中职常用电工仪表课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,模块四 常用电工仪表,项目,1,电工仪表的基本知识,项目,2,电流表和电压表,项目,3,万用表和兆欧表,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,项目,5,电工仪表测量实训,模块四 常用电工仪表项目1电工仪表的基本知识,模块四 常用电工仪表,在电气线路、用电设备的安装，使用与维修过程中，电工仪表对整个电气系统的检刚、监视和控制都起着极为重要的作用。在电子电器的装修工作中，万用表更是起着特殊重要的作用。本模块将着重介绍万用表的正确使用，并使读者通过训练能较熟练地操作。其次介绍电流表、电压表、钳形电流表、兆欧表、接地电阻刚定仪，直流电流电桥等的刚量原理及使用方法。,学习本模块，主要是掌握以下内容,:,1.,电工仪表的基本知识,2.,电流表的相关知识,3.,电压表的相关知识,4.,万用表、兆欧表的用法,上一页,下一页,返回,模块四 常用电工仪表 在电气线路、用电设备的安装，使用与维修,项目,1,电工仪表的基本知识,学习电工仪表的基本知识是正确使用和维护电工仪表的基础。本节将叙述常用电工仪表的分类、面板符号、精确度等级和一般电工仪表的基本结构。,一、常用电工仪表的分类,电工仪表按测量对象不同，分为电流表,(,安培表,),、电压表,(,伏特表,),、功率表,(,瓦特表,),、电度表,(,千瓦时表,),、欧姆表等,;,按仪表工作原理的不同分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等,;,按被测电量种类的不同分为交流表、直流表、交直流两用表等,;,按使用性质和装置方法的不同分为固定式,(,开关板式,),、携带式,;,按误差等级不同分为,0. 1,级、,0. 2,级、,0. 5,级、,1. 0,级、,1. 5,级、,2. 5,级和,4,级共七个等级。,二、电工仪表常用面板符号,下一页,返回,项目1电工仪表的基本知识 学习电工仪表的基本知识是正确使用和,项目,1,电工仪表的基本知识,电工仪表的面板上，标示着表示该仪表有关技术特性的各种符号。这些符号表示该仪表的使用条件，所测的电气参数范围、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。现根据国家标准，将电工仪表常用面板符号列于,表,4-1,中。,三、电工仪表的误差和准确度等级,1.,电工仪表的误差,不论使用如何精确的测量仪表，也不论使用哪种测量方法，实际的测量结果与被测电量的实际值之间总会存在一定的差别，这称为仪表的误差。常见的误差有基本误差、附加误差、方法误差等。基本误差是由于仪表自身设计和制作上的不完善而引起的,;,附加误差是由于使用时的外界环境，如温度、,上一页,下一页,返回,项目1电工仪表的基本知识 电工仪表的面板上，标示着表示该仪表,项目,1,电工仪表的基本知识,湿度、外磁场以及仪表放置位置等不符合规定引起的,;,方法误差是由于测量方法不够完善、读数不够精细等原因引起的。采用合适的测量方法、选择合适的仪表以及正确读数，能减小误差对测量结果的影响。,2.,电工仪表的准确度等级,在正常工作条件下使用，仪表的最大绝对误差,m,只由仪表本身的特性决定，所以最大相对额定误差刀，就表明了仪表本身所能达到的测量准确程度，并成为划分电工仪表准确度等级的依据。仪表的准确度等级的计算公式为,:,上一页,下一页,返回,项目1电工仪表的基本知识湿度、外磁场以及仪表放置位置等不符合,项目,1,电工仪表的基本知识,电工仪表的准确度用等级分为,0. 1,0. 2,0. 5,1. 0,1. 5,2. 5,5. 0,七级，数字越小表示准确度就越高。电工仪表在额定量程范围内和规定条件下使用时，其基本误差不超过相应的准确度等级。例如,:1. 5,级、量程为,150 V,的电表的最大误差不应超过,11.5% x150 V=1 2. 25 V,。对于一只准确度等级和量程确定的仪表来说，其刀,m(,最大绝对误差,m),是一定的。这时，被测电量越小，产生的相对误差就越大。例如，,1. 5,级、量程为,150 V,的电压表被测电压是,120 V,的相对误差为,1 2. 25 V/120V = 11.875 %,。被测电压是,30 V,的相对误差为,1 2. 25V/30 V= 17.5 %,。因此，在选用仪表时，还应注意选择合适的量程，使被测电量接近仪表的量程，一般至少应使被测量超过量程的一半以上为宜。,上一页,下一页,返回,项目1电工仪表的基本知识 电工仪表的准确度用等级分为0. 1,项目,1,电工仪表的基本知识,四、电工仪表的测量方法,将未知的被测量与已知的标准量进行直接或间接的比较，从中确定出被测量大小的过程称为测量。电工仪表常用测量对象有电流、电压、电能、电功率、电阻、功率因数等，其测量方法有如下两种。,1.,直接测量法,它是利用仪表直接获取测量结果的方法。对数据读取而言，采用直读法，即在仪表上直接读取被测值。