第二講：電工儀器儀表的使用與維護課件

高級維修電工培訓課程高級維修電工培訓課程1第二講：電工儀器儀表的

使用與維護一、電橋二、功率表三、功率因素表四、示波器五、晶體管特性圖示儀第二講：電工儀器儀表的

使用與維護一、2一、電橋的使用一、電橋的使用3簡介電橋是利用比較法進行電磁測量的一種電路連接方式，它不僅可以測量很多電學量，如電阻、電容、電感等，而且配合不同的傳感器件，可以測量很多的非電學量，如溫度、壓力等。實驗室里常用的電橋有惠斯通電橋（單臂電橋）和開爾文電橋（雙臂電橋）兩種。前者一般用于測量中高值電阻；后者用于測量1歐姆以下的低值或超低值電阻。采用電橋法測量電阻具有操作簡單、讀數方便、準確度高、對電源的穩(wěn)定性要求不高等優(yōu)點。簡介4單臂電橋工作原理圖1電橋原理圖比率臂電橋平衡的條件:相鄰兩臂電阻之比相等，或對邊兩臂電阻之積相等。C－倍率測量臂測：比較臂知：單臂電橋工作原理圖1電橋原理圖比率臂電橋平衡的條件:C5

電橋平衡的調節(jié)方法

1）固定R1/R2，

改變RS

2）固定RS，改變R1/R2電橋平衡的調節(jié)方法1）固定R1/R2，6直流單臂電橋的準確度分為八個等級：0.01、0.02、0.05、0.14、0.2、1.0、1.5、2.0直流單臂電橋的準確度分為八個等級：0.01、0.02、0.07檢流計圖2AC-5型直流指針式檢流計

檢流計圖2AC-5型直流指針式檢流計8QJ23箱式電橋QJ23箱式電橋9QJ23

箱式電橋圖3QJ23箱式電橋面板圖

QJ23箱式電橋圖3QJ23箱式電橋面板圖10單臂電橋的使用：1、使用前先將檢流計的鎖扣打開，并調節(jié)調零器使指針位于機械零點。2、將被測電阻接在電橋RX的接線柱上，注意要求連接導線較初較短且要擰緊（減小連接線電阻和接觸電阻）3、根據被測電阻RX的估值，選擇合理地比例臂的數值。4、在進行測量時應先接通電源按鈕。操作時先粗調按鈕，調節(jié)比例臂電阻；待檢流計為零后再按細調按鈕，再次調節(jié)比較臂的電阻，待檢流計為零后讀取電橋上的數字。5、電橋接通后，如果指針向“+”方向偏轉，則需要增加比較臂的電阻；反之若指針向“-”方向偏轉，則減小比較臂的電阻。6、電橋使用完畢后，先拆除或切斷電源，然后拆除被測電阻，將檢流計的鎖扣鎖上，以防止檢流計在搬動過程中損壞。單臂電橋的使用：11單臂電橋的使用注意事項：1、一是倍率選擇要合理，必須在RS盤上至少讀出四位有效數字；2、二是要事先對待測電阻的阻值有一個大概的了解，以便在通電之前，能粗調C和RS，使電橋接近平衡狀態(tài)。QJ23電橋的使用視頻單臂電橋的使用注意事項：QJ23電橋的使用視頻12二、功率表的使用二、功率表的使用13測量電功率的儀表—功率表（瓦特表）：指針儀表直流電路和交流電路中的功率分別為P=UI和P=UIcosφ﹐U，I為負載電壓和電流，φ為電流相量與相量間夾角﹐cosφ為功率因數。測量電功率的儀表—功率表（瓦特表）：指針儀表14單相電動系功率表的接線原理M=kI1I2cosφ

單相電動系功率表151、結構固定部分—兩個固定線圈活動部分—活動線圈、指針、阻尼翼片、游絲等。2、工作原理—根據通電固定線圈的磁場與通電活動線圈相互作用產生轉動力矩的原理制成的。固定線圈與負載串聯(lián)反映負載電流?；顒泳€圈串聯(lián)一附加電阻再與負載并聯(lián)反映負載電壓。改變與動圈串聯(lián)的電阻值﹐可改變電壓量程﹐將靜圈的兩線圈由串聯(lián)改為并聯(lián)﹐可擴大電流量程。1、結構16功率表的接線：功率表的正確接法必須遵守“發(fā)電機端”的接線規(guī)則。1)功率表標有“*”號的電流端必須接至電源的一端，而另一端則接至負載端。電流線圈是串聯(lián)接入電路的。2)功率表上標有“*”號的電壓端子可接電流端的任一端而另一端子則并聯(lián)至負載的另一端。功率表的電壓支路是并聯(lián)接入電路的。a)

電壓線圈前接法適用于負載電阻較大（電流較?。┑那闆r。b)

電壓線圈后接法適用于負載電阻較?。娏鬏^大）的情況。功率表的接線：17保證2線圈電流都從電源端“*”流入。保證2線圈電流都從電源端“*”流入。18為什么要把標有“*”號的端子連在一起呢？這兩個端子稱為對應端。它們的用途是﹕①如將對應端按圖中所示接在一起﹐則當功率表的指針正向偏轉時﹐表示能量由左向右傳送﹔若指針反向偏轉﹐表示能量由右向左傳送﹔②電流線圈的任一接線端應與電壓線圈標有“*”符號的接線端連接﹐這樣線圈間電位比較接近﹐可減小其間的寄生電容電流和靜電力﹐保證功率表的準確度和安全。為什么要把標有“*”號的端子連在一起呢？19正確的接法適合于阻抗值較大的情況Z**WZ**W正確的接法適合于阻抗值較小的情況*Z*W**W~正確的接法電能從右向左流動儀表指針可能反向偏轉功率表的同名端——電壓、電流支路接線端子各標有*的端子。1.若要求電壓端子與電流端子相連接，只能是標有同名端的

