《维修电工》第2章——电气测量(修订)课件

维修电工工艺学维修电工工艺学维修电工工艺学1第二章第二章 电气测量电气测量2-1 电工仪表及电气测量的基本知识2-2 万用表2-3 功率表2=4 电能表2-5 兆欧表2-6 电桥2-7 示波器第二章 电气测量2-1 电工仪表及电气测量的基本知识2 2-1 2-1 电工仪表及电气测量的基本知识电工仪表及电气测量的基本知识 1.按被测量名称分：电流表、电压表、功率表、电度表、欧姆表等。2.按工作原理分：磁电式、电磁式、电动式、感应式等。3.按被测量性质分:交流表、直流表、交直流两用表等。4.按使用方式分：固定式(开关板式)、可携式。5.按读数方式分：直读式仪表、比较式仪表。一、常用电气测量仪表的分类一、常用电气测量仪表的分类 2-1 电工仪表及电气测量的基本知识 1.按被测量3按照被测量的名称分类及符号按照被测量的名称分类及符号按照被测量的名称分类及符号按照被测量的名称分类及符号 次次 序序被被测测量的种量的种类类 仪仪表名称表名称 符符 号号 电电流表流表 毫安表毫安表 电压电压表表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 电电度表度表 相位表相位表 频频率表率表 欧姆表欧姆表 兆欧表兆欧表1 电电 流流2 电电 压压3 电功率电功率4 电电 能能5 相位差相位差 6 频频 率率7 电电 阻阻Am mAVkVkVWkWkWf M M kWhkWh按照被测量的名称分类及符号 次 序被测量的种类 仪4按照仪表工作原理分类及符号按照仪表工作原理分类及符号按照仪表工作原理分类及符号按照仪表工作原理分类及符号型型 式式符符 号号可测量的种类可测量的种类磁电式磁电式整流式整流式电磁式电磁式电动式电动式可测量可测量种类与频率种类与频率电流、电压、电流、电压、电阻电阻电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压、电电流、电压、电功率、功率因数、功率、功率因数、电能量电能量直直 流流工频和较高频率的交工频和较高频率的交流流直流和工频交流直流和工频交流直流及工频与直流及工频与较高频较高频率的交流率的交流按照仪表工作原理分类及符号型 式符 号可测量的种类磁电式5电工测量仪表面板上其它符号和含义电工测量仪表面板上其它符号和含义电工测量仪表面板上其它符号和含义电工测量仪表面板上其它符号和含义符符 号号意意 义义3 或或 2 kV或或 或或 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流仪表绝缘试验电压仪表绝缘试验电压2000V仪表水平放置仪表水平放置仪表仪表直立直立放置放置仪表倾斜仪表倾斜60角角放置放置 60 电工测量仪表面板上其它符号和含义符 号意 6二二.电气测量仪表的准确度等级电气测量仪表的准确度等级 指针式仪表的测量误差主要有：系统误差、偶然误差、疏失误差。电工仪表的准确度等级是指在规定条件下使用时，可能产生的基本误差占满刻度值比的百分数，基本误差占满刻度值比的百分数，称为相对误差（称为相对误差（准确度）准确度）。它表示了该仪表基本误差的大小。m相对误差A仪表最大基本误差Am测量上限（最大刻度）所谓基本误差所谓基本误差，是指仪表在正常使用条件下，由于本身内部结构的特性和质量等方面的缺陷所引起的误差，这是仪表本身的固有误差。例如05级电流表的基本误差是满刻度的05/100。若所测电流为100A时，实际测量电流值在9951005A之间。二.电气测量仪表的准确度等级 指针式仪表的测量误差主要有：7准确度等准确度等级级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差基本误差0.1%0.2%0.5%1.0%1.5%2.5%5.0%主要用途主要用途实验室精密测量校正实验室精密测量校正实验室精密测量校正工程测量工程测量工程测量工程测量直读式仪表的准确度等级（七级）准确度等级0.10.20.51.01.52.55.0基本误差8一准确度为一准确度为一准确度为一准确度为2.52.52.52.5级的电压表，其最大量程为级的电压表，其最大量程为级的电压表，其最大量程为级的电压表，其最大量程为50V50V50V50V，在测量，在测量，在测量，在测量10V10V10V10V、40V40V40V40V电压时，可能产生的相对误差？电压时，可能产生的相对误差？电压时，可能产生的相对误差？电压时，可能产生的相对误差？正常情况下正常情况下正常情况下正常情况下,可认为最大基本误差是不变的可认为最大基本误差是不变的可认为最大基本误差是不变的可认为最大基本误差是不变的,所以被测量值所以被测量值所以被测量值所以被测量值与最大量程相与最大量程相与最大量程相与最大量程相差愈大差愈大差愈大差愈大，则相对测量误差就愈大。，则相对测量误差就愈大。，则相对测量误差就愈大。，则相对测量误差就愈大。测量测量测量测量10V10V10V10V的电压时，相对误差为：的电压时，相对误差为：的电压时，相对误差为：的电压时，相对误差为：测量测量测量测量40V40V40V40V的电压时，相对误差为：的电压时，相对误差为：的电压时，相对误差为：的电压时，相对误差为：在选用仪表在选用仪表的量程时，一的量程时，一般应使被测量般应使被测量的值超过仪表的值超过仪表满度值的一半满度值的一半以上。以上。可能产生的最大基本误差为：可能产生的最大基本误差为：可能产生的最大基本误差为：可能产生的最大基本误差为：解解例例一准确度为2.5级的电压表，其最大量程为50V，在测量10V9维修电工第2章电气测量(修订)课件10维修电工第2章电气测量(修订)课件11维修电工第2章电气测量(修订)课件12（1 1）磁电系仪表：）磁电系仪表：根据载流导体在磁场中产生电磁力的原理制成。三三.指针式仪表的结构及工作原理指针式仪表的结构及工作原理NS原理：原理：指针偏转的角度与流经指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。