電工電子技術(shù)第九章林平勇

9.1電工測量儀表的分類與型式9.2電流與電壓的測量9.3功率測量9.4萬用表9.5電度表及電能的測量電工測量

第

9

章9.6兆歐表及絕緣電阻的測量第9章小結(jié)9.1

電工測量儀表的分類與型式9.1.1電工測量儀表的分類9.1.2電工測量儀表的型式9.1.3常用電工儀表的選擇9.1.1電工測量儀表的分類1.

根據(jù)被測量的性質(zhì)分類符號被測量儀表名稱電流電流表電壓表電壓電功率電能毫安表千伏表功率表千瓦表電度表AkWVWmAkW·hkV微安表A測量單位安培毫安微安伏特千伏瓦千瓦千瓦時2.

根據(jù)測量儀表的動作原理分類磁電式：整流式：電磁式：電動式：測量直流電壓、電阻。測量交流電壓、電流。測量電壓、電流、電功率、功率因數(shù)、電能等。3.

根據(jù)測量儀表的電流種類分類直流儀表：交流儀表：交直流儀表：測直流量。測交流量。測交、直流量均可。（用或DC表示）（用~

或AC表示）（用

表示）~4.

根據(jù)測量儀表的準(zhǔn)確度分類0.1級,0.2級,0.5級,1.0級,1.5級,2.5級和5.0級七級。0.1級,0.2級作標(biāo)準(zhǔn)儀表，用來校準(zhǔn)其他儀表。0.5級,1.0級,1.5級,2.5級，實(shí)驗(yàn)室常用。9.1.2電工測量儀表的型式一、磁電式儀表1.磁電式儀表結(jié)構(gòu)固定部分：1-馬蹄型磁鐵2-極掌3-圓柱形鐵心活動部分：4-活動線圈5-半軸6-指針7-彈簧?FFNS2.磁電式儀表的工作原理

被測參數(shù)的電流流過活動線圈，載流線圈與磁場相互作用，線圈受力獲得轉(zhuǎn)矩，帶動指針旋轉(zhuǎn)。

指針偏轉(zhuǎn)角度與被測參數(shù)的電流成正比，刻度均勻。磁電式儀表的轉(zhuǎn)矩3.磁電式儀表的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、準(zhǔn)確度高、刻度均勻、功耗低。

缺點(diǎn)：只能測直流、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本低。被測電流二、電磁式儀表1.電磁式儀表結(jié)構(gòu)2.排斥型電磁式儀表的工作原理

被測參數(shù)的電流流過固定線圈時，產(chǎn)生的磁場使固定鐵片和可動鐵片磁化，磁場相互作用使可動部分轉(zhuǎn)動。帶動指針旋轉(zhuǎn)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價格低、能進(jìn)行交、直流測量。缺點(diǎn)：刻度不均勻、準(zhǔn)確度較差。固定部分：1-定線圈2-定鐵片3-轉(zhuǎn)軸活動部分：4-動鐵片6-指針7-阻尼器5-游絲8-平衡錘三、電動式儀表1.電動式儀表結(jié)構(gòu)1-定線圈2-動線圈3-指針4-阻尼器5-游絲6-外盒1234562.電動式儀表的工作原理

定圈中通I1時，建立磁場B1

I1，動圈中通I2時受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?！ぁぁぁぁ1I1I2B1B1FF·····I1I1I2B1B1FF電動式儀表的工作原理

電流I1、I2方向改變時，轉(zhuǎn)矩方向不變。3.電動儀表的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行交、直流測量。缺點(diǎn)：能耗大、價格高、一般用來測功率。9.1.3常用電工儀表的選擇1.儀表類型的選擇

根據(jù)被測量選擇相應(yīng)類型的儀表。2.儀表準(zhǔn)確度的選擇

儀表準(zhǔn)確度等級越高，其測量誤差就越小，價格也越貴，因此，要根據(jù)實(shí)際情況和需要，合理選擇。

儀表準(zhǔn)確度等級

0.10.20.51.01.52.55.0基本誤差%±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0儀表的基本誤差及準(zhǔn)確度