電壓端子與電流端子相連接。2.功率表指針正偏時，電能從電流端子的標有同名端一側流向另一側。作用有二個正確的接法Z**WZ**W正確的接法*Z*W**W~正確的接20

WAV**電壓、電流量程的選擇要保證其電壓、電流不應超過表計的電壓、電流量程。為防止功率表的電壓線圈和電流線圈過載，用功率表測功率時，一般要接入相應的電壓表和電流表。如右圖所示。功率表的讀數UN——功率表的電壓量程；IN——功率表的電流量程；m——功率表標尺的滿刻度讀數功率表的量程：cosφ＝1時，U、I均為額定值時的乘積WAV**電壓、電流量程的選擇要保21三相功率的測量A、對三相四線制系統(tǒng)，測三相平均功率的接線如圖所示。它的接線特點是每個功率表所接的電壓均是以中線N為參考點，三個功率表WAN，WBN和WCN的讀數分別為PAN，PBN和PCN，可用式表示。PAN=UANIAcos?PBN=UBNIBcos?

PCN=UCNICcos?P=PAN+PBN+PCN三相功率的測量A、對三相四線制系統(tǒng)，測三相平均功率的接線如圖22若是三相四線制對稱三相電路，有如下可用：若是三相四線制對稱三相電路，有如下可用：23二表法：測三相三線制功率（無論負載是否對稱）接線：W1電流線圈串接A相，電壓線圈接AC；W2電流線圈串接B相，電壓線圈接BC總功率P=P1+P2二表法：測三相三線制功率（無論負載是否對稱）24三表法—測三相四線制不對稱功率：P=P1+P2+P3三表法—測三相四線制不對稱功率：P=P1+P2+P325三、功率因素表的使用三、功率因素表的使用261、簡介功率因數指在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（ψ）的余弦叫做功率因數，用符號COSψ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即：COSψ=P/S。單相交流電路或電壓對稱負載平衡的三相交流電路中測量功率因數的儀表。單相表在頻率不同時會影響讀數準確性。常見的有電動系、鐵磁電動系、電磁系和變換器式等幾種。

1、簡介272、原理2、原理28采用電動系電表測量機構的單相功率因數表原理見上圖，其可動部分由兩個互相垂直的動圈組成。動圈1與電阻器R串聯(lián)后接以電源電壓U,并和通以負載電流I的固定線圈(靜圈)組合,相當于一個功率表，從而使可動部分受到一個與功率UIcosφ和偏轉角正弦sinα的乘積成正比的力矩M1,M1=K1UIcosφsinα。K1為系數，cosφ為負載功率因數。動圈2與電感器L（或電容器C）串聯(lián)后接以電源電壓U,并與靜圈組合，相當于無功功率表，從而使可動部分受到一個與無功功率UIsinφ和偏轉角余弦cosα的乘積成正比的力矩M2,M2=K2UIsinφ;cosα。K2為系數。對純電阻負載,φ＝0°,M2=0，電表可動部分在M1的作用下,指針轉到φ＝0°即cosφ＝1的標度處。對純電容負載,φ=90°,M1=0,電表可動部分在M2的作用下,指針逆時針轉到φ＝90°即cosφ＝0（容性）的標度處。對純電感負載，由于靜圈電流I及力矩M2改變了方向，電表可動部分在M2的作用下，指針順時針轉到φ＝90°即cosφ＝0（感性）的標度處。對一般負載,在力矩M1和M2的作用下，指針轉到相應的cosφ值的標度處。應用電動系單相功率因數表可用來測量單相電路的功率因數，也可用來測量中性點接地的對稱三相電路的功率因數，這時電表的電壓端應接相電壓。對中性點不可接地的對稱三相電路，可采用三相功率因數表來測量。采用電動系電表測量機構的單相功率因數表原理見上圖，其可動部分29三相功率因數表是利用AB相電壓與C相電流在功率因數為1時呈90度的原理設計的。指針式功率因數表有四個接線端，兩個電壓接線端輸入線電壓，兩個電流接線端輸入另一相的電流就可以了。功率因數表最中間的數值是1，應該在45度位置，左上面的為超前，右下的為滯后。三相功率因數表是利用AB相電壓與C相電流在功率因數為130四、示波器的使用四、示波器的使用31第二講：電工儀器儀表的使用與維護課件32盡管示波器的型號和規(guī)格很多，但都由四個基本組成部分。電源ACDCGNDY軸系統(tǒng)Y軸放大器Ｙ電子槍Z軸電路Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管X-YX軸放大器鋸齒波發(fā)生器同步觸發(fā)電路ＸEXTsourceINTMODE掃描X軸系統(tǒng)ACDCGNDY軸系統(tǒng)Y軸放大器ＹX-YX軸放大器鋸齒波發(fā)生器同步觸發(fā)電路ＸEXTsourceINTMODE掃描X軸系統(tǒng)電子槍Z軸電路Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管電源1、示波器的基本組成盡管示波器的型號和規(guī)格很多，但都由四個基本組成部分。電源AC33示波器簡介：示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。示波器簡介：34示波器分類：根據用途、結構及性能，示波器一般可分為：（1）通用示波器（2）多束示波器（或稱多線示波器）（3）取樣示波器（4）記憶及存儲示波器（5）特殊示波器（6）特殊示波器（近幾年發(fā)展起來的虛擬儀器）示波器分類：35

