電氣儀表基礎(chǔ)知識培訓第1頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

電工測量1.4

電壓的測量1.1

電工測量儀表的分類1.2

電工測量儀表的型式1.3

電流的測量1.6

兆歐表1.5

萬用表1.7

接地電阻測試儀第2頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月本章要求：1.了解常用電工測量儀表的結(jié)構(gòu)和工作原理。2.掌握常用電工測量儀表的使用方法。電工測量第3頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

電路中的各個物理量（如電壓、電流、功率、電能及電路參數(shù)等）的大小，除用分析與計算的方法外，常用電工測量儀表去測量。

電工測量技術(shù)的應(yīng)用主要有以下優(yōu)點：電工測量1.電工測量儀表的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，并有足夠的精確度。

2.電工測量儀表可以靈活地安裝在需要進行測量的地方，并可實現(xiàn)自動記錄。3.電工測量儀表可實現(xiàn)遠距離的測量問題。4.能利用電工測量的方法對非電量進行測量。第4頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.1電工測量儀表的分類1.按照被測量的種類分類

次序被測量的種類

儀表名稱

符號

電流表毫安表

電壓表千伏表功率表千瓦表

電度表相位表

頻率表歐姆表兆歐表1電流2電壓3電功率4電能5相位差6頻率7電阻AmAVkVWkWf

M

kWh第5頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.按照工作原理分類型式符號被測量的種類磁電式整流式電磁式電動式電流的種類與頻率電流、電壓、電阻電流、電壓電流、電壓電流、電壓、電功率、功率因數(shù)、電能量直流工頻和較高頻率的交流直流和工頻交流直流及工頻與較高頻率的交流3.

按照電流的種類分類（見上表）第6頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月4.按照準確度分類最大基本誤差儀表的最大量程（滿標值）

目前我國直讀式電工測量儀表按照準確度分為0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七級。

準確度是電工測量儀表的主要特性之一。

準確度較高（0.1，0.2，0.5）的儀表常用來進行精密測量或校正其他儀表。相對額定誤差

準確度是電工測量儀表的主要特性之一。儀表的準確度是根據(jù)儀表的相對額定誤差來分級的。第7頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月例：一準確度為2.5級的電壓表，其最大量程為50V，

正常情況下,可認為最大基本誤差是不變的,所以被測量值比滿標值愈小，則相對測量誤差就愈大。

如用上述電壓表來測量實際值為10V的電壓時，相對誤差為

測量實際值為40V的電壓時，相對誤差為

在選用儀表的量程時，一般應(yīng)使被測量的值超過儀表滿標值的一半以上。則可能產(chǎn)生的最大基本誤差為第8頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月電工測量儀表上的幾種符號符號意義~~3~

或~2kV

或?

或

~~直流交流交直流三相交流儀表絕緣試驗電壓2000V儀表直立放置儀表水平放置儀表傾斜60°度放置60°第9頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2

電工測量儀表的型式直讀式儀表測量各種電量的基本原理

利用儀表中通入電流后產(chǎn)生電磁作用，使可動部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩與通入的電流之間有T=f(I)1）產(chǎn)生轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩

T的部分使儀表可動部分受到轉(zhuǎn)矩而發(fā)生轉(zhuǎn)動。3）阻尼器能產(chǎn)生制動力（阻尼力）的裝置，使儀表可動部分能迅速靜止在平衡位置。直讀式儀表的基本組成部分2）產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC的部分當阻轉(zhuǎn)矩TC等于轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T時，儀表可動部分平衡在一定的位置。第10頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2

電工測量儀表的型式1.2.1磁電式儀表1.結(jié)構(gòu)螺旋彈簧IINS指針永久磁鐵圓柱形鐵心O'O線圈(1)固定部分馬蹄形永久磁鐵、極掌NS及圓柱形鐵心等。(2)可動部分鋁框及線圈，兩根半軸O和O

，螺旋彈簧及指針。

極掌與鐵心之間的空氣隙的長度是均勻的，其中產(chǎn)生均勻的輻射方向的磁場。第11頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.工作原理(1)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T的產(chǎn)生(2)阻轉(zhuǎn)矩TC的產(chǎn)生

在線圈和指針轉(zhuǎn)動時，螺旋彈簧被扭緊而產(chǎn)生阻轉(zhuǎn)矩TC。

線圈通入電流

I

電磁力

F線圈受到的轉(zhuǎn)矩T=k1IFSNF

線圈通入電流

I

電磁力

F

線圈受到轉(zhuǎn)矩

T

線圈和指針轉(zhuǎn)動，

彈簧的TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即TC=k2

當彈簧的阻轉(zhuǎn)矩T與線圈受到的轉(zhuǎn)矩TC達到平衡時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，此時有T=TC

