检修常用电气测量工具

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,*,检修常用仪器仪表与量具,电工测量,卡簧钳、游标卡尺、塞尺、外径千分尺、百分表,电流表、电压表、功率表、万用表、兆欧表及电度表的使用方法,磁电式、电磁式及电动式仪表的结构和工作原理,学习要点,1,）参照图,1-1,（,b,）将外卡钳的两只脚尖紧贴圆筒外壁，使两脚尖之间的距离等于圆筒的外径，用刻度尺测出这段距离。在筒外不同的直径方向连续测量三次，然后把数据填入表格，算出外径的平均值。,2,）参照外卡钳的测量方法，用内卡钳测出圆筒的内径。算出内径的平均值。,3,）根据圆筒外径、内径的平均值，求出筒壁的厚度。,卡钳是一种间接测量工具。常用的卡钳有内、外卡钳两种。如图,1-1-1,所示,图,1-1-1,卡钳使用示意图,1.1,卡钳,1.2,游标卡尺,游标卡尺是一种中等精度的量具，它可以直接测出工件的内外尺寸。常用的游标卡尺有,150mm,和,200mm,两种规格，这两种游标卡尺的精度均为,0.02mm,。如图,1-2-1,所示,图,1-2-1,游标卡尺,游标卡尺的使用：,1),使用游标卡尺测量工件的尺寸时，应先检查尺况，再校准零位，即主副两个尺上的零刻度线同时对正，即为合格，这样才可以使用。,2),测量工件外径时，应先将两卡脚张开得比被测尺寸大些，而测量工件的内尺寸时，则应将两卡脚张开的比被测工件尺寸小些，然后使固定卡脚的测量面贴靠工件，轻轻用力使 副尺上活动卡脚的测量面也贴紧工件，并使两卡脚测量面的连线与所测工件表面垂直，再拧紧固定螺丝。,3),在主尺上读出副尺零位的读数。,4),再在副尺上找到和主尺相重合的读数，将此读数除,100,即为毫米数，将上述两数值相加，即为游标卡尺测得的尺寸。,值得注意的是：读数时要在光线较好的地方进行，不能斜视读数，绝不能读出如：,23.17mm,、,4.01mm,、,0.65mm,之类的数据，因为副尺的精度为,0.02mm,，所测得的最后一位小数应是,0.02,的倍数才对。,1.3,外径千分尺,外径千分尺又称为分厘卡、螺旋测微器，它是一种精度较高的量具。千分尺主要是用来测量精度要求较高的工件。其精度可达,0.01mm,比游标卡尺精度高出一倍。常用的有：,5075mm,、,75100mm,等多种千分尺。如图,1-3-1,所示,图,1-3-1,外径千分尺,千分尺的使用方法如下：,1),将千分尺的测量面擦拭干净，检查零位是否准确。,2),将工件的被测表面擦拭干净。,3),用单手或双手握持千分尺，先转动活动套筒，千分尺的测量面一接触工件表面就转动棘轮，当测力控制装置发出嗒嗒声时，停止转动，此时即可读数。,4),读数时，要先从内测试刻度尺刻线上读取毫米数或半毫米数，再从外测试刻度尺,(,即活动套筒,),与固定套筒上中线对齐的刻线上读取格数,(,每一格为,0.01mm),将两个数值相加，就是测量值。,需要注意的是：不可用千分尺测量粗糙工件表面，使用后测量面要擦拭干净，并加润滑油防锈，然后放入盒中保存。,1.4,塞尺,塞尺主要用于检验相配合表面之间的间隙大小或与其他量具配合检验零件相关平面间的间隙误差。如图,1-4-1,所示,塞尺的使用：,1,）针对某一配合间隙，根据其理想尺寸的允许值，选取相对应或相近尺寸的塞尺片。,2,）手捏塞尺片的后端，使塞尺片平面与间隙面平行，轻缓插入间隙中，切忌硬插，以防塞尺片弯曲或折断。,3,）如果间隙过大，则增大塞尺片厚度，继续测量，直到塞尺片厚度与间隙相符，根据相差值调整间隙直至理想尺寸；如果塞尺插不进去，不要硬插，更换较薄的塞尺片，直到正好插入间隙，根据测得的差值，增大间隙直至理想尺寸。,4,）使用时，塞尺及测量工件表面要求清洁、光滑、无污物。,5,）根据尺片，可用一片或数片重叠进行测量。当数片重叠时，应用力捏紧尺片，确保片间充分紧贴，以使测量结果准确。,6,）不允许用塞尺测量温度较高的工件。,7,）塞尺使用完毕，应及时清除污物，保持清洁，放回护套中，并妥善保存,。