线圈的电流成正比。特点：特点：刻度均匀；灵敏度和准刻度均匀；灵敏度和准确度高；受外界磁场影响小。确度高；受外界磁场影响小。用途：用途：测量直流电压、直流电测量直流电压、直流电流及电阻。流及电阻。（1）磁电系仪表：根据载流导体在磁场中产生电磁力的原理制成。13（2 2）.电磁系仪表：电磁系仪表：根据铁磁物质在磁场中被磁化后,产生电磁吸力(或排斥力)的原理制成。312450推斥式电磁式仪推斥式电磁式仪推斥式电磁式仪推斥式电磁式仪表表表表原理原理:指针偏转的角度与直流电指针偏转的角度与直流电流或交流电流有效值的平方成正流或交流电流有效值的平方成正比。比。特点：特点：构造简单；可用于交直流构造简单；可用于交直流测量，过载能力较大。刻度不均测量，过载能力较大。刻度不均匀；易受外界磁场影响，准确度匀；易受外界磁场影响，准确度不高。不高。用途：用途：测量交流电压和电流。测量交流电压和电流。（2）.电磁系仪表：根据铁磁物质在磁场中被磁化后,产生电磁14维修电工第2章电气测量(修订)课件15 2-4电动式仪表电动式仪表n无论磁电式仪表或电磁式仪表，都只能反映无论磁电式仪表或电磁式仪表，都只能反映n一个电量，而在工程中，往往需要同时反映一个电量，而在工程中，往往需要同时反映n两个电量的测量，两个电量的测量，n例如；功率是电流例如；功率是电流I和电压和电压U的乘积的乘积.电动式电动式n仪表是能同时反映两个电量的仪表仪表是能同时反映两个电量的仪表 2-4电动式仪表无论磁电式仪表或电磁式仪表，16维修电工第2章电气测量(修订)课件17（3）电动系仪表电动系仪表：根据两个通电线圈之间产生电动力的原理制成。=kI1I2 （直流直流直流直流）=kI1I2 cos （交流交流交流交流）特点：特点：准确度较高。受外界磁场影响大，准确度较高。受外界磁场影响大，不能承受较大过载。不能承受较大过载。原理原理:指针偏转的角度与两个电流指针偏转的角度与两个电流(对交对交流为有效值流为有效值)的乘积成正比。的乘积成正比。用途用途 测量交直流电压、电流及功率。测量交直流电压、电流及功率。（3）电动系仪表：根据两个通电线圈之间产生电动力的原理制成18电工测量仪表的保养知识电工测量仪表的保养知识 1.严格按说明书要求，在温度、湿度、粉尘、振动、电磁场等条件允许范围保存和使用。2.经过长时间存放的仪表，应定期通电检查和驱除潮气。3.经过长时间使用的仪表，应按电气计量要求，进行必要的检验和校正。4.不得随意拆卸,调试仪表，否则将影响其灵敏度与准确性。5.对表内装有电池的仪表，应注意检查电池放电情况，对不能使用者，应及时更换，以免电池电解液溢出腐蚀机件。对长时间不用的仪表，应取出表内电池。电工测量仪表的保养知识 1.严格按说明书要求，在温度、湿度、19四四.电流的测量原理电流的测量原理 测量直流电流通常用测量直流电流通常用磁电式电流表磁电式电流表磁电式电流表磁电式电流表，测量交流，测量交流电流通常用电流通常用电磁式电流表电磁式电流表电磁式电流表电磁式电流表。I I负负负负载载载载A AI I负负负负载载载载R RA AR R0 0I I0 0连接电流表应串联在电路中，电表的内阻要很小。若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一个分流电阻联一个分流电阻联一个分流电阻联一个分流电阻 R R R RA A A A(分流器分流器分流器分流器)。四.电流的测量原理 测量直流电流通常用磁电式电流表20五五.电压的测量原理电压的测量原理 若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联一个分压电阻一个分压电阻一个分压电阻一个分压电阻 R RV V（分压器）。（分压器）。（分压器）。（分压器）。电压表应并联在被测电路两端,表的内阻要很高。U U负负负负载载载载V V+U U负负负负载载载载+R R0 0R RV V+U U0 0 测量直流电压通常用磁电式电压表磁电式电压表，测量交流电流通常用电磁式电压表电磁式电压表。五.电压的测量原理 若要扩大电压表的量程，可在测量机21 万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。万用表一般可分为指针式万用表和数字式万用表两种。2-2 2-2 万用表万用表1.1.万用表简介万用表简介 2-2 万用表1.万用表简22数字式数字式指针式指针式数字式指针式232.2.指针式万用表的结构组成指针式万用表的结构组成 指针式万用表的结构主要由表头、转换开关(又称选择开关)、测量线路等三部分组成。（1 1）表头机构）表头机构:采用高灵敏度的磁电式偏转机构采用高灵敏度的磁电式偏转机构。（2 2）测量用途：）测量用途：A一V一表示可以测量电流、电压和电阻的多用表。（3 3）表盘刻度：）表盘刻度：标有“”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为，电阻刻度值分布是不均匀的。标有“”或“DC”表示直流，“”或“AC”表示交流，“”表示交流和直流共用的刻度线。（4 4）表头参数：）表头参数：表头参数符号有灵敏DC20K/V、AC 9K/V，准确度等。（5 5）调零装置：）调零装置：表头上还设有机械调零旋钮（螺钉），用以校正指针在左端指零位，和电气调零旋钮（电位器）。2.指针式万用表的结构组成 指针式万用表24200100504030201050100200300400500246810101522A-V-010V-dB-10V.mA10V+dB+50010 100500255110k1k10010150550500500100VAmAV机械调整机械调整转换开关转换开关欧姆调零欧姆调零 MFMF-30-30-30-30型万用表的面板图型万用表的面板图型万用表的面板图型万用表的面板图电阻电阻刻度刻度刻度刻度电压电压电流电流电流电流10V10V专用专用中心阻值中心阻值表笔插孔表笔插孔20010050403020105010020030040025 (3)增设了快速熔断器和过压、过流保护装置，使过载能力进一步加强。