常用的電工儀表及安全使用

常用電工儀表及平安使用電工儀表的種類電測量指示儀表的組成及根本原理電工儀表的種類1測量各種電磁量的儀表、儀器統(tǒng)稱為電工儀表；電工儀表不僅可測量電磁量，通過相應的變換器可測量非電量；指示儀表、記錄儀表按測量方法電測量指示儀表比較儀器按技術(shù)類型模擬儀表數(shù)字儀表智能儀表電工儀表的種類2電測量指示儀表：電表量指示儀表又稱直讀儀表，各種交直流電流表、電壓表、功率表、萬用表、多系電測量指示儀表。比較儀器：用比較法測量的儀表，如各類電橋測量儀表。電工儀表的種類3按準確度等級可分為：０.1、０.2、０.5、１.0、１.5、２.5、５.0七級。按使用環(huán)境條件按外殼防護性能按儀表防御外界磁場或電場影響的性能按讀數(shù)裝置：可分為指針式、光指示式按使用方式：可分為安裝式、可攜式等按工作原理：分為磁電系、電磁系、電動系、感應系、靜電系、整流系、數(shù)字式等。電測量儀表的主要技術(shù)性能在國家標準中規(guī)定了各類儀表技術(shù)性能，主要指標有：儀表靈敏度儀表誤差儀表的阻尼時間機表的功率損耗儀表的鞏固性與可靠性電工儀表的外表標記和型號定義電工儀表的外表標記型號定義開關(guān)板式儀表的型號組成攜帶式儀表的型號組成局部電工儀表圖片局部電工儀表圖片開展趨勢數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化小型化電工儀表常見的外表標記符號電工儀表標記符號電流表安培表毫安表電壓表千伏表功率表瓦特表電能表電度表電工儀表標記符號開關(guān)板式儀表的型號組成測量機構(gòu)的組成--驅(qū)動裝置固定局部可動局部產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩Ｍ的驅(qū)動裝置為了使電測量指示儀表的指針能夠在被測量的作用下產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，就必須有一個能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩的驅(qū)動裝置，不同類型的儀表，驅(qū)動原理也不一樣對電磁系、電動系儀表M=F〔X,α)對磁電系儀表M=F〔X)測量機構(gòu)的組成-控制裝置產(chǎn)生反作力矩Ｍα的控制裝置如果測量機構(gòu)只有驅(qū)動裝置，而沒有控制裝置，那么不管被測量x是大還是小，可動局部在轉(zhuǎn)動力矩作用下，總是偏轉(zhuǎn)到盡頭，好象一桿不掛秤砣的秤，不管被測重量多大，秤稈總是向上翹起。Ｍα=DαD----反作用力矩系數(shù)〔彈性模量〕；α----可動局部偏轉(zhuǎn)角；測量機構(gòu)的組成-阻尼裝置1產(chǎn)生阻尼力矩Ｍd的阻尼裝置可動局部具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，會造成指針在平衡位置附近來回擺動。為了盡快讀數(shù)，測量機構(gòu)必須設(shè)有吸收這種振蕩能量的阻尼裝置，以便產(chǎn)生與可動局部運動方向相反的力矩，即阻尼力矩。常用的阻尼裝置有兩種，一種是空氣阻尼器，另一種是電磁阻尼測量機構(gòu)的組成-阻尼裝置1產(chǎn)生阻尼力矩Ｍd的阻尼裝置可動局部具有一定的轉(zhuǎn)動慣量，會造成指針在平衡位置附近來回擺動。為了盡快讀數(shù)，測量機構(gòu)必須設(shè)有吸收這種振蕩能量的阻尼裝置，以便產(chǎn)生與可動局部運動方向相反的力矩，即阻尼力矩。常用的阻尼裝置有兩種，一種是空氣阻尼器，另一種是電磁阻尼測量機構(gòu)的組成-阻尼裝置2測量機構(gòu)的組成-其它裝置除了以上三種主要裝置外，還應有指示裝置，即指針式的指針與度盤、光標式的光路系統(tǒng)和刻度尺、調(diào)零器、平衡錘、止動器、外殼等局部。內(nèi)容提要磁電系儀表結(jié)構(gòu)磁電系儀表工作原理磁電系儀表

