电工测量仪表.docx

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1、电工测量仪表1电工测量仪表的分类11电工测量仪表的分类电工仪表的作用是测量各种电参数，如电流、电压、周期、频率、电功率、功率因数、电阻、电感、电容等。电工通过测量这些电参数数值，便可以了解电路的电气设备的技术性能和工作情况，以便进行适当的处理和必要的调整，保证电路正常工作和设备安全运行。按用途不同：可分为电压表、电流表、功率表、电度表等；还可根据电流种类，分为直流表、交流表和交直流两用表等三种，还有能聚测量电流、电压、电阻等功能的万用表。按作用原理：常用的有磁电式、电磁式、电动式和感应式四种，其它还有振动式、热电式、热线式、静电式、整流式、光电式和电解式等。按测量方法：可分为直读式和比较式两种

2、。直接指示被测量数值的仪表，称为直读式仪表，例如电压表、电流表、功率表等；被测量数值用“标准量”比较出来的仪表，称为比较式仪表，如平衡电桥、补偿器等。此处的电工仪表章节主要介绍宣读式仪表。按准确度：可分为01级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.5级、和5.0级七种。0.2级仪表的允许误差为0.2%,0.5级仪表误差为0.5%,以此类推。0.5级以上的仪表准确度较高，多用在实验室作为校验仪表。1.5级、2.5级等准确度较低，一般装在配电盘和操作台上，用来监视电器设备允许情况。2指针式万用表万用表是一种多功能、多量程的测量仪表，一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻和音

3、频电平等电学量。有些万用表还可以测量交流电流、电容量和电感量以及半导体（二极管等）的一些参数，随着数字显示万用表的出现，测量更为方便。指针式万用表因为结构简单、性价比高、量值表现直观，目前依然被广泛使用。2.1 指针万用表的结构表头：及用于显示数值的部分，是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，有万用表的“心脏”之称，是用以指示被测量的数值，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流值，这个值越小，表头的灵敏度越高，测量电压时的内阻也就越大，万用表性能就越好。MF系列指针万用表的灵敏度均在101000微安左右。测量电路：测量电路是用来把各种被测的量

4、转换到适合表头测量的直流微小电流，它由电阻、半导体元件及电池组成，它将各种不同的被测电量，不同的量程，经过一系列的处理，如整流、分流等，而统一变成一定量限的直流电流后送入表头进行测量。转换开关：转换开关的作用是用来选择各种不同测量的电路，以满足不同种类和不同量程的测量要求。当转换开关处于不同位置时，它相应的固定触点就闭合，万用表可变为各种量程不同的电工测量仪表。如右图某厂商的指针式万用表的外形图，可以看到万用表的面板上装有刻度尺，转换开关旋钮、调零旋钮及测量表笔的插孔等。2.22.3 指针式万用表的使用方法在使用万用表时，应先熟悉仪表板上各种符号的含义及各个旋钮和选择开关的主要作用，应检查指针

5、是否指在零位上，如不在零位，可以调节表盖上的机械零位调整器，使指针恢复零位。然后根据被测量种类和大小，将选择开关旋转到相应的档位上，并找出指针表盘上对应的标尺。电压和电流的测量与用电压表和电流表测电压电流一样，测电压时，应将指针万用表并联在线路中，测电流时，应将万用表串联在线路中。另外，测量直流电压和电流时，还应注意表笔的极性（通用准则是黑色为负极，红色为正极）。最大数值可能在什么范围，或选用仪表量程最大的一档，然后逐步减小量程，以便得出准确读数。量程应大于被测值，否则可能会损坏仪表。被测线路的实际值由此式确定：实际值二指针读数X量程/满偏刻度式中：满偏刻度指所选的标尺度上最大刻度值。例如：用

6、指针万用表测一直流电压，量程选为IOOV,满偏刻度为50,指针指在20处，则实际值=20X10020=40V电阻的测量选择合适的倍率档位：测量电阻时，倍率档的选择以使指针停留在刻度线较稀的部分为宜。指针越接近标度尺的中间，读数越准确；越往左，刻度线越挤，读数准确度越差。倍率挡应小于被测值。调零：测量电阻之前，应当将测试表笔碰在一起，同事旋转“调零旋钮”（如上右图所示万用表右边缘的那个较大的旋钮），使指针刚好指在欧姆标尺的零位上，这一步骤称为欧姆档“调零”。每换一次倍率挡测量电阻之前，都要重复这一步骤，这是保证测量准确必不可少的步骤。如果指针不能调到位，说明电池电压不足或仪表电路有问题。不能带电

