电工电子电工仪表及测量

1、第十五章第十五章 电工仪表及测量电工仪表及测量第一节第一节 电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类 第三节第三节 电功率与电能的测量电功率与电能的测量 第二节第二节 电流、电压与电阻的测量电流、电压与电阻的测量 Company Logo电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类1常用仪表简介常用仪表简介Company Logov 1 1. .按测量对象的不同，分为电流表、电压表、功率表、按测量对象的不同，分为电流表、电压表、功率表、电度表、欧姆表。电度表、欧姆表。v 2 2. .按工作原理的不同，分为磁电式、电磁式、电动式、按工作原理的不同，分为磁电式、电磁式、电动

2、式、感应式和静电式。感应式和静电式。v 3 3. .按测量电流种类的不同，分为交流表、直流表、交按测量电流种类的不同，分为交流表、直流表、交直流两用表。直流两用表。v 4 4. .按精确度等级的高低，分为按精确度等级的高低，分为0.10.1、0.20.2、0.50.5、1.01.0、1.51.5、2.52.5、5.05.0等不同等级等不同等级v 5 5. .按读数装置的不同，分为指针式、数字式。按读数装置的不同，分为指针式、数字式。v 6 6. .按使用性质和安装方法的不同，分为固定式和便携按使用性质和安装方法的不同，分为固定式和便携式。式。v 7 7. .按外壳防护性能，分为普通式、防尘式、

3、防水式、按外壳防护性能，分为普通式、防尘式、防水式、防爆式等多种。防爆式等多种。电工测量仪表的分类电工测量仪表的分类Company Logo常用仪表简介常用仪表简介 电流表电流表 1T1一A安装型电磁式交流电流表外形 交流电流表经电流互感器接线 Company Logo常用仪表简介常用仪表简介 电压表电压表 v 1、直流电压表的接线、直流电压表的接线 在直流电压表的接线柱旁通常也标在直流电压表的接线柱旁通常也标有有“”和和“”两个符号，接线两个符号，接线柱的柱的“”(正端正端)与被测量电压的与被测量电压的高电位连接；接线柱的高电位连接；接线柱的“”(负端负端) 与被测量电压的低电位连接。正负与

4、被测量电压的低电位连接。正负极不可接错，否则，指针就会因反极不可接错，否则，指针就会因反转而打弯。转而打弯。v 2、交流电压表的接线、交流电压表的接线 在低压线路中，电压表可以直接并在低压线路中，电压表可以直接并联在被测电压的电路上。在高压线联在被测电压的电路上。在高压线路中测量电压，由于电压高，不能路中测量电压，由于电压高，不能用普通电压表直接测量，而应通过用普通电压表直接测量，而应通过电压互感器将仪表接人电路电压互感器将仪表接人电路.交流电压表经电压互感器接线 Company Logo常用仪表简介常用仪表简介功率表功率表 功率表外形图功率表外形图 a) 电压线圈前接电压线圈前接 b) 电压

5、线圈后接电压线圈后接Company Logo常用仪表简介常用仪表简介万用表万用表 500型万用表的外形 DT830型数字万用表面板 Company Logo常用仪表简介常用仪表简介钳形电流表钳形电流表 a) 结构 b) 钳口张开图15-10 钳形电流表结构 1一载流导线2一铁心3一磁通4一线圈5一电流表6一改变量程的旋钮7一扳手Company Logo常用仪表简介常用仪表简介兆欧表兆欧表 兆欧表外形 测量设备对地绝缘电阻 测量电机相间绝缘电阻 测量电缆芯线绝缘电阻Company Logo常用仪表简介常用仪表简介电能表电能表 单相电度表 三相电度表 Company Logo电流、电压与电阻的测量

6、电流、电压与电阻的测量电流的测量电流的测量1 电压的测量电压的测量2 电阻的测量电阻的测量Company Logo电流的测量电流的测量v 测量电流使用电流表测量电流使用电流表( (或称安培表或称安培表) )，在电路连，在电路连接时，应使被测电流通过电流表，即将电流表串接时，应使被测电流通过电流表，即将电流表串联在电路中，如图联在电路中，如图15-1915-19，图中画出了电流表的，图中画出了电流表的接法和图形符号。接法和图形符号。图15-19 测量电流的电路 图15-20 电流表及分流器Company Logo电流的测量电流的测量v 需要扩大电流表的量需要扩大电流表的量程可以加装分流器，程可以

