1、电工常用仪表原理及使用,一、仪表测量基础知识二、万用表三、钳形电流表四、兆欧表五、直流双臂电桥六、电能表,一、电工测量基础知识,1.1 测量的基本方法1.2 数据处理1.3 误差分析与消除1.4 电工电子仪器仪表使用常识,1.1 测量的基本方法,电工电子测量有常用以下三种测量方法：直接测量法；间接测量法；比较测量法。电阻的直接测量法和间接测量法,1.2 数据处理,1.2.1 数据的显示1.2.2 数据的表示,1.2.1 数据的显示,数据的显示常有：模拟显示、数字显示和图形显示等几种。3种显示方式的优缺点,模拟显示、数字显示和图形显示,1.2.2 数据的表示,数据的表示法通常用数字或图形来表示。
2、用数字表示的测量结果，包含两个部分：数值和单位。如2.5、10和4.7等。沒有注明单位的测量结果是毫无意义的。,1.3 误差分析与消除,真值是被测量在特定时间和环境下的真实数值，通常是指按定义在规定条件下得到的量值。误差自始至终存在于一切科学实验和测量过程之中，这就是误差公理。误差常有以下几种类型：（1）理论误差（2）仪器误差,（3）人为误差,1.4 电工电子仪器仪表使用常识,1.4.1 仪器使用常识 1.4.2 仪器日常维护,1.4.1 仪器使用常识,1.开机前注意事项2.开机时注意事项3.测试时注意事项4.关机时注意事项,1.4.2 仪器日常维护,1.技术文件、资料的保管 2.注意防尘，保
3、持清洁 3.防腐、防潮 4.防振动 5.防漏电 6.定期检查,二、万用表,2.1 万用表简介2.2 指针式万用表2.3 常用的指针式万用表2.4 指针式万用表的正确使用2.5 数字式万用表及其使用,2.1 万用表简介,2.1.1 万用表的分类2.1.2 选择（转换）开关2.1.3 表笔和表笔插孔,2.1.1 万用表的分类,按其内部结构划分，常用的万用表有指针式和数字式两种。指针式万用表是以机械表头为核心部件构成的多功能测量仪表，所测数值由表头指针指示读取；数字万用表所测数值由液晶屏幕直接以数字的形式数显示，同时还带有某些语音的提示功能。按外形划分，有台式、钳形式、手持式和袖珍式等。,各种常见万
4、用表的外形,2.1.2 选择（转换）开关,转换装置通常由选择开关（测量种类、量程选择开关）、接线柱、按钮、插孔等组成。选择（转换）开关是一个多档位的旋转开关,用来选择测量项目和量程。2.1.3 表笔和表笔插孔 万用表的表笔，一般分为红、黑两只，使用时红表笔应插入标有正号（+）的插孔，黑表笔应插入标有负号（-或*）的插孔。,2.2 指针式万用表,2.2.1 指针式万用表概述2.2.2 指针式万用表的结构2.2.3 指针式万用表的特点2.2.4 指针式万用表的工作原理,2.2.1 指针式万用表概述,指针式万用表的读数精度较数字式万用表稍差，但指针摆动的过程比较直观、明显，其摆动速度和幅度有时也能比
5、较客观地反映被测量值的大小和方向。,2.2.2 指针式万用表的结构,指针式万用表在结构上由三部分组成：指示部分(表头)、测量电路、转换装置。指示部分（表头）通常由磁电式直流微安表（个别为毫安表）组成。测量电路的主要作用是把被测的电量转变成适合于表头指示用的电量。转换装置通常由选择（转换）开关、接线柱、按钮、插孔等组成。,2.2.3 指针式万用表的特点,万用表的重要性能之一是灵敏度，表头的灵敏度是指表头指针由零刻度偏转到满刻度时，动圈中通过的电流值。例如，作100V量程的直流电压测量时，指针满度值的电流为50A，则该万用表的内阻Ri为,灵敏度愈高，对电工电子电路的测量准确度就愈高。内附电池通常采
6、用两块：一块为低电压的1.5V；另一块是高电压的9V或15V。其黑表笔所接是表内电池的正极，而红表笔所接是表内电池的负极。能够容许通过的电流是有限的。,2.2.4 指针式万用表的工作原理,1.直流电流测量原理2.直流电压测量原理3.交流电流、电压测量原理4.电阻测量原理,1.直流电流测量原理,2.直流电压测量原理,3.交流电流、电压测量原理,4.电阻测量原理,指针式万用表除了上述几个基本参量的测量外，有些万用表还附加有其它参量的测量，例如，电平的测量，电容器容量的测量，电感线圈电量的测量，晶体管主要直流参数的测量等。,2.4 指针式万用表的正确使用,2.4.1 使用前的准备工作及注意事项2.4