如电流、电压的测量可用直读法直接测出待测数据。这种方法简单、迅速、方便，但精确度不高。表,4-1,给出了电工仪表面板常用符号。,上一页,下一页,返回,项目1电工仪表的基本知识 四、电工仪表的测量方法上一页下一页,项目,1,电工仪表的基本知识,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。对数据读取而言，采用比较法，即将被测量与标准量在仪表中进行比较，从而确定被测量的值，如用电桥测电阻。这种方法精确度高，但速度较慢。,上一页,返回,项目1电工仪表的基本知识 2.间接测量法上一页返回,项目,2,电流表和电压表,电流表又叫安培表，用来测量电路中的电流，它的基本单位为安培,(A),。电压表又叫伏特表，用来测量电路两端电压，基本单位为伏特,(V),。,一、电流表与电压表的工作原理,电流表和电压表按工作原理的不同分为磁电式和电磁式两类，测量直流电流和直流电压多使用磁电式仪表，测交流电流和交流电压多用电磁式仪表。,1.,磁电式仪表,磁电式仪表测量机构的动作原理如,图,4-1,所示，主要部件是在永久磁铁内，放入一个能够绕轴转动的线圈。当有电流流过线圈时，线圈两侧导体受到大小相等、方向相反的电磁力，使线圈发生偏转，同时带动仪表指针偏转同样角度。,下一页,返回,项目2电流表和电压表 电流表又叫安培表，用来测量电路中的电流,项目,2,电流表和电压表,固定在转轴上的螺旋弹簧被扭紧，产生反作用力矩。最终反作用力矩与电磁转矩平衡，使转轴偏转的角度与线圈中的电流成正比。同时，指针停留在仪表刻度盘上相应位置指示出被测电量的数值。,2.,电磁式仪表,电磁式仪表的原理结构如,图,4-2,所示，主要由固定线圈、固定铁片和可动铁片组成，其中固定线圈固定在仪表座上。固定铁片则固定放置在线圈内壁上。可动铁片装在仪表的转轴上，可绕轴转动。当线圈内有被测电流通过时会产生磁场，使固定铁片和可动铁片同时被磁化，且它们沿轴向的对应端极性相同而互相排斥，从而使可动铁片带动转轴上的指针绕轴转动。如果被测电流是交流电流，两个铁片的极性同时改变，仍然是互相排斥，指针偏转方向不变。所以，电磁式,上一页,下一页,返回,项目2电流表和电压表固定在转轴上的螺旋弹簧被扭紧，产生反作用,项目,2,电流表和电压表,仪表可以测量交流电量。实际上电磁式仪表可以做成交、直流两用电表。,二、电流的测量,无论是测量直流还是交流电流，电流表都要串入被测电路。为了不使因电流表串入而影响被测电路，电流表的内阻必须很小。,电流表的表头允许通过的电流极小，其满偏电流多为微安或毫安数量级。当用它组成电流表时，一般都使用并联分流电阻的方法扩展量程。为一个表头配多个不同阻值的分流器，通过转换开关变换接法，就可以构成多量程的电流表。分流器一般装在机壳内，与表头组成一个整体。一般可将电流表分为安培表、毫安表和微安表三种。若要扩大量程，直流,上一页,下一页,返回,项目2电流表和电压表仪表可以测量交流电量。实际上电磁式仪表可,项目,2,电流表和电压表,电流表可采用并联小电阻的方法，交流电流表一般采用加接电流互感器的方法。,特别需要注意的是交流不分极性，而直流电流表的接线端头有正,(+),、负,(-),之分。电流必须由电流表的正极性端,(,标注红色或“,+”,的接线柱,),流入，从电流表负极性端,(,标注黑色或“,-,”的接线柱,),流出。如果接线错误，电流表的指针将反偏，不仅无法读数，还有可能损坏电流表。,在接通电路的电源之前，可将电流表的量程置为最高挡。接通电源后，再把量程调到合适位置,(,指针位置应超过量程的一半,),。对于多量程电流表，注意在刻度盘的相应指示标尺上准确读数。,三、钳形电流表,上一页,下一页,返回,项目2电流表和电压表电流表可采用并联小电阻的方法，交流电流表,项目,2,电流表和电压表,钳形电流表简称钳形表，是一种用于测量正在运行的电气线路电流大小的仪表，可在不断电的情况下测量电流,(,大部分钳形表仅能测量交流电流,),，在生活生产中检修电气设备时使用非常方便。,1.,钳形电流表的基本结构和原理,钳形电流表主要由穿心式电流互感器、磁电式电流表,(,内有整流器,),以及其他一些附件组合而成。电流互感器做得像把钳子，故名。现在很多钳形表是数字型，可直接读数，,图,4-3,所示为某数字钳形电流表外形图，它不仅可作为钳形电流表使用，利用外接插孔还可当数字万用表使用。,在测量时，只要捏紧扳手,(,或压紧压块,),，将活动铁芯张开，将被测载流导线夹入铁芯窗口,(,即钳口,),中即可。当被测导线,上一页,下一页,返回,项目2电流表和电压表 钳形电流表简称钳形表，是一种用于测量正,项目,2,电流表和电压表,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，该电流通过电磁式电流表的线圈，使指针发生偏转，在表盘标度尺上指出被测电流值。因而钳形电流表使用起来比较简单、方便，适用于在不便拆线或不能切断电源等情况下进行电流测量。,2.,钳形电流表的使用方法,.,刚量前，应先检查钳形铁芯的橡胶绝缘是否完好无损。