用途：磁電系儀表在電工儀表中占有重要地位。它廣泛地應用于直流電流和直流電壓的測量。與整流元件配合，可以用于交流電流與電壓的測量，與變換電路配合，還可以用于功率、頻率、相位等其它電量的測量，還可以用來測量多種非電量，例如溫度，壓力等。當采用特殊結(jié)構(gòu)時，可制成檢流計。磁電系儀表問世最早，由于近年來磁性材料的開展使它的性能日益提高，成為最有開展前景的指示儀表之一。本章主要介紹磁電系儀表的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及其應用。磁電系儀表—結(jié)構(gòu)組成1結(jié)構(gòu)：磁電系儀表根據(jù)磁路形式的不同，分為外磁式，內(nèi)磁式和內(nèi)外磁結(jié)合式三種結(jié)構(gòu)。外磁式測量機構(gòu)如圖，由于永久磁鐵放在可動線圈之外，所以稱為外磁式。整個結(jié)構(gòu)為兩大局部，即固定部分和可動局部。固定局部由永久磁鐵１、極掌２和固定在支架上的圓柱形鐵心３構(gòu)成。磁電系儀表—結(jié)構(gòu)組成2磁鐵由硬磁材料做成；而極掌與鐵心那么用導磁很高的軟磁材料做成。鐵心放在極掌之間，并與極掌形成一個磁場均勻的環(huán)形氣隙?？蓜泳植坑衫@在鋁框架上的可動線圈４、線圈兩端的兩個半軸５、與轉(zhuǎn)軸相連的指針７、平衡錘６以及游絲８所組成。整個可動局部支承在軸承上，線圈位于環(huán)形氣隙之中。磁電系儀表—工作原理〔定性〕當可動線圈通以電流以后，在永久磁鐵的磁場作用下，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩使線圈轉(zhuǎn)動。反作用力矩通常由游絲產(chǎn)生，磁電系儀表的游絲一般有兩個，而且兩個游絲的繞向相反，游絲一端與可動線圈相連，另一端固定在支架上，它的作用既產(chǎn)生反作用力矩，同時又是將電流引進可動線圈的引線。阻尼力矩由繞制線圈的鋁架產(chǎn)生，其原理見圖當鋁架在磁場中運動時，閉合的鋁架切磁力線產(chǎn)生感應電流ｉe，這個渦流與磁場相互作用產(chǎn)生一個電磁阻尼力矩Ｍa，顯然阻尼力矩的方向與鋁框架運動方向相反，因此能使指針較快停在讀數(shù)位置，當然鋁架上的線圈與外電路也會構(gòu)成閉合回路，同樣也會產(chǎn)生阻尼力矩。磁電系儀表—電磁阻尼、內(nèi)磁結(jié)構(gòu)磁電系儀表—產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩示意圖磁電系儀表—表頭參數(shù)滿偏電流〔表頭量程〕Ig一般幾十μA—幾十mA表頭內(nèi)阻Rg(線圈+游絲直流電阻〕一般幾十歐—幾百歐注意：表頭內(nèi)阻不能直接用萬用表歐姆檔測量，否那么會燒毀表頭線圈。磁電系儀表—技術(shù)特性準確度高靈敏度高。受外磁場的影響小?？潭染鶆?。可動線圈的偏轉(zhuǎn)角與被測電流大小成正比。功耗小過載能力小。儀表游絲和可動線圈的截面積小，不能測量較大的電流。只能測量直流。測量交流電時，由于測量電流方向不斷變化，平均力矩為0，指針在0附近拉動。