,图,1-4-1,塞尺,1.5,百分表,百分表，,英文：,【Dial Indicators】,是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差等。分度值为,0.01mm,测量范围为,0-3,、,0-5,、,0-10mm,。,百分表的结构较简单,传动机构是齿轮系,外廓尺寸小,重量轻,传动机构惰性小,传动比较大,可采用圆周刻度,并且有较大的测量范围,不仅能作比较测量,也能作绝对测量。,百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。,百分表的构造主要由,3,个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。,磁力表座的原理：,磁力表座外壳为两块导磁体，中间用不导磁的铜板隔开。内部有一个可以旋转的磁体，此磁体沿直径方向为,N,、,S,极。,当磁体旋转到中间位置，磁力线分别在两块导磁体中形成闭路时表座可以轻易取走；旋转,90,度后，,NS,极分别对着两块导磁体，此时从,N,极到导磁体到导轨到另一块导磁体到,S,极，形成磁力线闭合，可以牢牢的附着在导轨上。如图,1-5-1,所示,图,1-5-1,百分表及磁力座,利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。百分表是美国的,B.C.,艾姆斯于,1890,年制成的。常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。百分表的圆表盘上印制有,100,个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动,0.01,毫米。若在圆表盘上印制有,200,个或,100,个等分刻度 ，则每一分度值为,0.001,毫米或,0.002,毫米 ，这种测量工具即称为千分表。改变测头形状并配以相应的支架，可制成百分表的变形品种，如厚度百分表、深度百分表和内径百分表等。,2.4,电阻的测量,2.4.1,万用表,1、磁电式万用表,（1）直流电流的测量。转换开关置于直流电流档，被测电流从+、两端接入，便构成直流电流测量电路。图中,R,Al,、,R,A2,、,R,A3,是分流器电阻，与表头构成闭合电路。通过改变转换开关的档位来改变分流器电阻，从而达到改变电流量程的目的。,（2）直流电压的测量。转换开关置于直流电压档，被测电压接在+、两端，便构成直流电压的测量电路。图中,R,Vl,、,R,V2,、,R,V3,是倍压器电阻，与表头构成闭合电路。通过改变转换开关的档位来改变倍压器电阻，从而达到改变电压量程的目的。,（3）交流电压的测量。转换开关置于交流电压档，被测交流电压接在+、两端，便构成交流电压测量电路。测量交流时必须加整流器，二极管,D,1,和,D,l,组成半波整流电路，表盘刻度反映的是交流电压的有效值。,R,Vl,、,R,V2,、,R,V3,是倍压器电阻，电压量程的改变与测量直流电压时相同。,（4）电阻的测量。转换开关置于电阻档，被测电阻接在+、两端，便构成电阻测量电路。电阻自身不带电源，因此接入电池,E,。,电阻的刻度与电流、电压的刻度方向相反，且标度尺的分度是不均匀的。,500型万用表,有两个“功能/量程”转换旋钮，每个旋钮上方有一个尖形标志。利用两个旋钮不同位置的组合，可以实现交、直流电流、电压、电阻及音频电平的测量。如测量直流电流，先转动左边的旋钮，使“,A”,档对准尖形标志，再将右边旋钮转至所需直流电流量程即可进行测量。使用前注意先调节调零旋钮，使指针准确指示在标尺的零位置。,2、数字式万用表,数字式万用表由功能变换器、转换开关和直流数字电压表3部分组成，其原理框图如图所示。直流数字电压表是数字式万用表的核心部分，各种电量或参数的测量，都是首先经过相应的变换器，将其转化为直流数字电压表可以接受的直流电压，然后送入直流数字电压表，经模数转换器变换为数字量，再经计数器计数并以十进制数字将被测量显示出来。,万用表,外观图,万用表有指针式和数字式。