常用仪器仪表的使用.ppt

,智能仪器仪表,于敏丽,邢台职业技术学院电气工程系,课程学习目标.,学习情境,家用照明电路的测量,任务,家用照明电路的测量,家用照明电路的测量,仪表的选用,电 度 表,感应系电度表,电作为一种最重要的能源跟我们的生活紧密相联，所以，如何来计量它就具有了重要的意义。家里所用为感应系电度表，通过它进行电能的计量。,学习目标,感应系电度表,感应系电度表内容安排,结构图,感应系电度表基本原理,当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩转动。,感应系电度表基本原理,铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。,感应系电度表基本原理,三相四线制电路的接线方法,感应系电度表使用方法,电度表下部从左到右有四个接线孔用于接进线、出线，从左到右依次编号为1、2、3、4。,感应系电度表使用方法,正转,表盘按顺时针转动,感应系电度表使用方法,反转,表盘按逆时针转动,感应系电度表使用方法,慢转,表盘转动缓慢,感应系电度表使用方法,将负载接入到电度表，开关打开后，负载两端有一定的电压，并通入电流，表盘按顺时针转动，电度表开始计数。,感应系电度表使用方法,感应系电度表注意事项,感应系电度表实训练习,1.测量此电路20分钟的用电量 2.让电度表反转，观察转盘,完,感应系电度表,钳 形 表,在工业生产和生活中需要将电路切断停机后，把电流表串联到电路中，这样很麻烦。此时，使用钳形电流表就显得方便多了。此表携带方便，可以在不切断电路的情况下来测量电流。,钳型表,学习目标,钳形表,钳形表内容安排,结构图,钳形表基本原理,钳形电流表的工作原理建立在电流互感器工作原理的基础上，其互感器的铁芯有一活动部分在钳形表的上端，并与手柄相连，当握紧钳形电流表手柄时，电流互感器的铁心可以张开，被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组。当放松手柄铁心闭合。铁芯中的磁通在二次绕组中产生感应电流，通过整流电路之后使电流表指示出被测电流的数值。,钳形表基本原理,（1）测量前，先机械调零。（2）估计被测电流的大小，选择合适量程（3）若无法估计，应从最大量程开始测量，逐步变换。（3）测量时，将被测支路导线置于钳口的中央。当指 针稳定，进行读数。,钳形表使用方法,测量小电流时，为使读数更准确，在条件允许时，可将被测载流导线多绕几匝再放入钳口，测量结果为读数除以所绕圈数。,钳形表使用方法,钳形表注意事项,钳形表注意事项,1.搭接电路，并测量各支路中的电流,钳形表实训练习,完,钳形表,电动系功率表,电动系功率表,功率表是电路中专门计量用电设备实际工作所损耗的电能的计量装置。,学习目标,电动系功率表,电动系功率表内容安排,电动系功率表基本原理,结构图,电动系功率表基本原理,接线原理,使负载电流I 通过静圈，即,电动系功率表基本原理,将负载电压加于动圈及与动圈串联的大电阻R 上，则动圈中电流I2=U/R。,这反映了功率P 的大小。,电动系功率表基本原理,这样,电动系功率表基本原理,便携式功率表一般作为多量程，其电流量程一般有两个，它是通过改变固定线圈的串、并联方式改换量程的，并联时的量程是串联时的2倍。,电压量程的改变是通过改过附加电阻的大小来实现的。改变与动圈串联的电阻值，可改变电压量程，将静圈的两线圈由串联改为并联，可扩大电流量程。,电动系功率表工作原理,电动系功率表使用方法,功率表的正确接法必须遵守“发电机端”的接线规则。功率表标有“*”号的电流端必须接至电源的一端，而另一端则接至负载端。,电动系功率表使用方法,常用的接法有“电压线圈前接法”和”电压线圈后接法”。