測量時為防止指針反轉(zhuǎn)，儀表接線端標有+和-記號。電磁系儀表電磁系儀表是測量交流電壓與交流電流的最常用一種儀表。它具有結(jié)構(gòu)簡單，過載能力強、造價低廉以及交直流兩用等一系列優(yōu)點。在實驗室和工程儀表中應用十分廣泛；電磁系儀表的結(jié)構(gòu)有吸引型、推斥型和吸引—推斥型三種。結(jié)構(gòu)如以下圖，固定線圈１和偏心裝在轉(zhuǎn)軸的可動鐵芯２、轉(zhuǎn)軸上還裝有指針３、阻尼翼片４、游絲５；當線圈通有電流時，產(chǎn)生磁場，偏心鐵片被磁化，而與固定線圈互相吸引，產(chǎn)生偏心力矩，而帶動指針偏轉(zhuǎn)。在線圈通有交流電流的情況下，由于兩鐵片的極性同時改變，所以仍然產(chǎn)生推斥力。結(jié)構(gòu)原理排斥型儀表結(jié)構(gòu)阻尼原理阻尼原理電磁系儀表一般采用磁感應阻尼，它是利用阻尼翼片切割永久磁鐵的磁場，使翼片中形成渦流ie，此電流與磁場Ｂ相互作用產(chǎn)生阻尼力矩見圖因為電磁系儀表的測量線圈磁場很弱，故阻尼磁鐵必須用軟磁材料屏蔽。電磁系儀表除用磁感應阻尼外，還有采用空氣阻尼的。原理電磁系儀表的轉(zhuǎn)動力矩是靠通以被測電流的線圈與鐵芯的吸引力產(chǎn)生的，從電工理論可知，線圈的磁場能量為上式表示，在直流的情況下，電磁系測量機構(gòu)可動局部的偏轉(zhuǎn)角α，與電流的平方成比例，由于線圈的自感Ｌ會隨著可動鐵心偏轉(zhuǎn)而發(fā)生變化，那么可動局部偏轉(zhuǎn)角α還與成比例。圖表示吸引型電磁系儀表可動鐵心磁化受力的原理。I—被側(cè)電流值，L—線圈自感系數(shù)電磁系儀表—技術(shù)特性靈敏度低。受外磁場的影響大?？潭炔痪鶆颉？蓜泳€圈的偏轉(zhuǎn)角與被測電流的平方而變化。電流小時，偏轉(zhuǎn)角較小，讀數(shù)困難，不易準確。功耗損耗大過載能力強。被測電流不通過儀表游絲和可動線圈，直接通過固定線圈，固定線圈導線加粗，允許通過較大的電流。可測量交直流。測量交流時，儀表所指示的數(shù)值是交流電的有效值。電動系儀表電動系儀表用于交流精密測量及作為標準表，與電磁系相比最大區(qū)別是以可動線圈代替可動鐵芯，可以消除磁滯和渦流的影響，使它的準確度得到提高。另外電動系有固定和可動兩套線圈，可以用來測量象功率、電能等這類與兩個電量有關(guān)的物理量。電動系儀表是由可動線圈中電流所產(chǎn)生的磁場與一個或幾個固定線圈中的電流所產(chǎn)生的磁場相互作用而工作的儀表。電動儀表驅(qū)動裝置=固定線圈+可動線圈電動系儀表的測量機構(gòu)電動系儀表的結(jié)構(gòu)電動系儀表的結(jié)構(gòu)如下圖。固定線圈１分為二段，目的是為了獲得較均勻的磁場分布，也便于改換電流量程?？蓜泳植堪蓜泳€圈２、指針３、阻尼翼片４等。它們均固定在轉(zhuǎn)軸５上。游絲６既作為產(chǎn)生反作用力矩又作為引導電流的元件。阻尼力矩由空氣阻尼裝置產(chǎn)生，圖中７為阻尼箱。假設(shè)把固定線圈繞在鐵心上，就構(gòu)成鐵磁電動系儀表。這種儀表優(yōu)點是：磁場強、轉(zhuǎn)矩大。但由于鐵磁材料的磁滯和渦流損耗，會造成誤差。鐵磁材料因為存在非線性影響故對鐵心材料要求較高，多用于安裝式儀表。電動系儀表的原理電動系儀表的固定線圈通入直流電流I1，產(chǎn)生一磁場其磁感應強度為Ｂ1，假設(shè)可動線圈通入電流I2，那么可動線圈在磁場中受到電磁力矩M。