电工电子仪表常用知识.ppt
电工仪表基本知识,电工仪表基本知识,A 常用电工指示仪表的一般知识1.指示仪表的分类和符号(1)按被测量的种类分类,表A.1 常用指示仪表按被测量的种类分类,（3）按被测电流种类分类,表A.3 电工仪表按被测电流种类分类,（4）按准确度分类,表A.4 指示仪表的准确度和基本相对误差,B 常用指示仪表的工作原理1.指示仪表的基本结构驱动力矩装置(2)反作用力矩装置(3)阻尼装置,图B.1 用螺旋弹簧产生的反作用力矩,图B.2 空气阻尼装置示意图,2.指示型仪表的工作原理(1)磁电式仪表,图B.3 磁电式仪表的测量机构,(2)电磁式仪表,图B.4 圆线圈排斥型电磁式仪表测量机构,（3）电动式仪表,图B.5 电动式仪表的测量机构,C电流、电压的测量 1.电流的测量(1)直流电流的测量,图C.6 电流表与分流器(a)被测电流小于表头允许电流；(b)被测电流大于表头允许电流,（2）交流电流的测量 一种是采用改变固定线圈的接法,另一种是采用电流互感器。,图C.8TA型 5 A、10 A双量程电流表内部接线图(a)串联接法；(b)并联接法,2 电压的测量(1)直流电压的测量,图C.9 电压表与附加电阻,(2)交流电压的测量 测量交流电压一般使用电磁式仪表,其表头内的固定线圈是用细导线绕成的,匝数很多,电阻值很大,电感的影响可以忽略,因此常用像磁电式电压表那样串联附加电阻RV来扩大量程。测量600V以上的交流电压时,为了安全,一般采用电压互感器将电压降低进行测量。,一、电压表的组成：C电系电压表的组成：C系测量机构和附加电阻串联而成。,二、电压表的使用,磁电系电流表和电压表的使用,三、电流表的组成C电系电流表的组成：C电系测量机构和分流器并联而成。,四、分流器,五、电流表的使用,.单相交流电功率的测量,图D.12 115型多量程单相功率表内部接线图(a)电压线圈；(b)电流线圈,.三相功率的测量,图D.13 三相电功率的测量方法,E 电 阻 的 测 量,1.欧姆表的基本原理,图E.15 欧姆表原理图,2.欧姆表的零欧姆调整器,(1)串联调零电路,图E.16 串联调零电路,(2)平衡调零（或分压调零）电路,图E.17 平衡调零（分压调零）电路,3.欧姆表的中心电阻及电阻倍率的扩大欧姆表中心电阻是指欧姆表标尺中心所指示的电阻值。,万用表的组成,表头测量线路转换开关,1、表头：多采用磁系测量机构。表头本身准确度为0.5级，做成万用表后准确度一般为0.51.0级。表头刻度盘标有多种标尺，可供直接读出被测量值。,2、测量线路：万用表仅用一只表头就能测量多种电量，且每种电量又具有多种量限，靠的是对表内测量线路的变换，使被测量变成表头所能测量的直流电流。所以测量线路是万用表的主要环节，测量线路先进，可使仪表的功能多、使用方便、体积小和重量轻。元件多为电阻、电位器、整流元件等。,3、转换开关：万用表中测量种类及量限的选择是靠转换开关实现的。转换开关是一只有多接头的旋转式开关，当转动旋钮，使滑动触头与不同分接头连接时，就接通了不同的测量线路。所以转换开关起着切换不同测量档位的作用。活动触点通常称为刀，固定触点称为掷。,万用表的认识和使用,使用万用表时，必须注意以下事项。(一)正确选择(1)测量种类、范围的选择要特别小心，每一次拿起试棒(表笔)准备测量时，要及时复查一下。(2)将红色试棒与“+”端相连，黑色试棒与“-”端相连。这样，在测量时，红色总是与被测对象的正极高电位接触，仪表不会反指。,万用表的正确使用,图5-10,(二)正确读数(1)表盘标度尺要分清。(2)标度尺量限与量限开关示值要对应。(3)任何标度尺，在中心标度附近最为准确。