指针式万用表是以表头为核心部件的多功能测量仪表，测量值由表头指针指示读取。数字式多用表的测量值由液晶显示屏直接以数字的形式显示，读取方便，有些还带有语音提示功能。,万用表,面板,2.4.2,兆欧表,兆欧表俗称摇表，是测量绝缘体电阻的专用仪表，主要由磁电式流比计与手摇直流发电机组成。,因为限流电阻,R,A,、,R,V,为固定值，在发电机电压不变时，电压回路的电流,I,2,为常数，电流回路电流,I,1,的大小与被测电阻,R,x,的大小成反比，所以流比计指针的偏转角,能直接反映被测电阻,R,x,的大小。,流比计指针的偏转角与电源电压的变化无关，电源电压,U,的波动对转动力矩和反作用力矩的干扰是相同的，因此流比计的准确度与电压无关。但测量绝缘电阻时，绝缘电阻值与所承受的电压有关。摇手摇发电机时，摇的速度须按规定，而且要摇够一定的时间。常用的兆欧表的手摇发电机的电压在规定转速下有500,V,和1000,V,两种，可根据需要选用。因电压很高，测量时应注意安全。,兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“,G（,屏）”、“,L（,线）”、“,E（,地）”。被测的电阻接在,L,和,E,之间，,G,端的作用是为了消除表壳表面,L、E,两端间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在,L、E,之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用,G,端，图示为测量电缆绝缘电阻的接线图。,2.4.3,接地电阻表,ZC-8,型接地电阻测量仪的使用,1,接地电阻测试仪,一般由手摇发电机、电流互感器、检流计等组成。 接线端钮：接地极（,C2,、,P2,）、电位极（,C1,），用于连接相应的探测针。 调整旋钮：用于检测计指针调零 倍率盘：显示测试倍率，*,0.1,、*,1,、*,10,。 测量标度盘：测试标度所测接地电阻阻值 测量盘旋钮：用于测试中调节旋钮，,使检流计指针指于中心线。 倍率盘旋钮：调节测试倍率。 发电机摇把：手摇发电，,为地阻仪提供测试电源。,2, 使用方法,沿被测接地导体（棒或板），依直线方式埋设辅助探棒。,如所测地气棒埋深,2M,，则按表中小于,4M,规定作，依直线丈量,20M,处，埋设一,根地气棒为电位极（,P1,或,P,）再续量,20M,处，埋设一根地 气棒为电流极（,C1,或,C,）,连接测试导线：用,5M,导线连接,E,（,P2,）端子与接地极，电位极用,20M,接至,P,端子上，电流极用,40M,接,C,端子上。,将表放平，检查表针是否指零位，否则应调节到“,0”,位。,调动倍率盘的某数位置，如*,0.1,，*,1,，*,10,。,以每分钟,120,转速摇动发电机，同时也转动测量盘使表针稳定在“零”位上不动,为止，此时，测量盘指的刻度读数，乘以倍率读数，即为：,被测电阻值（,）,=,测量盘指数*倍率盘指数,五、使用与操作,1,、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的,E,端钮接,5m,导线，,P,端钮接,20m,线，,C,端钮接,40m,线，导线的另一端分别接被测物接地极,E,，电位探棒,P,和电流探棒,C,，且,E,、,P,、,C,应保持直线，其间距为,20m1.1,测量大于等于,1,接地电阻时接线图见图,1,将仪表上,2,个,E,端钮连结在一起。,测量小于,1,接地电阻时接线图,1.2,测量小于,1,接地电阻时接线图见图,2,将仪表上,2,个,E,端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。,2,、操作步骤,2.1,、 仪表端所有接线应正确无误。,2.2,、 仪表连线与接地极,E,、电位探棒,P,和电流探棒,C,应牢固接触。,2.3,、 仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。