電工儀表及測(cè)量1課件

主講人：李飛電工儀表一、電工儀表的概述（一）、電工儀表的分類電工儀表按工作原理分類：磁電系儀表、電動(dòng)系儀表、電磁系儀表、電子系儀表、感應(yīng)系儀表等。按工作電流種類的不同位：直流、交流和交、直流兩用電工儀表等。按電工儀表測(cè)量的準(zhǔn)確度，可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。一、電工儀表的概述（二）、儀表的誤差和準(zhǔn)確度1、誤差產(chǎn)生的原因：儀表結(jié)構(gòu)和制作工藝方面的原因引起誤差，叫基本誤差儀表在非規(guī)定條件下使用而引起的誤差，叫附加誤差。2、誤差的表達(dá)方式：（1）、絕對(duì)誤差△A0絕對(duì)誤差等于儀表測(cè)量指示值A(chǔ)x與被測(cè)量的實(shí)際值A(chǔ)0之間的差值，即△A=Ax-A0一、電工儀表的概述（2）、相對(duì)誤差r，相對(duì)誤差r是指絕對(duì)誤差△A與被測(cè)量實(shí)際值A(chǔ)0之比的百分?jǐn)?shù)，即絕對(duì)誤差△A的單位與被測(cè)量的單位相同。△A為正時(shí)，測(cè)得的值偏大；△A為負(fù)時(shí)，測(cè)得的值偏小r=×100%△AA0一、電工儀表的概述例1：用一只電壓表測(cè)量電壓，讀數(shù)為201V，而標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)（可認(rèn)為是實(shí)際值）為220V。用另一只電壓表測(cè)實(shí)際值為20V的電壓時(shí)，讀數(shù)為20.5V，試求每只表測(cè)量的據(jù)對(duì)誤差和相對(duì)誤差。解：絕對(duì)誤差△A1=Ax1-A01=201-200=+1(V)△A2=Ax2-A02=20.5-20=+0.5(V)相對(duì)誤差r1=×100%=×100%=+0.5%△A1A01+1200r2=×100%=×100%=+2.5%△A2A02+0.520一、電工儀表的概述僅看絕對(duì)誤差值，第一只表測(cè)量的絕對(duì)誤差大于第二只表，但對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響卻比第二只表小些。因?yàn)榈谝恢槐淼南鄬?duì)誤差小，第二只表的相對(duì)誤差大。一、電工儀表的概述（3）、引用誤差rm。引用誤差r是儀表的絕對(duì)誤差△A與該儀表的最大量程值A(chǔ)m之比的百分?jǐn)?shù)，即rm=×100%△AAmAm是儀表的最大量程。計(jì)算引用誤差時(shí)，對(duì)Am取值的規(guī)定是：?jiǎn)蜗驑?biāo)度尺的儀表，為標(biāo)度尺工作部分的上量限；雙向刻度的儀表，為標(biāo)度尺工作部分兩個(gè)上量限絕對(duì)值之和；對(duì)無零位標(biāo)度尺，為標(biāo)度尺工作部分上下量限之差一、電工儀表的概述3、準(zhǔn)確度：通常采用正常工作條件下出現(xiàn)的最大引用誤差來表示儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)，即±K=×100%△AmAmK：儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)△Am儀表在量限內(nèi)可能產(chǎn)生的最大絕對(duì)誤差A(yù)m：儀表的最大量限不同準(zhǔn)確度等級(jí)儀表的基本誤差準(zhǔn)確度等級(jí)0.1級(jí)0.2級(jí)0.5級(jí)1.0級(jí)1.5級(jí)2.5級(jí)5.0級(jí)基本誤差（%）±0.1±0.2±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0一、電工儀表的概述（三）、標(biāo)志符號(hào)及其含義—用途代號(hào)：A—電流表：V—電壓表；

