电工仪表的基础知识及应用.ppt

电工仪表的基础知识及应用,课 程：电工基础班 级：12电子授 课 类 型：理论课节 次：4节 日 期：2012年11月5日,主要内容,一、电工仪表基础知识,二、万用表（重点）,三、钳型电流表,四、兆欧表,一、什么是电工仪表？,电工仪表测量各种电量和磁量的仪表。,电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方法外，常用电工测量仪表去测量。,电工测量技术的应用主要有以下优点：,1.电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有足够的精确度。,2.电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测量的地方，并可实现自动记录。,3.电工测量仪表可实现远距离的测量问题。,4.能利用电工测量的方法对非电量进行测量。,电工仪表的型号,安装式仪表,用途号（A测量电流，V测量电压）,设计序号,系列代号（C磁电系，D电动系，T电磁系等）,形状第二位代号（“0”可省略）,形状第一位代号（现状最大尺寸编号）,请问 59C2-A 型号的含义？,形状代号为“59”磁电系设计序号为“2”电流表,电工测量仪表的分类,1.按照被测量的种类分类,2.按照工作原理分类,3.按照电流的种类分类（见上表）,4.按照准确度分类,最大基本误差,仪表的最大量程（满标值）,目前我国直读式电工测量仪表按照准确度分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七级。,准确度是电工测量仪表的主要特性之一。,准确度较高（0.1，0.2，0.5）的仪表常用来进行精密测量或校正其他仪表。,相对额定误差,准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。,电工测量仪表上的几种符号,电工测量仪表的型式,磁电式仪表,1.结构,螺旋弹簧,(1)固定部分 马蹄形永久磁铁、极掌NS及圆柱形铁心等。,(2)可动部分 铝框及线圈，两根半轴O和O，螺旋弹簧及指针。,极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中产生均匀的辐射方向的磁场。,2.用途,3.优点：刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗 电能量小；受外界磁场影响小。缺点：只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。,测量直流电压、直流电流及电阻。,电磁式仪表,1.结构,主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。,2.用途：,3.优点：构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量较大的电流；允许较大的过载。缺点：刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）的影响，因此准确度不高。,测量交流电压、交流电流。,电动式仪表,1.结构,有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。,3.优点：可用于交直流；准确度较高。缺点：受外界磁场影响大；不能承受较大过载。,2.用途 测量交直流电压、电流及功率。,二、万用表,MF-30型万用表的面板图,万用表,零欧姆调整,机械零位调整,转换开关,数字式万用表,DT-830型万用表的面板图,2.面板说明,万用表使用前准备工作：a.在测量电阻前，先做外观检查，再检查表内电池电压是否足够。检查的方法将转换开关置于电阻R1档（测1.5V电池），置于R10k档（测量较高电压电池）。将表笔相碰指针应指在零位。b.机械调零：转动机械调零旋钮，使指针对准刻度盘的0位线。c.检查表笔位置是否正确，红表棒短杆应插入“+”插孔，黑表棒短杆插入“-”插孔。测量高压时，应将红表棒短杆插入2500V插孔，黑表棒短杆仍旧插入“-”插孔。,（1）直流电压的测量使用时将量程开关置于“DCV”挡的相应量程上，黑笔接“COM”插孔，红笔接“V”插孔，将电源开关拨至“ON”，表笔接入被测电路中，显示屏上便出现测量值。量程开关置于“200m”挡，显示值以“mV”为单位，其余四挡以“V”为单位。（2）交流电压的测量将量程开关拨到“ACV”挡相应量程上，表笔由测量插孔“V”和“COM”接人，测量方法与测直流电压相同。（3）直流电流的测量使用时，将仪表串联接入被测电路中，量程开关拨至“DCA”挡相应量程上。,数字万用表,（4）交流电流的测量将量程开关拨至“ACA”挡相应量程上，将仪表串接在被测电路中，红表笔接“COM”插孔，红表笔按量程不同接“mA”或“10A”插口，测量方法与测直流电流相同。（5）电阻的测量将量程开关拨至“”范围内适当量程挡，勿需调“0”，由测量插孔“V”和“COM”接入被测电阻，读出显示值。（7）二极管的测量将量程开关拨至二极管符号挡，红、黑表笔分别接入“V”和“COM”插孔。（8）晶体管hFE的测量被测管子插入hFE插口，根据被测晶体管类型选择“PNP”或“NPN”量程挡，接通表内电源，显示屏上显示出管子的hFE值。,DT-830型数字万用表,数字万用表,(2)电源开关：使用时将开关置于“ON”位置；使用完毕置于“OFF”位置。,(3)转换开关：用以选择功能和量程。根据被测的电量(电压、电流、电阻等)选择相应的功能位；按被测量程的大小性选择合适的量程。