,2.4,、 将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到,150r/min,。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“,0”,点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。,2.5,、 如果刻度盘读数小于,1,时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。,2.6,、 如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。六、注意事项,1,、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。,2,、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动,3,电桥,直流单臂电桥又称惠斯登电桥，其原理电路如图,1,（,a,）所示。图中被测电阻,R,，和,Rz,、,R3,、,R4,三个已知电阻连接成四边形。四个电阻的连接点,a,、,b,、,c,、,d,称为电桥的顶点；由这四个电阻组成的支路,ac,、,ob,、,ad,、,bd,称为桥臂。在电桥的两个顶点,a,、,b,之间（一般称为电桥输入端）接一个直流电源，而在电桥的另外两个顶点,c,、,d,之间（一般称为电桥输出端）接一个指零仪（检流计）。,当电桥电源接通之后，调节桥臂电阻,R2,、,R3,和,R4,，使,c,、,d,两个顶点的电位相等，即指零仪两端没有电位差，其电流,Ig=0,，这种状态称为电桥平衡。当电桥平衡时，有,上式中，,R2/R3,称为电桥的比率臂，电阻,R4,称为比较臂。当电桥平衡时，可以由凡、,R3,和,R4,的电阻值求得被测电阻,Rx,为读数方便，制造时，使,R2/R3,的值为十进制倍数的比率，如,0.1,、,1.0,、,1O,、,100,等。这样，,Rx,便为已知量,R4,的十进制倍数，便于读取被测量。,用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较来确定被测电阻值，只要比率臂电阻和比较臂电阻,R2,、,R3,和,R4,足够精确，,Rx,的测量准确度也就比较高。直流单臂电桥的准确度分为,0.01,、,0.02,、,0.05,、,0.1,、,0.2,、,0.5,、,1.0,、,2.0,共,8,个等级。,由于式（,3-13,）是根据,Ig=0,得出的结论，所以指零仪必须采用高灵敏度的检流计，以确倮电桥的平衡条件，从而保证电桥的测量精度。,被测电阻的电流端钮和电位端钮应和双臂电桥的对应端钮正确连接。当被测电阻没有专门的电位端钮和电流端钮时，要设法引出四根线与双臂电桥连接，并用内侧的一对导线接到电桥的电位端钮上，如图,1,所示。连接导线应尽量短而粗，并且要连接牢靠。,选用标准电阻时，应尽量使其与被测电阻在同一数量级。最好满足,.,双臂电桥的工作电流较大，测量过程要迅速，以避免电池的无谓消耗。,1.,电桥放平稳；,2.,估计未知电阻阻值，选倍率，选阻值，接被测电阻；,3.,打开检流计锁，调零，检流灵敏度选较低位；,4.,接通电源开关，调读数盘，倍率盘，至检流计为零；,5.,加大检流计灵敏度，再检测；,6.,记录在案；,(,必要时要扣除导线电阻,)7.,切断电桥电源，检流计锁零；,8.,拆连线，收起电桥；维护：,1.,防震，轻拿轻放；,2.,存放时除尘，检流计锁零，取出内部电池；,3.,最好配备专用测试用导线,(,并知阻值,),；,4.,保持接线端子接触良好；注意事项：,1.,被测电阻是否带电,(,如变压器,),；,2.,测试用的电池是否充足,3.,在施工现场测试注意环境安全。 使用双臂电桥的注意事项,1,、 搬运双臂电桥的时候要轻拿轻放，在使用电桥前应严格按照使用说明书中的方法接线。