钳口应清洁、无锈，闭合后无明显的缝隙。还应检查电流表指针是否指向零位。,.,刚量时，应先估计被刚电流大小，选择适当量程。若无法估计，可先选较大量程，然后逐档减少，转换到合适的档位。转换量程档位时，必须在不带电情况下或者在钳口张开,上一页,下一页,返回,项目2电流表和电压表中有交变电流通过时，交流电流的磁通在互感,项目,2,电流表和电压表,情况下进行，以免损坏仪表。,.,刚量时，被刚导线应尽量放在钳口中部，钳口的结合面如有杂声，应重新开合一次，仍有杂声，应处理结合面，以使读数准确。另外，不可同时钳住两根导线。,.,刚量,5A,以下电流时，为得到较为准确的读数，在条件许可时，可将导线多绕几圈，放进钳口刚量，其实际电流值应为仪表数除以放进钳口内的导线根数。,.,每次刚量前后，要把调节电流量程的切换开关放在最高档位，以免下次使用时，因未经选择量程就进行测量而损坏仪表。,上一页,下一页,返回,项目2电流表和电压表情况下进行，以免损坏仪表。上一页下一页返,项目,2,电流表和电压表,四、电压的测量,测量电路的电压时，应使电压表与被测电路并联，为了不因电压表的并入而影响被测电路，电压表必须有很高的内阻。,与电流表一样，直流电压表并入电路需要区分正负极性，不能接反，交流电压表示分极性。若需扩大量程，直流电压表可采用串大电阻分压的方法，交流电压表一般采用加接电压互感器的方法。,上一页,返回,项目2电流表和电压表 四、电压的测量上一页返回,项目,3,万用表和兆欧表,一、万用表的组成,万用表又叫复用电表，它是一种可测量多种物理量的多量程便携式仪表。由于它具有测量种类多，测量范围宽，使用和携带方便，价格低等优点，因此应用十分广泛。,一般万用表都可以测量直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻等，有的万用表还可以测量音频电平、交流电流、电容、电感以及晶体管的,值等。,万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串并联分流、分压规律的基础之上。万用表主要是由表头、转换开关、分流和分压电路、整流电路等组成。在测量不同的电量或使用不同的量程时，可通过转换开关进行切换。,万用表按指示方式不同，可分为指针式,(,模拟式,),和数字式,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表 一、万用表的组成下一页返回,项目,3,万用表和兆欧表,两种。指针式万用表的表头为磁电系电流表，数字式万用表的表头为数字电压表。在电工测量中，指针式万用表使用得较多，下面主要讲述指针式万用表的组成和使用方法。,1.,直流电流挡,万用表的直流电流挡实质上是一个多量程的直流电流表。由于其表头的满量程电流值很小，所以采用内附分流器的方法来扩大电流量程。量程越大，配置的分流电阻越小。多量程分流器有开路式和闭路式两种。如,图,4-4,所示。,2.,直流电压挡,万用表的直流电压挡实质上是一个多量程的直流电压表。它采用多个附加电阻与表头串联的方法来扩大电压量程。量程越大，配置的串联电阻也越大。串联附加电阻的方式有单独式和共用式两种，如,图,4-5,所示。,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表两种。指针式万用表的表头为磁电系电流表，,项目,3,万用表和兆欧表,3.,交流电压挡,万用表测量交流电压时，先要将交流电压经整流器变换成直流后再送给磁电系表头，即万用表的交流测量部分实际上是整流系仪表，其标尺刻度是按正弦交流电压的有效值标出的。由于整流器在小信号时有非线性，因此交流电压低挡位的标尺刻度起始的一小段不均匀。交流电压挡简化测量原理如,图,4-6,所示。,4.,直流电阻挡,万用表的直流电阻挡实质上是一个多量程的欧姆表，其简化测量原理如,图,4-7,所示。,电路中的电流,1=E/(Rx +R1),，其中,R1=R+R0Rg /(R0+Rg),，当,R1,为定值时，可看出电流,1,与被测电阻尺,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表 3.交流电压挡上一页下一页返回,项目,3,万用表和兆欧表,Rx,的大小相对应。,RX,越大，,1,越小,;,反之,Rx,越小，,I,越大。所以电阻挡的刻度是反向的，,I=0,时对应着,Rx=,，,I= Im(,满量程值,),时对应着,RX = 0,。由于,Rx,与,I,之间的关系式为非线性，所以电阻挡的标尺刻度是不均匀的。,当,Rx= R,，时，,I= Im/2,，通常把此处的标度值称为欧姆中心值。电路中的,R,。用于电阻挡调零，改变电阻挡的量程，是通过改变满量程电流值来实现。,二、万用表的使用,万用表的型号很多，但测量原理基本相同，使用方法相近。下面以电工测量中常用的,500-B,型万用表为例，说明其使用方法。