7、.2 指针式万用表的使用方法,2.4.1 使用前的准备工作及注意事项,使用前的准备工作(1)根据表头上“”或“”、“”符号的要求，将万用表按标度尺位置为垂直或水平位置放置。(2)检查表针是否停在表盘左端的零位。(3)正确插接表笔。(4)检查电池电量。,使用中的注意事项(1)测量电阻时，元器件或电路不能在带电的情况下进行。(2)在测量交直流电压时，两表笔应并联接入；测直流电压时，红表笔接被测电路的高电位（正极），黑表笔接被测电路的低电位（负极）。(3)在测量直流电流时，两表笔应串联接入，且红表笔接被测电路的高电位（正极），黑表笔接被测电路的低电位（负极）。(4)在测量过程中，严禁拨动量程开关。(
8、5)在测量过程中，严禁手指触碰测试棒的金属部分，以保证安全和测量的准确。(6)选择适当的量程。,保养(1)万用表使用完毕后，如果没有空档，应将量程转换开关置于最高交流电压档；如果有空档（“*”或“OFF”），则应拨至该档。(2)万用表长期不用时，应将表内电池取出，以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。,2.4.2 指针式万用表的使用方法,1直流电流的测量2直流电压的测量3交流电压的测量4电阻的测量,1直流电流的测量,直流电流测试示例图 选择量程测量方法 正确读数,2直流电压的测量,直流电压测试示例图 选择量程 测量方法 正确读数,3交流电压的测量,交流电压测试示例图 交流电压的测量与上述直流电压的
9、测量相似，不同之处为：交流电压档标有“”通常有10V、50V、250V、500V等不同量程；测量时，不区分红黑表笔，只要并联在被测电路两端即可。,4电阻的测量,电阻测试示例图 选择量程倍率欧姆调零读数,2.5 数字式万用表及其使用,2.5.1 数字万用表简介2.5.2 数字万用表的特点2.5.3 数字万用表的使用方法,2.5.1 数字万用表简介,种类：按工作原理分，有比较型、积分型、V/T型、复合型等；按使用方式和外形分，有台式、便携式、袖珍式、笔式和钳式等，其中袖珍式应用较普遍；按量程转换方式分，有自动量程转换和手动量程转换；按用途与功能分，有低档型、中档型和智能型。,数字万用表的结构外形图
10、 国产常见袖珍式数字万用表的型号及性能,2.5.2 数字万用表的特点,显示位数及显示特点测量功能全,2.5.3 数字万用表的使用方法,使用前的注意事项 使用中的注意事项(1)测量电阻时，红表笔为测试源正端、黑表笔为负端，这一点和指针式万用表恰好相反。(2)当万用表显示电源电压低时，要及时更换电池，否则所测量电压的数值偏高。(3)测量交直流电压时，在有“交流”干扰的情况下，黑表笔一定要接地。(4)严禁在测量高电压或大电流的过程中拨动开关，以防电弧烧坏转换开关的触点。(5)选择电压测量功能时，要求选择准确，防止误接。(6)用低档测电阻（如用200档）时，修正测量结果。(7)严禁带电测量电阻。(8)
11、在测量电压、电流时，若屏上的数值为“1”，则表明量程太小，应加大量程后再测；若在数值左边出现“-”，则表明表笔极性与实际电源极性相反，此时红表笔接的是负极。,小结,1.万用表是一种可以测量多种电量，具有多种量程的便携式仪表。万用表主要用来测量直流电流、交直流电压和电阻；有的用万用表还能测量交流电流、电感、电容、二极管、三极管的hFE值、频率及温度等。2.常见的万用表有指针式和数字式两种。指针式万用表一般由三部分组成：指示部分（表头）、测量电路和转换装置；数字式万用表一般由显示屏、电子电路和转换装置等组成。3.常用的指针式万用表为MF47型和MF500型等，这两种万用表的灵敏度为2K/V。4.万
12、用表的基本使用方法为：使用前要调零（数字表不需要），要正确插接表笔连线，要正确选择测量档位；测量时要正确选择被测点（与表笔相并联或相串联），要正确区分被测极性，要正确读数。5.任何万用表在被测电阻不带电（除万用表提供的电源外）的情况下用欧姆档去测量电阻。否则，外加电压极易造成烧毁万用表。6.万用表测电压时，两表笔与被测点相并联，测直流电压时，还应注意红表笔应接高电位，黑表笔应接低电位；测直流电流时，两表笔与被测点相串联，且红表笔接高电位，黑表笔接低电位。,三、钳形电流表,3.1 钳形电流表简介3.2 钳形电流表的工作原理3.3 钳形电流表的正确使用,3.1 钳形电流表简介,钳形电流表特点：钳式