,电动系功率表使用方法,标有“*”号的两个端子称为对应端，它们的用途是：,电动系功率表使用方法,2.电流线圈的任一接线端应与电压线圈标有“”符号的接线端连接，这样线圈间电位比较接近，可减小其间的寄生电容电流和静电力，保证功率表的准确度和安全。,1.如将对应端按图中所示接在一起，则当功率表的指针正向偏转時，表示能量由左向右传送；若指针反向偏转，表示能量由右向左传送。,功率表的正确读数：,电动系功率表使用方法,电动系功率表注意事项,1.搭接电路，并测量电路的总功率,电动系功率表实训练习,完,电动系功率表,功率因数表,功率因数表,在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即,功率因数表,学习目标,功率因数表,功率因数表内容安排,功率因数表基本原理,结构图,功率因数表基本原理,可动部分由两个互相垂直的动圈组成。动圈1与电阻器R串联后接以电源电压U，并和通以负载电流I的固定线圈(静圈)组合，相当于一个功率表，从而使可动部分受到一个与功率UIcos和偏转角正弦sin的乘积成正比的力矩M1，M1=K1UIcos sin。,K1为系数，cos为负载功率因数。动圈2与电感器L（或电容器C）串联后接以电源电压U，并与静圈组合，相当于无功功率表，从而使可动部分受到一个与无功功率UIsin和偏转角余弦cos的乘积成正比的力矩M2，M2=K2UIsin;cos，K2为系数。,功率因数表基本原理,功率表标有“*”号的电流端必须接至电源的一端，而另一端则接至负载端。,功率因数表使用方法,功率因数表使用方法,功率因数表使用方法,功率因数表使用方法,1.提高功率因数重要性：,功率因数表注意事项,2.并不是经补偿后的功率因数越高越好 因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。就经济运行角度而言，补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加；若补偿功率因数恰当，能使总有功损耗最小，此时的补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。,功率因数表注意事项,3.接线注意事项 功率因数表在接线时与普通功率表相同，即应遵守发电机的线线原理，另外，在使用功率因数表时，电路中也应接入电压表和电流表，用于监测电路中的电流和电压是否超出功率表电流和电压的量程。,功率因数表注意事项,功率因数表实训练习,1.搭接电路，测量电路的功率因数2.将电路并接一4uF电容，再测量电路的功率因数,完,功率因数表,放大电路参数的测量,任务,放大电路参数的测量,仪表的选择,指针式万用表,指针式万万用表具有用途多，量程广，使用方便等优点，是电子测量中最常用的工具。它可以用来测量电阻，交直流电压和直流电压。,指针式万用表,学习目标,指针式万用表,指针式万用表内容安排,测直流电流原理：,指针式万用表基本原理,测直流电压原理：,指针式万用表基本原理,测交流电压原理：,指针式万用表基本原理,测电阻原理：,指针式万用表基本原理,万用表电路组成：,指针式万用表基本原理,面板的组成：,指针式万用表使用方法,万用表的表盘,指针式万用表使用方法,万用表旋转开关,指针式万用表使用方法,测量对象,指针式万用表使用方法,直流电压测量：,指针式万用表使用方法,指针式万用表使用方法,直流电压测量：,交流电压测量：,指针式万用表使用方法,直流电流测量：,指针式万用表使用方法,交流电流测量：,指针式万用表使用方法,电阻档有以下量程：Rl、R10、R100、Rlk、R10k。,电阻测量,指针式万用表使用方法,测量电阻应注意：（1)每次更换电阻档位测量之前，先调零。（2)测量电阻时，必须先切断电源。