,500-B,型万用表的表头灵敏度为,40A,，表头内阻为,3000,，其主要性能见,表,4-2,，外形如,图,4-8,所示，,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表Rx的大小相对应。RX越大，1越小;反之,项目,3,万用表和兆欧表,电路原理图如,图,4-9,所示。,500-B,型万用表的使用方法如下。,1.,使用前的准备,万用表使用前先要调整机械零点，把万用表水平放置好，看表针是否指在电压刻度零点，如不指零，则应旋动机械调零螺丝，使表针准确指在零点上。,万用表有红色和黑色两只表笔,(,测试棒,),，使用时应插在表的下方标有“,+”,和“*”的两个插孔内，红表笔插入“,+”,插孔，黑表笔插入“*”插孔。,500-B,型万用表有两个转换开关，用以选择测量的物理量和量程，使用时应根据被测物理量及其大小选择相应挡位。在被测量大小不详时，应先选用较大的量程测量，如不合适,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表电路原理图如图4-9所示。上一页下一页返,项目,3,万用表和兆欧表,再改用较小的量程，以表头指针指到满刻度的,2/3,以上位置为宜。,万用表的刻度盘上有许多标度尺，分别对应不同被测量和不同量程，测量时应在与被测电量及其量程相对应的刻度线上读数。,2.,电流的测量,测量直流电流时，将左边转换开关旋到直流电流挡“,A”,的位置上，再用右边转换开关选择适当的电流量程，将万用表串联到被测电路中进行测量。测量时注意正负极性必须正确，应按电流从正到负的方向，即由红表笔流入，黑表笔流出。测量大于,500mA,的电流时，应将红表笔插到“,5A”,插孔内。,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表再改用较小的量程，以表头指针指到满刻度的,项目,3,万用表和兆欧表,测量交流电流时，将左右两边转换开关都旋转到交流电流挡“,A”,的位置上，此时量程为,5A,，应将红表笔插到“,5A”,插孔内进行测量。,被测交、直流电流值，由表盘的相应量程刻度线上读数。,3.,电压的测量,测量电压时，将右边转换开关转到电压挡“,V”,的位置上，再用左边转换开关选择适当的电压量程，将万用表并联在被测电路上进行测量。测量直流电压时，正负极性必须正确，红表笔应接被测电路的高电位端，黑表笔接低电位端。测量大于,500 V,的电压时，应使用高压测试棒，插在“*”和“,2500 V”,插孔内，并应注意安全。,被测交、直流电压值，由表盘的相应量程刻度线上读数。,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表 测量交流电流时，将左右两边转换开,项目,3,万用表和兆欧表,4.,电阻的测量,测量电阻时，将左边转换开关旋到欧姆挡“,”,的位置上，再用右边转换开关选择适当的电阻倍率。测量前应先调整欧姆零点，将两表笔短接，看表针是否指在欧姆零刻度上，若不指零，应转动欧姆调零旋钮，使表针指在零点。如调不到零，说明表内的电池不足，需更换电池。每次变换倍率挡后，应重新调零。,测量时用红、黑两表笔接在被测电阻两端进行测量，为提高测量的准确度，选择量程时应使表针指在欧姆刻度的中间位置附近为宜，测量值由表盘欧姆刻度线上读数。被测电阻值,=,表盘欧姆读数,x,挡位倍率。,测量接在电路中的电阻时，须断开电阻的一端或断开与被,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表 4.电阻的测量上一页下一页返回,项目,3,万用表和兆欧表,测电阻相并联的所有电路，此外还必须断开电源，对电解电容进行放电，不能带电测量电阻。,三、兆欧表的使用,1.,兆欧表的结构原理,兆欧表又称摇表或绝缘电阻测定仪，它是用来检测电气设备、供电线路绝缘电阻的一种可携式仪表。其标尺刻度以“,M,”为单位，可较准确地测出绝缘电阻值。 兆欧表主要是由手摇直流发电机和磁电系电流比率式测量机构,(,流比计,),组成，其外形和结构原理如,图,4-10,所示。手摇直流发电机的额定输出电压有, 250 V,500 V,lk V,2. 5k V,Sk V,等几种规格。,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表测电阻相并联的所有电路，此外还必须断开电,项目,3,万用表和兆欧表,兆欧表的测量机构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边，并与指针一起固定在同一转轴上，置于永久磁铁的磁场中。由于指针上没有力矩弹簧，在仪表不用时，指针可停留在任何位置。,测量时摇动手柄，直流发电机产生电压，形成两路电流,I1,和,I2,，其中,I1,流过线圈,1,和被测电阻,RX,I2,流过线圈,2,和附加电阻,RF,，若线圈,1,的电阻为,R1,，线圈,2,的电阻为,R2,，则有,:,两式相比得,:,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表 兆欧表的测量机构有两个互成一定角度的可,项目,3,万用表和兆欧表,式中，,R1,R2,和,RF,均为定值，只有,R,、是变量，可见,R,、的改变与电流的比值相对应。