3.儀表內(nèi)阻的選擇

根據(jù)被測量阻抗的大小選擇合適內(nèi)阻的儀表。

電壓表內(nèi)阻應(yīng)盡量大；電流表內(nèi)阻應(yīng)盡量小。9.2

電流與電壓的測量9.2.1電流的測量9.2.2電壓的測量9.2.1電流的測量電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中。擴(kuò)大量程的方法：1.并聯(lián)一個分流器（RfL)(磁電式儀表)A負(fù)載電源IIC+負(fù)載RC電源RfLIfL-IC與

I的關(guān)系為即量程擴(kuò)大倍數(shù)測量機(jī)構(gòu)電阻2.交流電流表通過電流互感器接入負(fù)載電源A鉗型電流表

鉗型電流表主要由電流互感器和電流表組成?？稍诓磺袛嚯娐返那闆r下測量電流，使用方便。數(shù)字式鉗型電流表9.2.2電壓的測量電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路中。擴(kuò)大量程的方法：1.串聯(lián)一個附加電阻（Rfj)量程擴(kuò)大m倍:RC--

測量機(jī)構(gòu)電阻負(fù)載電源VIIC+RCRfjU-RRfj--

附加電阻電壓表直接接入電壓表的擴(kuò)程2.交流電壓表通過電壓互感器接入負(fù)載電源V電壓互感器9.3

功率的測量9.3.1單相交流和直流功率的測量9.3.2三相功率的測量**功率表U75V150V300VI2.5A5A9.3.1單相交流和直流功率的測量2—可動線圈1—固定線圈電動式功率表電路交流功率：直流功率：

兩個線圈的始端（標(biāo)以“”或“*”）負(fù)載+_**IUW單相功率表接線負(fù)載電源負(fù)載+_**IRfjU129.3.2三相功率的測量1.一表法2.二表法（三相對稱負(fù)載）兩表法測三相功率**UW1VWY接或Δ接**W2ZUZZVWN一表法測三相功率*W1*ZUUZVZWVWN*W1**W2**W3*3.三表法4.三相功率表法*三相功率表*VWUIUIWUVW讀數(shù)為三相總功率9.4

萬用表9.4.1模擬式萬用表9.4.2數(shù)字式萬用表萬用表：可測量多種電量。按機(jī)構(gòu)、原理分為：模擬萬用表、數(shù)字萬用表。9.4.1模擬式萬用表

模擬式萬用表主要為磁電式指針萬用表，主要由表頭、測量線路和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成，可用來測量直流電流、直流電壓、交流電壓和電阻等。YX360萬用表共有18個檔位，使用方法如下：使用方法YX360萬用表外形1.

使用前調(diào)整調(diào)零旋鈕，使指針指示在刻度尺零位。2.

利用轉(zhuǎn)換開關(guān)，選擇測量電量及量程。轉(zhuǎn)換開關(guān)如：測量直流電壓。

轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到DCV區(qū)相應(yīng)的量程上，紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“-”插孔，將表筆跨接在被測電路兩端即可。200m1000DCACAPDCVACAACVOHM700200m2m200m200m200202000P20M200hFEA10AV/COMDT-890開關(guān)ONOFFPNPNPNLCD顯示電容插孔輸入插孔hFE插孔DT-890數(shù)字萬用表面板示意圖9.4.2數(shù)字式萬用表量程轉(zhuǎn)換開關(guān)優(yōu)點(diǎn)：讀數(shù)簡單準(zhǔn)確，功能多，測量速度快，輸入阻抗高，功耗低等。電源開關(guān)一、數(shù)字式萬用表的結(jié)構(gòu)原理

核心是數(shù)字電壓表(DVM)，只測直流電壓，其他參數(shù)的測量先經(jīng)過功能變換器。讀數(shù)模擬輸入計(jì)數(shù)器A/D轉(zhuǎn)換Ω/V變換AC/DC變換I/U轉(zhuǎn)換控制電路功能變換器DVM數(shù)字顯示數(shù)字式萬用表一般結(jié)構(gòu)框圖二、DT890數(shù)字式萬用表使用方法測量范圍：

交、直流電壓，交、直流電流，電阻，電容，檢查二極管的導(dǎo)電性能，測量晶體管的電流放大系數(shù)。

1.

電源開關(guān)使用時置于“ON”。

3.

