原理编制C:表示磁电系T:表示电磁系D:表示电动系G:表示感应系L:表示整流式Q:表示静电系用途号：按被测量编制如：V:电压表A:电流表W:功率表,举例：42C3-A,设计序号为3的磁电系电流表，形状代号42可在产品目录查得其外形尺寸和安装开孔尺寸。,便携式仪表的型号组成举例：T62-V设计序号为62的电磁系电压表另有：系列代号前加一个汉语拼音字母表示类别如：Q表示电桥P表示数字式Z表示电阻D表示电能表,设计序号,系列代号,五、电工仪表测量方法,测量：将未知的被测量与已知的标准量进行直接或间接的比较，从中确定出被除数测量大小的过程。,第一节电工仪表的基本知识,1直接测量法,利用仪表直接获取测量结果的方法，速度快但精度低。,2间接测量法,先由仪表测出所需中间量，再用公式计算出被测量的方法，精确度高但速度慢。,3比较测量法将被测量与同种类标准量进行比较后才能得出被测量的数值，这样的测量方法，称为比较测量法。常用比较测量法分为以下三种：,（1）零值法在测量过程中，通过改变标准量使它和被测量相等，当两者差值为零时，确定出被测量数值的测量方法叫做零值法。,（3）替代法在测量过程中，将被测量与已知的标准量分别接入同一测量装置，若维持仪表读数不变，这时被测量即等于已知标准量。这种测量方法叫做替代法。,（2）差值法在测量过程中，通过测出被测量与已知量的差值，从而确定被测量数值的测量方法叫做差值法。,六、电工仪表使用注意事项,（1）先仔细阅读说明书，并严格按说明书要求存放和使用。,第一节电工仪表的基本知识,（2）长期使用或长期存放的仪表，应定期检验和校正。,（3）轻拿轻放，不得随意调试和拆装，以免影响灵敏度与准确性。,（4）在测量进行中不得更换挡位或切换开关。,（5）严格分清仪表测量功能和量程，不得用错，更不能接错测量线路。,七、常用电工仪表的选择,1仪表类型的选择,根据被测量是直流或交流，可分别选用直流或交流类型的仪表。,2仪表准确度的选择,通常将0.1级、0.2级及以上仪表作为标准仪表进行精密测量，0.5级和1.0级作为实验室进行检修与试验用的测量仪表，1.5级及以下仪表作为一般工程的测量及安装式仪表使用。,另外，与仪表配合试验的附加装置，其准确度等级应比仪表本身的准确度等级高23档，才能保证测量结果的准确度。,3仪表量程的选择,选择仪表量程时，首先应根据被测量的大小，使所选量程大于被测量的值。在不能确定被测量的大小时，应先选用仪表较大量程测试后，再换成适当的量程。其次，为了提高测量精度，应力求避免使用标尺的前1/4段量程，尽量使被测量范围在标尺全长的2/3以上。,在选择电工仪表时，为提高读数的准确性，还应选择有良好的读数装置和阻尼程度的仪表。为保证测量时的安全，还必须要选择有足够绝缘强度及过载能力的仪表。,第二节电流表与电压表,一、表头工作原理,四、电压的测量,二、电流的测量,三、钳形电流表使用,（一）磁电式仪表,一、表头工作原理,1结构,第二节电流表与电压表,磁电式仪表的原理结构如图所示。,固定部分：永久磁铁、极靴、圆柱形铁心。,可动部分：绕在铝框上的线圈、线圈两端的轴、指针、平衡重物、游丝。,永久磁铁置于可动线圈外面，可动线圈位于永久磁铁当中。整个可动部分被支承在轴承上。,2工作原理,被测电流流过线圈线圈受电磁力矩转动带动指针偏转带动游丝发生弹性形变形变与电磁力矩相等时指针静止。,3通常用来测量直流电压、电流。,第二节电流表与电压表,（二）电磁式,1结构,2工作原理,固定部分：固定线圈、固定铁片。,第二节电流表与电压表,可动部分：可动铁处片、转动轴、指针、游丝、零位调整装置。,被测电流流过线圈两铁片被磁化而排斥动铁片运动指针偏转游丝形变与偏转力矩相等时指针静止。,3通常用来测量交流流电压、电流。,（一）电流表,1.电流表的结构及工作原理,电流表分为检测微小电流的检流计和测量较大电流的毫安表、安培表等。磁电系测量机构的指针偏转角与流过线圈的电流I成正比，所以它本身就是一个电流表，也就是我们通常所说的表头，表头只能作微安表或毫安表。要测量毫安以上电流时，需采用分流电阻扩大量程。分流电阻的作用是将被测电流分流，使大部分电流从并联电阻中分走。而测量机构中只流过其允许的电流。,二、电流的测量,根据并入电阻的不同，磁电系电流表又可以分为单量程电流表和多量程电流表。,（1）单量程电流表,在表头上并联一个分流电阻，测量时，被测电流大部分都通过分流电阻，只有小部分通过表头。,它们的关系是：或,只要将仪表标尺刻度放大倍，即可用测量机构的偏转角来直接反映被测电流I的大小。