并在這個力矩的作用下，驅(qū)使它產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，如下圖。直流時：上式表示，電動系儀表測量直流時，其可動局部的偏轉(zhuǎn)角與兩線圈電流的乘積有關(guān)，可測交流。電動系儀表的原理上式表示，電動系儀表測量直流時，其可動局部的偏轉(zhuǎn)角與兩線圈電流的乘積成比例，兩線圈通入交流時：電動系儀表的原理上式說明，如果電動系儀表用來測量交流其指針偏轉(zhuǎn)角α與兩線圈的電流有效值和它們間的相位差余弦的乘積有關(guān)。技術(shù)特性準確度高?？梢赃_0.1級。特別的交流電進行精密測量可以交直流兩用，可精確測量電壓、電流、功率還可以測量功率因數(shù)、頻率、電容、電感和相位差易受外磁場影響本身消耗的功率較大過載能力差?？蓜泳€圈和游絲截面積小。電動系電流表、電壓表的標度尺刻度不均勻，轉(zhuǎn)動力矩與通過固定線圈的電流和可動線圈電流積有關(guān)什么是測量所謂測量，是指用實驗的方法，將被測量〔未知量〕與的標準量進行比較，以得到被測量大小的過程；是對被測量定量認識的過程。什么是電工測量是指把被測的電量或磁量直接或間接地與作為測量單位的同類物理量〔或者可以推算出被測量的異類物理量〕進行比較的過程。測量方式分類直接測量：直接測量指的是被測量與度量器直接進行比較，或者采用事先刻好刻度數(shù)的儀器進行測量，從而在測量過程中直接求出被測量的數(shù)值。這種方式稱為直接測量。間接測量：如被測量不便于直接測定，或直接測量該被測量的儀器不夠準確，那么就可以利用被測量與某種中間量之間的函數(shù)關(guān)系，先測出中間量，然后通過計算公式，算出被測量的值，這種方式稱為間接測量。如測長、寬求面積；測電流電壓求功率等。測量方式分類組合測量：如果被測量有多個，雖然被測量〔未知量〕與某種中間量存在一定函數(shù)關(guān)系，但由于函數(shù)式有多個未知量，對中間量的一次測量是不可能求得被測量的值。這時可以通過改變測量條件來獲得某些可測量的不同組合，然后測出這些組合的數(shù)值，解聯(lián)立方程求出未知的被測量。比較測量：比較法是指被測量與的同類度量器在比較器上進行比較，從而求得被測量的一種方法。這種方法用于高準確度的測量。測量方式分類零位法：被測量與量進行比較，使兩者之間的差值為零，這種方法稱為零位法。例如電橋、天平、桿秤、檢流計偏位發(fā)：被測量直接作用于測量機構(gòu)使指針等偏轉(zhuǎn)或位移以指示被測量大小。替代法：替代發(fā)是將被測量與量先后接入同一測量儀器，在不改變儀器的工作狀態(tài)下，使兩次測量儀器的示值相同，那么認為被測量等于量。例如曹沖稱象。內(nèi)容提要誤差的根本概念儀表的誤差和準確度誤差的概念在一定條件下，被測量客觀存在確實定值，稱為真值。誤差是測量值與真值相差的程度。誤差公理：測量的過程必然存在著誤差，誤差自始至終存在于一切科學實驗和測量的過程之中。因此研究誤差規(guī)律，并盡量減小誤差是測量的任務之一。誤差的產(chǎn)生原因1、儀器本身；因為任何儀器都有一定的靈敏域和精確度。2、環(huán)境的變更；如溫度，緯度，濕度，電磁場的變化。3、實驗方法所限；方法不同結(jié)果不一樣。如抽樣調(diào)查中的代表性誤差〔抽樣平均誤差〕，4、操作人員的素質(zhì)。每個人生理條件的不同，受教育，訓練的程度不同。5、值得強調(diào)的是，誤差不是錯誤，測量結(jié)果包含了誤差范圍恰恰是測量結(jié)果正確和科學的表達。測量結(jié)果數(shù)值要用有效數(shù)字來表示。誤差的表示方法1絕對誤差Δ相對誤差γ引用誤差γn最大引用誤差γmn誤差的表示方法2絕對誤差：測量值A(chǔ)x與被測量真值A(chǔ)0之差Δ=Ax-A0相對誤差：絕對誤差Δ與真值A(chǔ)0之比，并用百分數(shù)表示。