,(4)输入插座：将黑色测试笔插入“COM”的插座。红色测试笔有如下三种插法，测量电压和电阻时插入“V”插座；测量小于200mA的电流时插入“mA”插座；测量大于200mA的电流时插入“10A”插座。,(1)显示器：显示四位数字，最高位只能显示1或不显 示数字，算半位，故称三位半（）。最大指示为 1999或-1999。当被测量超过最大指示值时，显示“1”或“-1”。,万用表使用注意事项1、转换开关位置选择应正确，防止电流档或电阻档测量电压。2、万用表在测试时，不能旋转转换开关。需要旋转转换开关时，应让表棒离开被测电路，以保证转换开关接触良好。,万用表使用注意事项3、电阻测量必须在断电状态下进行。高压二次回路电阻测量，要首先用电压档确定没有电压后（先用交流档，后用直流档），才能进行电阻测量。4、为提高测试精度，倍率选择应使指针所指示被测电阻之值尽可能指示在标度尺中间段。电压、电流的量限选择，应使仪表指针得到最大的偏转。,万用表使用注意事项5、测量交直流2500V量限时，应注意安全，双手必须带高压绝缘手套，地板上应铺置高压绝缘胶板。6、高压二次回路使用万用表进行电流、电压测量时应注意防止电流回路开路、电压回路短路。7、仪表在携带时或每次用毕后，将转换开关旋置交流电压最大档。,三、钳形电流表,钳形电流表的工作原理钳形电流表由一副可张开钳形电流互感器与磁电系测量机构组成，当可张开的互感器铁芯钳入载流导线时则载流导线成为互感器的初级，置于铁芯上的与测量电路相连互感线圈产生感应电流，通过二极管整流电路，测量机构的指示器即模拟指示载流导线中所通过的交流电流。,钳型表外形与结构1-电线，2-铁芯，3-磁通，4-二次线圈5-电流，6-量程旋钮，7-开口钳手柄,钳型电流表的使用：旋转量限开关至电流的最高量限，用手按钳柄，使钳口开启，钳入被测导线，置被测导线于钳口的中央位置，钳口闭合后，指示器即指示读数。如指示值太小时，可转换至较低量限以读取更精确读数。,钳型电流表使用注意事项1、若不清楚被测电流大小，应由大到小逐级选择合适档位进行测量。不能用小量程档测量大电流。2、测量过程中，不得转换量程开关。需要转换量程时，应先脱离被测线路，再转换量程。3、钳型电流表测试中，注意表计与带电触头部位的安全距离。4、为提高测量值的准确度，被测导线应置于钳口中央。,5、测量后一定要把调节开关放在最大电流量程，以免下次使用时，由于未选择量程而损坏仪表。6、测量单相线的电流时，只能钳入一根线，不能将两根线钳入，否则电流为0，如果测试三相电流时，钳入两根相线，则电流会扩大两倍。7、如果被测电路的电流小于5A时，为了方便读数，可以将导线在钳口多绕几圈，然后再闭合钳口测量读数。,钳型电流表使用注意事项,四、兆欧表,兆欧表,兆欧表：用于检查电机、电器及线路的绝缘情况和测量高值电阻。,1.结构,兆欧表构造示意图,永久磁铁,线圈,手摇直流发电机,磁场是不均匀的,兆欧表的基本结构是一台手摇发电机、一只磁电系比率表和测量线路组成。磁电系比率表：是一种特殊形式的磁电系测量机构，有两个动圈，没有产生反作用力矩的游丝。,兆欧表的测量线路 1、2-动圈，G-发电机,兆欧表的接线柱共有三个：“L”为线端、“E”为地端、“G”为屏蔽端(也叫保护环)。如图所示，一般被测绝缘电阻都接在“L”、“E”端之间，但当被测绝缘体表面漏电严重时，必须将被测物的屏蔽环或不需测量的部分与“G”端相连接。,（2）兆欧表使用前的准备测量前必须将被测设备的电源切断，并对地短路放电，决不允许设备带电进行测量，以保证人身和设备的安全。对可能感应出高压电的设备，必须消除这种可能性后，才能进行测量。被测物表面要清洁，减少接触电阻，确保测量结果的准确性。选用兆欧表时，其额定电压一定要与被测电器设备或线路的工作电压相适应，测量范围也应与被测绝缘电阻的范围相吻合。兆欧表使用前应先进行开路和短路试验，主要检查其“0”和“”两点。兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方，且远离大的外电流导体和外磁场。,（3）兆欧表的接线 当用兆欧表摇测电器设备的绝缘电阻时，一定要注意“L”和“E”端不能接反，正确的接法是：“L”线端钮接被测设备导体，“E”地端钮接地的设备外壳，“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。,（4）兆欧表测量绝缘电阻测量电动机的绕组对地绝缘时，将电动机绕组接于电路“L”端，机壳接于接地“E”端，测量电动机的绕组间的绝缘性能时，将电路“L”端和接地端“E”端分别接在电动机的两绕组间。测量电缆芯对电缆外壳的绝缘电阻时，除将电缆芯接电路“L”端和电缆外壳接接地端(E端)外，还需要将电缆壳与芯之间的内层绝缘部分接保护环“G”端，以消除表面漏电产生的误差。,4、兆欧表使用注意事项：1、在测量开始时，手柄的摇动应该慢些，以防止被测绝缘损坏或有短路现象时，损坏兆欧表。在摇测绝缘时，应使兆欧表保持额定转速，一般为120转/分。2、在摇测绝缘时，应先摇动兆欧表，再将“L”线接触被测设备。摇测过程中，换相测量时，摇表不能停止摇动。摇测完毕时，先取下“L”线，再停止摇动。3、兆欧表测量完毕，应立即使被测物放电，在兆欧表的摇把未停止转动和被测物未放电前，不可用手触及被测物的测量部位或进行拆线，以防止触电。4、兆欧表的引线应用多股软线，且两根引线切忌绞在一起，以免造成测量数据不准确。5、被测物表面应擦拭干净，不得有污物，以免造成测量数据不准确。,五、实践,利用以上所学仪表做下面实验1、电阻的测量2、交流电压的测量3、直流电压的测量4、写实验报告,谢谢大家,