,当电流扩大为I=n时，其中n表示量程的扩大倍数。,分流器接线法,分流器的电阻值为,可见欲将表头量程扩大到n倍，分流电阻应为表头内阻的。量程I越大，分流电阻要越小。,考虑到分流电阻的散热和安装尺寸，当被测电流小于30A时，分流电阻可以安装在电流表内部，称为内附分流器；当被测电流超过30A时，分流电阻一般安装在电流表的外部，称为外附分流器。,(2)多量程电流表,便携式电流表一般为多量程仪表。磁电系测量机构采用不同的分流器，就构成了多量程电流表。多量程电流表的分流器有开路式连接和闭路式连接两种接法。,开路式分流电路：优点是各量程之间相互独立、互不影响；缺点是其转换开关的接触电阻包含在分流电阻中，可能引起较大的测量误差，特别是在分流电阻较小的档误差更大。另外，当触头接触不良导致分流电路断开时，被测电流将全部流过表头而使其烧毁。因此并联分流的连接方式很少采用。,（二）直流电流的测量,（1）用直流电流表测直流电流的线路如下图所示。,（2）接线电流表的正端接被测电路的高电位端，负端接被测电路的低电位端，注意在仪表的允许范围内测量。,第二节电流表与电压表,（3）扩大量程,分流器的电阻值可用下式计算,式中，R分分流器电阻值，单位为欧姆。,第二节电流表与电压表,Rg电流表表头内阻，单位为欧姆。,n扩大量程倍数。,测量较大电流时应在仪表上并联低阻值电阻制成的分流器，如下图所示。,1测量交流电流时，电流表不分极性，只要按下图串入被测电路即可。,（三）交流电流的测量,第二节电流表与电压表,2扩大量程,在工程上配电流互感器用的交流电流表量程为5A。但表盘上读数在出厂前已按电流互感器比率标出，可直接读出被测电流值。使用电流到感器时，二次侧不允许断开，铁心及二次线圈的一端应接地。,测量较大电流时可加接电流互感器，其接线原理如下图所示。,第二节电流表与电压表,1.钳形电流表简介,第二节电流表与电压表,三、钳形电流表使用,钳形电流表又叫钳表，可在不断电的情况下测量电流。钳形电流表的最大优点是可以在不切断电路的情况下测量运行中的交流电动机的工作电流，从而很方便地了解电动机的工作状态。实际使用的钳形电流表按结构和工作原理的不同，分为磁电系和电磁系两类；根据测量结果显示不同分为指针式和数字式两大类。,2.各种钳形电流表外形图,3.钳形表的工作原理(1)指针式钳表钳形表实质上是由一只电流互感器、钳形扳手和一只电流表所组成。钳形电流表的穿心式电流互感器的副边绕组缠绕在铁心上且与交流电流表相连，它的原边绕组即为穿过互感器中心的被测导线。旋钮实际上是一个量程选择开关，扳手的作用是开合穿心式互感器铁心的可动部分，以便使其钳入被测导线。测量电流时，按动扳手，打开钳口，将被测载流导线置于穿心式电流互感器的中间，当被测导线中有交变电流通过时，交流电流的磁通在互感器副边绕组中感应出电流，该电流通过电流表显示出被测电流值。,钳形电流表的工作原理是建立在电流互感器工作原理的基础上，当握紧钳形电流表扳手时，电流互感器的铁心可以张开，被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组。当放松扳手铁心闭合后，根据互感器的原理而在其二次绕组上产生感应电流，电流表指示出被测电流的数值。,表头,转换开关,可开合钳口,互感器铁芯,锁键,载流导线,多用表线插孔,数字式多用钳形电流表,(2)数字式钳表,钳形电流互感器的电流表原理图,测量电流时，按动扳手，打开钳口，将被测载流导线置于穿心式电流互感受器的中间，当被测导线中有交变电流通过时，交流电流的磁通在互感器二次绕组中感应出电流，该电流通过电磁式电流表的线圈，使指针发生偏转，在表盘标度心是指出被测电流值。其外形如右图所示。,由于钳形电流表的工作原理是利用互感器的原理，所以铁心是否闭合紧密，是否有大量剩磁，对测量结果影响很大，当测量较小电流时，会使得测量误差增大。,4.钳形电流表的使用步骤(1)根据被测电流的种类电压等级正确选择钳形电流表。测量高压线路的电流时，应选用与其电压等级相符的高压钳形电流表。(2)正确检查钳形电流表的外观情况，钳口闭合情况及表头情况等是否正常。钳口要结合紧密，有污物要及时清洗。,(3)根据被测电流大小来选择合适的钳型电流表的量程。选择的量程应稍大于被测电流数值。若不知道被测电流的大小，应先选用最大量程估测。(4)正确测量。测量时，应按紧扳手，使钳口张开。将被测导线放入钳口中央，松开扳手并使钳口闭合紧密。,(5)测量5A以下较小电流时，可将被测导线多绕几圈再放入钳口测量。