第12頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

當彈簧阻轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩達到平衡即TC=T時，可轉(zhuǎn)動部分便停止轉(zhuǎn)動，T=k1I，

TC=k2

。儀表的標度尺上作均勻刻度。3.阻尼作用的產(chǎn)生

當線圈通入電流而發(fā)生偏轉(zhuǎn)時，鋁框切割磁通，在框內(nèi)感應(yīng)出電流，其電流再與磁場作用，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動方向相反的制動力，于是可轉(zhuǎn)動部分受到阻尼作用，快速停止在平衡位置。

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與流經(jīng)線圈的電流成正比。

第13頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月4.用途5.優(yōu)點：刻度均勻；靈敏度和準確度高；阻尼強；消耗電能量小；受外界磁場影響小。缺點：只能測量直流；價格較高；不能承受較大過載。

測量直流電壓、直流電流及電阻。第14頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2.2電磁式儀表1.結(jié)構(gòu)

主要部分是固定的圓形線圈、線圈內(nèi)部有固定的鐵片、固定在轉(zhuǎn)軸上的可動鐵片。圓形線圈小室312450推斥式電磁式儀表固定鐵片可動鐵片第15頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.工作原理儀表的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩T=kI2彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC

=k2

彈簧的阻轉(zhuǎn)矩TC與指針的偏轉(zhuǎn)角

成正比，即

當

T=TC

時，可動部分停止轉(zhuǎn)動，

即指針的偏轉(zhuǎn)角

結(jié)論:

指針偏轉(zhuǎn)的角度與直流電流或交流電流有效值的平方成正比。

線圈通入電流

I

磁場

線圈通入電流

I

磁場

固定和可動鐵片均被磁化(同一端的極性是相同的)

可動片因受斥力而帶動指針轉(zhuǎn)動，

交流為有效值第16頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

因指針的偏轉(zhuǎn)角度與直流電流或交流有效值平方成正比，所以儀表標度尺上的刻度是不均勻的。

與軸相聯(lián)的活塞在小室中移動產(chǎn)生阻尼力

空氣阻尼器。3.

用途

4.

優(yōu)點：構(gòu)造簡單；價格低廉；可用于交直流；能測量較大的電流；允許較大的過載。缺點：刻度不均勻；易受外界磁場及鐵片中磁滯和渦流（測量交流時）的影響，因此準確度不高。

測量交流電壓、交流電流。第17頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3電流的測量

電流表的內(nèi)阻要很小。

測量直流電流通常用磁電式電流表，

若要擴大電流表的量程，可在測量機構(gòu)上并聯(lián)一個分流電阻RA。

電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，I負載AI負載RAR0I0式中：R0

——測量機構(gòu)的電阻

RA——分流器的電阻

測量直流電流通常用磁電式電流表，測量交流電流通常用電磁式電流表。第18頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月由可得，分流電阻

可知，需擴大的量程愈大，則分流電阻應(yīng)愈小。例:有一磁電式電流表，當無分流器時，表頭的滿標值電流為5mA，表頭電阻為20

。今欲使其量程（滿標值）為1A，問分流器的電阻應(yīng)為多大？第19頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.4電壓的測量表的內(nèi)阻要很高。

測量直流電壓通常用磁電式電壓表，

若要擴大電壓表的量程，可在測量機構(gòu)上串聯(lián)一個倍壓電阻RV。

電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端，式中：R0

——測量機構(gòu)的電阻

RV——倍壓器的電阻U負載V+–U負載+–R0RV+–U0

測量直流電壓通常用磁電式電壓表，測量交流電流通常用電磁式電壓表。第20頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月由可得，串聯(lián)電阻可知，需擴大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應(yīng)愈大。例:有一電壓表，其量程為50V，內(nèi)阻為2000

。今欲使其量程擴大到300V，問還需串聯(lián)多大電阻的倍壓器？第21頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等1.直流電流的測量

測量直流電流的原理電路RA1RRA2RA3RA4RA5500mA50mA5mA0.5mA50

A

A+-+-RA1~RA5是分流器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了分流器的電阻，從而改變了電流的量程。量程愈大，分流器電阻愈小。1.5萬用表直流調(diào)整電位器第22頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5萬用表1.5.1磁電式萬用表用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等2.直流電壓的測量RV1~RV3構(gòu)成倍壓器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了倍壓器的電阻，從而改變了電壓的量程。量程愈大，倍壓器電阻愈大。RARV2RV1RV325V1V+-

測量直流電壓的原理電路R5V

A+-第23頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月3.交流電壓的測量

磁電式儀表只能測量直流，如果要測量交流，需加整流元件，如圖中D1和D2。

測量交流電壓的原理電路R100V

A+-+-10VD1D2R

V1R

V2600

正半周時，電流流經(jīng)D1和部分電流流經(jīng)微安表流出。負半周時，電流直接流經(jīng)D2從“+”端流出。可見，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。可見，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600