示波器組成：顯示電路

顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏3個部分組成。（1）電子槍電子槍用于產生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽極A1、第二陽極A2組成。除燈絲外，其余電極的結構都為金屬圓筒，且它們的軸心都保持在同一軸線上。陰極被加熱后，可沿軸向發(fā)射電子；控制極相對陰極來說是負電位，改變電位可以改變通過控制極小孔的電子數目，也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提高屏上光點亮度，又不降低對電子束偏轉的靈敏度，現(xiàn)代示波管中，在偏轉系統(tǒng)和熒光屏之間還加上一個后加速電極A3。第一陽極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽極上加有一個比第一陽極更高的正電壓。穿過控制極小孔的電子束，在第一陽極和第二陽極高電位的作用下，得到加速，向熒光屏方向作高速運動。由于電荷的同性相斥，電子束會逐漸散開。通過第一陽極、第二陽極之間電場的聚焦作用，使電子重新聚集起來并交匯于一點。適當控制第一陽極和第二陽極之間電位差的大小，便能使焦點剛好落在熒光屏上，顯現(xiàn)一個光亮細小的圓點。改變第一陽極和第二陽極之間的電位差，可起調節(jié)光點聚焦的作用，這就是示波器的“聚焦”和“輔助聚焦”調節(jié)的原理。第三陽極是示波管錐體內部涂上一層石墨形成的，通常加有很高的電壓，它有三個作用：①使穿過偏轉系統(tǒng)以后的電子進一步加速，使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏，以獲得足夠的亮度；②石墨層涂在整個錐體上，能起到屏蔽作用；③電子束轟擊熒光屏會產生二次電子，處于高電位的A3可吸收這些電子。示波器組成：36

示波器組成：顯示電路

(2)偏轉系統(tǒng)示波管的偏轉系統(tǒng)大都是靜電偏轉式，它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。當電子在偏轉板之間運動時，如果偏轉板上沒有加電壓，偏轉板之間無電場，離開第二陽極后進入偏轉系統(tǒng)的電子將沿軸向運動，射向屏幕的中心。如果偏轉板上有電壓，偏轉板之間則有電場，進入偏轉系統(tǒng)的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的指定位置。如果兩塊偏轉板互相平行，并且它們的電位差等于零，那么通過偏轉板空間的，具有速度υ的電子束就會沿著原方向（設為軸線方向）運動，并打在熒光屏的坐標原點上。如果兩塊偏轉板之間存在著恒定的電位差，則偏轉板間就形成一個電場，這個電場與電子的運動方向相垂直，于是電子就朝著電位比較高的偏轉板偏轉。這樣，在兩偏轉板之間的空間，電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最后，電子降落在熒光屏上的A點，這個A點距離熒光屏原點（0）有一段距離，這段距離稱為偏轉量，用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理，在水平偏轉板上加有直流電壓時，也發(fā)生類似情況，只是光點在水平方向上偏轉。示波器組成：37

示波器組成：顯示電路

（3）熒光屏熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來，以便觀察。在示波器的熒光屏內壁涂有一層發(fā)光物質，因而，熒光屏上受到高速電子沖擊的地點就顯現(xiàn)出熒光。此時光點的亮度決定于電子束的數目、密度及其速度。改變控制極的電壓時，電子束中電子的數目將隨之改變，光點亮度也就改變。在使用示波器時，不宜讓很亮的光點固定出現(xiàn)在示波管熒光屏一個位置上，否則該點熒光物質將因長期受電子沖擊而燒壞，從而失去發(fā)光能力。涂有不同熒光物質的熒光屏，在受電子沖擊時將顯示出不同的顏色和不同的余輝時間，通常供觀察一般信號波形用的是發(fā)綠光的，屬中余輝示波管，供觀察非周期性及低頻信號用的是發(fā)橙黃色光的，屬長余輝示波管；供照相用的示波器中，一般都采用發(fā)藍色的短余輝示波管。示波器組成：38

示波器組成：垂直（Y軸）放大電路由于示波管的偏轉靈敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V（約12V電壓產生1cm的偏轉量），所以一般的被測信號電壓都要先經過垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉板上，以得到垂直方向的適當大小的圖形。水平（X軸）放大電路由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經過水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉板上，以得到水平方向適當大小的圖形。示波器組成：39

示波器組成：掃描與同步電路掃描電路產生一個鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續(xù)可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時間成正比的水平位移，即形成時間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展現(xiàn)在熒光屏上。電源供給電路電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。由示波器的原理功能方框圖可見，被測信號電壓加到示波器的Y軸輸入端，經垂直放大電路加于示波管的垂直偏轉板。示波管的水平偏轉電壓，雖然多數情況都采用鋸齒電壓（用于觀察波形時），但有時也采用其它的外加電壓（用于測量頻率、相位差等時），因此在水平放大電路輸入端有一個水平信號選擇開關，以便按照需要選用示波器內部的鋸齒波電壓，或選用外加在X軸輸入端上的其它電壓來作為水平偏轉電壓。示波器組成：40電子槍Y軸偏轉熒光加速聚焦示波管++++（1）電子束在電場中的偏轉原理偏轉板上有/無電壓時2、示波器的工作原理電子槍Y軸偏轉熒加速聚焦示波管++++（1）電子束在電場中的41X軸上加掃描信號（鋸齒波電壓）（2）示波器的顯示原理(波形圖）tUxUyt電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管X軸上加掃描信號（鋸齒波電壓）（2）示波器的顯示原理(波形圖42Ｘ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，（3）示波器的顯示原理（李薩茹圖形）電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管UxUyfxfy=11::jxy=/4jpＸ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，（3）示波器的顯示原理（李薩茹圖形43Ｘ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，UxUy電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管（3）示波器的顯示原理（李薩茹圖形）fxfy=21::jxy=j/2pＸ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，UxUy電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒加44