表筆插入相應(yīng)插孔，黑表筆插入“COM”；紅表筆在測量電壓和電阻時，插入“V/”，測量電流時，插入“A”，被測電流大于200mA時，插入“10A”。

2.

轉(zhuǎn)換開關(guān)根據(jù)被測的電量選擇相應(yīng)的功能位；按被測量的大小選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭ｋ娮?00m1000DCACAPDCVACAACVOHM700200m2m200m200m200202000P20M200hFEA10AV/COMDT-890開關(guān)ONOFFPNPNPN200m1000DCACAPDCVACAACVOHM700200m2m200m200m200202000P20M200hFEA10AV/COMDT-890開關(guān)ONOFFPNPNPN200m1000DCACAPDCVACAACVOHM700200m2m200m200m200202000P20M200hFEA10AV/COMDT-890開關(guān)ONOFFPNPNPN4.

直接讀出被測數(shù)據(jù)，當(dāng)被測量超過最大指示值時，顯示“1”

。例如：測量電阻，轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到“OHM”選擇適當(dāng)?shù)牧砍?。讀數(shù)為80歐姆。三、DT890數(shù)字式萬用表使用注意事項(xiàng)

1.

嚴(yán)禁在測量高電壓或大電流時撥動量程開關(guān)。

2.

被測交流電壓、電流頻率應(yīng)在45HZ~500HZ的范圍內(nèi)。3.

嚴(yán)禁帶電測量電阻。

4.

使用完畢，應(yīng)將量程開關(guān)置于電壓最高量程，再關(guān)閉電源。9.5

電度表及電能的測量9.5.1電度表及其接線方式9.5.2電能測量9.5.1電度表及其接線方式按工作原理分為:

感應(yīng)式、電動式、磁電式。一、電度表的分類按接入電源的性質(zhì)分為:

直流、交流電度表。按測量對象分為:

有功電度表、無功電度表。按測電源相數(shù)分為:

單相電度表、三相電度表。

1.

結(jié)構(gòu)二、單相交流電度表的結(jié)構(gòu)及接線主要組成部分有1-電壓線圈2-電流線圈3-轉(zhuǎn)盤4-轉(zhuǎn)軸5-上軸承6-下軸承7-蝸桿8-永久磁鐵9-磁軛及計(jì)量器、支架、外殼、接線端鈕等組成。234567891

當(dāng)電壓線圈和電流線圈通過交變電流時，就有交變的磁通過轉(zhuǎn)盤，產(chǎn)生電磁力，從而使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。計(jì)量器通過齒輪比，把電度表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)榕c之對應(yīng)的電能指示值。234567891

2.

接線順入式接線跳入式接線負(fù)荷相線

**中性線I+_U入出相線

**中性線I+_U負(fù)荷入出

與單相電度表相似，是把兩套或三套單相電度表機(jī)構(gòu)套裝在同一軸上組成，只用一個“積算”機(jī)構(gòu)。三、三相交流電度表的結(jié)構(gòu)及接線

1.

結(jié)構(gòu)

2.

接線負(fù)載

**

**UVWWh二元件電度表接線接線盒9.5.2電能測量

1.

單相有功電能的測量相線中性線入負(fù)載

**入出出接線盒直接接入法

當(dāng)線路電流大于電度表允許電流時，必須通過電流互感器接入。被測電能為：W=KW讀K：電流互感器變比。W讀：電度表讀數(shù)。

2.

三相有功電能的測量用一只單相電度表測其中一相，讀數(shù)乘3。三相不對稱負(fù)載：

用單相電度表測每一相，讀數(shù)相加?；蛑苯佑萌嚯姸缺頊y量。三相對稱負(fù)載：

當(dāng)線路電流大和電壓較大時，必須通過電流互感器和電壓互感器接入。9.6

兆歐表及絕緣電阻的測量9.6.1兆歐表的工作原理9.6.2絕緣電阻的測量9.6.1兆歐表（搖表）的工作原理

主要結(jié)構(gòu)：比率型磁電系測量機(jī)構(gòu)、手搖直流發(fā)電機(jī)。

UG+-RURCI2I1Rj12“屏”“線”“地”手柄

測量原理：當(dāng)U一定時，I1與Rj成反比，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩M1，I2與Rj無關(guān)，產(chǎn)生制動力矩M2。

當(dāng)兩力矩平衡時，表針指示被