13、电流表是一种不需断开电路就可直接测量电路交流电流的便携式仪表，在电气检修中使用非常方便，此种测量方式最大的益处就是可以测量大电流而不需关闭被测电路。、钳形电流表的组成：钳形电流表简称钳形表，其工作部分主要是由 一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁芯制成活动开口，且成钳形，故名钳形电流表。钳形电流表的分类：钳形电流表按显示方式分有指针式和数字式；按功能分主要有交流钳形电流表、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几种,各种钳形电流表外形图,3.2 钳形电流表的工作原理,附有钳形电流互感器的电流表原理图,采用霍尔元件的钳式电流表原理图,3.3 钳形
14、电流表的正确使用,带电线路上测量时，要十分小心，不要去测量无绝缘的导线。测量前，应进行机械调零。测量前还应检查钳口的开合情况。测量前应先估计被测电流的大小，选择合适的量程。测量时被测载流导线应放在钳口内的中心位置，以免误差增大。当被测电路电流较小时，为使读数较准确，可将被测载流导线在钳口部分的铁心柱上缠绕几圈后进行测量，实际电流值等于仪表的读数除以放在钳口中的导线圈数。测量完毕，钳形表不用时，应将量程选择开关旋至最高量程档。,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
15、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。,四、兆欧表,4.1 兆欧表简介4.2 兆欧表的正确使用,4.1 兆欧表简介,兆欧表的用途兆欧表又叫摇表、迈格表、高阻计、绝缘电阻表等，其标尺刻度直接用兆欧（）作单位 兆欧表主要有两大类 4.1
16、.1 手摇发电机供电的兆欧表4.1.2 电池供电的兆欧表,4.1.1 手摇发电机供电的兆欧表,兆欧表外形图及结构原理图,兆欧表的常用规格：按发电机电压分为100，250，500V，1000和2000等几种。选用时主要应考虑它的输出电压及其测量范围。不同额定电压兆欧表的使用范围,4.2 兆欧表的正确使用,4.2.1 手摇发电机式兆欧表使用前的准 备工作及注意事项4.2.2 手摇发电机式兆欧表的基本操作方法4.2.3 电池供电式兆欧表的注意事项和操作方法,4.2.1 手摇发电机式兆欧表使用前的准备工作及注意事项,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。检查被测电气设备和电路，
17、看是否已全部切断电源。外接的连线应选用绝缘良好的单根导线，不宜采用双股导线，也不要将外接连线绞在一起。进行测量时，摇手柄的转速应由慢至快，应达到并稳定在100140r/min，通常摇动一分钟后，待表针稳定时再读数。当被测物体为容性负载时（如有电容），先持续摇动一段时间，让兆欧表对电容充电，指针稳定后再读数，测完后先拆去接线，再停止摇动，以免手柄立即停止转动后，因容性负载放电而损坏兆欧表。测量完毕，应对被测对象就地充分放电，否则容易引起触电事故。未停止转动前，切勿用于去触及设备的测量部分或摇表接线柱。,4.2.2 手摇发电机式兆欧表的基本操作方法,手摇发电机兆欧表校表的基本操作方法,校表（1）先
18、校零点（2）校满刻度（无穷大）（3）进行测量 测试,小结,1.兆欧表是一种专门用来测量电气设备绝缘电阻的便携式仪表。兆欧表常有两大类：采用手摇发电机供电的磁电式；采用电池供电的指针式和数字式。2.兆欧表一般有三个接线端子，即线路端子（L)、地线端子（E)和保护（屏蔽）端子（G)。使用时，被测电阻接在“L”与“E”两端钮之间。3.手摇发电机式兆欧表的基本操作方法是，先校表（校零点和满刻度）、再测试。转速保持在120r/min左右时，边摇边读数。4.任何兆欧表在测量电气设备时，被测电气设备不能带电（除兆欧表供电之外）。,五、直流双臂电桥电桥,5.1、直流双臂电桥用途 QJ44 型携带式直流双臂电桥