当,I1,I2,分别流过线圈,1,和线圈,2,时，受到永久磁铁磁场力的作用，使线圈,1,产生转动力矩,M,，线圈,2,与线圈,1,绕向相反，则产生反作用力矩风，其合力矩的作用使指针发生偏转。当,M1=M2,时，指针停留在一定位置上，这时指针所指的位置就是被测绝缘电阻值。,当未接,RX,时，指针仅在风的作用下向逆时针方向偏转，最终指在标尺刻度的,RX=,处。如果将测量端短路，此时,I1,最大，即,M1,最大，综合作用的结果使指针向顺时针方向偏转，最终指在标尺刻度的,RX = 0,处。,2.,兆欧表的选择,选择兆欧表时，其额定电压一定要与被测电气设备或线路,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表式中，R1,R2和RF均为定值，只有R、,项目,3,万用表和兆欧表,的工作电压相适应，测量范围也要与被测绝缘电阻的范围相吻合。,测量,500 V,以下的低压电气设备，可选用额定电压为,500 V,或,1k V,的兆欧表，测量高压电气设备，须选用额定电压为,2. 5k V,或,5k V,的兆欧表。不能用额定电压低的兆欧表测量高压电气设备，否则测量结果不能反映工作电压下的绝缘电阻，但也不能用额定电压过高的兆欧表测量低压设备，否则会产生电压击穿而损坏设备。检测何种电气设备应当选用何种规格的兆欧表，可参见,表,4-3,。,兆欧表测量范围的选择，主要是注意不要使测量范围超出被测绝缘电阻的数值过多，以免读数时产生较大误差。一般测量低压电气设备绝缘电阻时，可选用,0200 M,量程的仪表，测量高压电气设备或电缆时可选用,02000 M,量程,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表的工作电压相适应，测量范围也要与被测绝缘,项目,3,万用表和兆欧表,的仪表。,3.,使用前的准备,(1),测量前须先校表，将兆欧表平稳放置，先使,L,E,两端开路，摇动手柄使发电机达到额定转速，这时表头指针应指在“,”,刻度处。然后将,L,E,两端短路，缓慢摇动手柄，指针应指在，,0”,刻度上。若指示不对，说明该兆欧表不能使用，应进行检修。,(2),用兆欧表测量线路或设备的绝缘电阻，必须在不带电的情况下进行，决不允许带电测量。测量前应先断开被测线路或设备的电源，并对被测设备进行充分放电，清除残存静电荷，以免危及人身安全或损坏仪表。,4.,兆欧表的使用,上一页,下一页,返回,项目3万用表和兆欧表的仪表。上一页下一页返回,项目,3,万用表和兆欧表,兆欧表有三个接线柱，分别标有,L(,线路,),E(,接地,),和,G(,屏蔽,),，测量时将被测绝缘电接在,L,、,E,两个接线柱之间。测量电力线路的绝缘电阻时，将,E,接线柱可靠接地，,L,接被测线路,;,测量电动机、电气设备的绝缘电阻时，将,E,接线柱接设备外壳，,L,接电动机绕组或设备内部电路,;,测量电缆芯线与外壳间的绝缘电阻时，将,E,接线柱接电缆外壳，,L,接被测芯线，,G,接电缆壳与芯之间的绝缘层上，如,图,4-11,所示。,接好线后，顺时针方向摇动手柄，速度由慢到快，并稳定在,120r/min,，约,1 min,后从表盘读取数值。,上一页,返回,项目3万用表和兆欧表 兆欧表有三个接线柱，分别标有L(线路),项目,4,接地电阻测定和直流电桥,接地电阻测定仪是用于测量接地装置的接地电阻和土壤电阻率的一种仪表，有传统的指针型和数字型之分。直流电桥是一种用于测量低阻值的比较式测量仪表，有单臂和双臂之分，一般阻值在,1,以上用单臂直流电桥，,1,以下用双臂直流电桥。下面我们对这几种仪器的使用作一简单介绍。,一、,ZC-8,型接地电阻测定仪,接地电阻测定仪又名接地摇表、手摇式地阻表等，是一种较为传统的测量仪表，主要用于测量电气系统、避雷系统等接地装置的接地电阻和土壤电阻率。它的形式有多种，用法也不尽相同，但工作原理却基本一样。目前，比较常用的是,ZC-8,型接地电阻测定仪。,1. ZC-8,型接地电阻测定仪的基本结构,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥 接地电阻测定仪是用于测量接地,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,ZC-8,型接地电阻测定仪由手摇发电机,M,、检流计,G,、测量用接地极,E,、电压辅助电极毡流辅助电极。、电流互感器,TA,、调节电位器助等组成。它的夕随如,图,4-12,所示。,2. ZC-8,型接地电阻测定仪的测量原理,ZC-8,型接地电阻测定仪的基本原理是采用三点式电压落差法，其测量手段是在被测地线接地极,(E,极,),一侧地上打入两根辅助测试极，要求这两根测试极位于被测地极的同一侧，三者基本在一条直线上，距被测地极较近的一根辅助测试极,(,称为,P,极,),距离被测地极,20m,左右，距被测地极较远的一根辅助测试极,(,称为,C,极,),距离被测地极,40m,左右，如,图,4-13,所示。