CA8020A雙蹤四線示波器：1、特點：（1）交替掃描擴展功能可同時觀察掃描擴展和未被擴展的波形，實現(xiàn)雙蹤四線顯示；（2）峰值自動同步功能可在多數情況下無需調節(jié)電平旋鈕就能獲得同步波形；（3）釋擬控制功能可以方便地觀察多重復周期的雙重波形；（4）具有電視信號同步功能；（5）交替觸發(fā)功能可以觀察兩個頻率不相關的信號波形。2、操作及使用CA8020A雙蹤四線示波器：45示波器的使用視頻示波器的使用視頻46五、晶體管特性圖示儀五、晶體管特性圖示儀471、簡介晶體管特性圖示儀是以通用電子測量儀器為技術基礎，以半導體器件為測量對象的電子儀器。它能在示波管熒光屏上直接顯示各種晶體管的特性曲線，由于它具有使用方便、波形顯示直觀等優(yōu)點，是目前使用極為廣泛的圖示儀。用它可以測試晶體三極管（NPN型和PNP型）的共發(fā)射極、共基極電路的輸入特性、輸出特性；測試各種反向飽和電流和擊穿電壓，還可以測量場效管、穩(wěn)壓管、二極管、單結晶體管、可控硅等器件的各種參數。常用的圖示儀有JT-1型和XJ4810型。下面以XJ4810型晶體特性圖示儀為例介紹晶體管圖示儀的使用方法。1、簡介48第二講：電工儀器儀表的使用與維護課件49

XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能介紹1.集電極電源極性按鈕，極性可按面板指示選擇。2.集電極峰值電壓保險絲：1.5A。3.峰值電壓%：峰值電壓可在0～10V、0～50V、0～100V、0～500V之連續(xù)可調，面板上的標稱值是近似值，參考用。4.功耗限制電阻：它是串聯(lián)在被測管的集電極電路中，限制超過功耗，亦可作為被測半導體管集電極的負載電阻。5.峰值電壓范圍：分0～10V/5A、0～50V/1A、0～100V/0.5A、0～500V/0.1A四擋。當由低擋改換高擋觀察半導體管的特性時，須先將峰值電壓調到零值，換擋后再按需要的電壓逐漸增加，否則容易擊穿被測晶體管。AC擋的設置專為二極管或其他元件的測試提供雙向掃描，以便能同時顯示器件正反向的特性曲線。6.電容平衡：由于集電極電流輸出端對地存在各種雜散電容，都將形成電容性電流，因而在電流取樣電阻上產生電壓降，造成測量誤差。為了盡量減小電容性電流，測試前應調節(jié)電容平衡，使容性電流減至最小。7.輔助電容平衡：是針對集電極變壓器次級繞組對地電容的不對稱，而再次進行電容平衡調節(jié)。8.電源開關及輝度調節(jié)：旋鈕拉出，接通儀器電源，旋轉旋鈕可以改變示波管光點亮度。9.電源指示：接通電源時燈亮。10.聚焦旋鈕：調節(jié)旋鈕可使光跡最清晰。XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能介紹5011.熒光屏幕：示波管屏幕，外有座標刻度片。12.輔助聚焦：與聚焦旋鈕配合使用。13.Y軸選擇（電流/度）開關：具有22擋四種偏轉作用的開關?？梢赃M行集電極電流、基極電壓、基極電流和外接的不同轉換。14.電流/度×0.1倍率指示燈：燈亮時，儀器進入電流/度×0.1倍工作狀態(tài)。15.垂直移位及電流/度倍率開關：調節(jié)跡線在垂直方向的移位。旋鈕拉出，放大器增益擴大10倍，電流/度各擋IC標值×0.1，同時指示燈14亮.16.Y軸增益：校正Y軸增益。17.X軸增益：校正X軸增益。18.顯示開關：分轉換、接地、校準三擋，其作用是：⑴轉換：使圖像在Ⅰ、Ⅲ象限內相互轉換，便于由NPN管轉測PNP管時簡化測試操作。⑵接地：放大器輸入接地，表示輸入為零的基準點。⑶校準：按下校準鍵，光點在X、Y軸方向移動的距離剛好為10度，以達到10度校正目的。19.X軸移位：調節(jié)光跡在水平方向的移位。20.X軸選擇（電壓/度）開關：可以進行集電極電壓、基極電流、基極電壓和外接四種功能的轉換，共17擋。第二講：電工儀器儀表的使用與維護課件5121.“級/簇”調節(jié)：在0～10的范圍內可連續(xù)調節(jié)階梯信號的級數。22.調零旋鈕：測試前，應首先調整階梯信號的起始級零電平的位置。當熒光屏上已觀察到基極階梯信號后，按下測試臺上選擇按鍵“零電壓”，觀察光點停留在熒光屏上的位置，復位后調節(jié)零旋鈕，使階梯信號的起始級光點仍在該處，這樣階梯信號的零電位即被準確校正。23.階梯信號選擇開關：可以調節(jié)每級電流大小注入被測管的基極，作為測試各種特性曲線的基極信號源，共22擋。一般選用基極電流/級，當測試場效應管時選用基極源電壓/級。24.串聯(lián)電阻開關：當階梯信號選擇開關置于電壓/級的位置時，串聯(lián)電阻將串聯(lián)在被測管的輸入電路中。25.重復－－關按鍵：彈出為重復，階梯信號重復出現(xiàn)；按下為關，階梯信號處于待觸發(fā)狀態(tài)。26.階梯信號待觸發(fā)指示燈：重復按鍵按下時燈亮，階梯信號進入待觸發(fā)狀態(tài)。27.單簇按鍵開關：單簇的按動其作用是使預先調整好的電壓（電流）/級，出現(xiàn)一次階梯信號后回到等待觸發(fā)位置，因此可利用它瞬間作用的特性來觀察被測管的各種極限特性。28.極性按鍵：極性的選擇取決于被測管的特性。29.測試臺：其結構如圖A-24所示。30.測試選擇按鍵：21.“級/簇”調節(jié)：在0～10的范圍內可連續(xù)調節(jié)階梯信號52