W—功率表；var—無功功率等設(shè)計(jì)序號(hào)系列代號(hào)：C—磁電系；D—電動(dòng)系；L—整流系；G—感應(yīng)系；T—電磁系等外形特征：1—方形；16—槽形；81—圓形；51—矩形（四）、使用儀表的基本要求一、電工儀表的概述1、正確選擇儀表根據(jù)被測(cè)量的性質(zhì)，如直流、交流等選擇儀表的類型。根據(jù)測(cè)量線路及被測(cè)量電路的阻抗大小選擇儀表的內(nèi)阻根據(jù)實(shí)際要求合理地選擇儀表的準(zhǔn)確度根據(jù)被測(cè)量的大小，選用適當(dāng)?shù)牧砍?，?yīng)使被測(cè)量的大小儀表測(cè)量上限的1/2~1/32、正確的接線不同儀表，接線也不同，不能接錯(cuò)。二、常用的電工儀表（一）、萬用表1、萬用表的分類及使用范圍：萬用表分為電磁式和電子式?？梢杂脕頊y(cè)量直流電壓、直流電流、交流電壓和電阻，有的萬用表還可以測(cè)量電感、電容、晶體管β值等二、常用的電工儀表2、結(jié)構(gòu)原理：（1）、表頭：是一只磁電式直流表，本身通過電流甚小，由外部的測(cè)量線路使表中流過的電流不超出量程范圍。表頭上機(jī)構(gòu)調(diào)零器是用來調(diào)節(jié)指針零位用的。?檔調(diào)零器是供測(cè)量電阻時(shí)調(diào)節(jié)零位用的。（2）、測(cè)量線路。萬用表的多種測(cè)量功能是通過測(cè)量線路來實(shí)現(xiàn)的。測(cè)量線路主要由電阻的串并聯(lián)來構(gòu)成分壓和分流電路來實(shí)現(xiàn)不同的電路。二、常用的電工儀表（3）、轉(zhuǎn)換開關(guān)。用來選擇被測(cè)量及量程的開關(guān)，使被測(cè)量接入相應(yīng)的測(cè)量線路。（4）、電源。它是萬用表的直流電源，供測(cè)量無源電路時(shí)使用。（5）、外殼。外殼上裝有兩個(gè)接線柱，既可接入導(dǎo)線也可用表筆插入其孔中作測(cè)量用。紅線筆接“＋”接線柱，黑筆接“－”接線柱。3、使用方法：測(cè)量前檢查指針是否在零位；將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至被測(cè)量種類和量程的位置上；將紅表筆插入“+”接線柱，黑表筆接入“—”接線柱。測(cè)電壓時(shí)將表并接在被測(cè)電路兩端，測(cè)電流時(shí)用導(dǎo)線將萬用表串聯(lián)在被測(cè)電路中，還要注意正負(fù)極。測(cè)電阻時(shí)先估計(jì)一下被測(cè)量電阻值，然后將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到“?”范圍的相應(yīng)量程檔上，將表筆短接，轉(zhuǎn)動(dòng)“?零位調(diào)節(jié)旋鈕”調(diào)整零位，然后就可以測(cè)量。二、常用的電工儀表二、常用的電工儀表4、注意事項(xiàng)：當(dāng)對(duì)被測(cè)量心中無數(shù)時(shí)，可先將量程開關(guān)量程開關(guān)置于大量程位置，然后再轉(zhuǎn)換至適當(dāng)?shù)牧砍躺稀２坏脦щ姕y(cè)量電阻。不得帶電切換量程在測(cè)量前一定要先檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置是否正確。每次測(cè)量完畢將轉(zhuǎn)換開關(guān)放在空擋或交流電壓最大量程位置上。測(cè)晶體管電阻或β值時(shí)，要注意此時(shí)是用萬用表電池的電源，所以要注意極性。在此情況下萬用表的“+”接線柱為內(nèi)部電池的負(fù)極，“－”接線柱為正極。