,指针式万用表使用方法,电阻档应放在R1档。将黑表与红表笔接到二极管两端，测电阻值，并记录，对调表笔，再测电阻值，将两次测量结果进行比较，即可判别出二极管的极性。,用万用表判断二极管极性,指针式万用表使用方法,二极管极性测量原理：,指针式万用表使用方法,用指针式万用表判断基极b和三极管的类型:,指针式万用表使用方法,用万用表测量并判断三极管,将万用表欧姆挡置“RlK”处,先假设三极管的某极为“基极”,并把黑表笔接在假设的基极上,将红表笔先后接在其余两个极上,如果两次测得的电阻值都很小,则假设的基极是正确的,且被测三极管为 NPN 型管。,如果两次测得的电阻值都很大，则假设的基极是正确的,且被测三极管为 PNP 型管。如果两次测得的电阻值是一大一小,则原来假设的基极是错误的,这时必须重新假设另一电极为基极，再重复上述测试。,用指针式万用表判断基极b和三极管的类型:,指针式万用表使用方法,仍将指针式万用表欧姆挡置“R 1K”处,以NPN管为例,把黑表笔接在假设的集电极c上,红表笔接到假设的发射极e上,并用手捏住b和c极(不能使b、c直接接触),通过人体,相当 b、C 之间接入偏置电阻,读出表头所示的阻值,然后将两表笔反接重测。若第一次测得的阻值比第二次小,说明原假设成立,即黑笔所接为C极，红笔所接为b极。,判断集电极c和发射极e:,指针式万用表使用方法,指针式万用表注意事项,指针式万用表注意事项,指针式万用表注意事项,1.测电阻2.判断二极管的极性3.判断三极的类型与极性,指针式万用表实训练习,4.搭接电路，测电路中的电流 5.测1K 电阻两端的电压,指针式万用表实训练习,（4）测量此电路元件的各项参数，测量静态工作点,指针式万用表实训练习,完,指针式万用表,数字万用表,数字式万用表具有用途多，量程广，使用方便等优点，是电子测量中最常用的工具。它可以用来测量电阻，交直流电压和直流电压。,数字式万用表,学习目标,数字式万用表,数字式万用表内容安排,原 理 框 图,数字式万用表基本原理,数字式万用表基本原理,测量对象,数字万用表使用方法,电容的测量,测量电容开关置：,数字万用表的左下方，有两个标识为Cx的插孔，即为电容测试插座。将量程开关转至2000pF-20F之间相应的Cx量程档上将被测电容可靠的跨接在插座两端。所接之点的电容值就显示在屏幕上。,数字万用表使用方法,测量三极管开关置：,三极管的测量,在数字万用表的右上方，有个圆形8眼的、标识分别为PNP和NPN的插孔，即为测试插座。根据所测晶体管（PNP或NPN）的型号，将其E、B、C分别插入对应插孔。将被测三极管的E、B、C可靠的插在对应插座的三个孔中。三极管的电流放大倍数就显示在屏幕上。,数字万用表使用方法,二极管的测量,测量二极管开关置：,测试表笔跨接在被测二极管上,数字万用表使用方法,若：黑表笔接二极管正极屏幕显“1”，,此时：,数字万用表使用方法,将量程开关转置：,电阻的测量：,红、黑表笔跨接在被测电阻两端，此时电阻值显示在屏幕上。,数字万用表使用方法,测量直流电压开关置:,测直流电压,将量程开关转至200mV-1000V之间相应的V量程档上测试表笔跨接在被测电路上。,数字万用表使用方法,如屏幕上出现“+”或“-”号,红表笔所接之点的电压与极性显示在屏幕上。,“+”为正电压，红表笔接高电位，黑表笔接低电位。,“-”为负电压，红表笔接低电位，黑表笔接低电位。,数字万用表使用方法,测量交流电压开关置:,测交流电压,将量程开关转至2V-700V之间相应的V-量程测试表笔并连在被测电路上。表笔所接之点的电压显示在屏幕上。被测电压且勿超过（V）700V。,数字万用表使用方法,测量直流电流开关置:,测直流电流,数字万用表使用方法,测试表笔串接在被测电路中。