(4)具有防磁抗干扰能力、测试数据稳定，能使万用表在强磁场中也能正常工作。(5)具有自动调零、极性显示、超量程显示及低压指示功能。有的数字万用表还增加了语音自动报测数据装置，真正实现了会说话的智能型万用表。3.3.数字式万用表的结构组成数字式万用表的结构组成 数字式万用表是指测量结果主要以数字的方式显示的万用表。它具有以下特点：(1)采用大规模集成电路,提高了测量精度，减少了测量误差。(2)以数字方式在屏幕上显示测量值:屏幕上最多显示四位数字，最高位只能显示1或不显示数字，算半位，故称为三位半。最大显示为1999或-1999。当被测量值超过最大显示值时，屏幕显示“1”或“-1”，这时称为益出。3.数字式万用表的结构组成 数字式万用26POWEROFF ONBEChFE晶体管晶体管插孔插孔显示器电源开关电源开关转换开关转换开关输入输入插座插座hFEDCAVACACADCV10AmACOMV DT-830 DT-830型万用表的面板图型万用表的面板图POWEROFFONBEChFE晶体管插孔显示器电源开关转换274.4.万用表使用注意事项万用表使用注意事项 在使用万用表之前，应先进行“机械调零”。即在没有被测电量时，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。万用表在使用过程中不要碰撞硬物或跌落到地面上。万用表在使用过程中不要靠近强磁场，以免测量结果不准确。在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电时，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大档。如果长期不使用，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。4.万用表使用注意事项 在使用万用表之前，应先进行285.5.指针式万用表电阻档的使用指针式万用表电阻档的使用（1 1）指针式万用表电阻档工作原理）指针式万用表电阻档工作原理 RXRX 测电阻阻时把把转换开关开关SASA拨到到“”“”档，使用内部档，使用内部电池做池做电源，由外接的被源，由外接的被测电阻、阻、E E、RPRP、R1R1和表和表头部分部分组成成闭合合电路，形成的路，形成的电流使表流使表头的的指指针偏偏转。设被被测电阻阻为RXRX，表内的，表内的总电阻阻为R R，形成的，形成的电流流为I I。I I与与RXRX不成线性关系，所不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。是不均匀的。电阻档的标度电阻档的标度尺刻度是反向分度尺刻度是反向分度，即，即RXRX0 0，指针指向满刻度处；，指针指向满刻度处；RXRX，指针指在表头机械，指针指在表头机械零点上。电阻标度尺的刻度零点上。电阻标度尺的刻度从右向左表示被测电阻逐渐从右向左表示被测电阻逐渐增加，这与其他仪表指示正增加，这与其他仪表指示正好相反，这在读数时应注意。好相反，这在读数时应注意。5.指针式万用表电阻档的使用（1）指针式万用表电阻档工作原理29（2 2）电阻档测量电阻的操作步骤）电阻档测量电阻的操作步骤1、机械调零：将万用表按放置方式放置好（一放一放）；看万用表指针是否指在左端的零刻度上（二看二看）；若指针不指在左端的零刻度上则用一字起子调整机械调零螺钉，使之指零（三调节三调节）。2、选择合适倍率：根据指针所指的位置选择合适的倍率。n（1）合适倍率的选择标准：使指针指示在中值附近合适倍率的选择标准：使指针指示在中值附近,即指针尽即指针尽量指在欧姆档刻度尺的数字量指在欧姆档刻度尺的数字550550之间之间.最好不使用刻度左边三分之一的部分，这部分刻度密集，读数偏差较大。（2 2）快）快速选择合适倍率的选择方法：示数偏大，倍率增大；示数偏小，速选择合适倍率的选择方法：示数偏大，倍率增大；示数偏小，倍率减小。倍率减小。3、欧姆调零：倍率选好后要进行欧姆调零，将两表笔短接后，转动零欧姆调节旋钮，使指针指在电阻刻度尺右边的“0”处。4、测量及读数：将红、黑表笔分别接触电阻的两端，读出电阻值大小。读数方法读数方法：表头指针所指示的示数乘以所选的倍率值即为所测电阻的阻值。例如选用R100档测量，指针指示40，则被测电阻值为：4010040004K。（2）电阻档测量电阻的操作步骤1、机械调零：将万用表按放置方30（3）电阻档测量注意事项）电阻档测量注意事项 n1 1、当电阻连接在电路中时，首先应将电路的电源断开，决不允许带电测量。若带电测量则容易烧坏万用表，二会使测量结果不准确。n2 2、万用表内干电池的正极与面板上“”号插孔相连，干电池的负极与面板上的“”号插孔相连。在测量电解电容和晶体管等器件的电阻时要注意极性。n3 3、每换一次倍率档，都要重新进行欧姆调零。n4 4、不允许用万用表电阻档直接测量高灵敏度表头内阻。因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。n5 5、不准用两只手同时捏住表笔的金属部分测电阻，否则会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差,因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是待测电阻的阻值。n6 6、电阻在路测量时可能会引起较大偏差，因为这样测得的阻值是部分电路电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是待测电阻的阻值。最好将电阻的一只引脚焊开进行测量。n7 7、用万用表不同倍率的欧姆档测量非线性元件的等效电阻时，测出电阻值是不相同的。