測(cè)電阻時(shí)如表筆短接，而“調(diào)零旋鈕”無法調(diào)整到零位，則可能是電池沒電。測(cè)晶體管正、反向電阻時(shí)應(yīng)將開關(guān)轉(zhuǎn)到×100的位置上；用電阻檔測(cè)點(diǎn)流通、斷時(shí)宜把開關(guān)放在×1的?檔上。讀數(shù)時(shí)要正確選擇刻度，并且眼睛要正視表盤，以減少視差。二、常用的電工儀表（二）、鉗形電流表1、鉗形電流表的結(jié)構(gòu)及工作原理鉗形電流表有一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)-------可張開和閉合的活動(dòng)鐵芯，如圖可在不切斷電路的情況下進(jìn)行電流的測(cè)量。鉗形交流電流表可看作是由單匝穿芯式電流互感器和磁電式電流表（內(nèi)有整流器）或電磁式電流表組成，被測(cè)電路的導(dǎo)線相當(dāng)于互感器的一次繞組，電流互感器的二次繞組與電流表相接。這樣，被測(cè)電路通過的電流使二次繞組產(chǎn)生感生電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而指示出被測(cè)電流數(shù)值。2、使用鉗形電流表的注意事項(xiàng)（1））由于鉗形電流表要接觸被測(cè)線路，所以測(cè)量前一定檢查表的絕緣性能是否良好即外殼無破損，手柄應(yīng)清潔干燥。即外殼無破損，手柄應(yīng)清潔干燥。測(cè)量時(shí)，應(yīng)帶絕緣手套或干凈的線手套。鉗形表不得測(cè)高壓線路的電流，被測(cè)線路的電壓，不得超過鉗形電流表所規(guī)定的額定電壓只限于被測(cè)電路的電壓不超過500V,以防絕緣擊穿和人身觸電。（2）測(cè)量前應(yīng)估計(jì)被測(cè)電流的大小，選擇合適的量程。二、常用的電工儀表二、常用的電工儀表（3）每次測(cè)量只能鉗入一根導(dǎo)線，測(cè)量時(shí)應(yīng)將被測(cè)導(dǎo)線鉗入鉗口中央位置，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，測(cè)量結(jié)束應(yīng)將量程開關(guān)扳到最大位置，以便下次使用。（4）測(cè)量5A一下電流時(shí)，為得到準(zhǔn)確的讀數(shù)，可將被測(cè)導(dǎo)線多繞幾圈，穿入鉗口進(jìn)行測(cè)量，實(shí)際電流數(shù)值應(yīng)為鉗形表讀數(shù)除以放進(jìn)鉗口內(nèi)的導(dǎo)線根數(shù)。（5）測(cè)量時(shí)應(yīng)注意相對(duì)帶電部分的安全距離，以免發(fā)生觸電事故。（三）、接地電阻測(cè)試儀接地電阻測(cè)試儀（俗稱接地絕緣電阻表，根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，一般分為兩類：電位計(jì)式接地電阻表和流比計(jì)式接地電阻表。（1）電位計(jì)式接地電阻表以ZC-8型接地電阻表為例介紹電位式接地電阻表的結(jié)構(gòu)原理。ZC-8型接地電阻表由手搖發(fā)電機(jī)、電流互感器、滑線電阻及檢流計(jì)等組成，其三個(gè)接線端鈕E、P、C，E端鈕連接接地體，P、C端鈕連接相應(yīng)的電位極和電流極，測(cè)接地電阻時(shí)，以兩只接地探針分別作為電壓極和電流極，兩只探針相隔15~20m插入土中，然后用導(dǎo)線接入電阻表的P和C端鈕，被測(cè)的接地體接在E端。二、常用的電工儀表2、使用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量步驟

