電工儀表與測量第五解析PPT課件

1、3-1 3-1 模擬式萬用表的組成掌握模擬式萬用表的組成及各組成部分的作用。第1頁/共51頁萬用表的組成萬用表測量線路測量機構(gòu)轉(zhuǎn)換開關(guān)第2頁/共51頁一、測量機構(gòu) 作用：是把過渡電量轉(zhuǎn)換為儀表指針的機械偏轉(zhuǎn)角。 萬用表的測量機構(gòu)通常采用磁電系直流微安表，其滿刻度電流為幾微安到幾百微安。 萬用表的靈敏度通常用電壓靈敏度（V）來表示。 第3頁/共51頁二、測量線路 作用：是把各種不同的被測電量（如電流、電壓、電阻等）轉(zhuǎn)換為磁電系測量機構(gòu)所能測量的微小直流電流（即過渡電量）。 使用元器件：主要包括分流電阻、分壓電阻、整流元件、電容器等。 第4頁/共51頁三、轉(zhuǎn)換開關(guān) 作用：是把測量線路轉(zhuǎn)換為所需要的

2、測量種類和量程。 一般都采用多層多刀多擲開關(guān)。500型萬用表的面板上有兩只轉(zhuǎn)換開關(guān)的旋鈕S1和S2。 第5頁/共51頁轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖 第6頁/共51頁500型萬用表外形圖機械調(diào)零轉(zhuǎn)換開關(guān)S2轉(zhuǎn)換開關(guān)S1歐姆調(diào)零第7頁/共51頁500型萬用表內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖轉(zhuǎn)換開關(guān)S1轉(zhuǎn)換開關(guān)S2第8頁/共51頁思考與練習(xí)思考與練習(xí) 模擬式萬用表一般由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 萬用表通常采用哪種測量機構(gòu)制成？如何判別測量機構(gòu)的好壞？返回章目錄第9頁/共51頁3-2 3-2 模擬式萬用表的工作原理1.熟悉模擬式萬用表直流電流測量電路的工作原理。2.熟悉模擬式萬用表直流電壓測量電路、交流電壓測量電路的工作原

3、理。3.熟悉模擬式萬用表電阻測量電路的工作原理。4.熟悉模擬式萬用表常用保護電路的原理。第10頁/共51頁模擬式萬用表的工作原理是建立在歐姆定律和電阻串并聯(lián)的基礎(chǔ)之上的。第11頁/共51頁一、直流電流測量電路一、直流電流測量電路直流電流測量電路實質(zhì)上是一個多量程直流電流表。通常采用閉路式分流電路。第12頁/共51頁500型萬用表直流電流測量電路第13頁/共51頁閉路式分流電路的優(yōu)缺點 優(yōu)點：轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良不會影響準(zhǔn)確度，保證不會燒壞測量機構(gòu)。 缺點：各個量程之間相互影響，計算分流電阻較復(fù)雜。第14頁/共51頁溫度補償電阻溫度補償電阻的作用有兩個：.溫度補償；.擴展極限靈敏度。第15頁/共51

4、頁RC隨溫度變化RC隨溫度變化RFL不隨溫度變化RFL不隨溫度變化RB不隨溫度變化第16頁/共51頁 極限靈敏度即測量機構(gòu)滿刻度電流的最小整數(shù)倍。 例如：的極限靈敏度等于 ； 的極限靈敏度等于。第17頁/共51頁直流電流測量電路直流電壓測量電路交流電壓測量電路電阻測量電路第18頁/共51頁直流電流擋所用的電阻必須采用電阻率較大，電阻溫度系數(shù)很小的錳銅絲繞制而成。第19頁/共51頁二、直流電壓測量電路二、直流電壓測量電路實質(zhì)上是一只多量程直流電壓表。采用共用式分壓電路。電路的接入點在50A直流電流擋。2500V擋專用一只10M分壓電阻。第20頁/共51頁500型萬用表直流電壓測量電路直流電壓測量

5、電路直流電壓測量電路50V擋原理擋原理第21頁/共51頁三、交流電壓測量電路三、交流電壓測量電路 由磁電系測量機構(gòu)和整流裝置組成的儀表稱為整流系儀表。萬用表的交流電壓測量電路就是在整流系儀表的基礎(chǔ)上串聯(lián)分壓電阻而成的。 萬用表交流電壓測量電路中的整流電路有半波和全波兩種形式。500型萬用表采用半波整流電路。第22頁/共51頁500型萬用表交流電壓測量電路防指針抖動交流電壓測量電路交流電壓測量電路10V擋原理擋原理第23頁/共51頁 萬用表交流電壓測量電路是在直流電流50A擋的基礎(chǔ)上擴展而成的，也采用共用式分壓電路。 與測量機構(gòu)串聯(lián)了一只2.25k的隔離電阻，并且用一只3.9k的電阻分流，使測量