被测的实际电流等于仪表读数除以放进钳口中导线的圈数。（6）读数后，将钳口张开，将被测导线退出，将档位置于电流最高档或OFF档。,5.使用钳形电流表时应注意的事项1、钳形电流表分高、低压两种，用于在不拆断线路的情况下直接测量线路中的电流。2、测量前检查表的绝缘性能是否良好。外壳无破损，手柄清洁干燥。3、使用高压钳形表时应注意钳形电流表的电压等级，严禁用低压钳形表测量高电压回路的电流。4、用高压钳形表测量时，禁止用导线从钳形电流表另接表计测量。测量应由两人操作，戴绝缘手套，站在绝缘垫上，不得触及其它设备，以防止短路或接地。5、观测表计时，要特别注意保持头部与带电部分的安全距离，人体任何部分与带电体的距离不得小于钳形表的整个长度。6、测量时，应注意身体各部分与带电体保持安全距离(低压系统安全距离为0103m)。7、钳形电流表不能测量裸导体的电流。8、严禁在测量进行过程中切换钳形电流表的档位；若需要换档时，应先将被测导线从钳口退出再更换档位。9、钳形电流表测量结束后把开关拔至最大程档，以免下次使用时不慎过流；并应保存在干燥的室内,小结,1.钳式电流表是一种不需断开电路就可以直接测量电路电流的便携式仪表，在电气检修和测试中，使用非常方便。2.钳式电流表一般由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器的铁芯制成活动的开口，成钳形状，便于测试。3.钳式电流表，按指示方式可分为指针式和数字式，按功能可分为交流钳形电流表、多用钳形表、谐波数字钳形电流表、泄露电流钳形表和交直流钳形电流表等。4.钳式电流表在使用前应检查指针是否在零位（指针表)和钳口的开合、密闭程度；在使用中应选择合适的量程，被测导线应放在钳口内的中心位置，被测电流较小时应在钳口的铁芯柱上绕几圈后再测量；使用完毕后，应妥善保管。,（一）电压表,1.电压表的结构、工作原理磁电系测量机构不仅可以构成电流表，还可以构成电压表。将测量机构的两端施加一允许电压，将有电流流过表头，当被测电压为U，表头电阻为时，通过表头的电流与电压的关系为。,磁电系测量机构的偏转角可以反映流过它的电流的大小，既然流过测量机构的电流域被测电压成正比，偏转角就可以反映被测电压的大小。标尺可以按电压刻度，这就成了一只简单的电压表。,四、电压的测量,磁电系测量机构允许通过的电流是很小的，所以它能直接测量很低的电压。所能直接测量电压的上限为为了扩大量程，一般采用附加电阻和磁电系测量机构相串联。,2单量程电压表磁电系电压表时根据电路分压原理来扩大量程的，方法是将测量机构与附加电阻串联。这个串联电阻叫分压电阻，串联分压电阻后流过测量机构的电流为,所以仪表可以用偏转角,来反映被测电压的大小。,根据和,有,是电压量程扩大倍数，用m表示,则,故,上式说明，当电压量程扩大m倍时，需要串入的附加电阻是表头内阻的m-1倍。,多量程电压表电路图,3多量程电压表磁电系多量程的电压表由磁电系测量机构与多个分压电阻串联构成。多量程电压表的内阻是表头内阻和附加的分压电阻之和，各个量程的附加电阻不同，内阻也就不同。量程越大，其内阻也就越大。,（二）直流电压的测量,1测量电路两端直流电压的线路如下图所示。,2接线电压表正端接被测电路高电位点，负端接低电位点。,第二节电流表与电压表,3扩大量程,用图所示电路即可扩大电压表量程，所串附加电阻越大，量程越大，阻值可用下式计算,式中，R分分压电阻值，单位为欧姆。,第二节电流表与电压表,Rg电压表表头内阻，单位为欧姆。,n扩大量程倍数。,（三）交流电压的测量,第二节电流表与电压表,1测量交流电压时，电压表不分极性，只要按下图并入被测电路即可。,2扩大量程,测量较大电压时可加接电压互感器，其接线原理如下图所示。,电压互感器,在工程上配电压互感器按测量电压等级不同有不同的的标准电压比率，配用互感器的交流电压表量程一般为100V，选择时根据被测电路电压等级和电压表自身量程合理配合使用。但表盘上读数在出厂前已按电流互感器比率标出，可直接读出被测电流值。使用电流互感器时，二次侧不允许短路，铁心及二次侧绕组要接地。,第二节电流表与电压表,一、电阻表及直流电阻的测量,第三节电阻表与兆欧表,二、兆欧表及绝缘电阻的测量,三、电阻的其他测量方法,一、电阻表及直流电阻的测量,电阻表和兆欧表都是用来测电阻的仪表，只是电阻表多用于测量电气线路或设备的直流电阻，而兆欧表多用于测量它们的绝缘电阻。,（一）电阻表的工作原理,1基本结构：电阻表由表头、串接的附加电阻和电源组成，其电路如下图所示。,图中Rx为待测电阻。