这是由于各档位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的，机械表中，一般倍率越小，测出的阻值越小（具体内容见晶体二极管、三极管部分内容）。n8 8、测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时，必须注意两支笔的极性（黑表笔带正电、红表笔带负电黑表笔带正电、红表笔带负电）。n9 9、测量完毕，将转换开关置于交流电压最高档或空档。（3）电阻档测量注意事项 1、当电阻连接在电路中时，首先应将31（1 1）直流电压档的工作原理）直流电压档的工作原理）直流电压档的工作原理）直流电压档的工作原理RV1 RV3构成倍压器电阻，构成倍压器电阻，改变转换开关的位置，就改变转换开关的位置，就改变了倍压器的电阻，从改变了倍压器的电阻，从而改变了电压的量程。量而改变了电压的量程。量程愈大，倍压器电阻愈大。程愈大，倍压器电阻愈大。测量直流电压的原理电路测量直流电压的原理电路测量直流电压的原理电路测量直流电压的原理电路R RA AR RR RV2V2R RV1V1R RV3V325V25V5V5V1V1V A A+-+-6.6.万用表电压档的使用万用表电压档的使用 万用表可以用来测量各种直流、交流电压的大小。（1）直流电压档的工作原理RV1 RV3构成倍压器电阻，改32（2 2）交流电压档的工作原理）交流电压档的工作原理）交流电压档的工作原理）交流电压档的工作原理 磁电式仪表只能测量直流，磁电式仪表只能测量直流，为了测量交流，增加了整流元为了测量交流，增加了整流元件，如图中件，如图中D D1 1和和D D2 2。正半周时，正半周时，电流流经电流流经D1D1和部分和部分电流流经微安表流出。电流流经微安表流出。负半周时，负半周时，电流直接流经电流直接流经D2D2从从“+”“+”端流出。端流出。可见，可见，通过微安表的是半波电通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的平均值。流，读数应为该电流的平均值。为此，加一交流调整电位器为此，加一交流调整电位器（图中（图中600600），用来改变表盘），用来改变表盘刻度；刻度；指示读数被折换为正弦指示读数被折换为正弦电压有效值。电压有效值。普通万用表只适普通万用表只适合测量频率为合测量频率为451000Hz451000Hz的电的电压。压。测量交流电压的原理电路测量交流电压的原理电路测量交流电压的原理电路测量交流电压的原理电路R R100V100V A A+-+-10V10VD D1 1D D2 2R R V1V1R R V2V2600600 交流调整电位器交流调整电位器（2）交流电压档的工作原理 磁电式仪表只能测量直流，为33（3 3）电压档的使用操作步骤）电压档的使用操作步骤1 1）.选择合适量程：选择合适量程：根据待测电路中电源电压大小大致估计被测电压的大小选择量程。若不清楚电压大小，应先用最高电压档试测量，后逐渐换用低电压档直到找到合适的量程为止。n电压档合适量程的标准是：指针尽量指在刻度盘的满偏刻度的电压档合适量程的标准是：指针尽量指在刻度盘的满偏刻度的2/32/3以上位置（与电阻档合适倍率标准有所不同，要注意）。以上位置（与电阻档合适倍率标准有所不同，要注意）。2 2）.正确测量方法：正确测量方法：万用表测电压时应使万用表与被测电路相并联。测量直流电压时将万用表红表笔接被测电路的高电位端即直流电流流入该电路端，黑表笔接被测电路的低电位端即直流电流流出该电路端。（测量交流电压无极性要求）（3）电压档的使用操作步骤1）.选择合适量程：根据待测电路中343）.正确读数方法：正确读数方法：n直流电压档刻度线应是表盘中的第二条刻度线。表盘第二条刻度线下方有V符号，表明该刻度线可用来读交直流电压、电流。n选择合适的标度尺：在第二条刻度线的下方有三个不同的标度尺，0-50-100-150-200-250、0-10-20-30-40-50、0-2-4-6-8-10。根据所选用不同量程选择合适标度尺，任一标度尺在面板上都有五等分的特点。因此这样读数比较容易、方便。n读出电压值大小：根据示数大小及所选量程读出所测电压值大小。例如：所选量程是2.5V，示数是110（用0-50-100-150-200-250标度尺读数的），则该所测电压值是(110/250)2.5 =1.1V n读数时，视线应正对指针。即只能看见指针实物而不能看见指针在弧形反光镜中的像所读出的值。n如果被测的直流电压大于1000V时，应将红表棒从原来的“+”插孔中取出，插入标有2500V的插孔中即可测2500V以下的高电压了。3）.正确读数方法：35（1 1）直流电流档的工作原理）直流电流档的工作原理）直流电流档的工作原理）直流电流档的工作原理 测量直流电流的原理电路测量直流电流的原理电路测量直流电流的原理电路测量直流电流的原理电路R RA1A1R RR RA2A2R RA3A3R RA4A4R RA5A5500mA500mA50mA50mA5mA5mA0.5mA0.5mA5050 A A A A+-+-RA1 RA5是分流器电阻，是分流器电阻，改变转换开关的位置，就改变转换开关的位置，就改变了分流器的电阻，从改变了分流器的电阻，从而改变了电流的量程。量而改变了电流的量程。量程愈大，分流器电阻愈小。程愈大，分流器电阻愈小。直流调整电位器直流调整电位器7.7.万用表电流档的使用万用表电流档的使用（1）直流电流档的工作原理 测量直流电流的原理电路R36.选择量程：选择量程：n根据待测电路中电源的电流大致估计一下被测直流电流的大小，选择量程。若不清楚电流的大小，应先用最高电流档（500mA档）测量，逐渐换用低电流档，直至找到合适电流档（标准同测电压）.测量方法：测量方法：n使用万用表电流挡测量电流时，应将万用表串联在被测电路中。测量时，断开被测支路，将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间。特别应注意电流表不能并联接在被测电路中，否则极易使万表烧毁。