,单位为：mA,单位为：mA,数字万用表使用方法,测量直流电流开关置:,测交流电流,测试表笔串接在被测电路中。,数字万用表使用方法,数字万用表注意事项,数字万用表注意事项,数字万用表注意事项,（1）测电容的电容值（2）测三极管的电流放大倍数（3）测二极的极性及材料,数字万用表实训练习,（4）搭接电路，并测电路中的电流与每个灯泡两端电压。,数字万用表实训练习,（4）测量出电路的静态工作点,数字万用表实训练习,完,数字万用表,单双臂电桥,单双臂电桥,在工程测量中，经常要测量一些电阻，电桥就是一种高灵敏度，高准确度的电阻测量仪器。它分为两种：,单双臂电桥的选择,单双臂电桥内容安排,直流单臂电桥原理图,单臂电桥基本原理,其中R2、R3、R4为标准电阻元件。R4为比较臂，R2、R3为比率臂读（R2/R3），Rx为被测电阻，是为测量臂。直流单臂电桥用于测量中值（10.1M）直流电阻。,单臂电桥基本原理,当电桥平衡时有：,电桥调平衡过程：,单臂电桥基本原理,单臂电桥基本原理,单臂电桥基本原理,QJ44型直流双臂电桥原理图,双臂电桥基本原理,Rx电阻的连接方法,双臂电桥基本原理,双臂电桥基本原理,电桥平衡时（检流计指零时）有,双臂电桥基本原理,单臂电桥使用方法,单臂电桥使用方法,电源和检流计按钮的使用：,单臂电桥使用方法,双臂电桥使用方法,双臂电桥使用方法,双臂电桥使用方法,单双臂电桥注意事项,单双臂电桥注意事项,单双臂电桥实训练习,1.测量实验箱中任一导线的电阻值2.测量3个阻值在100欧以上的电阻阻值,完,单双臂电桥,示 波 器,示波器全名为阴极射线示波器。它是观察和测量电信号的一种电子仪器。一切可以转化为电压的其它电学量（如电流、电功率、阻抗、位相等）和非电学量（温度、位移、压强、磁场、频率等）以及它们随时间的变化过程，都可以用示波器来进行实时观察。,示波器,学习目标,示波器,示波器内容安排,尽管示波器的型号和规格很多，但都由四个基本组成部分。,示波器基本原理,偏转原理,电子枪,Y轴偏转,荧光屏,加速聚焦,1、电子束在电场中的偏转原理,偏转板上无电压时,偏转板上有电压时,示波器基本原理,X轴上加扫描信号（锯齿波电压）时，显示Y轴上输入信号的波形。,示波器基本原理,示波器使用方法,1显示部分,示波器使用方法,示波器使用方法,2 垂直偏转系统,示波器使用方法,示波器使用方法,输入耦合方式选择开关：,示波器使用方法,VOLTS/DIV:,如:,示波器使用方法,微调:,反相:,示波器使用方法,垂直轴工作方式选择开关：,示波器使用方法,3 水平偏转系统,示波器使用方法,TIME/DIV：,示波器使用方法,4 触发系统：,（1）触发耦合：抑制特殊信号，,示波器使用方法,示波器使用方法,1.测量交流信号的峰-峰值,示波器使用方法,示波器使用方法,1.测量交流信号的峰-峰值,示波器使用方法,1.测量交流信号的峰-峰值,示波器使用方法,2.测量交流信号的周期,2.测量交流信号的周期,示波器使用方法,3.直流电压的测量,示波器使用方法,4.相位的测量,示波器使用方法,示波器使用方法,示波器使用方法,示波器注意事项,示波器实训练习,集成运放驱动的OCL功放,1.用CH1通信观察示波器的校准信号，测量其峰-峰值，频率，周期。2.向电路输入一个峰-峰值为0.1V，频率为1KHz的一交流信号，观察其输出波形，测量出其波形的峰-峰值.3.请问电路中的两个二极管和电位器有何用？,示波器实训练习,完,示波器,信 号 发 生 器,信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。,信号发生器,信号发生器,函数信号发生器在电路实验和设备检测中具有十分广泛的用途。