），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。可見，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600

），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。普通萬用表只適合測量頻率為45~1000Hz的電壓。第24頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月4.電阻的測量

測量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小，電流愈大，則指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。

測量電阻的原理電路R

A+--+1.7k

-+1.5V10100（調(diào)零）第25頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月5.使用注意事項：（1）測量前應(yīng)先將“+”、“-”兩端短接，看指針是否指在零，否則應(yīng)調(diào)節(jié)調(diào)零電位器（圖中1.7k

電阻）進行校正。（2）測量前,應(yīng)校對量程開關(guān)位置及兩表筆所接的插孔.（3）對無法估計的待測量,應(yīng)選擇最高量程檔測量,然后根據(jù)顯示結(jié)果選擇合適的量程.（4）電壓和電流量程的切換,不要在帶電情況下進行.（5）絕對不能在帶電線路上測量電阻。用畢應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到高電壓檔。

第26頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

MF-30型萬用表的面板圖1.5萬用表零歐姆調(diào)整機械零位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ–+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~轉(zhuǎn)換開關(guān)第27頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.5.2數(shù)字式萬用表第28頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月

今以DT-830型數(shù)字萬用表為例來說明它的測量范圍和使用方法。1.測量范圍（1）直流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,1000V。（2）交流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,750V。（3）直流電流分為五檔:200

V,2mA,20mA,200mA,10A。（4）交流電流分為五檔:200

V,2mA,20mA,200mA,10A。（5）電阻分為六檔:200

,2k

,20k

,200k

,2M

,20M

1.5.2數(shù)字式萬用表第29頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月DT-830型萬用表的面板圖POWEROFFONBEChFE晶體管插孔顯示器電源開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入插座hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMV·Ω2.面板說明第30頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)電源開關(guān)：使用時將開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應(yīng)的功能位；按被測量程的大小性選擇合適的量程。(4)輸入插座：將黑色測試筆插入“COM”的插座。紅色測試筆有如下三種插法，測量電壓和電阻時插入“V?

”插座；測量小于200mA的電流時插入“mA”插座；測量大于200mA的電流時插入“10A”插座。

(1)顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯

示數(shù)字，算半位，故稱三位半（）。最大指示為

1999或-1999。當被測量超過最大指示值時，顯示“1”

或“-1”。第31頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.6兆歐表

兆歐表：用于檢查電機、電器及線路的絕緣情況和測量高值電阻。1.結(jié)構(gòu)兆歐表構(gòu)造示意圖

兩個線圈固定在同一軸上且相互垂直。一個線圈與電阻R串聯(lián)，另一個線圈與被測電阻Rx串聯(lián)，兩者并聯(lián)接于直流電源。∞Ω100050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永久磁鐵線圈手搖直流發(fā)電機磁場是不均勻的第32頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月2.工作原理在測量時，通過線圈的電流線圈電阻

線圈受到磁場的作用，產(chǎn)生兩個方向相反的轉(zhuǎn)矩，f1

(

)和f2

(

)分別為兩個線圈所在處的磁感應(yīng)強度與偏轉(zhuǎn)角之間的函數(shù)關(guān)系。∞Ω100050020010030100F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1T1=k1I1f1

(

)T2=k2I2f2

(

)

儀表的可動部分在轉(zhuǎn)矩的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡。第33頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月當兩個線圈產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩平衡時，有T1=T2即k1I1f1

(

)=k2I2f2

(

)

上式表明，偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中電流之比有關(guān)，故稱為流比計。因所以結(jié)論：1.

偏轉(zhuǎn)角與被測電阻Rx有一定的函數(shù)關(guān)系，所以角可以反映出被測電阻的大小。2.儀表的偏轉(zhuǎn)角與電源電壓U無關(guān)，所以手搖發(fā)電機轉(zhuǎn)動的快慢不影響讀數(shù)。第34頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月3.正確選擇使用兆歐表測量對象被測絕緣額定電壓(V)兆歐表額定電壓(V)線圈絕緣電阻、低壓電纜500V以下500V以上5001000電力變壓器,電機線圈絕緣電阻500V以上1000~2500發(fā)電機線圈絕緣電阻380V以下1000電器設(shè)備絕緣500V以下500V以上500~10002500瓷瓶、10kv電力電纜2500~5000第35頁，課件共38頁，創(chuàng)作于2023年2月1.測量范圍:使被測對象的絕緣電阻合格值落在儀表的測量范圍之內(nèi).2.測量前,應(yīng)先對儀表進行開路試驗和短路試驗.3.接線:L