γ=引用誤差：儀表某一刻度點讀數(shù)的絕對誤差Δ比上儀表量程上限Am，并用百分數(shù)表示。

γn=

ΔA0ΔAmx100%x100%誤差的表示方法3最大引用誤差：儀表在整個量程范圍內(nèi)的最大示值的絕對誤差Δm比儀表量程上限Am，并用百分數(shù)表示。

γmn=AmΔmx100%關(guān)于真值實際上，真值是難于得到的，實際中，人們通常用兩種方法來近似確定真值，并稱之為約定真值。一種方法是采用相應的高一級精度的計量器具所復現(xiàn)的被測量值來代表真值，另一種方法是在相同條件下屢次重復測量的算術(shù)平均值來代表真值。另外在產(chǎn)品檢測中，某項被測量的設(shè)計指標，既標稱值視作真值，而測量值與標稱值之差，就是產(chǎn)品制作誤差〔注意：這里的測量值與其算術(shù)平均值之差才是測量誤差〕。理論值作為真值，如三角形內(nèi)角和為1800例1-11-1用以電壓表測量某電壓，其讀數(shù)為201V，而標準表的讀數(shù)〔認為是真值〕為200V，求絕對誤差。Δ=Ax-A0=201-200=1(V)1-2用一電壓表測200V電壓，絕對誤差為+1V，用另一電壓表測20V電壓，絕對誤差為+0.5V，求相對誤差？分析上例中前者的絕對誤差大于后者，但誤差對測量結(jié)果的影響，后者卻大于前者。因此衡量對測量結(jié)果的影響，要用相對誤差。儀表的誤差儀表的誤差：儀表指示值與被測量真值之間相差程度儀表誤差的分類根本誤差：在規(guī)定條件下，儀表本身所產(chǎn)生的誤差；附加誤差：在規(guī)定條件之外，所產(chǎn)生的誤差；儀表的準確度儀表的準確度：在規(guī)定使用條件下，儀表最大引用誤差絕對值的百分數(shù)；它表示儀表指示值與被測量真值之間接近的程度；即K%=GB776-76?電測量指示儀表通用技術(shù)條件?給儀表規(guī)定了7個等級準確度。AmΔmx100%儀表準確度等級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分析通常儀表的絕對誤差在儀表標尺的全長上根本保持恒定，因而相對誤差會隨著被測量的減小逐漸增大，所以相對誤差的數(shù)值并不能說明儀器的優(yōu)劣，只能說明測量結(jié)果的準確程度。引用誤差那么由于式中的分子、分母都由儀表本身性能所決定，不隨被測量變化，所以用其來表示儀表的準確程度。例題例：檢定２.５級、上限為１００Ｖ的電壓表，發(fā)現(xiàn)５０Ｖ分度點的誤差為２Ｖ，并且較其它各分度點的誤差為大，該電壓表的最大引用誤差為２％，因此該電壓表合格。例：某待測電壓約為１００Ｖ，現(xiàn)有０.５級０－300Ｖ和１.０級０－１００Ｖ兩個電壓表，問用哪一個電壓表測量較好？分析此例說明，如果量程選擇恰當，用１.０級儀表比用０.５級儀表測量誤差還小。因此，在選用儀表時，應根據(jù)被測量的大小，兼顧儀表的等級和量程或測量上限，合理地選擇儀表。為充分利用儀表的準確度，被測量的值應在儀表量程上限的７０%-9０%為好。