同时注意红、黑表棒的极性，红表棒要接在被测电路的电流正极端，黑表棒接在被测电路的电流负极端（同直流电压极性选择一样）。.正确使用刻度和读数正确使用刻度和读数。（3）万用表测电流时的注意事项：）万用表测电流时的注意事项：.测电流时转换开关的位置一定要置电流档处。.万用表与被测电路的之间的连接必须是串联关系。.不能带电测量。测量中人手不能碰到表棒的金属部分，以免触电。（2 2 2 2）直流电流测量步骤：）直流电流测量步骤：）直流电流测量步骤：）直流电流测量步骤：.选择量程：（2）直流电流测量步骤：37 2-3 2-3 功率表功率表通常用电动式仪表来测量电功率通常用电动式仪表来测量电功率通常用电动式仪表来测量电功率通常用电动式仪表来测量电功率.1.单相功率表的结构和测量原理单相功率表的结构和测量原理u ui i2 2 i i1 1=i i+*单相功率表的接线图单相功率表的接线图单相功率表的接线图单相功率表的接线图 电流线圈：电流线圈：固定不动固定不动,匝数匝数少，导线粗，与负载串联少，导线粗，与负载串联。电压线圈：电压线圈：可动转动可动转动,匝数匝数多，导线细，与负载并联。多，导线细，与负载并联。I2正比正比U，且可认为，且可认为i2与与u同相同相电压线圈电流线圈负载负载当负载电阻较大，电流较小时，前接当负载电阻较大，电流较小时，前接当负载电阻较小，电流较大时，后接当负载电阻较小，电流较大时，后接 2-3 功率表通常用电动式38多量程单相功率表实物图多量程单相功率表实物图392.单相功率表的使用方法单相功率表的使用方法（1 1）多量程单相功率表的量程选择）多量程单相功率表的量程选择电压量程被测负载额定电压；电流量程被测负载额定电流；（2 2）多量程功率表分格常数的计算）多量程功率表分格常数的计算WWU0 150 300 600I I I I0 0150150H（2A）L（1A）*2.单相功率表的使用方法（1）多量程单相功率表的量程选择40例例用多量程功率表测量一个220V/15W灯泡的实际功率。解解选择量程：U300V I1A 已知m=150分格常数：测量读数：=8格实测功率：P=C=82=16P=C=82=16（W W）0 150 300 600*L LN N接线图示：接线图示：I I I IU例用多量程功率表测量一个220V/15W灯泡的实际功率。解413.3.三相功率的测量三相功率的测量 （1 1）三相三线制电路的三相功率测量。）三相三线制电路的三相功率测量。用两表法可测量三相对称及不对称的三相功率。iAWW1 1WW2 2*iBiCA AB BC C两表法测量三相功率接线图两表法测量三相功率接线图两表法测量三相功率（证明）：两表法测量三相功率（证明）：三相瞬时功率：p=pA+pB+pC =uA iA+uB iB+uC iC因为：iA+iB+iC=0所以：p=uA iA+uB iB+uC(iA iB)iC =(uA uC)iA+(uB uC)iB =uAC iA+uBC iB =p1+p23.三相功率的测量 （1）三相三线制电路的三相功率测量。42当三相负载对称时，由相量图可知，两功率表的读数为：当当COSCOS 0.50.5时，时，P P1 1和和P P2 2 均为正值，均为正值，P P=P P1 1+P P2 2当当COSCOS 0.50.5时，时，P P1 1为正值，为正值，P P2 2为负值，为负值，P P=P P1 1P P2 2当当COSCOS =0.5=0.5时，时，P P1 1或或P P2 2读数为读数为0 0，P P=P P2 2 或或 P P=P P1 1当当COSCOS =1=1时，时，P P1 1和和P P2 2读数相等，读数相等，P P=2=2P P1 1=2=2P P2 2两表法测量三相功率的计算方法两表法测量三相功率的计算方法两表法测量三相功率的计算方法两表法测量三相功率的计算方法:*ABC 三相功率表的连接图三相功率表的连接图当三相负载对称时，由相量图可知，两功率表的读数为：当43（2 2）三相四线制电路的三相功率测量。）三相四线制电路的三相功率测量。在三相四线制电路中，对于三相对称负载三相对称负载，只需测量其中一相功率，乘以三倍即为三相功率。*UVNWNPU（2）三相四线制电路的三相功率测量。在三相四线制电路中，对44在三相四线制电路中，对于三相不对称负载三相不对称负载，需要分别测量各相功率，然后计算三相功率之和。*UVNWNPUPVPW在三相四线制电路中，对于三相不对称负载，需要分别测量各相功45小结：小结：1.两表法既适用于三相三线制中星形接法和三角形接法的三相功率测量，也适用于三相三线制中对称和不对称的三相负载功率测量。2.三相对称的三相负载功率可采用单表法测量一相功率X3倍后得三相总功率。3.三相不对称负载的三相功率则应采用三表法测量各相功率后求三相功率之和。小结：1.两表法既适用于三相三线制中星形接法和三角形接法的三46例例如图所示，测量三相对称负载的功率，并将结果记入表中。（注：本考题仅提供一个单相功率表）PUVUVWPUUVWN解解三相三线制电路（用两表法）三相四线制电路（用单表法）项目项目单表功率（实测）单表功率（实测）三相功率（计算）三相功率（计算）无中线无中线PUVP=2PUV有中线有中线PUP=3PU例如图所示，测量三相对称负载的功率，并将结果记入表中。（注：47 2-4 2-4 电能表电能表 电能表又称为电度表，它是采用感应式感应式仪表的原理制造而成。基本构造包括：驱动元件、转动元件、制动元件和积机构。工作原理：电压线圈和电流线圈产生的交变磁通感应到铝盘，铝盘中产生涡流，磁场对涡流的作用，使铝盘产生转动力矩，与制动器的平衡作用，使铝盘能稳定运行。A电度（KWH）N铝盘累计转数K电表常数（r/KWH)2-4 电能表 电48176439852U V WK2K2K2K1K1K1DX862型无功电度表接线图电压线圈接法电压线圈接法1头_2尾接82头_3尾接23头_1尾接5接电动机QF安全接地安全接地安全接地安全接地！