,2,、 双臂电桥用以测量低值电阻待测电阻必须依四端接法接入电桥，电流接头和电压接头应分开连接，连接点要保证接触牢靠。,3,、 使用电桥前，先接通电源预热五分钟，调节电桥平衡时应尽量避免检流计的指针摆动过大，在正式测量电阻前应使用万用表对被测电阻的阻值大小进行判断，根据万用表给出的数值正确选择倍率。,4,、 注意调节检流计零位，灵敏度先调节至最小，操作中逐步提高测量灵敏度。,5,、 测量操作尽量简短，避免较大的工作电流长时间通电运行引起测量误差或危及仪表的安全，按扭,B,和,G,应间歇使用,示波器的分类,：,示波器的种类很多，主要的分类方式如下：,1.,根据测量信号的范围分类：,(1),超低频示波器,(2),普通示波器（适合于测量中频信号）,(3),高频示波器,(4),超高频示波器,2.,根据显示信号的数量分类：,（,1,）单踪示波器,(,只显示一个信号,),。,（,2,）双踪示波器（可同时显示两个信号）,（,3,）多踪示波器（可同时显示多路信号）,3.,根据测量功能来分：,（,1,）模拟示波器,（,2,）数字式存储示波器,4,示波器,模拟示波器的常用功能,模拟示波器的外观参见图,1-2-4,。,图,1-2-4,模拟示波器外观图,下面以常见的,20M,双踪示波器为例，介绍示波器的主要旋纽及开关的功能和使用方法。,模拟示波器的常用功能,1.,电源开关,(POWER),：接通或关闭电源；,2.,辉度控制,(INTEN),：调节显示屏的亮度。,3.,聚焦控制旋钮,(FOCUS),：调节显示屏上显示波形的清晰度；,4.,基线旋转,(TRACEROTATION),：用于调节扫描线使其和水平刻度线平行；,5.,触发源选择,(SOURCE),：通常有,4,种选择：,CH1,：用,CH1,信号作为触发源；,CH2,：用,CH2,信号作为触发源（维修手机选,CH1,或,CH2,）；,LINE,：用电网频率信号作为触发源；,EXT,：从外触发输入端子输入信号作为触发源；,6.,触发方式选择,(MODE),：通常有,4,种：,a.,自动,AUTO,：无信号时，有光迹，有信号时，显示稳定波形,;,b.,常态,NORM,：无信号时，无显示，有信号时，显示稳定波形；,c.,电视场,TVV,：从视频信号中分离出垂直同步信号作为触发源。,d.,电视行,TV-H,：从视频信号中分离出水平同步信号作为触发源。,7.,通道选择（,MODE,垂直方式选择）：,a.CH1,：显示,CH1,通道信号；,b.CH2,：显示,CH2,通道信号；,c.DUAL,：两个通道同时使用，显示屏上出现两种波形；,d.ADD:,显示两个通道信号的的代数和,CH1,CH2,；当按下（,CH2INV,）按钮时，显示两个通道信号的代数差,CH1,CH2,；,8.,垂直扫描选择（,VOLTS/DIV,）：调节所测信号的垂直幅度；垂直微调小旋钮，用于微调所测信号的垂直幅度；,9.,垂直移动调节（,POSITION,）：用于调节被测信号的光迹在屏上的垂直（上下）位置；,10.,水平扫描选择（,TIME/DIV,）：调节信号的水平速度，根据输入信号频率的高低选择适当档位。,11.,水平微调（,SWP.VRA,）：微调水平扫描时间；,12.,水平位置调（,POSITION,）：调节被测信号水平（左右）方向的位置；,13.,输入耦合开关,(AC-GND-DC),：,AC,：测量交流信号时选,AC,；,GND,：当开关拔至此位置时，输入信号接地，不显示信号波形；,DC,：测量直流信号时选,DC,档；,14.,扫描扩展（,5,或,10,）：弹起时为常态，按下时为波形水平方向扩展,5,或,10,倍；,15.,触发极性（,SLOPE,）：“”时为上升沿触发；按下时为“”，是下降沿触发；,16.,交替触发（,TRIG.ALT,）：交替选择,CH1,和,CH2,为内触发信号源；,17.,双踪显示选择（,ALT/CHOP,）：弹起时,1,、,2,通道交替显示（扫描速度快时）；按下时为断续显示（扫描速度慢时）；,注意：在需要定量测量信号的幅度和周期时，水平微调（,SWP.VRA,）旋钮和垂直微调旋钮都顺时针旋转到最大。,