內(nèi)容提要誤差的分類誤差的消除方法精密度、準確度〔正確度〕、精確度概念誤差從性質(zhì)上分類、特點誤差從性質(zhì)上可分為三大類，即：系統(tǒng)誤差隨機(偶然)誤差疏失誤差〔粗大誤差、過失誤差〕系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差是指按一定規(guī)律出現(xiàn)的誤差；在同一條件下，屢次重復測試同一量時，誤差的數(shù)值和正負號有較明顯的規(guī)律。系統(tǒng)誤差通常在測試之前就已經(jīng)存在，而且在試驗過程中，始終偏離一個方向，在同一試驗中其大小和符號相同。例如，電壓表示值的偏差等。特征：有其對應的規(guī)律性，它不能依靠增加測量次數(shù)來加以消除，一般可通過試驗分析方法掌握其變化規(guī)律，并按照相應規(guī)律采取補償或修正的方法加以消減。隨機誤差〔偶然誤差〕1隨機誤差〔偶然誤差〕：在同一條件下，對某一量屢次重復測量時，各次的大小和符號均以不可預定的規(guī)律變化的誤差，謂之隨機誤差或偶然誤差。是具有不確定性的一類誤差。它的產(chǎn)生是由測量過程中出現(xiàn)的各種各樣不顯著而又難于控制的隨機因素綜合影響所造成。

特征：個別出現(xiàn)的偶然性而屢次重復測量總體呈現(xiàn)統(tǒng)計規(guī)律，服從高斯〔GASS〕分布，也稱正態(tài)分布；無法消除。其統(tǒng)計特征如下：

①有界性②對稱性③單峰性④遞減性

由于隨機誤差具有以上這些特性，所以在工程上可以對被測量進行屢次重復測量的算術(shù)平均值表示被測量的真值

。隨機誤差〔偶然誤差〕268.3%95.5%99.7%疏失誤差〔粗大誤差、過失誤差〕過失誤差：測量誤差明顯地超出正常值，由于人員的疏失，如測錯、讀錯、記錯或計算錯誤等；或測試條件突變所致。含有過失誤差的測量數(shù)據(jù)是不能采用的，必須利用一定的準那么從測得的數(shù)據(jù)中剔除。如比賽中采用的“去掉一個最大值和最小值的計分方法，以及數(shù)據(jù)處理中常采用的3σ原那么等既是典型的例子。第三節(jié)電流和電壓的測量

磁電系電流表：磁電系測量機構(gòu)的指針偏轉(zhuǎn)角α與流過動圈的電流Ｉ成正比，所以它本身就是一個電流表。但線圈線徑較細，不可能流過較大電流，只能制成毫安級的電流表。假設(shè)進行較大電流的測量，必須在測量電路上采取措施，使被測量通過測量電路改變成測量機構(gòu)所能接受的小電流。通常采用分流器到達此目的。單量程擴程磁電系電流表單量程電流表n=I/Ig；n=(Rg+Rs)/RsRs——分流電阻Rg——表頭內(nèi)阻n——擴程倍數(shù)〔分流系數(shù)〕磁電系電流表—擴程2【例2-1】由一只磁電系表頭，滿偏電流為500μA，內(nèi)阻為500Ω，現(xiàn)在要把它制成限量為1A的電流表，問應選阻值為多少的分流電阻？解：分流系數(shù)為由式〔2-7〕可以得出分流電阻為多量程擴程磁電系電流表—原理圖磁電系電流表—外附分流器1附著分流器電流的增大，分流器的功率損耗也要加大，相應就要加大尺寸。一般電流不大的可做成內(nèi)附式，直接裝在儀表內(nèi)部。電流大的，做成單獨裝置，稱為外附式，如圖磁電系電流表—外附分流器2從圖可以看出，分流器有兩對接頭，一對叫電流接頭，與負載串聯(lián)，另一對在內(nèi)側(cè)，叫做電位接頭，與測量機構(gòu)并聯(lián)。這種連接方法可以使分流電阻中不包含接觸電阻，減少接觸電阻對測量誤差的影響。外附分流器上一般不標明電阻值，而標明“額定電流〞和“額定電壓〞。額定電流是指電流表量限擴大后的最大電流值；額定電壓是指當分流器工作在額定電流下，分流器電位端鈕兩端的電壓值。