176439852U V WK2K2K2K1K149176439852U V WK2K2K2K1K1K1DT862型有功电度表接线图去电动机QF10 11N安全接地安全接地安全接地安全接地！176439852U V WK2K2K2K1K150n兆欧表又叫摇表、高阻计、绝缘电阻测定仪等，是一种测量电器设备及电路绝缘电测量电器设备及电路绝缘电阻的仪表。阻的仪表。n兆欧表主要由三个部分组成：手摇直流发电机(或交流发电机加整流器)、磁电式流比计以及接线端子(L、E、G)。n下式表明，偏转角 与两线圈中电流之比是函数关系，故称为流比计。2-5 2-5 兆欧表兆欧表10001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1兆欧表又叫摇表、高阻计、绝缘电阻测定仪等，是一种测量电器设备51兆欧表实物图兆欧表实物图521.1.兆欧表的选用兆欧表的选用n兆欧表的常用规格有250v、500v、1000v、2500 v和5000V等挡级。n选用兆欧表主要应考虑它的输出电压及其测量范围。一般高压电气设备和电路的检测需要使用电压高的兆欧表，而低压电器设备和电路的检测使用电压低一些的就足够了。n通常通常500V500V以下的电气设备和线路选用以下的电气设备和线路选用500500l000Vl000V的兆欧表，而瓷瓶、母线、刀闸，电力的兆欧表，而瓷瓶、母线、刀闸，电力变压器等应选变压器等应选2500V2500V以上的兆欧表。以上的兆欧表。1.兆欧表的选用53(1)(1)使用前的准备工作使用前的准备工作.检查兆欧表是否能正常工作n将兆欧表水平放置，空摇兆欧表手柄，指针应该指到无穷处，再慢慢摇动手柄，使L和E两接线桩输出线瞬时短接，指针应迅速指零。注意在摇动手柄时不得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。.检查被测电气设备和电路，看是否已全部切断电。不允许设备和线路带电时用兆欧表测量绝缘电阻。.测量前，应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表，这样还可以减少测量误差，同时注意将被测试点擦拭干净。2.2.兆欧表的使用方法兆欧表的使用方法(1)使用前的准备工作2.兆欧表的使用方法54(2)(2)使用操作方法使用操作方法n.兆欧表必须水平放置于平稳牢固的地方，以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差。n.接线必须正确无误，兆欧表有三个接线桩，“E”(接地)、“L”(线路)和“G”(“G”(保护环或叫屏蔽端子保护环或叫屏蔽端子)。保护环的作用。保护环的作用是消除表壳表面是消除表壳表面“L”“L”与与“E”“E”接线桩间的漏电和被测绝缘物接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。表面漏电的影响。在测量电气设备对地绝缘电阻时，“L”用单根导线接设备的待测部位，“E”用单根导线接设备外壳；如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时，将“L”和“E”分别接两绕组的接线端；当测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“L”接线芯，“E”接外壳，“G”接线芯与外壳之间的绝缘层。n“L”、“E”、“G”与被测物的连接线必须用单根线单根线，绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触。(2)使用操作方法.兆欧表必须水平放置于平稳牢固的地方55n.摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120 转分钟，允许有20的变化，最多不应超过25。通常都要摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。如被测电路中有电容时，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。若测量中发现指针指零，应立即停止摇动手柄。n.测量完毕，应对设备充分放电，否则容易引起触电事故。n.禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。n.兆欧表未停止转动以前，切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线桩。拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。n.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，检查其测量误差是否在允许范围以内。.摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120 转分钟，允许有56 2-6 2-6 接地电阻测试仪接地电阻测试仪ZC29BZC29B型接地电阻测试仪，由交流发电机、电流互感器、测量电路和检流计组成。手摇发电机转速150转/分钟，电流频率105-115HZ。测量及接线方法：测量及接线方法：测量及接线方法：测量及接线方法：测量1的电阻时，E、E端连片短接，E对被测接地体用一根导线连接，倍率开关置最大，手慢摇转发电机至150转，同时调节刻度盘，直到检流计指“0”，达到平衡。测量1的电阻时，E、E端连片断开，E对被测接地体用二根导线连接；倍率开关置最小，手慢摇转发电机至150转，同时调节刻度盘，直到检流计指“0”，达到平衡。