,第三节电阻表与兆欧表,2调零,式中，U为表头电源电压，Rg为表头内阻，R为表内串接的附加电阻。,第三节电阻表与兆欧表,将a、b两端钮短路，调节附加电阻R的阻值，使表头指针偏转到最大值的过程就是调零，电阻表测量前应先进行调零，调零时通过表头的满刻度电流为,3工作原理,显然电流I随电阻R的增大而减小，按电阻值与电流值的对应关系刻出电阻表的刻度盘，就可以直接读出被测电阻的阻值。,（2）被测电阻越大，通过表头的电流越小。,（1）由于电流I与电阻R不成正比，所以电阻表的刻度盘是不均匀的，且为反向刻度。电阻表的刻度如下图所示。,第三节电阻表与兆欧表,当电阻表接入待测电阻后，通过表头的电流为,（1）被测电路或设备不得带电。,（二）电阻表的正确使用,第三节电阻表与兆欧表,（2）每次测量和更换量程挡时，均应调零。,（3）测量时，直接将a、b两点引出的测试笔接被测电阻或电路两端，但人体不得同时接触两个表笔接触点，以免并入人体电阻增大测量误差。,（4）测量时应估计电阻的大概阻值，选择合适的量程。,二、兆欧表及绝缘电阻的测量,（一）兆欧表的工作原理,兆欧表又称摇表，是一种测量电气设备及电路绝缘电阻的仪表。,1组成摇表外形如下图所示。,由三个部分组成：手摇直流发电机、磁电式流比计及接线桩。,第三节电阻表与兆欧表,2工作原理,第三节电阻表与兆欧表,兆欧表主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。测量时，实际上是给被测物加上直流电压，测量其通过的泄露电流，在表盘上读到的是经过换算的绝缘电阻值。,兆欧表的测量原理如图，可动部分有两个绕向相反且互成一定角度的线圈，它们彼此相交成一定的角度并固定在同一轴上。线圈1用于产生转动力矩，线圈2用于产生反作用力力矩，线圈1和线圈2的内阻分别为和。,在接入被测电阻后，构成了两条相互并联的支路，当摇动手摇发电机时，两个支路分别通过电流和。形成了两个回路，一个回路从电源正端经被测电阻、限流电阻、可动线圈1回到电源负端。另一个回路从电源正端经限流电阻、可动线圈2回到电源负端。,可以看出：,两个线圈产生的转矩和不仅与流过线圈的电流、有关，还与可动部分的偏转角有关。当=，可动部分处于平衡状态，其偏转角是两个线圈电流、比值的函数（故称为流比计），即：,由于、和均为常数，所以可动部分的偏转角只与被测电阻Rx有关。,测量时，摇动手柄，直流发电机向磁电式流比计的两个线圈及被测电阻输出电流，可动线圈在电磁转矩作用下带动指针偏转，指示出被测电阻的阻值。指针的偏转角度只与两个线圈中流过的电流的比值有关，与电源电压无关。,第三节电阻表与兆欧表,兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“G（屏）”、“L（线）”、“E（地）”。被测的电阻接在L和E之间，G端的作用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在L、E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用G端。,（二）兆欧表的选用,1常用规格,第三节电阻表与兆欧表,250V、500V、1000V、2500V和5000V。,2选用原则,选用兆欧表时主要从输出电压及测量范围两方面进行考虑，高压设备和电路选电压高的兆欧表，低压设备和电路选低压的兆欧表。当被测量设备的额定电压在500V以下时，选用500V或1000V的兆欧表；而额定电压在500V以上的被测设备，选用1000V或2500V兆欧表。选择兆欧表的测量范围要适应被测绝缘电阻的数值，否则，会发生较大的测量误差。,兆欧表的选用范围,（三）兆欧表的使用方法,1使用前的准备,第三节电阻表与兆欧表,（1）检查兆欧表是否能正常工作,可分两步进行：空摇兆欧表，指针应指到；慢慢摇动手柄，使“L（线路）”和“E（接地）”瞬时短接，指针应迅速指零。(2）测量前应正确选择兆欧表的电压及测量范围。电压等级要与被测设备相适应，测量范围不宜过多超出被测绝缘电阻的数值。,（5）测量前要检查兆欧表是否处于正常工作状态，主要检查其“0”和“”两点。即摇动手柄，使电机达到额定转速，开路时指针应指向“”位置。慢慢摇动手柄，兆欧表在短路时指针应指向“0”位置。符合上述情况说是兆欧表是好的，否则不能使用。（6）兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方，且远离大的外电流导体和外磁场。