测试时，当发电机以,120r/min,频率在,92Hz(,抗,50Hz Z,频干扰,),的转速摇动时产生的交变电流经,TA,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥 ZC-8型接地电阻测定仪由手,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,初级线圈，接地极至大地然后再接地探测针，回到手摇发电机。此时,TA,次级感应电流经检流计和电位调节器的滑线电阻使其达到平衡，因而测得接地电阻值。,3. ZC-8,型接地电阻测定仪的使用方法与步骤,.,将接地装置被刚点用锉刀或纱布除去锈蚀及涂漆表面，利用专用线夹或压接方法引出导线可靠地接于摇表,E,端。将被刚接地极,E,与电压极,P,探针和电流极,C,探针成直线排列。对于垂直理设的单独接地体，可彼此相距约,20m,，对于网络接地体可彼此相距,40m(,如按,EP -0. 618EC,的距离刚量则误差值更小,),，此布置方式简便易行，常采用。,.,从,P,C,探针上引刚试导线至摇表,P,C,端连接好。,.,把摇表置于水平位置，检查检流计指针是否指在刚量,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥初级线圈，接地极至大地然后再接,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,指示线上，必要时应进行零位调整。,.,将倍率旋钮置于最大倍数,(,或根据估算置于适当倍数,),，慢漫转动发电机摇柄，同时旋动刚量标志盘，使检流计指针指于刚量指标线上达到平衡。如不能平衡表明倍率不在适当位置上，当指针摆至最小，可将倍率旋钮减一档。相反，则增加一档。,.,继续旋动刚量标度盘，如果检流计指针接近刚量指示线并趋于平衡时，再均匀加速摇转发电机达,120r/min,的速度保持不变，精调刚量标度盘使检流计指针指于刚量指示线上达到最后的平衡。,.,对准刚量指示线读取刚量标度盘上的读数并乘以倍率，就可读出所求接地电阻值，即,:,被刚接地阻值,=X,倍标度值,x,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥指示线上，必要时应进行零位调整,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,刚量标度盘值。,其他形式的接地电阻测试仪,(,如晶体管式或电子式数字表,),均与上述测试方式基本相似，请具体参照使用说明书。,二、钳形接地电阻测定仪,钳形接地电阻测定仪是一种新颖的测量工具，它方便、快捷，外形酷似钳形电流表，测试时不需辅助测试极，只需往被测地线上一夹，几秒钟即可获得测量结果，极大地方便了地阻测量工作。钳形接地电阻测定仪还有一洲良大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测量，而不需切断设备电源或断开地线。,虽然钳形接地电阻测定仪测试时使用一定频率的信号以,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥刚量标度盘值。上一页下一页返回,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,排除干扰，但在被测线缆上有很大电流存在的晴况下，测量也会受到干扰，导致结果不准确。所以，按照要求在使用时应先测线缆上的电流，只有在电流不是非常大时才可进一步测量地阻。有些仪表在测量地阻时自动进行噪声干扰检测，当干扰太大以致测量不能进行时会给出提示。,三、直流单臂电桥,直流单臂电桥又叫惠斯登电桥，其电阻测量范围为,1100000000,。本节以,QJ-23,型直流单臂电桥为例介绍其使用方法。该电桥面板结构如,图,4-14,所示，它适用于温度在,+10+35,、相对湿度小于,80%,条件下使用，测量范围为,19999000,，基本限量为,109999,，电源使用内装的,(3 x1.5 V),干电池，亦可使用外接电源。,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥排除干扰，但在被测线缆上有很大,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,其使用方法如下,:,.,将检流计的连接片从“内”换到“外”，调节指针至零。,.,将被刚电阻用短而粗的铜导线接于面板上标有“,Rx”,的两接线桩上并将其拧紧，使其处于良好的接触状态。,.,估计被刚电阻的数量级，按比率,N= (R,二的数量级,)x 10 -3,选择适当比率。,.,将,R,二接到“,Rx”,接线柱上，按,B,与,G,按钮，同时仔细调节比较臂旋钮使检流计指零，此时电桥达到平衡，则,Rx=(,比率臂读数,)x(,比较臂读数,)n,。