读取被测电阻值：读取被测电阻值：读取被测电阻值：读取被测电阻值：被测电阻被测电阻=刻度盘读数刻度盘读数倍率倍率 测量连接线长度：测量连接线长度：测量连接线长度：测量连接线长度：接地端E5米，电位端P20米，电流端C40米；2-6 接地电阻测试仪ZC57维修电工第2章电气测量(修订)课件58 接地电阻测试仪电路原理图接地电阻测试仪电路原理图 接地电阻测试仪电路原理图59 接地电阻测试仪测量接线图接地电阻测试仪测量接线图 接地电阻测试仪测量接线图60 接地电阻测试仪测量小接地电阻接线图接地电阻测试仪测量小接地电阻接线图 接地电阻测试仪测量小接地电阻接线图61 2-6 2-6 电桥电桥一、直流单臂电桥一、直流单臂电桥E E+G G G GR R3 3R R4 4R Rx xR R2 2I IG G惠斯登电桥原理图惠斯登电桥原理图1.1.1.1.单臂电桥的工作原理单臂电桥的工作原理单臂电桥的工作原理单臂电桥的工作原理:当检流计当检流计当检流计当检流计G G G G中无电流流过时，中无电流流过时，中无电流流过时，中无电流流过时，电桥达到平衡。电桥达到平衡。电桥达到平衡。电桥达到平衡。电桥平衡的条件为电桥平衡的条件为电桥平衡的条件为电桥平衡的条件为:R Rx x R R4 4=R R2 2 R R3 3 比较臂（四位量程选择）比率臂（七档量程选择）被测电阻单臂电桥测量范围单臂电桥测量范围单臂电桥测量范围单臂电桥测量范围:1 1 1 1 1M1M1M1M 的电阻的电阻的电阻的电阻.2-6 电桥一、直流62 直流单臂电桥实物图直流单臂电桥实物图直流单臂电桥实物图直流单臂电桥实物图 直流单臂电632.单臂电桥的使用方法单臂电桥的使用方法:选择合适的倍率（比率臂）：预调比较臂位数（千、百、十、个）：比较臂数比较臂数 比率比率 被测电阻值被测电阻值 尽量使比较臂各档数字不要为零。调整机械调零装置,使检流计指向”0”位。用万用表粗测被测电阻的阻值，然后连接到电桥的RX线桩上。被测电阻被测电阻1-101-1010-10-100100100-100-1K1K1K-1K-10K10K10K-10K-100K100K100K-100K-1M1M参考倍率参考倍率0.0010.0010.010.010.10.1111010100100联片连接方法：开始测量联片连“外接外接”测量结束联片连“内接内接”联联片的作用是保护表头。2.单臂电桥的使用方法:选择合适的倍率（比率臂）：预调比64开关操作顺序和要求：接通的顺序先先B后后G，断开的顺序先先G后后 B。B是电源开关，G是表头开关 电桥平衡调节：读取被测电阻数值：被测电阻值被测电阻值=四位比较臂（读数）四位比较臂（读数）X X比率臂（倍率）比率臂（倍率）表头指针摆向“+”，则加大比较臂数值；（注意要从高位至低位试探性增加）表头指针摆向“-”，则减小比较臂数值；（注意要从高位至低位试探性减小）表头指针趋向“0”时，锁定开关G，再细调比较臂，直至表头指针指向“0”，这时电桥达到平衡。+0 -开关操作顺序和要求：读取被测电阻数值：表头指针摆向“+”65维修电工第2章电气测量(修订)课件66维修电工第2章电气测量(修订)课件67维修电工第2章电气测量(修订)课件68维修电工第2章电气测量(修订)课件69维修电工第2章电气测量(修订)课件70维修电工第2章电气测量(修订)课件71维修电工第2章电气测量(修订)课件72维修电工第2章电气测量(修订)课件73维修电工第2章电气测量(修订)课件74维修电工第2章电气测量(修订)课件75维修电工第2章电气测量(修订)课件76维修电工第2章电气测量(修订)课件77维修电工第2章电气测量(修订)课件78维修电工第2章电气测量(修订)课件79维修电工第2章电气测量(修订)课件80维修电工第2章电气测量(修订)课件81维修电工第2章电气测量(修订)课件82维修电工第2章电气测量(修订)课件83.直流双臂电桥的结构及工作原理直流双臂电桥的结构及工作原理直流双臂电桥原理图二、直流双臂电桥二、直流双臂电桥 R RR R R RR R 电流端钮Cn和C的接触电阻以及接线电阻都串联在电源电路中，它只影响电流I的大小，但不影响电桥的平衡，故与测量结果无关。另一电流端钮Cn和C的接触电阻是与r串联的，由于r很小，故也不会影响测量结果。电位端钮P、P、Pn1、Pn的接触电阻和接线电阻可以分别归并到标准电阻R、R、R、R中。.直流双臂电桥的结构及工作原理直流双臂电桥原理图二、直流84QJQJQJQJ型直流双臂电桥型直流双臂电桥型直流双臂电桥型直流双臂电桥QJ型直流双臂电桥的面板图直流双臂电桥测量接线图让电位端让电位端P1P1、P2P2更更靠近被测电阻连接靠近被测电阻连接电位端：电位端：P1P1、P2P2电流端：电流端：C1C1、C2C2QJ型直流双臂电桥QJ型直流双臂电桥的面板图直流85维修电工第2章电气测量(修订)课件86维修电工第2章电气测量(修订)课件87维修电工第2章电气测量(修订)课件88维修电工第2章电气测量(修订)课件89维修电工第2章电气测量(修订)课件90维修电工第2章电气测量(修订)课件91维修电工第2章电气测量(修订)课件92维修电工第2章电气测量(修订)课件93维修电工第2章电气测量(修订)课件94维修电工第2章电气测量(修订)课件95维修电工第2章电气测量(修订)课件96维修电工第2章电气测量(修订)课件97维修电工第2章电气测量(修订)课件98维修电工第2章电气测量(修订)课件99通用示波器的基本工作框图如下图所示，它主要由示波管、Y轴偏转系统、X轴偏转系统、扫描及同步系统、电源五部分组成。2-7 2-7 电子电子示波器示波器.通用示波器的组成通用示波器的组成通用示波器的基本工作框图如下图所示，它主要由示波管、Y轴偏转100 )示波管：是示波器的核心，其作用是把所需观测的电信号变换成发光的图形。)轴偏转系统：由衰减器和轴放大器组成，其作用是放大被测信号。)X轴偏转系统：由衰减器和X轴放大器组成，作用是放大锯齿形扫描信号或外加电压信号。)扫描及整步系统：扫描发生器的作用是产生频率可调的锯齿波电压，作为X轴偏转板的扫描电压。当FX=nFY时，显示完整周期性波形，称为整步（同步）。)电源：由变压器、整流及滤波等电路组成，作用是向整个示波器供电。)