,学习目标,信号发生器,信号发生器内容安排,信号发生器基本原理,信号发生器基本原理,信号发生器基本原理,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器使用方法,信号发生器面板各旋钮的功能,信号发生器使用方法,信号发生器面板各旋钮的功能,信号发生器使用方法,信号发生器注意事项,信号发生器注意事项,信号发生器实训练习,信号发生器实训练习,1.用YB1602函数信号发生器产生一频率为1KHz、峰-峰值为2v的正弦波和三角波。,2.向电路输入一个峰-峰值为0.1V，频率为1KHz的一交流信号，观察其输出波形，测量出其波形的峰-峰值.,3.对示波器的校准信号进行频率计数,完,信号发生器,电 动 机 的 运 行 测 试,任务,电动机的运行测试,仪表的选用,电动机的运行测试,兆 欧 表,兆欧表,兆欧表又称摇表，是一种测量大电阻的仪表，常用来测量变压器、电机、电缆、供电线路、电气设备和绝缘材料的绝缘电阻。,各种电压等级的电气设备和线路的绝缘电阻大小都有具体的规定，一般来说，绝缘电阻越大，绝缘性能越好。,学习目标,兆欧表,兆欧表内容安排,兆欧表基本原理,磁电系比率表的结构1、2动圈；3永久磁铁；4极掌5带缺口的圆柱形铁芯；6指针,兆欧表基本原理,兆欧表基本原理,组成,兆欧表基本原理,兆欧表基本原理,兆欧表的选用原则,兆欧表的使用方法,兆欧表的使用方法,兆欧表注意事项,兆欧表注意事项,兆欧表实训练习,1.测量相间和相对地的绝缘电阻。,完,兆欧表,磁电系电流电压表,电磁系电流电压表,电磁系测量机构的转动力矩是由固定的通电线圈和被它磁化的可动铁片间的相互作用产生的。,吸引型排斥型两种。,电磁系测量机构主要有：,学习目标,电磁系电流电压表,电磁系电流电压表,当电流通过固定线圈时，线圈的磁场使可动铁片磁化，从而产生电磁吸引力，使铁片发生偏转，并带动指针，指示被测电流的大小。,电磁系仪表工作原理,电磁系仪表工作原理,当线圈中通过电流时，线圈就产生磁场，两个铁片同时被磁化，他们的同一侧有着相同的极性，因而相互排斥，使铁片转动，并带动指针指示被测电流的大小。,电磁系仪表工作原理,作用在可动部分的瞬间转动力矩为,电磁系仪表工作原理,K是一个系数；D是游丝的反作用系数。,电磁系仪表工作原理,电磁系电流表工作原理,电磁系仪表工作原理,电磁系仪表工作原理,双量限电磁系电流表改变量限示意图（a）线圈串联（b）线圈并联,电磁系电压表工作原理,电磁系仪表工作原理,电磁系仪表的使用方法,电磁系仪表的使用方法,电磁系仪表特点,电磁系仪表特点,电磁系仪表特点,1.测量相电压、线电压和线电流。,电磁系仪表实训练习,完,电磁系仪表,接地电阻测试仪,接地电阻测试仪,为了保证电气设备的正常工作和安全，按照规定，电气设备的某些部分必须接地。接地装置的接地电阻包括接地线电阻、接地体电阻、接地体和土壤的接触电阻以及接地散流电流途径的土壤电阻等。在这些电阻中，接地线和接地体的电阻很小，用接地电阻测试仪可测量接地电阻。,学习目标,接地电阻测试仪,接地电阻测试仪内容安排,接地电阻测试仪工作原理,接地电阻测试仪工作原理,接地电阻测试仪工作原理,为了扩大仪表的量程，电路中接有三组不同的分流电阻R1R3以及R5R8，用以实现对电流互感器的副边电流以及检流计支路的分流。分流电阻的切换利用联动的转换开关同时进行，对应于转换开关的三个档位，,接地电阻测试仪工作原理,接地电阻测试仪工作原理,接地电阻测试仪工作原理,接地电阻测试仪工作原理,接地电阻测试仪的使用方法,接地电阻测量仪的接线图（a）三端钮测量仪的接线（b）四端钮测量仪的接线,接地电阻测试仪的使用方法,接地电阻测试仪的使用方法,接地电阻测试仪的使用方法,接地电阻测试仪的注意事项,1.用接地电阻仪测量电动机的接地电阻，并记录。,接地电阻测试仪实训练习,完,接地电阻测试仪,