7、测量电阻：测量电阻时，万用表由电池供电的，被测电阻决不恩能够带电，因为带电测量相当于接入一个额外的电源，不仅得不到正确的测量数据，还可能损坏表头。被测电阻的实际值这一得来：被测实际值二倍率X指针读数。如在IOoo倍率挡上测量电阻读数为25,那么被测电阻阻值为25X1000=25000欧。2摇表结构原理和使用方法2. 1摇表结构原理用于测量高值电阻和绝缘电阻的仪表叫做兆欧表，现在新型产品通常称为绝缘电阻测试仪或者绝缘电阻表，有时也称为摇表。兆欧表（摇表）主要结构是由手摇发电机、电磁式无机械反作用的表头组成，对外有接线柱（1：线路段、E：接地端、G：屏蔽端）。新型的绝缘电阻测试仪通常和数字万用表差

8、不多的外形。兆欧表的磁电式表头有两个互成一定角度的可动线圈，装在一个有缺口的圆柱铁芯外面，并与指针一起固定在一转轴上，构成表头的可动部分，被置于永久磁铁中，磁铁的磁极与铁芯之间的气隙是不均匀的。由于指针没有阻尼弹簧，在仪表不用时，指针可以停留在任何位置。摇动手柄，直流发电机可输出电流，其中，一路电流I1流入线圈1和被测电阻RX的回路，另一路的电流12流入线圈2与附加电阻Rf回路，设线圈1的电阻为R1,线圈2的电阻为R2,根据欧姆定律有：I1=U（Rc+R1+Rx）、R2=U（Rf+R2）处在磁场中的通电线圈受到磁场力的作用（延伸：磁场对电流的作用），使线圈1产生转动力矩M1,线圈2产生转动力矩

9、M2,由于两线圈绕向相反，从而M1与M2方向相反，两个力矩作用的合力矩使指针发生偏转。在M1=M2时，指针静止不动，这时指针所指出的就是被测设备的绝缘电阻值。当RX断开时（即X=（无穷大），11=0,M1=O,指针在M2的作用下向左偏转，最后指向标尺度Rx=8处，若将RX短接（即Rx=O）,此时I1最大，M1最大，使指针顺时针方向偏转，指针指到标尺度的Rx=O处。根据此原理可以检验兆欧表的好坏2.2摇表的使用方法兆欧表的选用，对于额定电压500伏一下的设备，选用500伏或1000伏的兆欧表，额定电压在500伏以上的选用IOOo伏2500伏的兆欧表。兆欧表有三个测量端钮，一个线路端钮（1）,另一

10、个是接地端钮（E）,还有一个为屏蔽端钮（G）。一般测量照片或电力线路对地的绝缘电阻时，只用1和E端，接线如下左图所示。“1”端接到被测设备的“火”或“相端”，“E”端接到被测设备的“地”端。在测量电缆对地绝缘电阻时或被测设备的漏电流严重时，使用“G”端钮。如下右图所示为测量电缆绝缘电阻接线图。线路接好后，可按顺时针方向转动兆欧表的发电机摇把，使发电机转子发出的电压供测量使用。摇把的转速应由慢而快，当转速达到一定值时，要保持转速均匀稳定。（一般普通兆欧表转速为120转左右），当兆欧表的发电机转速稳定后，表盘上的指针也稳定下来，这时表针指示的数值就是所测得的绝缘电阻值。注意事项1 .测量前应先将兆

11、欧表进行一次开路和短路试验，检查兆欧表是否良好。若将两连接线开路，轻轻摇动手柄，指针应指在“8”处，这时如再把两连接线短接一下，指针应在“0”处，说明兆欧表是良好的，否兆欧表有误差。2 .被测设备应断开电源，对于电容设备还应充分放电，以保证人身安全和测量准确。3 .遥测过程中，被测设备上不能有人工作。4 .测量电容较大的电机、变压器、电缆、电容器时，应有一定的充电时间，且容量越大，充电时间越长，一般以兆欧表转动一分钟后的读数作为标准。测量完成要立即进行放电，以保安全。放电的方法是将测量时使用的地线，由兆欧表上取下来，在被测量物上短接一下即可。5 .禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘。