30.測試選擇按鍵：⑴“左”、“右”、“二簇”：可以在測試時任選左右兩個被測管的特性，當置于“二簇”時，即通過電子開關自動地交替顯示左右二簇特性曲線，此時“級/簇”應置適當位置，以利于觀察。二簇特性曲線比較時，請不要誤按單簇按鍵。⑵“零電壓”鍵：按下此鍵用于調整階梯信號的起始級在零電平的位置，見（22）項。⑶“零電流”鍵：按下此鍵時被測管的基極處于開路狀態(tài)，即能測量ICEO特性。31、32.左右測試插孔：插上專用插座（隨機附件），可測試F1、F2型管座的功率晶體管。33、34、35.晶體管測試插座。36.二極管反向漏電流專用插孔（接地端）。在儀器右側板上分布有圖A-25所示的旋鈕和端子：37.二簇移位旋鈕：在二簇顯示時，可改變右簇曲線的位置，更方便于配對晶體管各種參數的比較。38.Y軸信號輸入：Y軸選擇開關置外接時，Y軸信號由此插座輸入。39.X軸信號輸入：X軸選擇開關置外接時，X軸信號由此插座輸入。40.校準信號輸出端：1V、0.5V校準信號由此二孔輸出。

30.測試選擇按鍵：53高級維修電工培訓課程高級維修電工培訓課程54第二講：電工儀器儀表的

使用與維護一、電橋二、功率表三、功率因素表四、示波器五、晶體管特性圖示儀第二講：電工儀器儀表的

使用與維護一、55一、電橋的使用一、電橋的使用56簡介電橋是利用比較法進行電磁測量的一種電路連接方式，它不僅可以測量很多電學量，如電阻、電容、電感等，而且配合不同的傳感器件，可以測量很多的非電學量，如溫度、壓力等。實驗室里常用的電橋有惠斯通電橋（單臂電橋）和開爾文電橋（雙臂電橋）兩種。前者一般用于測量中高值電阻；后者用于測量1歐姆以下的低值或超低值電阻。采用電橋法測量電阻具有操作簡單、讀數方便、準確度高、對電源的穩(wěn)定性要求不高等優(yōu)點。簡介57單臂電橋工作原理圖1電橋原理圖比率臂電橋平衡的條件:相鄰兩臂電阻之比相等，或對邊兩臂電阻之積相等。C－倍率測量臂測：比較臂知：單臂電橋工作原理圖1電橋原理圖比率臂電橋平衡的條件:C58

電橋平衡的調節(jié)方法

1）固定R1/R2，

改變RS

2）固定RS，改變R1/R2電橋平衡的調節(jié)方法1）固定R1/R2，59直流單臂電橋的準確度分為八個等級：0.01、0.02、0.05、0.14、0.2、1.0、1.5、2.0直流單臂電橋的準確度分為八個等級：0.01、0.02、0.060檢流計圖2AC-5型直流指針式檢流計

檢流計圖2AC-5型直流指針式檢流計61QJ23箱式電橋QJ23箱式電橋62QJ23

箱式電橋圖3QJ23箱式電橋面板圖

QJ23箱式電橋圖3QJ23箱式電橋面板圖63單臂電橋的使用：1、使用前先將檢流計的鎖扣打開，并調節(jié)調零器使指針位于機械零點。2、將被測電阻接在電橋RX的接線柱上，注意要求連接導線較初較短且要擰緊（減小連接線電阻和接觸電阻）3、根據被測電阻RX的估值，選擇合理地比例臂的數值。4、在進行測量時應先接通電源按鈕。操作時先粗調按鈕，調節(jié)比例臂電阻；待檢流計為零后再按細調按鈕，再次調節(jié)比較臂的電阻，待檢流計為零后讀取電橋上的數字。5、電橋接通后，如果指針向“+”方向偏轉，則需要增加比較臂的電阻；反之若指針向“-”方向偏轉，則減小比較臂的電阻。6、電橋使用完畢后，先拆除或切斷電源，然后拆除被測電阻，將檢流計的鎖扣鎖上，以防止檢流計在搬動過程中損壞。單臂電橋的使用：64單臂電橋的使用注意事項：1、一是倍率選擇要合理，必須在RS盤上至少讀出四位有效數字；2、二是要事先對待測電阻的阻值有一個大概的了解，以便在通電之前，能粗調C和RS，使電橋接近平衡狀態(tài)。QJ23電橋的使用視頻單臂電橋的使用注意事項：QJ23電橋的使用視頻65二、功率表的使用二、功率表的使用66測量電功率的儀表—功率表（瓦特表）：指針儀表直流電路和交流電路中的功率分別為P=UI和P=UIcosφ﹐U，I為負載電壓和電流，φ為電流相量與相量間夾角﹐cosφ為功率因數。測量電功率的儀表—功率表（瓦特表）：指針儀表67單相電動系功率表的接線原理M=kI1I2cosφ