6、機構(gòu)的靈敏度比直流電壓擋的靈敏度低。第24頁/共51頁 由于整流二極管非線性的影響，在交流10V擋標(biāo)度尺的起始段，很明顯分度是不均勻的。為了消除起始段的測量誤差，交流10V擋要專用一根標(biāo)度尺，不能與其他標(biāo)度尺混用。第25頁/共51頁500型萬用表標(biāo)度尺交流10V專用標(biāo)度尺第26頁/共51頁由于整流二極管非線性的影響,在交流10V 擋標(biāo)度尺的起始段,很明顯分度是不均勻的。為了消除起始段的測量誤差,交流10V 擋要專用一條標(biāo)度尺,使用時不能與其他標(biāo)度尺混用。第27頁/共51頁歐姆表測量電阻原理圖四、電阻測量電路四、電阻測量電路第28頁/共51頁 上式說明，若歐姆表總內(nèi)阻RZ和電池電動勢E保持不變，

7、則線路中的電流 I 將隨被測電阻RX而改變，且I與RX成反比關(guān)系。可見，歐姆表測量電阻的實質(zhì)是測量電流。 ZXRREI第29頁/共51頁歐姆量程的擴大保持電池電壓不變，改變分流電阻值.提高電池電壓第30頁/共51頁500型萬用表電阻測量電路1擋工作原理擋工作原理10k擋工作原理擋工作原理第31頁/共51頁五、萬用表常用保護措施萬用表是電工最常用的儀表之一，但在使用過程中若稍有不慎，就有損壞萬用表的可能。實際中為保證萬用表的安全使用，必須采用相應(yīng)的保護措施。MF47型萬用表中就采用了過壓保護、過流自熔斷保護、表頭過載限幅保護以及壓敏電阻保護等多種措施。第32頁/共51頁1、過壓保護 在MF47型

8、萬用表接線端“+”和接線端“*”之間，并聯(lián)正、反向硅二極管VD5和VD6，起到過壓保護作用。第33頁/共51頁2 、過流自熔斷保護使用過程中，由于操作者粗心大意，往往在測量交、直流電壓時卻誤將轉(zhuǎn)換開關(guān)錯撥在電流或歐姆擋，這會造成萬用表在瞬間被燒毀。為防止發(fā)生這種事故，MF47型萬用表在表內(nèi)輸入端串聯(lián)一只0.5A 的快速熔斷器。當(dāng)測量交、直流電壓而轉(zhuǎn)換開關(guān)錯撥在電流或歐姆擋時，熔絲迅速熔斷，從而起到保護萬用表的作用。實際中若發(fā)現(xiàn)萬用表不通時，應(yīng)檢查原因，更換熔絲后再用。第34頁/共51頁3 、表頭過載限幅保護由于表頭(測量機構(gòu))是萬用表的核心，為防止表頭的燒毀，MF47型萬用表的表頭兩端并聯(lián)有正

9、、反向硅二極管VD3和VD4，保護表頭不致因電流過載而損壞。4、壓敏電阻保護MF47型萬用表還采用了壓敏電阻作為歐姆擋的過電壓保護。一旦由于使用者操作失誤導(dǎo)致高電壓進(jìn)入電阻測量電路，壓敏電阻的阻值迅速降低而將電流予以分流，防止表頭受到過大的瞬時電壓而損壞。第35頁/共51頁思考與練習(xí)思考與練習(xí) 萬用表的工作原理是建立在什么基礎(chǔ)之上的？ 溫度補償電阻的作用有哪些？ 為什么說直流電流擋是萬用表的基礎(chǔ)擋？ 為什么交流10V擋要專用一根標(biāo)度尺？ 歐姆表測電阻的實質(zhì)是什么？返回章目錄第36頁/共51頁3-3 3-3 模擬式萬用表的使用與維修1.掌握模擬式萬用表的使用方法。2.掌握模擬式萬用表常見故障及排

10、除方法。第37頁/共51頁一、模擬式萬用表的使用一、模擬式萬用表的使用1、使用之前要調(diào)零；2、要正確接線；3、要正確選擇測量擋位；4、要正確讀數(shù)；5、要注意操作安全。第38頁/共51頁1、使用之前要調(diào)零 在使用萬用表之前要先進(jìn)行機械調(diào)零。在測量電阻之前，還要進(jìn)行歐姆調(diào)零。第39頁/共51頁2、要正確接線 測量直流量時，要注意正、負(fù)極性，以免指針反轉(zhuǎn)。 測量電流時，萬用表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中；測量電壓時，萬用表要并聯(lián)在被測電路兩端。 在用萬用表測量晶體管時，應(yīng)牢記萬用表的紅表筆與表內(nèi)部電池的負(fù)極相接，黑表筆與表內(nèi)部電池的正極相接。 第40頁/共51頁3、要、要正確選擇測量檔位正確選擇測量檔位選擇電