,.,刚量结束后，先松开按钮,G,，再松开按钮,B,，切断电源，拆除被刚电阻。记录数据后，将各比较臂旋钮均置于零，并将检流计接片从“外接，换到“内接”，使其从内部短路。,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥 其使用方法如下:上一页下一页,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,四、直流双臂电桥,直流双臂电桥又叫凯尔文电桥，它专用于测量小电阻。下面我们以,QJ -44,型直流双臂电桥为例介绍其使用方法。该电桥面板结构如,图,4-15,所示，它适于温度在,+5+35,、相对湿度在,40%80%,条件下使用，有效测量范围为,0. 000111,，电源使用,1. 5 V,1,号干电池,6,节和,9 V(6F22,型,),电池,2,节，亦可使用外接电源。,其使用方法如下,:,.,在电池盒内装入,1. 5 V1,号电池并联,;2,节,6F22,型,9V,电池并联使用。此时电桥就能正常工作。若用外接直流电源,1.52V,时，在电池盒内的,1. 5 V,电池应全部取出。,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥 四、直流双臂电桥上一页下一页,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,.B,开关扳到通位置，等稳定后,(,约需,5min ),，调节检流计指针至零。,.,灵敏度按钮应放在最低位置。,.,将被刚电阻,Rx,按四端连接法接在电桥相应的,C1,、,P1,、,P2,、,C2,的两接线柱上，如,图,4-16,所示。,.,估计被刚电阻的大小当的倍率。先按,G,按钮，再按,B,按钮，调步进读数和滑线读数使检流计指零。若发现检流计灵敏度不够，则应增加其灵敏度，变化,2%,，检流计偏离零位约,1,格就能满足要求。在改变灵敏度时，会引起检流计指针偏离零位，在刚量之前，随时都可以调节检流计零位。被刚电阻值为,:Rx=(,倍率读数,)x(,步进读数,+,滑线读数,),。,.,为使电桥具有足够的读数分辫率，在用,x100, x10, x1,上一页,下一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥 .B开关扳到通位置，等稳定后,项目,4,接地电阻测定和直流电桥,量程倍率刚量该量程下限时,( x100, x10, x1,量程分别为,1,、,0.1,、,0.01,左右,),，请采用下方法进行量。,变换量程倍率法。例,:x100,量程倍率刚量,1,时，改用,x10,量程倍率刚量,1,。,检流计偏读法。例,:x100,量程倍率刚量,1,时，滑盘正好指在,0.01,处，但检流计仍偏转,2,分格，此时改变滑盘,0. 00005,时，检流计在原基础上又增加,4,分格，则,1,电阻的实际值为,1. 0025,。,上一页,返回,项目4 接地电阻测定和直流电桥量程倍率刚量该量程下限时( x,项目,5,电工仪表测量实训,一、电压表、电流表和万用表的使用,1.,实训目的,学会电压表、电流表和万用表的使用方法，掌握电压、电流和电阻的测量技能。,2.,仪表、器材和工具,(1),仪表,:,多量程交流电压表、直流电压表、直流电流表、,500-B,型万用表。,(2),器材,:0-250 V,交流调压器、,0-30 V,可调直流稳压电源、各种碳膜电阻。,(3),工具,:,常用电工工具一套。,3.,实训内容与步骤,下一页,返回,项目5 电工仪表测量实训一、电压表、电流表和万用表的使用下一,项目,5,电工仪表测量实训,按第二节和第三节所述方法和要求进行测量。,(1),交流电压测量。测量前，先在实训室总电源处接一个调压器，用来改变工作台上插座盒的交流电压，以供测量使用，由实训指导教师调节测量电压。,使用交流电压表和万用表分别进行测量，将交流电压测试数据填入,表,4-4,中。,(2),直流电压狈,d,量。按,图,4-17,所示电路，把电阻连接成串、并联网络，,a,、,b,两端接在可调直流稳压电源的输出端上，输出电压酌情确定。用直流电压表和万用表分,v1,测量串、并联网络中两点间的直流电压，将直流电压测量数据填入,表,4-5,中。,(3),直流电流测量。在串、并联电阻网络各支路中逐次串,上一页,下一页,返回,项目5 电工仪表测量实训按第二节和第三节所述方法和要求进行测,项目,5,电工仪表测量实训,人直流电流表和万用表，分别测量各支路的直流电流，将直流电流测量数据填入,表,4-6,中。,(4),直流电阻测量。使用万用表欧姆挡测量，并正确选择欧姆挡的倍率。先测量单个电阻的阻值，然后再测量串、并联电阻网络中两点间的电阻值。将直流电阻测量数据填入,表,4-7,中。,4.,实训报告格式,(1),交流电压测量填写表,4-4,中的有关内容。,(2),直流电压测量填写表,4-5,中的有关内容。,(3),直流电流测量填写表,4-6,中的有关内容。,(4),直流电阻测量填写表,4-7,中的有关内容。