19、，内附晶体管检流计和能内附工作电源。适合于工矿企业、实验室或车间现场，对直流以低值电阻作准确测量。如用来测量金属导体的导电系数，接触电阻、电动机、变压器绕组的电阻值，以及其它各类直流低值电阻。,5.2、电桥主要性能 1、准确度等级：0.2 级。2、使用温度范围：545。3、测量范围：0.0000111，基本量限 0.0111。4、准确度：电桥在环境温度为 2010，相对湿度小于 80%的条件下，在基本量限内，允许测量误差为：IIa%Rmax（允许误差为滑线读书刻度4小格）准确度等级（0.2 级）Rmax电桥读数的满刻度（）,5、内附晶体管检流计，具有足够的灵敏度。在基本量限内，当滑线读数盘刻度
20、变化 4 小格，检流计指针偏离零位不小于 1 格。6、电桥的工作电源为 1.5V2V（内附电源为 1.5V1 号手电筒电池 4 节并联），晶体管检流计工作电源为 6F22、9V（2 节并联）。7、仪器外形尺寸：300255150mm。8、仪器重量：约 4.5Kg。,5.3、使用方法 1、在电池盒内，装入 1.5V1 号手电筒电池 46 节并联使用和 2 节 6F22、9V 并联使用，此时电桥就能正常工作。如用外接直流电源 1.52V 时，电池盒内的 1.5V 电池，应预先全部取出。2、“B1”开关扳到通位置，等稳定后（约 5 分钟），调节检流计指针在零位。3、灵敏度旋钮放在最低位置。,4、将被
21、测电阻，按四端连接法，接在电桥相应的C1、P1、P2、C2、的接线柱上。如下图所示，AB之间为被测电阻。5、估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G”按钮，再按“B”,5、估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G”按钮，再按“B”按钮，调节步进读数和滑线读数，使检流计指针在零位上。如发现检流计灵敏度不够，应增加其灵敏度，移动滑线盘 4 小格，检流计指针偏离零位约 1 格，就能满足测量要求。在改变灵敏度时，会引起检流计指针偏离零位，在测量之前，随时都可以调节检流计零位。被测电阻按下式计算：被测电阻值=倍率读数（步进读数+滑线读数）,被测电阻范围与倍率位置选择按下表：倍率 被测电阻范围
22、（）100 1.111 10 0.111.1 1 0.0110.11 0.1 0.00110.011 0.01 0.000010.0011,5.4、注意事项和维护保养 1、在测电感电路的直流电阻时，应先按下“B”按钮，再按下“G”按钮，断开时，应先断开“G”按钮，后断开“B”按钮。2、测量 0.1 以下阻值时，“B”按钮应间歇使用。3、在测量 0.1以下阻值时，C1、P1、P2、C2、接线柱到被测量电阻之间的连接导线电阻为 0.0050.01；测量其它阻值时，连接导线电阻可不大于 0.05。4、电桥使用完毕后，“B”与“G”按钮应松开。“B1”开关应扳向“断”位置，避免浪费晶体管检流计放大工作
23、电源。,5、如电桥长期搁置不用，应将电池取出。6、如电桥长期搁置不用，在接触处可能产生氧化，造成接触不良，使接触良好，再涂上一薄层无酸性凡士林，予以保护。7、电桥应贮放在环境温度+5+45，相对湿度小于 30%的条件下，室内空气中不应含有能腐蚀仪器的气体和有害杂质。8、仪器应保持清洁，并避免直接曝晒和剧烈震动。9、仪器在使用中，如发现检流计灵敏度显著下降，可能因电池寿命完毕引起，因更换新的电池。10、在用户遵守技术条件所规定的使用、运输及储藏的条件下，从交货之日起一年内，因制造质量不良而发生损坏或不能正常 工作时，制造厂应免费为用户修理产品，如无法修好时，则应免费给用户更换部件。,6.1电能表
24、的工作原理当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩（主动力矩）而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。,六、电能表,6.2使用方法使用电能表时要注意，在低电压（不超过500伏）和小电流（几十安）的情况下，电能表可直接接入电路进行测量。在高电压或大电流的情况下，电能表不能直接接入线路，需配合电压互感器或电流互感器使用。对于直接接入线路的电能表，要根据负载电压和电流选择合适规格的，使电能表的额定电压和额定电流，等于或稍大于负载的电压或电流。另外，负载的用电量要在电能表额定值的10以上，否则计量不准。甚至有时根本带不动铝盘转动。所以电能表不能选得太大。若选得太小也容易烧坏电能表。,谢谢！,