,(三)正确测量 测量电阻时，应注意下列事项。(1)必须事先调零，换电阻档后也要调零。(2)被测电阻不能带电，如电路有电容器，应先将电容器放电。(3)被测电阻不能有并联支路。(4)测大电阻时，不能用手接触导电部分，否则会带来严重误差。(5)用内附电池作电源时，电流是从万用表的“-”极流出的，这在测晶体管时要注意。(6)测晶体管应放在RlOO、Rlk档。Rl、RlO档可能会烧坏晶体管，RlOk档可能会击穿晶体管。(7)不允许用万用表去测量微安表、检流计的内电阻和测试标准电池等，因为这样可能会因电流过大而损坏被测元件。(8)用欧姆档测量间隙中，防止两试棒短路，浪费电池。,万用表的正确使用,测量电流、电压时，应注意下列事项。(1)测量电流时，万用表串入电路，红色试棒接被测对象“+”极，黑色试棒接被测对象“-”极。(2)测量电压时，万用表并入电路，红色试棒接被测对象高电位，黑色试棒接至低电位。(3)测试中，要转换量程开关时，应将试棒离开测试点，以免量程开关接触点打火、烧毁。(4)若不知被测对象数值大小，应先放最大量限位置，视指针偏转情况再逐步减小量限。(5)在高电压测试时，宜单手操作，先将黑色试棒置零电位处，再单手用红色试棒去接触被测端。测量完毕，应将量限开关放到最高交流电压档。,万用表的正确使用,数字万用电表是采用数字化技术，用数字显示出被测电量的大小。数字万用电表的特点(1)测量精度高。(2)采用数字显示，没有人为读数误差。(3)测量速度快，读数时间短，一般可达25次/s。(4)输人阻抗高，一般达lOM，可用来测量内阻较高的信号电压。(5)采用大规模集成电路，体积小、重量轻、抗干扰性能好、过载能力强。高级的数字万用表还能与计算机相联，完成数据处理与实时控制等任务。(6)不能迅速观察出被测量的变化趋势，这是其不足之处。,数字万用表简介,数字万用电表的显示位数一般为28 位。判断数字仪表位数有两条原则：能显示09所有数字的位是整位；分数位的数值是以最大显示值中最高位数值为分子，用满量限时最高位数值作分母。例如，最大显示值为1999、满量限计数值为2000的数字仪表称作3位，其最高位只能显示0或1；3的最高位只能显示从02的数字，故最大显示值为2999。,数字万用表简介,钳型电流表,钳形电流表的使用(1)正确选择表计的种类。钳形表外型表的种类和形式很多，在进行测量时应根据被测对象的不同，选择不同形式的钳形电流表。如果仅测量交流电流，可选择T-301型钳形电流表，若使用其它形式的钳形电流表时，应根据测量的对象，将转换开关拨到需要的位置。(2)正确选择表的量程。钳形电流表一般用转换开关改变量程，也有通过更换表头的方式来改变量程的。测量前应对被测电流进行粗略的估计，选择适当的量程。如果被测电流无法估计时，应先把钳形电流表的量程放在最大档位，然后根据被测电流指示值，由大变小，转换到合适的档位。倒换量程档位时，应在不带电的情况下进行，以免损坏仪表。,通常在测量电流时，需将被测电路断开，才能将电流表或电流互感器的原边串接到电路中去。为了在不断开电路的情况下测量电流，可使用钳形电流表。钳形表的结构和原理由电流互感器和电流表组成 当紧握扳手时，电流互感器铁芯可以张开(如图中虚线所示)，然后将被测电流的导线卡人钳口作为电流互感器的原边绕组。放松扳手，使铁芯的钳口闭合后，接在副边绕组上的电流表便指示出被测电流的大小。这种钳表可有几种不同的量程，由图中的Q 转换开关Q加以切换。钳形表是便携式仪表，使用方便。但只限于在被测线路的电压不超过5OOV的情况下使用。,钳型电流表,兆欧表是一种专门用来测量绝缘电阻的可携式仪表，在电气安装、检修试验中，应用十分广泛。