,上一页,下一页,返回,项目5 电工仪表测量实训人直流电流表和万用表，分别测量各支路,项目,5,电工仪表测量实训,MF50,型指针式万用表的结构,万用表的形式很多，其基本结构是类似的，主要由磁电式直流表头、刚量线路和转换开关组成，其中,MF50,型万用表的外形如,图,4-18,所示。通过转换开关的换接，组成各种不同的刚量线路，以选择不同的刚量种类和不同的量程。,1),表头、表盘和标尺,有着万用表心脏之称的表头一般采用高灵敏度的磁电式机构，是刚量的显示装置。万用表的表头实际上是一个灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号、刻度线和数值，如,图,4-19,所示。符号“,A- V-,，表示这只电表是可以刚量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，通常叫做标尺。一般的表盘最上面的一条为电阻标尺，符号为“,”,，。,上一页,下一页,返回,项目5 电工仪表测量实训 MF50型指针式万用表的结构上一页,项目,5,电工仪表测量实训,其右端为零，左端为,，刻度值分布是不均匀的。再向下依次为直流标尺和交流电压标尺，符号“,-,”或“,DC”,表示直流，“,-,”或“,AC”,表示交流，也有的万用表交、直流合用一条标尺，用“叭”表示。再向下一般为交流,10 V,专用标尺有的万用表的表盘上有镜子，使读数更准确。在表头的正下方还设有机械零位调整旋钮，用于校正指针在左端指零位。,2),表笔和表笔插孔,表笔分为红、黑两只。使用时应将红色表笔插入标有“,+”,号的插孔中，黑色表笔插入标有“,-,”号的插孔中。,MF50,型万用表还提供,2. 5A,和,100,插孔，使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。另外有些型号万用表还提供,2500 V,交直流电压扩大插孔以及,5A,的直流电流扩大插孔，使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。,上一页,下一页,返回,项目5 电工仪表测量实训其右端为零，左端为，刻度值分布是不,项目,5,电工仪表测量实训,3),转换开关、档位,MF50,型万用表可以刚量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量，用转换开关选择不同的刚量线路，将不同性质和大小的被刚电量转换为表头所能接受的电量。,上一页,返回,项目5 电工仪表测量实训3)转换开关、档位上一页返回,表,4-1,电工仪表面板常用符号,返回,表4-1电工仪表面板常用符号返回,图,4-1,磁电式仪表,返回,图4-1磁电式仪表返回,图,4-2,电磁式仪表,返回,图4-2电磁式仪表返回,图,4-3,数字钳形电流表,返回,图4-3数字钳形电流表返回,图,4-4,万用表的直流电流挡,返回,图4-4万用表的直流电流挡返回,图,4-5,万用表的直流电压挡,返回,图4-5万用表的直流电压挡返回,图,4-6,交流电压挡简化测量原理,返回,图4-6交流电压挡简化测量原理返回,图,4-7,直流电阻挡简化测量原理,返回,图4-7直流电阻挡简化测量原理返回,表,4-2 500-B,型万用表的性能,返回,表4-2 500-B型万用表的性能返回,图,4-8 500-B,型万用表外形,返回,图4-8 500-B型万用表外形返回,图,4-9 500-B,型万用表电路原理图,返回,图4-9 500-B型万用表电路原理图返回,图,4-10,兆欧表的外形和结构原理,返回,图4-10兆欧表的外形和结构原理返回,表,4-3,兆欧表的额定电压和量程选择,返回,表4-3兆欧表的额定电压和量程选择返回,图,4-11,测电缆绝缘电阻的接线方法,返回,图4-11测电缆绝缘电阻的接线方法返回,图,4-12 ZC-8,接地电阻测试仪,返回,图4-12 ZC-8接地电阻测试仪返回,图,4-13 ZC-8,接地摇表接线图,返回,图4-13 ZC-8接地摇表接线图返回,图,4-14 QJ-23,型直流单臂电桥面板示意图,返回,图4-14 QJ-23型直流单臂电桥面板示意图返回,图,4-15 QJ-44,型直流双臂电桥面板示意图,返回,图4-15 QJ-44型直流双臂电桥面板示意图返回,图,4-16,双臂电桥电阻接法,返回,图4-16双臂电桥电阻接法返回,图,4-17,测量用电阻网络,返回,图4-17测量用电阻网络返回,表,4-4,交流电压测量实训报告,返回,表4-4交流电压测量实训报告返回,表,4-5,直流电压测量实训报告,返回,表4-5直流电压测量实训报告返回,表,4-6,直流电流测量实训报告,返回,表4-6直流电流测量实训报告返回,表,4-7,直流电阻测量实训报告,返回,表4-7直流电阻测量实训报告返回,图,4-18 MF50,型万用表外形图,返回,图4-18 MF50型万用表外形图返回,图,4-19 MF50,型万用表表盘,返回,图4-19 MF50型万用表表盘返回,