,（3）测量前必须将被测设备电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。用兆欧表测量过的电气设备，也要及时接地放电，方可进行再次测量。（4）被测物表面要清洁，减少接触电阻，确保测量结果的正确性。,2正确使用方法,接线桩：“E”（接地）、“L”（线路）和“G”（保护环或称屏蔽端子）。保护环的作用是消除表壳表面“L”和“E”接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。,测线路绝缘电阻：“L”接待测部位，“E”接设备外壳。,第三节电阻表与兆欧表,（1）将兆欧表置于平衡牢固的地方。,（2）正确接线。,正确接线：兆欧表接线应用绝缘良好多股软线。一般被测绝缘电阻都接在“L”“E”端之间，但当被测绝缘体表面漏电严重时，必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。一定要注意“L”和“E”端不能接反，正确的接法是：“L”线端钮接被测设备导体，“E”地端钮接地的设备外壳，“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。测量：测量时，转速要均匀，要注意保持120r/min的稳定转速。通常要摇动1min等指针稳定下来后再读数。如测量电容器、电缆、大容量变压器和电机绝缘时，要先持续摇动一段时间，等指针稳定后再读数，不然读数不准。同时要注意达到一定转速后再将线端接上，测完后先拆去接线，再停止摇动，以免损坏仪表。,测电机的绝缘电阻：“L”接待测绕组，“E”接电机外壳。若测两绕组间的绝缘电阻两接线端分别接两绝缘接线端。,测电缆的绝缘电阻：“L”接线心，“E”接外壳，“G”接线心与外壳间的绝缘层。,第三节电阻表与兆欧表,（3）测量时摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120r/min，误差不应超过25%。摇动1min指针稳定后再读数，若测量中发现指针指零，应立即停止摇动。,第三节电阻表与兆欧表,（4）测量完毕后，应对被测设备或电路充分放电。,（5）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘。,（6）兆欧表未停止转动以前，不可用手去触及设备的测量部分或摇表接线桩。,（7）定期对兆欧表进行校验。,3.兆欧表使用注意事项,(1)、仪表的发电机电压等级应与被测物的耐压水平相适应,以避免被测物的绝缘击穿。(2)、禁止摇测带电设备。双回路架空线路或双母线,当一路带电时,不得测量另一路的绝缘电阻,以防高压的感应电危害人身和仪表的安全。(3)、严禁在有人工作的线路上进行测量工作而危害人身安全。雷电时，禁止用兆欧表在停电的高压线路上测量绝缘电阻。(4)、在兆欧表没有停止转动或被测设备没有放电之前,切勿用手去触及被测设备或兆欧表的接线柱。,(5)、使用兆欧表摇测设备绝缘时，应由两人操作。(6)、摇测用的导线应使用绝缘线，两根引线不能绞在一起，其端部应有绝缘套。(7)、在带电设备附近测量绝缘电阻时，测量人员和兆欧表的位置必须选择适当，保持与带电体的安全距离，以免兆欧表引线或引线支持物触碰带电部分。移动引线时，必须注意监护，防止工作人员触电。(8)、遥测电容器、电力电缆、大容量变压器及电机等电容较大的设备时,兆欧表必须在额定转速状态下方可将测电笔接触或离开被测设备,以避免因电容放电而损坏摇表。,使用方法及要求1.测量前，应将兆欧表保持水平位置，左手按住表身，右手摇动兆欧表摇柄，转速约120r/min，指针应指向无穷大（），否则说明兆欧表有故障。2.测量前，应切断被测电器及回路的电源，并对相关元件进行临时接地放电，以保证人身与兆欧表的安全和测量结果准确。3.测量时必须正确接线。兆欧表共有3个接线端（L、E、G）。测量回路对地电阻时，L端与回路的裸露导体连接，E端连接接地线或金属外壳；测量回路的绝缘电阻时，回路的首端与尾端分别与L、E连接；测量电缆的绝缘电阻时，为防止电缆表面泄漏电流对测量精度产生影响，应将电缆的屏蔽层接至G端。4.兆欧表接线柱引出的测量软线绝缘应良好，两根导线之间和导线与地之间应保持适当距离，以免影响测量精度。5.摇动兆欧表时，不能用手接触兆欧表的接线柱和被测回路，以防触电。6.摇动兆欧表后，各接线柱之间不能短接，以免损坏。7.摇动兆欧表后,时间不要久。