劳动出版社精品课件 《维修电工基础》 A041461第三章常用电工仪器仪表使用知识

1、第一节 电工测量基础知识,1.了解电工指示仪表的误差和准确度。 2.熟悉常用电工测量方法、测量误差及消除方法。,一、电工指示仪表的误差和准确度 1. 仪表的误差及分类 （1）基本误差：仪表在正常的工作条件下（指规定的温度和放置方式，没有外磁场和外电场的干扰等）由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差叫基本误差。如：仪表活动部分的摩擦、标度尺刻度不准、零件装配不当等原因造成的误差，都是仪表的基本误差，它是仪表本身所固有的。,（2）附加误差：仪表偏离了规定的工作条件（如温度、频率、波形的变化超出允许的条件，在使用中放置不当或存在外电场和外磁场的影响）而产生的误差叫附加误差。它是一种因外界工作改变而造成的额外误差。,2. 误差的表示方法 （1）绝对误差 （2）相对误差 （3）引用误差m,3. 仪表的准确度,二、常用电工测量方法和测量误差及消除方法 1. 常用电工测量方法 （1）直接测量法 （2）间接测量法 （3）比较测量法,2. 常用电工测量误差及消除方法 （1）系统误差及系统误差的消除 系统误差指在相同条件下多次测量同一被测量时，误差的大小和符号均保持不变，而在条件改变时，按照一定规

2、律变化的误差，包括：仪表本身的误差和测量方法的误差。消除系统误差的方法有:重新配置合适的仪表，对测量仪表进行校正，采用合理的测量方法，引入误差补偿等。,（2）偶然误差及偶然误差的消除 偶然误差是一种大小和符号都不固定的误差，又称“随机误差”。偶然误差主要由外界环境的偶发性变化引起，如外磁场、外电场、环境温度等变化，使得在重复测量同一被测量时，其结果不完全相同。通过多次测量同一被测量，算出平均值的方法可以消除偶然误差。,（3）疏失误差及疏失误差的消除 疏失误差的产生的原因：一般由于操作者粗心和疏忽造成的，如测量中读数错误，记录错误等。加强操作者的责任心，是消除疏失误差的有效途径。,第二节 常用电工仪表及其使用,1. 掌握万用表、钳形电流表的使用。 2掌握单臂电桥、兆欧表的使用。,一、万用表的使用 1. 万用表主要部件,MF47 万用表实物图,2. 万用表的使用 （1）直流电压的测量 将量程开关拨至“DCV”直流电压范围内的适当量程，万用表和被测电路并联，即测试棒的红、黑表笔分别接到被测电压的两端，且红表笔接到高电位端，黑表笔接低电位端，通过万用表上的均匀刻度线，读出测量值。,（2）交流电

3、压的测量 将量程转换开关拨至“ACV”交流范围内的适当量程上，测试棒的红、黑表笔并接于被测电路的两端，不用区分正、负极性。通过万用表刻度线读数，注意：AC10V读数采用专用的刻度线读取。,（3）直流电流的测量 将量程开关拨至“mA”范围的适当量程档上，万用表串联在电路中，电流从红表笔流入，黑笔流出。读数方法和直流电压读数方法相同。,（4）电阻的测量 将量程开关拨至“”档的合适量程，将表笔短接，进行欧姆调零，然后将表笔分别接触电阻的两端，在测量时，人体不要同时接触电阻的两端，以防止误差。读数时通过“”档专用的刻度线读数。,3. 使用注意事项 （1）万用表的表笔有红、黑二种颜色，测量时表笔不可接错。 （2）万用表的功能开关，在使用前应放置在选好的档位上，绝对不能错位，禁止使用万用表的电流或电阻档测量电压，以免损坏仪表。,（3）测量中如果发现万用表的档位不正确时，应先将表笔脱离电源，再调整到合适的档位。严禁在测量时直接变换量程开关。 （4）测量电阻时，应先切断被测量电路的电源，如电路中有大电容器，还应进行放电处理、然后再进行测量，绝不能带电测量电阻。测量电阻时，还应将电阻的至少一个引脚从电路