單相電動系功率表681、結構固定部分—兩個固定線圈活動部分—活動線圈、指針、阻尼翼片、游絲等。2、工作原理—根據通電固定線圈的磁場與通電活動線圈相互作用產生轉動力矩的原理制成的。固定線圈與負載串聯(lián)反映負載電流?；顒泳€圈串聯(lián)一附加電阻再與負載并聯(lián)反映負載電壓。改變與動圈串聯(lián)的電阻值﹐可改變電壓量程﹐將靜圈的兩線圈由串聯(lián)改為并聯(lián)﹐可擴大電流量程。1、結構69功率表的接線：功率表的正確接法必須遵守“發(fā)電機端”的接線規(guī)則。1)功率表標有“*”號的電流端必須接至電源的一端，而另一端則接至負載端。電流線圈是串聯(lián)接入電路的。2)功率表上標有“*”號的電壓端子可接電流端的任一端而另一端子則并聯(lián)至負載的另一端。功率表的電壓支路是并聯(lián)接入電路的。a)

電壓線圈前接法適用于負載電阻較大（電流較?。┑那闆r。b)

電壓線圈后接法適用于負載電阻較?。娏鬏^大）的情況。功率表的接線：70保證2線圈電流都從電源端“*”流入。保證2線圈電流都從電源端“*”流入。71為什么要把標有“*”號的端子連在一起呢？這兩個端子稱為對應端。它們的用途是﹕①如將對應端按圖中所示接在一起﹐則當功率表的指針正向偏轉時﹐表示能量由左向右傳送﹔若指針反向偏轉﹐表示能量由右向左傳送﹔②電流線圈的任一接線端應與電壓線圈標有“*”符號的接線端連接﹐這樣線圈間電位比較接近﹐可減小其間的寄生電容電流和靜電力﹐保證功率表的準確度和安全。為什么要把標有“*”號的端子連在一起呢？72正確的接法適合于阻抗值較大的情況Z**WZ**W正確的接法適合于阻抗值較小的情況*Z*W**W~正確的接法電能從右向左流動儀表指針可能反向偏轉功率表的同名端——電壓、電流支路接線端子各標有*的端子。1.若要求電壓端子與電流端子相連接，只能是標有同名端的

電壓端子與電流端子相連接。2.功率表指針正偏時，電能從電流端子的標有同名端一側流向另一側。作用有二個正確的接法Z**WZ**W正確的接法*Z*W**W~正確的接73

WAV**電壓、電流量程的選擇要保證其電壓、電流不應超過表計的電壓、電流量程。為防止功率表的電壓線圈和電流線圈過載，用功率表測功率時，一般要接入相應的電壓表和電流表。如右圖所示。功率表的讀數UN——功率表的電壓量程；IN——功率表的電流量程；m——功率表標尺的滿刻度讀數功率表的量程：cosφ＝1時，U、I均為額定值時的乘積WAV**電壓、電流量程的選擇要保74三相功率的測量A、對三相四線制系統(tǒng)，測三相平均功率的接線如圖所示。它的接線特點是每個功率表所接的電壓均是以中線N為參考點，三個功率表WAN，WBN和WCN的讀數分別為PAN，PBN和PCN，可用式表示。PAN=UANIAcos?PBN=UBNIBcos?

PCN=UCNICcos?P=PAN+PBN+PCN三相功率的測量A、對三相四線制系統(tǒng)，測三相平均功率的接線如圖75若是三相四線制對稱三相電路，有如下可用：若是三相四線制對稱三相電路，有如下可用：76二表法：測三相三線制功率（無論負載是否對稱）接線：W1電流線圈串接A相，電壓線圈接AC；W2電流線圈串接B相，電壓線圈接BC總功率P=P1+P2二表法：測三相三線制功率（無論負載是否對稱）77三表法—測三相四線制不對稱功率：P=P1+P2+P3三表法—測三相四線制不對稱功率：P=P1+P2+P378三、功率因素表的使用三、功率因素表的使用791、簡介功率因數指在交流電路中，電壓與電流之間的相位差（ψ）的余弦叫做功率因數，用符號COSψ表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即：COSψ=P/S。單相交流電路或電壓對稱負載平衡的三相交流電路中測量功率因數的儀表。單相表在頻率不同時會影響讀數準確性。常見的有電動系、鐵磁電動系、電磁系和變換器式等幾種。