常用規(guī)格有７５mv和４５mv兩種。特殊要求外附分流器60mV50mV100mV等各種規(guī)格。磁電系儀表—使用電流表應與負載串聯(lián)電壓表應與負載并聯(lián)磁電系電壓表—根本電路磁電系測量機構(gòu)的偏轉(zhuǎn)角α與流過它的電流Ｉ成正比。由于測量機構(gòu)的內(nèi)阻Rc固定，根據(jù)Ｕ=IR，α也與U成正比，即SU——測量機構(gòu)電壓靈敏度。故磁電系測量機構(gòu)同時也是一個最簡單的電壓表。直接測量時只能測量較低的電壓〔不超過mv級〕。此外，由于線圈內(nèi)阻Rc受溫度的影響較大，在被測電壓為定值時偏轉(zhuǎn)角α將隨溫度而變，影響準確度。由于以上原因，磁電系測量機構(gòu)不能直接用作電壓表。磁電系電壓表—擴程方法

串聯(lián)附加電阻的方法，如圖附加電阻由錳銅或其它電阻溫度系數(shù)小的材料制成。磁電系電壓表—擴程附加電阻也有內(nèi)附式和外附式兩種，附加電阻大，意味著功耗越小。小功耗的附加電阻一般都做成內(nèi)附式，多量程電壓表可以把附加電阻做成分段式。有時附加電阻也稱為倍壓器。例：有一磁電系測量機構(gòu)，其滿偏電流為200μA，內(nèi)阻為300Ω，欲改成60Ｖ量程的電壓表，應接多大附加電阻。解：磁電系電壓表參數(shù)電壓表內(nèi)阻越大，對被測電路的影響越小，測量誤差越小。電壓表各量程內(nèi)阻與相應電壓量程的比值是一個常數(shù)，單位為“Ω/V，此值常標注于刻度盤上。是電壓表的重要參數(shù)，其值越大越好電動系電壓表在電流表的根底上串聯(lián)附加電阻構(gòu)成電動系電壓表電動系電壓表電動系電壓表可動局部的偏轉(zhuǎn)角與被測電壓的平方有關(guān)，其標尺同樣具有平方特性，為不均勻刻度。多量限的電動系電壓表，主要是利用附加電阻的改變來實現(xiàn)的。附加電阻的接法見圖。電動系電壓表和電磁系電壓表一樣，既要保證線圈能產(chǎn)生足夠的磁化力，又要盡量減少匝數(shù)，以免產(chǎn)生頻率誤差和溫度誤差。所以電動系電壓表具有較大表耗電流，或者說它的內(nèi)阻比較小。有些電壓表為了適應較寬頻率范圍的測量，可采用并聯(lián)電容Ｃ的方法，如下圖電動系功率表電動系功率表有兩個線圈，其中固定線圈１與負載串聯(lián)，以反映負載的電流；可動線圈２串接一定的附加電阻，然后與負載并聯(lián)，以反映負載的電壓，其電路見圖。電動系功率表如果功率表接在直流電路上，那么通過線圈１的電流I1就等于負載電流Ｉ，通過可動線圈２的電流I2，在附加電阻和線圈電阻保持不變的情況下，正比于負載兩端的電壓Ｕ，即：電動系功率表如果功率表接在交流電路上，并假使附加電阻Rad較大，并聯(lián)支路〔電壓支路〕的感抗可略去不計，電流〔固定〕線圈電流I1＝Ｉ。又由于并聯(lián)支路已假定為阻性電路，I2與Ｕ同相，所以I1與I2之間的相位差角ψ就等于Ｕ與Ｉ之間的相位差φ，其相量關(guān)系見圖?？梢姡妱酉倒β时砑瓤捎脕頊y量直流功率也可以用來測量交流功率，并且可?用同一刻度。功率表的選擇及使用方法功率表量程包括功率、電壓、電流三個因素。功率量程表示負載功率因數(shù)cosφ=1，電流和電壓均為額定值時的乘積。假設(shè)cosφ＜１，即使電壓與電流均達額定，功率也不會到達額定值。可見功率表的量程選擇，實那么就是選擇電流和電壓的額定值。在實際測量中，為保護功率表，應接入電流表和電壓表，以監(jiān)視負載電流和電壓不超過功率表的額定電壓和額定電流。