4、中断开。,（5）测量高电压时、为了确保人身安全、应将黑表固定在被测量电压的负极或低电位端，然后用单手操作红表笔进行测量。 （6）万用表测量中应力求万用表的指针有较大偏转，测电阻时，指针指示在刻度的中间位置，以使测量结果准确。,（7）当不能确定被测电流或电压的大小时，应优先采用较大量程进行测量，然后再根据电流或电压的实际大小，选用准确的量程。 （8）万用表用完以后，要将量程开关放在“关”的位置，或放置在交流电压档的最大量程上。,二、钳形电流表 1. 钳形电流表使用 捏紧钳形电流表的把手，使铁心张开，将通有被测电流的导线放入钳口，松开把手后使铁心闭合。通有被测电流的导线相当于电流互感器的一次线圈，在二次侧就会产生感生电压，该电压经整流后被送到仪表中，显示出被测电流的大小。,数字钳形电流表,2.钳形电流表的正确使用 （1）测量前先估计被测电流的大小，选择合适的量程。若无法估计被测电流的大小时，则应从最大量程开始，逐步换成合适的量程。转换量程应在退出导线后进行。 （2）测量时应将被测载流导线放在钳口的中央，以免增大误差。,（3）钳口要结合紧密。若发现有杂声，应检查钳口结合处是否有污垢存在。如有

5、则要用煤油擦干净后再进行测量。 （4）测量5A以下的较小电流时，为使读数准确，在条件许可的情况下，可将被测导线多绕几圈再放入钳口中进行测量，被测的实际电流值就等于仪表的读数除以放进钳口中导线的圈数。,（5）测量完毕，一定要将仪表的量程开关置于最大量程位置上，以防下次使用时，由于使用者疏忽而造成仪表损坏。 （6）应在无雷雨和干燥的天气下使用钳形表进行测量，可由两人进行操作，一人操作一人监护。 （7）测量时应注意佩戴个人防护用品，特别注意人体与带电部分保持足够的安全距离。,三、单臂电桥的使用 1.直流单臂电桥,QJ23型直流单臂电桥,2.直流单臂电桥的使用 （1）先将检流计的锁扣打开，调节检流计的调零器使指针归零。 （2）接入被测电阻“ ”。连接导线应采用较粗、较短、导电性好的导线，这样可以减少接线电阻对测量结果的影响，接线柱要拧紧。,（3）估计被测电阻的大小，选择适当的比例臂，要求比较臂的四个挡都能被充分利用，尽量保证有比较多的有效数字，从而提高测量准确度。 （4）当测量电感线圈（如电机或变压器绕组）的直流电阻时，应先按下电源按钮B，再按下检流计按钮G；测量完毕，应先松开检流计按钮G，后

6、松开电源按钮B，以免被测线圈产生的自感电动势损坏检流计。,（5）电桥电路接通后，若检流计指针向“”方向偏转，应增大比较臂电阻，反之则应减少比较臂电阻。如此反复调节各比较臂电阻，直至检流计指针指零，电桥处于平衡为止。 （6）电桥使用完毕后，应先松开检流计按钮，再松开电源按钮，拆除被测电阻，最后将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中震坏检流计。对于没有锁扣的检流计，应将按钮“G”断开，它的常闭触头会自动将检流计短路，使可动部分受到保护。,（7）发现电池电压不足时应及时更换，否则将影响电桥的灵敏度。当采用外接电源时，必须注意电源极性。将电源的正负极分别接到“”、“-”端，且不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值，否则有可能烧坏电桥。如果采用外接检流计，则要保证该检流计的准确度至少要和内接一样，以保证测量精度。,四、兆欧表的使用 1. 兆欧表的结构,2. 兆欧表的好坏检查 在兆欧表未接被测电阻之前，摇动发电机的手柄使之达到额定转速（每分钟120转），观察指针是否指在标度尺的“”位置。再将端钮L和E短接，缓慢摇动手柄（注意此时手柄摇动不要太快，以防损坏仪表），观察指针是否指在标度尺的“0”位置。如

7、果指针不能指在相应的位置，表明兆欧表有故障，必须检修后才能使用。,3.绝缘电阻的测量 兆欧表共有3个接线端（L、E、G）。测量回路对地电阻时，L端与回路的导体连接，E端连接接地线或金属外壳。测量回路的绝缘电阻时，回路的首端与尾端分别与L、E连接；测量电缆的绝缘电阻时，为防止电缆表面泄漏电流对测量精度产生影响，应将电缆的屏蔽层接至G端。在测量时，将兆欧表保持水平位置，左手按住表身，右手摇动兆欧表摇柄，转速约120r/min，并保持1分钟，等数据稳定后，读取的数值就是设备的绝缘电阻。,4. 兆欧表的使用注意事项 （1）测量时必须正确接线 （2）兆欧表接线柱引出的测量软线绝缘应良好。 （3）摇动兆欧表时，不能用手接触兆欧表的接线柱和被测回路，以防触电。 （4）摇动兆欧表后，各接线柱之间不能短接，以免损坏仪表。,（5）使用时必须水平放置，且远离外磁场 （6）在雷电和邻近有带高压导体的设备时，禁止使用仪表进行测量。 （ 7）测量电容性电气设备的绝缘电阻时，应在取得稳定值读数后，先取下测量线，再停止转动手柄，测完后立即对被测设备接地放电。 （8）测量前，应切断被测电器及回路的电源，并对相关元件进行