1、簡介802、原理2、原理81采用電動系電表測量機構的單相功率因數表原理見上圖，其可動部分由兩個互相垂直的動圈組成。動圈1與電阻器R串聯(lián)后接以電源電壓U,并和通以負載電流I的固定線圈(靜圈)組合,相當于一個功率表，從而使可動部分受到一個與功率UIcosφ和偏轉角正弦sinα的乘積成正比的力矩M1,M1=K1UIcosφsinα。K1為系數，cosφ為負載功率因數。動圈2與電感器L（或電容器C）串聯(lián)后接以電源電壓U,并與靜圈組合，相當于無功功率表，從而使可動部分受到一個與無功功率UIsinφ和偏轉角余弦cosα的乘積成正比的力矩M2,M2=K2UIsinφ;cosα。K2為系數。對純電阻負載,φ＝0°,M2=0，電表可動部分在M1的作用下,指針轉到φ＝0°即cosφ＝1的標度處。對純電容負載,φ=90°,M1=0,電表可動部分在M2的作用下,指針逆時針轉到φ＝90°即cosφ＝0（容性）的標度處。對純電感負載，由于靜圈電流I及力矩M2改變了方向，電表可動部分在M2的作用下，指針順時針轉到φ＝90°即cosφ＝0（感性）的標度處。對一般負載,在力矩M1和M2的作用下，指針轉到相應的cosφ值的標度處。應用電動系單相功率因數表可用來測量單相電路的功率因數，也可用來測量中性點接地的對稱三相電路的功率因數，這時電表的電壓端應接相電壓。對中性點不可接地的對稱三相電路，可采用三相功率因數表來測量。采用電動系電表測量機構的單相功率因數表原理見上圖，其可動部分82三相功率因數表是利用AB相電壓與C相電流在功率因數為1時呈90度的原理設計的。指針式功率因數表有四個接線端，兩個電壓接線端輸入線電壓，兩個電流接線端輸入另一相的電流就可以了。功率因數表最中間的數值是1，應該在45度位置，左上面的為超前，右下的為滯后。三相功率因數表是利用AB相電壓與C相電流在功率因數為183四、示波器的使用四、示波器的使用84第二講：電工儀器儀表的使用與維護課件85盡管示波器的型號和規(guī)格很多，但都由四個基本組成部分。電源ACDCGNDY軸系統(tǒng)Y軸放大器Ｙ電子槍Z軸電路Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管X-YX軸放大器鋸齒波發(fā)生器同步觸發(fā)電路ＸEXTsourceINTMODE掃描X軸系統(tǒng)ACDCGNDY軸系統(tǒng)Y軸放大器ＹX-YX軸放大器鋸齒波發(fā)生器同步觸發(fā)電路ＸEXTsourceINTMODE掃描X軸系統(tǒng)電子槍Z軸電路Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管電源1、示波器的基本組成盡管示波器的型號和規(guī)格很多，但都由四個基本組成部分。電源AC86示波器簡介：示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。示波器簡介：87示波器分類：根據用途、結構及性能，示波器一般可分為：（1）通用示波器（2）多束示波器（或稱多線示波器）（3）取樣示波器（4）記憶及存儲示波器（5）特殊示波器（6）特殊示波器（近幾年發(fā)展起來的虛擬儀器）示波器分類：88

示波器組成：顯示電路

顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管，是示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統(tǒng)和熒光屏3個部分組成。（1）電子槍電子槍用于產生并形成高速、聚束的電子流，去轟擊熒光屏使之發(fā)光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽極A1、第二陽極A2組成。除燈絲外，其余電極的結構都為金屬圓筒，且它們的軸心都保持在同一軸線上。陰極被加熱后，可沿軸向發(fā)射電子；控制極相對陰極來說是負電位，改變電位可以改變通過控制極小孔的電子數目，也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提高屏上光點亮度，又不降低對電子束偏轉的靈敏度，現(xiàn)代示波管中，在偏轉系統(tǒng)和熒光屏之間還加上一個后加速電極A3。第一陽極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽極上加有一個比第一陽極更高的正電壓。穿過控制極小孔的電子束，在第一陽極和第二陽極高電位的作用下，得到加速，向熒光屏方向作高速運動。由于電荷的同性相斥，電子束會逐漸散開。通過第一陽極、第二陽極之間電場的聚焦作用，使電子重新聚集起來并交匯于一點。適當控制第一陽極和第二陽極之間電位差的大小，便能使焦點剛好落在熒光屏上，顯現(xiàn)一個光亮細小的圓點。改變第一陽極和第二陽極之間的電位差，可起調節(jié)光點聚焦的作用，這就是示波器的“聚焦”和“輔助聚焦”調節(jié)的原理。第三陽極是示波管錐體內部涂上一層石墨形成的，通常加有很高的電壓，它有三個作用：①使穿過偏轉系統(tǒng)以后的電子進一步加速，使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏，以獲得足夠的亮度；②石墨層涂在整個錐體上，能起到屏蔽作用；③電子束轟擊熒光屏會產生二次電子，處于高電位的A3可吸收這些電子。示波器組成：89

示波器組成：顯示電路

(2)偏轉系統(tǒng)示波管的偏轉系統(tǒng)大都是靜電偏轉式，它由兩對相互垂直的平行金屬板組成，分別稱為水平偏轉板和垂直偏轉板。分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。當電子在偏轉板之間運動時，如果偏轉板上沒有加電壓，偏轉板之間無電場，離開第二陽極后進入偏轉系統(tǒng)的電子將沿軸向運動，射向屏幕的中心。如果偏轉板上有電壓，偏轉板之間則有電場，進入偏轉系統(tǒng)的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的指定位置。如果兩塊偏轉板互相平行，并且它們的電位差等于零，那么通過偏轉板空間的，具有速度υ的電子束就會沿著原方向（設為軸線方向）運動，并打在熒光屏的坐標原點上。如果兩塊偏轉板之間存在著恒定的電位差，則偏轉板間就形成一個電場，這個電場與電子的運動方向相垂直，于是電子就朝著電位比較高的偏轉板偏轉。這樣，在兩偏轉板之間的空間，電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最后，電子降落在熒光屏上的A點，這個A點距離熒光屏原點（0）有一段距離，這段距離稱為偏轉量，用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理，在水平偏轉板上加有直流電壓時，也發(fā)生類似情況，只是光點在水平方向上偏轉。示波器組成：90