11、流電壓量程時，最好使指針指在滿刻度的三分之二以上位置.第41頁/共51頁選擇電阻量程時，最好使指針指在標(biāo)度尺的中央位置4、要正確讀數(shù)、要正確讀數(shù)第42頁/共51頁 測量時，當(dāng)不能確定被測電流、電壓的數(shù)值范圍時，應(yīng)先將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至對應(yīng)的最大量程，然后根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)程度逐步減小至合適量程。 第43頁/共51頁5、要注意操作安全 在進(jìn)行高電壓測量或測量點附近有高電壓時，一定要注意人身和儀表的安全。 在做高電壓及大電流測量時，嚴(yán)禁帶電切換量程開關(guān)，否則有可能損壞轉(zhuǎn)換開關(guān)。 萬用表用完之后，最好將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于空擋或交流電壓最高擋，以防下次測量時由于疏忽而損壞萬用表。第44頁/共51頁二、模擬式萬用表電路

12、圖二、模擬式萬用表電路圖識讀及故障排除識讀及故障排除 萬用表使用廣泛，故障的發(fā)生率很高。常見的故障主要包括測量機構(gòu)的機械故障和電路故障。本節(jié)主要介紹萬用表內(nèi)部電路故障及排除方法。 熟練閱讀電路圖是維修萬用表的前提。 第45頁/共51頁直流電流擋的故障及排除 找一只準(zhǔn)確度較高的毫安表或無故障的萬用表作標(biāo)準(zhǔn)表，與故障表串聯(lián)后去測量一直流電流。若故障表讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)表大得多，則為分流電阻開路。 若無讀數(shù)，可將故障表轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電壓最低擋2.5V擋，直接去測量一節(jié)新干電池的電壓，若仍無讀數(shù)，則為表頭線路開路；若有讀數(shù)且指示值大于1.6V，則為分流電阻開路。排除方法：若為表頭線路開路，應(yīng)找出其開路的原因

13、。若為分流電阻開路，則需打開儀表后蓋，逐一檢查各分流電阻，并將損壞的分流電阻換掉。第46頁/共51頁直流電流擋分流電阻是萬用表中極易損壞的元件之一,且大多數(shù)故障是燒斷。此時只需打開萬用表后蓋,尋找有明顯燒壞痕跡的線繞電阻,就能迅速判斷其故障所在。第47頁/共51頁電壓擋的故障及排除故障現(xiàn)象原因排除方法直流電壓擋各擋讀數(shù)都偏大。萬用表受潮，使分壓電阻阻值變小。烘干萬用表。各擋讀數(shù)都偏小，量程越高，偏小越嚴(yán)重。分壓電阻變值。調(diào)換新的分壓電阻。低量程正常、高量程時指針不動。高量程所用的分壓電阻開路。換掉開路的分壓電阻。交流電壓擋各擋均無讀數(shù)。一般為整流元件損壞或測量線路中有開路現(xiàn)象。調(diào)換損壞的二極管

14、，查出線路中的開路部位并修復(fù)。各擋都有讀數(shù)，但讀數(shù)都減小一半。全波整流電路的一半失效，變成半波整流電路所致。調(diào)換損壞的整流元件。第48頁/共51頁電阻擋的故障及排除電阻擋的故障及排除 正常情況下，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于R1 k擋兩表筆短路，轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零器，指針應(yīng)平穩(wěn)移至零歐姆處。然后將開關(guān)依次旋至R100、R10、R1各擋，指針應(yīng)逐漸偏離零歐姆處，但最終都能調(diào)至零歐姆處。電阻擋故障現(xiàn)象原因排除方法調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零器，指針始終調(diào)不到零處，在R1擋更甚。說明電池電壓已低于1.3V。更換新電池。歐姆調(diào)零器失調(diào)或調(diào)節(jié)過程中指針有跳動現(xiàn)象。歐姆調(diào)零電位器有故障而引起。更換或修理歐姆調(diào)零電位器。各別擋位讀數(shù)不準(zhǔn)。通常為該擋分流電阻變值所致。更換變值的分流電阻。各擋都不準(zhǔn)確或都無讀數(shù)。原因是電池線路開路、限流