,使用注意事项1、禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻，只能在设备不带电，也没有感应电的情况下测量。2、摇测过程中，被测设备上不能有人工作。3、测量设备的绝缘电阻时，必须先切断设备的电源。对含有电感、电容的设备（如电容器、变压器、电机及电缆线路），必须先进行放电。非值班人员应办理相应的工作票方可工作。4、摇表应水平放置，未接线之前，应先摇动摇表，观察指针是否在“”处。再将L和E两接线柱短路，慢慢摇动摇表，指针应在零处。经开、短路试验，证实摇表完好方可进行测量。5、摇表的引线应用多股软线，且两根引线切忌绞在一起，以免造成测量数据不准确。6、摇表测量完毕，应立即使被测物放电，在摇表未停止转动和被测物未放电之前，不可用手去触及被测物的测量部位或进行拆线，以防止触电。7、被测物表面应擦试干净，不得有污物（如漆等）以免造成测量数据不准确。8、测量结束时，对于大电容设备要放电。9、要定期校验其准确度。,三、电阻的其他测量方法,在电气安装和检修中，测量电阻使用最多的是万用表，对于测阻值较低的电阻，可用单臂电桥或双臂电桥。,第三节电阻表与兆欧表,单臂电桥,二、结构及原理,第四节电度表及电能的测量,三、电度表读数,四、电度表的接线,五、电度表的选用,一、认识电能表,六、单相电子式预付费（IC卡）电能表,八、三相四线有功电能表,七、三相三线有功电能表,电度表（又称电能表、火表）：用于测量负载在一定时间内所耗电能的仪表。,第四节电度表及电能的测量,分类：单相电度表、三相电度表。,规格：2A、4A、5A、10A、20A。,本节只介绍单相电度表，单相电度表外形如图所示。,一、认识电度表,用电时，表中的铝质圆盘转动，上方的数字以千瓦时为单位显示所消耗的电能，读数时要注意，数字栏中最右边的一位是小数位。,记数器,量度单位,用电器每消耗1kwh电能，表盘转动1200圈,表明该表的额定电流为5A，短时间内通过的电流允许大些，但不能超过10A。,该表应在220V50Hz的交流电路中工作。,二、结构及原理,两个电磁铁：一个线圈匝数多、线径小，与被测电路并联称为电压线圈；另一个线圈匝数少、线径大，与被测电路串联称为电流线圈。,第四节电度表及电能的测量,一个铝盘：在电磁铁中因电磁感应产生感应电流，因而在磁场力作用下旋转。,一套计数机构：可在铝盘的带动下转动，改变电度表面板上的读数。电路中负载越大，电流越大，铝盘旋转越快，单位时间内读数越大。,在电度表面板上方有一个长方形的窗口，窗口内装有机械式计数器，从左到右依次为千、百、十、个和十分位，如下图所示。两次读数之差即为所用电的度数。,三、电度表读数,第四节电度表及电能的测量,正确计数,1月底:,W1=_kwh,4267.8,2月底:,W2=_kwh,4374.4,W2-W1=106.6,2月份用电,星期天，小明在家帮妈妈煮饭，他发现当家中只有电饭锅工作时，4min内电能表的转盘转动了55r，同时他还注意到电能表标有“1200r/(kWh)”请算一算，在这段时间里电饭锅消耗的电能是多少焦？,解：,四、电度表的接线,第四节电度表及电能的测量,单相电能表的接线1、3进2、4出,单相电能表的接线方法,五、电度表的选用,选用时应注意与电器的总电流相适应。电表容量用“安”表示。譬如:一个5安电能表，它所能承受的电量用下面的公式计算:5安220伏=1100瓦。也就是说:这个家庭同时使用的所有电器用电量不能超过1100瓦。电能表虽然有短时间过载的能力，但是经常超过规定的载荷会损坏电能表。所以，选用电能表要留有适当的富裕容量。假如家庭所有电器的用电量为1100瓦，选用的电度表要大2-3倍，应选用10安或15安的电度表。目前市场上普遍使用的单相电能表分机械式和电子式两种。机械式电能表如DD9,DD15,DD862a等，具有寿命长，过载能力高，性能稳定等特点，基本误差受电压、温度、频率等因素影响，长期使用损耗大。,六、单相电子式预付费（IC卡）电能表,单相电子式预付费（IC卡）电能表的用途是计量额定频率为50Hz的交流单相有功电能并实现电量预购功能。供电部门可通过计算机售电管理系统对用户预购电量、预置等，并经电卡传递给电能表。该电能表具有自动计算用户消耗电量、停电时表内数据自动保护、电能表具有最大负荷控制功能。,单相电子式预付费（IC卡）电能表采用六位计度器显示总消耗电量。电卡作媒介，由供电部门设置密码，保证了用户电卡只能自己使用而不能换用，电卡可反复使用达一千次以上。单相电子式预付费（IC卡）电能表的准确度等级为1.0级。