兆欧表和其它仪表不同的地方是它本身带有高压电源，这对测量高压电气设备的绝缘电阻是十分必要的。因为在低压下测量出来的绝缘电阻值并不能反映在高压工作条件下真正的绝缘电阻值。,兆欧表,兆欧表,兆欧表的测量机构，通常采用磁电系比率表做成。高压电源多采用手摇直流发电机。在测量时需要摇动发电机的手柄，所以又称为摇表。手摇发电机所产生的电压，有500伏、1000伏、2500伏、5000伏几种。我国目前还生产一种用晶体管直流变换器来代替手摇发电机的兆欧表，如ZC30型兆欧表，在使用上更加方便。兆欧表表盘上标明的计量单位为兆欧（M）。1M=106。,兆欧表,兆欧表的选择兆欧表的额定电压应根据被测电气设备的额定电压来选择。一般说来，额定电压为500伏以下的设备，选用500伏或1000伏的兆欧表(兆欧表的电压过高，可能在测试中损坏设备的绝缘)；额定电压在500伏以上的设备，则用1000伏或2500伏的兆欧表。此外，在选择兆欧表时，还应注意它的测量范围和被测绝缘电阻的数值要相适应，以免引起过大的读数误差。,兆欧表,兆欧表的使用使用前的检查。使用前应检查兆欧表是不是完好。为此，先将兆欧表的端钮开 路，摇动手柄达到发电机的额定转速，观察指针是否”，然后将“地”和”线”端钮短接，摇动手柄，观察指针是否指“0”。如果指针指示不对，则需调修后再使用。注意安全。为了保证安全，不可在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。对具有电容的高压设备在停电后，还必须进行充分的放电，然后才可测量。用兆欧表测量过的设备，也要及时加以放电。,接线的方法。一般测量时，将被测电阻接在端钮“线”(L)和“地”(E)之间即可。端钮“屏”(G)是用来屏蔽表面电流的。例如，在测量电缆的绝缘电阻时，要测量的是电缆线芯和外皮之间绝缘电阻，即电缆内体积电流IV途径的电阻。但是，由于绝缘材料表面漏电流IS的存在，会便测量结果不准确。特别是在绝缘表面不干净以及湿度很大的场合，可能使测量结果受到严重地歪曲。为了排除表面电流的影响，在绝缘表面加一个金属的保护环，然后用导线将保护环和兆欧表的端钮 电缆线芯保护环绝缘“屏”相连，从而消除了它的影响。,兆欧表,手摇发电机的操作。在测量开始时，手柄的摇动应该慢些，以防止在被测绝缘损坏或有短路现象时，损坏兆欧表。在测量时，手柄的转速应尽量接近发电机的额定转速(约，120转/分)。如果转速太慢，则发电机的电压过低，兆欧表的转矩很小，这时，由于动圈导丝或多或少存在的残余力矩和可动部分的摩擦，将给测量结果带来额外的误差,接地电阻应定期测量。常用接地电阻测量仪测量接地电阻(见下图)。接地电阻测量仪由自备110115Hz的交流电源(手摇发电机或电子电源)和电位差计式测量机构组成。接地电阻测量仪的主要附件是三条测量电线和两支测量电极。接地电阻测量仪有C2、P2、P1、C1四个接线端子或E、P、C三个接线端子。测量时，在离被测接地体一定的距离向地下打入电流极和电压极；将C2、P2端并接后(或将E端)接于被测接地体、将P1端(或P端)接于电压极、将C1端(或C端)接于电流极。测量时外部接线见下图。,接地电阻测量,(1)对于与配电网有导电性连接的接地装置，测量前最好与配电网断开，以保证测量的准确性，并防止测量电源反馈到配电网上造成其他危险。(2)测量连线应避免与邻近的架空线平行，防止感应电压的危险。(3)测量距离应选择适当，以提高测量的准确性。如测量电极直线排列，对于单一垂直接地体或占地面积较小的组合接地体，电流极与被测接地体之间的距离可取40m，电压极与被测接地体之间的距离可取20m；对于占地面积较大的网络接地体，电流极与被测接地体之间的距离可取为接地网对角线的23倍，电压极与被测接地体之间的距离可取为电流极与被测接地体之间距离的60左右。