7、加装分流器，如图如图15-20。分流器。分流器电阻电阻Rf与电流表的电与电流表的电阻阻RA并联。所以被测并联。所以被测电流电流I/IA称为分流比，称为分流比，选择不同的分流电阻选择不同的分流电阻Rf以改变分流比，可以改变分流比，可以扩大电流表的量程以扩大电流表的量程并能制作多量程电流并能制作多量程电流表。表。 Company Logo电压的测量电压的测量v 测量电压使用电压表测量电压使用电压表(或称伏特表或称伏特表)。在测量时应将被。在测量时应将被测电压加在电压表两端。因电压表具有一定电阻测电压加在电压表两端。因电压表具有一定电阻RV，所，所以流进电压表的电流与被测电压成正比，从而指示出电以流

8、进电压表的电流与被测电压成正比，从而指示出电压的数值。图压的数值。图15-21画出了电压表的接法和图形符号。画出了电压表的接法和图形符号。图15-21 测量电压的电路 图15-22 电压表及附加电阻Company Logo电压的测量电压的测量v 为了在接入电压表后对电路的原有工作状况不为了在接入电压表后对电路的原有工作状况不产生影响，电压表的内阻应尽量大，使通过电压产生影响，电压表的内阻应尽量大，使通过电压表的电流相对于电路的正常工作电流小到可以忽表的电流相对于电路的正常工作电流小到可以忽略不计。略不计。v 测量电压同样也要对被测电压预先初步估算而测量电压同样也要对被测电压预先初步估算而后选择

9、适当的量程。后选择适当的量程。v 在电压表上串联附加电阻可以扩大电压表的量在电压表上串联附加电阻可以扩大电压表的量程，如图程，如图15-22，从图中可知，从图中可知VVVRRRUUCompany Logo电阻的测量电阻的测量v 1.用电流表和电压表测量用电流表和电压表测量v 把被测电阻接到电源上，在它通电工作的情况下，用把被测电阻接到电源上，在它通电工作的情况下，用电流表和电压表测出流经电阻的电流电流表和电压表测出流经电阻的电流I和电阻两端的电压和电阻两端的电压U，然后计算出电阻，如图，然后计算出电阻，如图15-23所示。所示。图15-23 用电流表和电压表测量电阻 图15-24 电阻表结构及

10、原理 IUR Company Logo电阻的测量电阻的测量v 2.用电阻表测量用电阻表测量v 电阻表也称欧姆表其结构及基本原理如图电阻表也称欧姆表其结构及基本原理如图15-24所示。表内有电流表所示。表内有电流表G、电池、电池E和可调电阻和可调电阻R。通。通过端钮过端钮A、B和被测电阻和被测电阻Rx连接。连接。 图15-25 电阻表度盘 图15-26 直流电桥电路Company Logo电阻的测量电阻的测量v 3.用直流电桥测量用直流电桥测量v 电桥是测量技术中常用的一种电路形式，可用于电桥是测量技术中常用的一种电路形式，可用于测量电阻，如图测量电阻，如图15-26所示。图中的四个电阻都称所示

11、。图中的四个电阻都称为桥臂，为桥臂，Rx是待测电阻。是待测电阻。v 电源向电源向ABC和和ADC两个支路供电，调整两个支路供电，调整R1，R2，R三个已知电阻，同时接通开关三个已知电阻，同时接通开关S观察检流观察检流计计G的读数，直至检流计中的电流为零，这时称的读数，直至检流计中的电流为零，这时称为电桥平衡。为电桥平衡。v 接通接通S，检流计中电流为零，说明，检流计中电流为零，说明B，D两点等两点等电位，即电位，即 RRRRX21 Company Logov 4.用兆欧表测量绝缘电阻用兆欧表测量绝缘电阻v 电气设备或线路的绝缘材料具有极高的电阻，测量绝电气设备或线路的绝缘材料具有极高的电阻，测

12、量绝缘电阻常以兆欧缘电阻常以兆欧(M)为单位。为单位。v 当绝缘材料受潮，老化或损坏时，绝缘电阻大幅度当绝缘材料受潮，老化或损坏时，绝缘电阻大幅度降低，因此测量绝缘电阻是检查和确定电气设备或线降低，因此测量绝缘电阻是检查和确定电气设备或线路的绝缘是否符合规定标准的主要方法。路的绝缘是否符合规定标准的主要方法。v 兆欧表表内的电源是一台微型手摇发电机，产生较兆欧表表内的电源是一台微型手摇发电机，产生较高的电压，常用的有高的电压，常用的有500 V、1 000 V和和2500V等几个等几个品种，根据被测电气设备或线路的额定电压进行选择，品种，根据被测电气设备或线路的额定电压进行选择，例如测量例如测