8、临时接地放电，以保证人身与兆欧表的安全，保证测量结果的准确性。,第三节 常用电工仪器及其使用,1.熟悉仪用互感器和通用双踪示波器的使用。 2.熟悉晶体管特性图示仪的使用。,一、仪用互感器的使用 1. 仪用互感器的作用 （1）在大电流、高电压下，采用分流电阻和分压电阻的方法来扩大仪表量程有时非常困难，利用仪用互感器把大电流、高电压按比例地变换成小电流、低电压，再用低量程的仪表进行测量，再根据互感器的比值，计算出被测电流或电压，这将有效扩大交流仪表的量程。,（2）当测量高压设备时，可以通过互感器使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离。在测量高压时，可以保证工作人员和仪表的安全，同时降低了对仪表的绝缘要求。 （3）由于电压互感器二次侧的额定电压统一规定为1OOV，而电流互感器二次侧的额定电流统一规定为5A，因此，只要生产量程为100V的交流电压表和5A的交流电流表，再配用不同变比的仪用互感器，就能满足测量各种高电压和大电流的要求，有利于仪表的标准化生产。,2. 电流互感器 电流互感器的一次侧额定电流与二次侧额定电流之比，叫做电流互感器的额定变流比，用表示，它是电流互感器的重要参数,标注在互

9、感器的铭牌上。,3. 电压互感器 电压互感器一次侧额定电压与二次侧额定电压之比，称为电压互感器的额定变压比，用表示。,4. 互感器使用中的注意事项 （1）电流互感器和电压互感器的铁心和二次侧的一端必须可靠接地，以确保人身和设备的安全。 （2）要正确接线，注意互感器的极性，电流互感器一次侧、二次侧的L1和K1、L2和K2是同名端；电压互感器一次侧的A与二次侧的a是同名端，一次侧的X与二次侧的x是同名端。,（3）电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路、短路。 （4）接在同一互感器上的仪表数量不能太多，否则接在二次侧的仪表消耗的功率，将超过互感器二次侧的额定功率，从而导致测量误差增大。,二、通用双踪示波器的使用 1. 面板介绍,YB43020B型双踪示波器,2.示波器使用前的检查、调整和校准 示波器初次使用前或久藏复用时，有必要进行一次能否工作的简单检查，进行扫描电路稳定度、垂直放大电路直流平衡的调整。利用示波器自带的标准信号源，对示波器进行电压和时间的定量测试，本示波器输出的是峰峰值为5V、1kHz的方波。,3. 使用步骤 （1）选择Y轴耦合方式 （2）选择Y轴灵敏度 （3）选择触发（或同步）信号来源与极性 （4）选择扫描速度 （5）在需要准确测量波形参数时，必须将各微调旋钮旋到校准位置。,三、晶体管特性图示仪的使用 1. 晶体管特性图示仪的构成 晶体管特性图示仪主要由集电极扫描发生器、基极阶梯发生器、同步脉冲发生器、X轴电压放大器、Y轴电流放大器、示波管、电源及各种控制线路等组成。,2. XJ4810型晶体管特性图示仪简介,3. 测试实例 （1）测量硅NPN三极管9014的共发射极输出特性,（2）测量1N4001二极管正向特性,（3）测量1N4001二极管反向特性,4. 晶体管测试仪使用注意事项 （1）晶体管特性图示仪的开关、旋钮较多，且相互关联，因此测试前必须认真阅读使用说明书，熟悉测试方法。 （2）必须十分清楚被测晶体管的性能、规格和测试条件，否则可能损坏器件。 （3）对阶梯信号选择、功耗限制电阻、峰值电压范围三个旋钮，使用时应特别注意，若使用不当会造成被测晶体管的损坏。,（4）测试晶体管的极限参数、过载参数时，应采用单簇阶梯信号，以防过载而损坏被测器件。 （5）晶体管特性图示仪使用完毕，应随即关断电源，并使仪器各开关旋钮复位，以防下次使用

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