(4)测量电极的排列应避免与地下金属管道平行，以保证测量结果的真实性。(5)如被测接地电阻很小，且测量连接线较长，应将C1与P2分开，分别引出连线接向被测接地体，以减小测量误差。(6)雨天一般不应测量接地电阻；雷雨天不得测量防雷装置的接地电阻。(7)接好线后，水平放置仪表，并选择适当的倍率，以120rmin左右的转速不停地摇动摇把或接通电源，同时调节电位器旋钮，至仪表指针稳定地指在中心位置时，即可从刻度盘读数，将读数乘以倍率即得被测接地电阻值。,测量接地电阻注意事项,T2571数字接地电阻测量仪一、简介1、仪表工作原理HT2571数字接地电阻测量仪摒弃传统的人工手摇发电工作方式，采用先进的中大规模集成电路，应用DC/AC变换技术将三端钮、四端钮测量方式合并为一种机型的新型接地电阻测量仪。工作原理为由机内DC/AC变换器将直流变为交流的低频恒流，经过辅助接地极C和被测物E组成回路，被测物上产生交流压降，经辅助接地极P送入交流放大器放大，再经过检波送入表头显示。借助倍率开关，可得到三个不同的量限：02，020，0200。2、仪表使用范围适用于电力、邮电、铁路、通信、矿山等部门测量各种装置的接地电阻以及测量低电阻的导体电阻值；本表还可测量土壤电阻率及地电压。3、仪表特点结构上采用高强度铝合金作为机壳，电路上为防止工频、射频干扰采用锁相环同步跟踪检波方式并配以开关电容滤波器使仪表有较好的抗干扰能力。采用DC/AC变换技术将直流变为交流的低频恒定电流以便于测量。允许辅助接地电阻在02K（RC），040K（RP）之间变化，不致于影响测量结果。仪表不需人工调节平衡，3(1/2)位LCD显示，除测地电阻外，还可测低电阻导体电阻、土壤电阻率以及交流地电压。如若测试回路不通表头显示“1”代表溢出，符合常规测量习惯。,二、操作方法1、接地电阻测量沿被测接地极E（C2、P2）和电位探针P1及电流探针C1，依直线彼此相距20米，使电位探针处于E、C中间位置，按要求将探针插入大地。用专用导线将地阻仪端子E（C2、P2）、P1、C1与探针所在位置对应联接。开启地阻仪电源开关“ON”，选择合适挡位轻按一下键该档指标灯亮，表头LCD显示的数值即为被测得的地电阻。,2、土壤电阻率测量（如图二）测量时在被测的土壤中沿直线插入四根探针，并使各探针间距相等，各间距的距离为L，要求探针入地深度为L/20cm，用导线分别从C1、P1、P2、C2各端子与四根探针相连接。若地阻仪测出电阻值为R，则土壤电阻率按下式计算：=2RL 土壤电阻率（cm）、L探针与探针之间的距离(cm)、R地阻仪的读数（）用此法测得的土壤电阻率可近似认为是被埋入探针之间区域内的平均土壤电阻率。测地电阻、土壤电阻率所用的探针一般用直径为25mm，长0.51m的铝合金管或圆钢。3、导体电阻测量（图三）4、地电压测：量测量接线如图一，拨掉C1插头，E、P1间的插头保留，启动地电压（EV）档，指示灯亮，读取表头数值即为E、P1间的交流地电压值。5、测量完毕按一下电源“OFF”键，仪表关机。,休息一下,四、维护保养及注意事项1、存放保管本表时，应注意环境温度湿度，应放在干燥通风的地方为宜，避免受潮，应防止酸碱及腐蚀气体。2、测量保护接地电阻时，一定要断开电气设备与电源连接点。在测量小于1的接地电阻时，应分别用专用导线连在接地体上，C2在外侧P2在内侧如图四所示：4、测量地电阻时最好反复在不同的方向测量34次，取其平均值。3、测量大型接地网接地电阻时，不能按一般接线方法测量，可参照电流表、电压表测量法中的规定选定埋插点。,休息一下,