示波器組成：顯示電路

（3）熒光屏熒光屏位于示波管的終端，它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來，以便觀察。在示波器的熒光屏內壁涂有一層發(fā)光物質，因而，熒光屏上受到高速電子沖擊的地點就顯現(xiàn)出熒光。此時光點的亮度決定于電子束的數目、密度及其速度。改變控制極的電壓時，電子束中電子的數目將隨之改變，光點亮度也就改變。在使用示波器時，不宜讓很亮的光點固定出現(xiàn)在示波管熒光屏一個位置上，否則該點熒光物質將因長期受電子沖擊而燒壞，從而失去發(fā)光能力。涂有不同熒光物質的熒光屏，在受電子沖擊時將顯示出不同的顏色和不同的余輝時間，通常供觀察一般信號波形用的是發(fā)綠光的，屬中余輝示波管，供觀察非周期性及低頻信號用的是發(fā)橙黃色光的，屬長余輝示波管；供照相用的示波器中，一般都采用發(fā)藍色的短余輝示波管。示波器組成：91

示波器組成：垂直（Y軸）放大電路由于示波管的偏轉靈敏度甚低，例如常用的示波管13SJ38J型，其垂直偏轉靈敏度為0.86mm/V（約12V電壓產生1cm的偏轉量），所以一般的被測信號電壓都要先經過垂直放大電路的放大，再加到示波管的垂直偏轉板上，以得到垂直方向的適當大小的圖形。水平（X軸）放大電路由于示波管水平方向的偏轉靈敏度也很低，所以接入示波管水平偏轉板的電壓（鋸齒波電壓或其它電壓）也要先經過水平放大電路的放大以后，再加到示波管的水平偏轉板上，以得到水平方向適當大小的圖形。示波器組成：92

示波器組成：掃描與同步電路掃描電路產生一個鋸齒波電壓。該鋸齒波電壓的頻率能在一定的范圍內連續(xù)可調。鋸齒波電壓的作用是使示波管陰極發(fā)出的電子束在熒光屏上形成周期性的、與時間成正比的水平位移，即形成時間基線。這樣，才能把加在垂直方向的被測信號按時間的變化波形展現(xiàn)在熒光屏上。電源供給電路電源供給電路供給垂直與水平放大電路、掃描與同步電路以及示波管與控制電路所需的負高壓、燈絲電壓等。由示波器的原理功能方框圖可見，被測信號電壓加到示波器的Y軸輸入端，經垂直放大電路加于示波管的垂直偏轉板。示波管的水平偏轉電壓，雖然多數情況都采用鋸齒電壓（用于觀察波形時），但有時也采用其它的外加電壓（用于測量頻率、相位差等時），因此在水平放大電路輸入端有一個水平信號選擇開關，以便按照需要選用示波器內部的鋸齒波電壓，或選用外加在X軸輸入端上的其它電壓來作為水平偏轉電壓。示波器組成：93電子槍Y軸偏轉熒光加速聚焦示波管++++（1）電子束在電場中的偏轉原理偏轉板上有/無電壓時2、示波器的工作原理電子槍Y軸偏轉熒加速聚焦示波管++++（1）電子束在電場中的94X軸上加掃描信號（鋸齒波電壓）（2）示波器的顯示原理(波形圖）tUxUyt電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管X軸上加掃描信號（鋸齒波電壓）（2）示波器的顯示原理(波形圖95Ｘ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，（3）示波器的顯示原理（李薩茹圖形）電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管UxUyfxfy=11::jxy=/4jpＸ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，（3）示波器的顯示原理（李薩茹圖形96Ｘ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，UxUy電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒光加速聚焦示波管（3）示波器的顯示原理（李薩茹圖形）fxfy=21::jxy=j/2pＸ軸、Ｙ軸都加正弦信號時，UxUy電子槍Y軸偏轉X軸偏轉熒加97

CA8020A雙蹤四線示波器：1、特點：（1）交替掃描擴展功能可同時觀察掃描擴展和未被擴展的波形，實現(xiàn)雙蹤四線顯示；（2）峰值自動同步功能可在多數情況下無需調節(jié)電平旋鈕就能獲得同步波形；（3）釋擬控制功能可以方便地觀察多重復周期的雙重波形；（4）具有電視信號同步功能；（5）交替觸發(fā)功能可以觀察兩個頻率不相關的信號波形。2、操作及使用CA8020A雙蹤四線示波器：98示波器的使用視頻示波器的使用視頻99五、晶體管特性圖示儀五、晶體管特性圖示儀1001、簡介晶體管特性圖示儀是以通用電子測量儀器為技術基礎，以半導體器件為測量對象的電子儀器。它能在示波管熒光屏上直接顯示各種晶體管的特性曲線，由于它具有使用方便、波形顯示直觀等優(yōu)點，是目前使用極為廣泛的圖示儀。用它可以測試晶體三極管（NPN型和PNP型）的共發(fā)射極、共基極電路的輸入特性、輸出特性；測試各種反向飽和電流和擊穿電壓，還可以測量場效管、穩(wěn)壓管、二極管、單結晶體管、可控硅等器件的各種參數。常用的圖示儀有JT-1型和XJ4810型。下面以XJ4810型晶體特性圖示儀為例介紹晶體管圖示儀的使用方法。1、簡介101第二講：電工儀器儀表的使用與維護課件102

XJ4810型晶體管特性圖示儀面板功能介