额定电压220V，额定电流有2(10)、5(25)、10(50)、20(100)A等多种规格。,1.单相电子式预付费电能表的工作原理,由分压器完成电压取样，由取样电阻完成电流取样。取样后的电压电流信号由乘法器转换为功率信号。经Uf变换后，由步进电机驱动计度器工作，并将脉冲信号输入单片机系统。用户需在供电部门交款购电，所购电量在售电机上被写进用户电卡，由电卡传递给电能表，电卡经多次加密可以保证用户可靠地使用。当所购电量用完后，表内继电器将自动切断供电回路。,2.单相电子式预付费电能表的安装方法,电能表在出厂前经检验合格并加以铅封，即可安装使用。安装表的底板应固定在坚固的耐火墙上，建议安装高度为1.8m左右。要求环境温度在2570，相对湿度不超过85，且周围空气中无腐蚀性气体。电能表应按照接线图接线，最好用铜线引入。,3.单相电子式预付费电能表的外形,IC卡插座,接线盒,计度器,数码管,4.单相电子式预付费电能表使用方法,用户到指定地点购电后，将购电后的电卡插入电表，保持5s后方可拔出电卡，即可用电。在用户拔下电卡约30s后，电表进入隐显状态。当电表电量小于10kWh时，电表由隐显变为常显状态，提醒用户电量已剩余不多。当用户电量剩至5kWh时，电能表断电报警，再次提醒用户及时购电，此时用户将电卡重新插入表内一次，可继续使用5kWh电量。,七、三相三线有功电能表,三相三线电能表由两只单相电能表的测量机构组合而成。将它接入电路后，作用在转轴上的总转矩等于两组元件产生的转矩之和，并与三相电路的有功功率成正比。因此，铝盘的转数可以反映有功电能的大小，并通过计度器直接显示出三相电能的数值。,三相三线电能表,三相三线电能表的接线方法与两表法测量功率的接线方法相同。按规定，对低压供电线路，其负荷电流为80A及以下时，宜采用直接接入式电能表。,若负荷电流为80A以上时，宜采用经电流互感器接入式电能表。,八、三相四线有功电能表,三相四线电能表由三只单相电能表的测量机构组合而成。,目前常见的DT862型三相四线有功电能表的外形与三相三线有功电能表的外形完全一样。,当负载电流为80A以上时，也应配以电流互感器使用。,一、指针式万用表及其使用,第五节万用表及其使用,二、数字万用表,一、MF47型指针式万用表及其使用,（一）指针式万用表的基本结构与工作原理,1基本结构,第五节万用表及其使用,由电磁式表头、分流器、附加电阻、整流器、转换开关、插口及干电池组成。,第五节万用表及其使用,2工作原理,分流器：与表头并联，扩大表头测电流时的量程，并用转换开关进行转换。,附加电阻：与表头串联，扩大表头测量电压时的量程，并用转换开关进行转换。,分流与分压电阻混联：获得测电阻的不同倍率挡，用于测电阻。,整流器：测交流参数时将交流电变换成直流电输入表头。转换开关和插孔：选择测量项目和量程。,（二）指针式万用表的注意事项,（1）使用前应充分了解万用表的性能和各条标度尺的读法和转换开关等部件的用法。,第五节万用表及其使用,（2）将表头置于机械零位。,（3）根据被测量的大小选择合适的量程。最佳量程应使表头指针位于满刻度的三分之二左右。被测量无法估计时应从最大量程逐渐减小到合适挡次。,（4）测量时应根据所选挡次正确读数。,（5）测量完毕，应将转换开关拨到最高交流电压挡。,（6）应在干燥、无震动、无强磁场、环境温度适宜的条件下使用和保存万用表，对长期不用的万用表应将电池取出。,（三）指针式万用表的基本使用方法,1测交流电压,第五节万用表及其使用,（1）将转换开关拨至交流电压挡，正确选择量程。若误用直流电压挡，表头指针会不动或略微抖动；若误用直流电流或电阻挡，轻则打弯指针，重则烧坏表头，损坏万用表。,（2）将表笔并联在被测电路或元件两端。,（3）严禁在测量中拨动转换开关，避免损坏万用表。,2测直流电压,直流电压的测量方法和注意事项与测量交流电压基本相同，下面只介绍不同之处。,（1）测直流电压时若误选交流电压挡，读数可能偏高也可能为零；若误选电路或电阻挡，仍然会造成打弯指针或烧毁表头。,（2）测量时要注意表笔的正负极性，红表笔接高电位端，黑表笔接低电位端。否则，万用表指针容易被撞弯。,3测直流电流,第五节万用表及其使用,（1）测量时将万用表串联到被测电路中。,（2）注意表笔的正负极性，红表笔接电路断口高电位端，黑表笔接电路断口低电位端。,（3）严禁在测量中拨动转换开关。,4测电阻,（1）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。