13、量380 V设备的绝缘电阻可选用设备的绝缘电阻可选用500 V的兆欧表。的兆欧表。v 将被测绝缘电阻接入后，摇动手柄，逐步加速到约将被测绝缘电阻接入后，摇动手柄，逐步加速到约120 rmin后即可读数。后即可读数。电阻的测量电阻的测量 Company Logo电功率与电能的测量电功率与电能的测量电功率的测量电功率的测量1电能的测量电能的测量Company Logov 1.直流电路功率的测量直流电路功率的测量v 若按图若按图15-27接线测量，功率接线测量，功率P等于电压表与等于电压表与电流表读数的乘积，即电流表读数的乘积，即P=UI。图。图15-27a适用适用于于RV远大于远大于R的情况，图的

14、情况，图15-27b适用于适用于RA远远大于大于R的情况，的情况，R、RV、RA分别为负载电阻、分别为负载电阻、电压表内阻和电流表内阻。电压表内阻和电流表内阻。电功率的测量电功率的测量 a) RVR时的接线 b) RAR时的接线图15-27 用电压、电流表测量功率的电路 图15-28 用功率表测量功率的电路Company Logov 2.单相交流电路功率的测量单相交流电路功率的测量v功率表它的指针偏转功率表它的指针偏转(读数读数)与电压、电与电压、电流以及电压与电流之间的相角差的余弦流以及电压与电流之间的相角差的余弦的乘积成正比，可用它测量电路的功率。的乘积成正比，可用它测量电路的功率。由于它

15、的读数与电压、电流之间的相角由于它的读数与电压、电流之间的相角差有关，因此电流线圈与电压线圈的接差有关，因此电流线圈与电压线圈的接线必须按照规定的方式才正确。在仪表线必须按照规定的方式才正确。在仪表上注有上注有*或或号的端点应接在一起，如号的端点应接在一起，如图图15-28所示。所示。电功率的测量电功率的测量 Company Logov 3.三相交流电路功率的测量三相交流电路功率的测量v (1) 用三只单相功率表测量三相四线制电路的功率。用三只单相功率表测量三相四线制电路的功率。其接线如图其接线如图15-30所示所示(这种接线特别适用于三相功这种接线特别适用于三相功率不对称的电路率不对称的电路

16、)。此时电路总功率为三只功率表读。此时电路总功率为三只功率表读数之和，即数之和，即电功率的测量电功率的测量 P=P1+P2+P3图15-30 三只单相功率表测量三相四线制电路的功率Company Logo三相负载v (2) 用两只单相功率表测量三相三线制用两只单相功率表测量三相三线制电路的功率，其接线方法如图电路的功率，其接线方法如图15-31所示。所示。此时电路总功率为两只单相功率表读数此时电路总功率为两只单相功率表读数之和，即之和，即 P=P1+P2电功率的测量电功率的测量 图15-31 两只单相功率表测量三相三线制电路的功率Company Logo a) 直接接入 b) 经互感器接入 图

17、15-32 用一只三相功率表测量三相电路的功率v (3) 用一只三相功率表测量三相电路的功率。三相功率用一只三相功率表测量三相电路的功率。三相功率表相当于两只单相功率表的组合，它有两只电流线圈和表相当于两只单相功率表的组合，它有两只电流线圈和两只电压线圈。其内部接线与用两只单相功率表测量三两只电压线圈。其内部接线与用两只单相功率表测量三相三线制电路功率的接线相同。因此，三相功率表可直相三线制电路功率的接线相同。因此，三相功率表可直接用来测量三相三线制和对称三相四线制电路的功率。接用来测量三相三线制和对称三相四线制电路的功率。其接线如图其接线如图15-32所示。所示。电功率的测量电功率的测量 C

18、ompany Logov 在电能表铭牌上一般都注明每在电能表铭牌上一般都注明每kWh的转数的转数r。例如：。例如：“2400rkWh”表示表示lkWh的电能对应的铝盘转数为的电能对应的铝盘转数为2400r。这一数值称为电能表常数，国产表的。这一数值称为电能表常数，国产表的“电能电能表常数表常数”约为约为755000rkWh。负载的功率越大，。负载的功率越大，转速也越快。用电时间越久，转的圈数就越多，积算转速也越快。用电时间越久，转的圈数就越多，积算机构计量的值也就越大。在单相交流电路中，电能表机构计量的值也就越大。在单相交流电路中，电能表的接法，如图的接法，如图15-13a所示。电能表的电流线圈与负