12、只有在设备不带电又不可能受其它电源感应而带电的情况下才可测量。6 .兆欧表未停止转动之前，切勿用手触及设备的测量部分或兆欧表接线柱。拆线时，也不可直接触及引线的裸露部分。7 .兆欧表应定期校验：校验方法是直接测量有确定值的标准电阻，测量它是否测量误差，是否在允许范围以后。3钳形电流表的结构工作原理及使用方法3.1 钳形电流表的结构当我们电工需要在不断开电路的情况下测量电流的场合，便需要使用到钳形电流表（有时简称钳形表、钳表）。钳形电流表就是一种用于测量正在运行的电气线路中电流大小的仪表，是电工们很常用的测量工具。钳形电流表分为钳形交流电流表和钳形交直流表两大类，有的还可以测量交流电压。钳形交流

13、电流表实质上是由一只电流互感器和一只整流系仪表所组成，被测量的载流导线相当于电流互感器的原绕组，在铁芯上的是电流互感器的副边绕组，副边绕组与整流系仪表接通。根据电流互感器原、副边绕组间一定的变化比例关系，整流系仪表的便可以显示出被测量线路的电流值。钳形交直流表是一个电磁系仪表，放置在钳口中的被测量载流导线作为励磁线圈，磁通在铁芯中形成回路，电磁式测量机构位于铁芯的缺口中间，受磁场的作用而偏转，获得读数。因其偏转不受测量电流的影响，所以可测量交直流电流。3.2 钳形电流表的使用方法钳形电流表的使用方法简单，如上右图所示，测量电流时只需要将正在运行的待测导线夹入钳形电流表的钳形铁芯内，然后读取数显

14、屏或指示盘上的读数即可。使用很简单吧，夹住测量导线就行了。不过现在数字钳形电流表的广泛使用，给钳形表增加了很多万用表的功能，比如电压、温度、电阻等（有时称这类多功能钳形表为钳形万用表，如右图所示，仪表上有两个表笔插孔），可通过旋钮选择不同功能，使用方法与一般数字万用表相差无几。对于一些特有功能按钮的含义，则应参考对应的说明书。夹住一条流过电流的电线即可调整适当的量程即可进行测量。此外使用钳形电流表时应注意以下几个问题：1 .选择合适的量程挡，不可以用小量程挡测量大电流，如果被测电流较小，可将载流导线多绕几个圈放入钳口进行测量，但是应将读数除以绕线圈数后才是实际的电流值。测量完毕后要将调解开关放

15、在最大量程挡位置（或关闭位置），以便下次安全使用。2 .不要在测量过程中切换量程挡。3 .注意电路上的电压要低于钳形表额定值，不可用钳形电流表去测量高压电路的电流，否则，容易造成事故或引起触电危险。4电表工作原理和使用方法4.1单项电表的结构和工作原理计量电能的仪表叫做电表（又称电度表、电能表）。电表是测量某一段时间内所消耗的电能，它是累计仪表。用电动系直流电表测量直流电能，用感应系交流电表测量交流电能。用在交流电流中的电表，可分为两大类：单相电表盒三相电表电表的结构电表主要是由驱动部件、转动部分、制动部分和积算机构等组成。驱动部件由电压元件和电流元件组成。转动部分的铝制圆盘装在驱动部件和制动

16、磁铁的空隙中，右图所示是一只单相交流电表的结构。图中各部分所指：1：铝制圆盘、2：串联线圈电磁铁、3：制动永久磁铁、4：并联线圈电磁铁、5：传到计数机构的齿轮、6：接线端子板工作原理是：当电表接入被测电路后，被测电路电压加在电压线圈上，被测电路电流通过电流线圈后，产生两个交变磁通穿过铝盘，这两个磁通在时间上相同，分别在铝盘上产生涡流。由于磁通与涡流的相互作用而产生转动力矩，使铝盘转动。制动磁铁的磁通，也穿过铝盘，当铝盘转动时，切割此磁通，在铝盘上感应出电流，这电流和制动磁铁的磁通相互作用而产生一个与铝盘旋转方向相反的制动力矩，使铝盘的转速达到均匀。由于磁通与电路中的电压和电流成比例，因而铝盘转动与电路中所消耗的电能成比例，也就是说，负载功率越大，铝盘转得越快。铝盘的转动经过蜗杆传动计数器，计数器就自动累计线路中实际所消耗