因为这将使被测电阻两端电压被引入万用表内部测量线路，导致测量误差或损坏表头。,（2）直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端。,（3）每次测量和换挡前都应调零。调零即将两表笔短接，用零欧姆调整旋钮将指针调零。,（4）测量时应选择合适的倍率挡，使指针尽可能接近标度尺的几何中心。,（5）测量中不允许用手同时触及被测电阻两端。,（一）MF500型万用表的介绍,MF500型万用表是一种高灵敏度、多量程的便携式整流式仪表。能分别测量交、直流电压、直流电流、电阻及音频电平等，并具有较高的电压灵敏度。它主要由表头（测量机构）、测量线路和转换开关组成。,500型万用表外形图,欧姆调零,转换开关S1,机械调零,转换开关S2,二、MF500型指针式万用表及其使用,1.1万用表表头上的刻度线：第一条（从上到下）标有R或，指示的是电阻值，转换开关在欧姆挡时，即读此条刻度线。第二条标有和VA，指示的是交、直流电压和直流电流值，当转换开关在交、直流电压或直流电流挡，即读此条刻度线。第三条标有10V，指示的是10V的交流电压值，当转换开关在交、直流电压挡，量程在交流10V时，即读此条刻度线第四条标有dB，指示的是音频电平。,1、表头：通常采用灵敏度、准确度高的磁电式直流微安表，其满刻度电流为几微安到几百微安。,2、测量电路：用一只表头能测量多种电量，并且有多种量程，其关键是通过测量线路变换，把被测电量变成磁电系表头所能接受的微小直流电流。测量交流电压线路还有整流元件。,2.1、万用表的量程档位直流电压：2.5V10V50V250V500V五个量程挡位。交流电压：10V50V250V500V四个量程挡位。另设有一个2500的插孔，直流电流：1mA10mA100mA100mA四个常用档位，及50A，扩展量程档位。电阻：1101001K10K五个倍率挡位。hFE：测量三极管直流放大倍数的专用挡位。,3、转换开关500型万用表有两个转换开关，分别标有不同的档位和量程。用来选择各种不同的测量要求。测量时根据需要把档位放在相应的位置就可以进行交直流电流、电压、电阻测量了。,（二）磁电系万用表的结构和工作原理,1内部结构,2测量原理（1）直流电流的测量。转换开关置于直流电流档，被测电流从+、两端接入，便构成直流电流测量电路。图中、是分流器电阻，与表头构成闭合电路。通过改变转换开关的档位来改变分流器电阻，从而达到改变电流量程的目的。,、,（2）直流电压的测量。转换开关置于直流电压档，被测电压接在+、两端，便构成直流电压的测量电路。图中、是倍压器电阻，与表头构成闭合电路。通过改变转换开关的档位来改变倍压器电阻，从而达到改变电压量程的目的。,（3）交流电压的测量。转换开关置于交流电压档，被测交流电压接在+、两端，便构成交流电压测量电路。测量交流时必须加整流器，二极管D1和D2组成半波整流电路，表盘刻度反映的是交流电压的有效值。、是倍压器电阻，电压量程的改变与测量直流电压时相同。,（4）电阻的测量。转换开关置于电阻档，被测电阻接在+、两端，便构成电阻测量电路。电阻自身不带电源，因此接入电池E。电阻的刻度与电流、电压的刻度方向相反，且标度尺的分度是不均匀的。,（三）万用表的使用,1使用前的准备工作（1）接线柱（或插孔）选择：测量前检查表笔插接位置，红表笔一般插在标有“+”插孔内，黑表笔插在“*”公共插孔内。（2）测量种类选择：根据所测对象是交、直流电压、直流电流、电阻的种类转换开关旋至相应位置上。,（3）量程的选择：根据测量大致范围，将量程转换开关旋至适当量程上，若被测电量数值大小不清，应将转换开关旋至最大量程上，先测试，若读数太小，可逐步减小量程，绝对不允许带电转换量程，切不可使用电流档或欧姆档测电压，否则会损坏万用表。,（4）正确读数：一般读数应在表针偏转满刻度的二分之一至三分之二为宜。（5）万用表用完后，应将转换开关置于空挡或交流档500V位置上。若长期不用，应将表内电池取出。（6）万用表的机械调零是供测电压、电流调零用。旋动万用表的机械调零螺钉，使指针对准刻度盘左端的“0”位置。,2测量交流电压（1）用交流电压档。（2）将两表笔并接线路两端，不分正负极；（3）在相应量程标尺上读数；（4）当交流电压小于10V时，应从专用表度尺读数；（5）当被测电压大与500V时，红表笔应插在2500V交直流插孔内，必须带绝缘手套。,万用表测交流电压,+,-,V,S,3测量直流电压（1）用直流电压档。（2）红表笔接接被测电压正