1）將兩個(gè)接地探針沿接地體輻射方向分別插入距接地體20m、40m的地下，插人深度為400mm，如下圖所示。

2）將接地電阻測(cè)量?jī)x平放于接地體附近，并進(jìn)行接線，接線方法如下：①用最短的專用導(dǎo)線將接地體與接地測(cè)量?jī)x的接線端“E1”（三端鈕的測(cè)量?jī)x）或與C2、”短接后的公共端（四端鈕的測(cè)量?jī)x）相連。②用最長(zhǎng)的專用導(dǎo)線將距接地體40m的測(cè)量探針（電流探針）與測(cè)量?jī)x的接線鈕“C1”相連。③用余下的長(zhǎng)度居中的專用導(dǎo)線將距接地體⒛m的測(cè)量探針（電位探針）與測(cè)量?jī)x的接線端“P1”相連。二、常用的電工儀表二、常用的電工儀表3）將測(cè)量?jī)x水平放置后，檢查檢流計(jì)的指針是否指向中心線，否則調(diào)節(jié)“零位調(diào)整器”使測(cè)量?jī)x指針指向中心線。

4）將“倍率標(biāo)度”（或稱粗調(diào)旋鈕）置于最大倍數(shù)，并慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)柄（指針開始偏移），同時(shí)旋動(dòng)“測(cè)量標(biāo)度盤”（或稱細(xì)調(diào)旋鈕）使檢流計(jì)指針指向中心線。

5）當(dāng)檢流計(jì)的指針接近于平衡時(shí)（指針近于中心線）加快搖動(dòng)轉(zhuǎn)柄，使其轉(zhuǎn)速達(dá)到120r／min以上同時(shí)調(diào)整“測(cè)量標(biāo)度盤”，使指針指向中心線。

6）若“測(cè)量標(biāo)度盤”的讀數(shù)過?。ㄐ∮?）不易讀準(zhǔn)確時(shí)，說明倍率標(biāo)度倍數(shù)過大。此時(shí)應(yīng)將“倍率標(biāo)度”置于較小的倍數(shù)，重新調(diào)整“測(cè)量標(biāo)度盤”使指針指向中心線上并讀出準(zhǔn)確讀數(shù)。7）計(jì)算測(cè)量結(jié)果，即R地＝“倍率標(biāo)度”瀆數(shù)ד測(cè)量標(biāo)度盤”讀數(shù)。二、常用的電工儀表二、常用的電工儀表（四）、兆歐表