示波管：是示波器的核心，其作用是把所需观测的电信101示波管的基本结构示波管的基本结构示波管的基本结构示波管的基本结构示波原理：电子束从电子枪中发射出来后，受到阳极正电压的吸引，经偏转系统向荧光屏方向加速前进，如果偏转板上不加电压，则电子束只能直射向荧光屏的中央，使荧光屏中央出现一个光点。示波管的基本结构示波原理：电子束从电子枪中发射出来后，受到102CA8020 CA8020 示波器示波器示波器示波器面板外形图面板外形图周期 T UP-PCA8020 示波器面板外形图周期 T UP-P103 在单通道上测量电压幅值的操作时,将开关和控制部分的旋钮置于适当位置后，接通电源，测量前应作调整。接通电源，电源指示灯亮约s后，屏幕出现光迹。如果s后还没有出现光迹，应检查开关和控制旋钮的设置。分别调节亮度、聚焦，使光迹亮度适中清晰。调节通道位移旋钮位移旋钮，使光迹出现在屏幕中央，并用螺丝批调节光迹旋转电位器使光迹与水平刻度平行。用探头将信号输入至Y(或Y)输入端。（探头开关位置1最大量限为40V，10最大量限为400V。2.2.示波器的使用常识示波器的使用常识 在单通道上测量电压幅值的操作时,将开关和控制部分的旋104根据输入信号的大小，适当调节Y1衰减档位（幅值标度），使信号幅度在垂直方向大小适中；调节水平扫描速度开关（时间标度）使信号在水平方向能显示出一个或几个周期的波形；调节触发电平使波形稳定（峰值同步，无须调节稳定）。调节垂直位移旋钮，使波形顶部处在垂直方向某一坐标上，从而读出波形顶部与底部之间的格数，按下式计算信号的幅度：U UP-PP-P =垂直方向格数垂直方向格数幅值标度幅值标度调节器水平位移旋钮，使波形底部处在某一水平坐标上；从而读出波形变化一周的格数，按下式计算信号的周期：T T =水平方向格数水平方向格数时间标度时间标度根据输入信号的大小，适当调节Y1衰减档位（幅值标度），使信105周期 T 幅度UP-P例例用示波器测量一个约80mv/50Hz的正弦交流电压，读取信号的幅度和周期，并画出波形图。解解根据被测电压大小，预测将“幅值标度”旋钮调到20mV/格，将“时间标度”旋钮调到5 ms/格；在Y1（或Y2）插孔输入被测信号；根据所显示波形大小适度调整“幅值标度”旋钮和“时间标度”旋钮，使显示的波形大小合适；调节水平位移和垂直位移旋钮，将波形移到适当的坐标位置后读取数值：幅度：幅度：U UP-PP-P=20mV/=20mV/格格44格格=80mV=80mV周期：周期：T=5mS/T=5mS/格格44格格=20mS=20mS频率：频率：f=1/T=1/20=50HZf=1/T=1/20=50HZ周期 T 幅度例用示波器测量一个约80mv/50Hz的正弦交106 将参考信号和一个待比较信号分别馈入“Y”和“Y”输入插座。根据信号频率，将垂直方式置于“交替”或“断续”。设置触发源至参考信号通道。调节电压衰减器和微调控制器，使其显示合适的幅度。调节电平使波形显示稳定。调节TDIV，使两个波形的测量点之间有一个能方便观察的水平距离。调节垂直位移，使两个波形的测量点位于屏幕中央的水平刻度线上。计算时间差可按下面的公式进行，即：两个相关信号时间差的测量两个相关信号时间差的测量时间差时间差=水平距离（格）水平距离（格）*时间标度（时间时间标度（时间/格）格）/水平扩展倍数水平扩展倍数 将参考信号和一个待比较信号分别馈入“Y”和“Y”输入107 使用之前要先检查仪器的熔体是否完好，面板上各旋钮有无损坏，转动是否灵活。将电源插头接到V交流电源上并接通电源开关，指示灯应发亮(表明示波器进入预热状态)，示波器预热后才能正常使用。3.3.示波器的维护示波器的维护 在观测Y轴输入信号的波形时，应取机内扫描，将“X轴衰减”置于“扫描”位置，然后将“扫描范围”置于所选择的频率挡。扫描频率应根据“Y轴输入电压的频率为扫描频率的整数倍”原则来选择，该倍数就是能在荧光屏上看到完整被测波形的个数。为使波形稳定，扫描信号必须与输入信号同步。观测波形时，应避免人体触及Y轴输入端。示波器应置于通风干燥处，防止受潮。保管示波器时，要定期(如三个月)通电工作一段时间(h)。调节“辉度”旋钮，使亮度适中。光点不宜太亮，也不宜长时间停留在一点上，以免影响示波管的使用寿命。调节“聚焦”旋钮，使屏幕上呈现的光点直径不大于mm。当Y轴输入信号时，应将被测信号接在“Y轴输入”和“接地”端，再根据被测信号幅度，选择适当的“Y轴衰减”挡位。使用之前要先检查仪器的熔体是否完好，面板上各旋钮有无108 接通电源，指示灯发亮，预热min后使用。调节标尺亮度旋钮，一般观测时用红色标尺，摄影时用黄色标尺。调节辉度、聚焦与辅助聚焦旋钮，使光点清晰，调节方法同示波器。将集电极扫描的全部旋钮调到需要的范围，通常将峰值电压范围旋钮置于挡，峰值电压旋钮旋于挡，功耗限制电阻置于比较大的挡(如k以上)；测试时根据需要再作相应的调整。将Y轴作用部分的毫安-伏度与倍率调到需读测的范围。通常倍率开关先置于挡，当测试微电流时，倍率置于.挡。晶体管特性图示仪的使用方法：将X轴作用部分的伏度调到需读测的范围。将基极阶梯信号部分的极性、串联电阻、阶梯选择(毫安级或伏级)调到被测器件需读测的范围；阶梯作用视需要选择，通常置于重复挡，级秒一般选为宜。接通电源，指示灯发亮，预热min后使用。晶体管特性图示109 X轴和Y轴的灵敏度校正：利用X轴和Y轴放大器校正开关，使它从“零点”扳至“-度”时，屏面上光点正好跳动晶体管特性图示仪的使用注意事项：在测试中应特别注意阶梯选择、功耗限制电阻和峰值电压范围这三个开关转动的位置。这三个开关的位置不当容易造成被测器件损坏。在测试前应对被测管的性能和极限参数有所了解，测试中应注意被测管是否过热。测试结束后，应将集电极扫描的峰值电压范围置于V挡，峰值电压旋至挡，功耗限制电阻置于比较大的位置，基极阶梯信号的阶梯选择开关置于小于.毫安级挡，并切断电源，以防下次使用仪器时因不慎而损坏被测器件。X轴和Y轴的灵敏度校正：利用X轴和Y轴放大器校正开关，使110本章学习结束。本章学习结束。Goodbye!本章学习结束。Goodbye!111