1、組成：由手搖發(fā)電機(jī)、外殼和磁電式電流比計(jì)組成。

2、使用注意事項(xiàng)兆歐表應(yīng)水平放置，并應(yīng)遠(yuǎn)離外界磁場(chǎng)。應(yīng)使用表計(jì)專用的測(cè)量線，或絕緣強(qiáng)度較高的兩根單芯多股軟線，不應(yīng)使用絞型軟線。測(cè)量前，應(yīng)對(duì)兆歐表進(jìn)行開路試驗(yàn)和短路試驗(yàn)。開路試驗(yàn)，即兆歐表的兩根測(cè)量線不接觸任何物體時(shí)，儀表的指針應(yīng)指示在“∞”的位置上。短路試驗(yàn)，即將兩根測(cè)量線迅速接觸的瞬間，儀表的指針應(yīng)指示在“0”的位置。被測(cè)得電氣設(shè)備必須與電源斷開，在測(cè)量中禁止他人接近設(shè)備。測(cè)量前必須將被測(cè)得設(shè)備對(duì)地放電，特別是電容式的電氣設(shè)備，如電纜以及電容器等。測(cè)量前，應(yīng)先了解周圍環(huán)境的溫度和濕度。當(dāng)濕度過大時(shí)，應(yīng)考慮接用屏蔽線，測(cè)量時(shí)應(yīng)記錄溫度。使用兆歐表時(shí)，接線應(yīng)正確。兆歐表的“線路”或標(biāo)有“L”的端子，結(jié)唄測(cè)設(shè)備的“相”；“接地”或標(biāo)有“E”的端子，接別測(cè)設(shè)備的地線；“屏蔽”或標(biāo)有“G”的端子，接屏蔽線，以減少因被測(cè)物表面泄露電流引起的誤差。測(cè)量時(shí)，順時(shí)針搖動(dòng)兆歐表的搖把，使轉(zhuǎn)速逐漸達(dá)到120r/min，待調(diào)速器發(fā)生滑動(dòng)后，即可得到穩(wěn)定的讀數(shù)，一般讀取1min后穩(wěn)定值。測(cè)量電容性電氣設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)在取得穩(wěn)定讀數(shù)后，先取下測(cè)量線，再停止搖動(dòng)搖把，測(cè)完后立即對(duì)被測(cè)電氣設(shè)備進(jìn)行放電。二、常用的電工儀表二、常用的電工儀表（一）接地電阻測(cè)量?jī)x的作用和組成：接地電阻測(cè)量?jī)x式用來測(cè)量接地裝置接地電阻和土壤電阻率的攜帶式儀表。由手搖發(fā)電機(jī)、電流互感器、滑線電阻及檢流計(jì)等組成，全部置于一個(gè)鋁合金鑄成的外殼內(nèi)。其表面有三個(gè)（”E”、“P”、“C”）或有四個(gè)端鈕（C1“、”P1”“P2””C2”）。（二）使用方法及注意事項(xiàng)：將儀器平放在適當(dāng)位置，把被測(cè)接地裝置的接地引下線斷開并與儀表的“E”的接線柱相連；在距接地極E’為20m處插入電位探針P‘，在距P’為20m處插入電流探針C‘，并使E’P‘C’在一條直線上。并用絕緣導(dǎo)線將電位探針P‘與P接線柱相連，電流探針C’和C接線柱相連。使用前檢查檢流計(jì)的指針式否在中心線上，如不在中心線上，可用零位調(diào)整器調(diào)整。二、常用的電工儀表將“倍率標(biāo)度”置于最大倍數(shù)，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)的搖把，同時(shí)旋動(dòng)“測(cè)量標(biāo)度盤”，使檢流計(jì)的指針指向中心線。當(dāng)檢流計(jì)的指針接近平衡時(shí)，再加快搖動(dòng)轉(zhuǎn)速使其達(dá)到120r/min，并同時(shí)調(diào)整“測(cè)量標(biāo)度盤”，使指針穩(wěn)定的指于中心線上。如果“測(cè)量標(biāo)度盤”的讀數(shù)小于1，應(yīng)將“倍率標(biāo)度置于較小的倍數(shù)，再重新調(diào)整”測(cè)量標(biāo)度盤“，以便得到正確的讀數(shù)。用”測(cè)量標(biāo)度盤“的讀數(shù)乘以”倍率標(biāo)度“的倍數(shù)即為所測(cè)得接地電阻值。當(dāng)檢流計(jì)的靈敏度過高時(shí)，可將電位探針插入土壤中的深度調(diào)淺一些；當(dāng)靈敏度不夠時(shí)，可沿電位探針和電流探針出注入水濕潤(rùn)。當(dāng)接地極E’和電流探針C‘之間的距離大于20m時(shí)，或電位探針P’的位置插在偏離E‘、C’間的距離小于20m時(shí)，則應(yīng)將電位探針P‘正確地插于E’和C‘的直線中間。三、直流電流表和電壓表1、工作原理直流電流表和電壓表的測(cè)量機(jī)構(gòu)屬于磁電式。磁電式測(cè)量機(jī)構(gòu)的磁場(chǎng)是永久磁鐵產(chǎn)生的，線圈和轉(zhuǎn)軸上的指針一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與反作用彈簧的制動(dòng)力矩平衡時(shí)，可動(dòng)部分即停留在某一位置，指針偏轉(zhuǎn)的角度與通過線圈電流的大小成正比。因此，磁電式測(cè)量機(jī)構(gòu)可以制成電流表。由歐姆定律