功率表的選擇及使用方法例：有一感性負載，其功率約為1000W，功率因數(shù)為0.8，工作在220V電路中，如用D9-W14多量限電動系功率表測量負載實際功率，應怎樣選擇量限？解：因負載工作于220V電路中，故表額定電壓量程應選為300V，負載電流如下所以功率表應選用300V，10A量限假設(shè)負載工作于110V電路中，其它條件不變，又應如何？功率表的正確接線功率表的錯誤接線三相交流電路中有功功率的測量三相交流電路在實際工程上應用很廣，因此對三相交流電路進行功率測量由為重要。三相功率的測量方法：三相交流電路分為完全對稱電路(電源對稱、負載對稱)和不對稱電路，而不對稱電路又分為簡單不對稱電路(電源對稱，負載不對稱)和復雜不對稱電路(電源和負載都不對稱)。跟據(jù)三相交流電路特點不同，其測量方法也不同。一表法三相交流電路有功功率的測量用一表法測量對稱三相電路的有功功率。即利用一只單相功率表直接測量三相完全對稱的電路中任意一相的功率，然后將其讀數(shù)乘以3，便可得出三相交流電路所消耗功率。但如果被測電路的中點不便于接線，或負載不能斷開時，那么應按圖所示的線路進行測量。圖中，電壓支路的非發(fā)電機端所接的是人工中點，即該人工中點是由兩個與電壓支路阻抗值相同的阻抗接成星形而形成的。一表法三相交流電路有功功率的測量一表法三相交流電路有功功率的測量兩表法三相交流電路有功功率的測量三相有功功率表三元件三相功率表萬用表〔Multimeter)萬用電表又叫繁用表或多用表，它具有多種用途、多種量程、攜帶方便等一系列優(yōu)點，是電工、電子測量中最常用的工具、在電氣維修和調(diào)試工作中被廣泛應用。一般萬用表可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓和直流電阻、音頻電平等電量。有的萬用表還可以測量交流電流、電容、電感以及晶體管β值、頻率等參量。萬用表——外觀圖萬用表有指針式和數(shù)字式。指針式萬用表是以表頭為核心部件的多功能測量儀表，測量值由表頭指針指示讀取。數(shù)字式多用表的測量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語音提示功能。萬用表——面板MF50萬用表——量程直流電壓有2.5V10V250V1000V五個量程擋位。交流電壓有10V50V250V1000V四個量程擋位。直流電壓有2.5mA25mA250mA三個常用檔位，及100ūA，2.5A兩個擴展量程檔位。電阻有×1×10×100×1K×10K五個倍率擋位。hFE測量三極管直流放大倍數(shù)的專用擋位。

500型萬用表——測量機構(gòu)萬用表由測量機構(gòu)〔習慣上稱表頭〕、測量電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、電阻測量檔的調(diào)零旋鈕以及接線柱或插孔等。500型萬用表的外型，500型萬用表的電路圖。從電路圖上可以看出當轉(zhuǎn)換開關(guān)位于不同位置時，組成不同的測量電路，即可測量不同的電量。轉(zhuǎn)換開關(guān)多采用多刀多擲開關(guān)，左面開關(guān)Ｋ1是二層三刀十二擲開關(guān)，共十二個檔位，右面開關(guān)K2，是二層二刀十二擲，也有十二個擲位。下面分別介紹當開關(guān)位于不同檔位時，所組成的電路形式及其特點。500型萬用表原理總圖500型萬用表—直流電流測量電路500型萬用表—直流電流測量原理采用閉路式分流器來改變電流的量程。這種分流器的特點是整個閉合電路的電阻不變，分流器電阻減少的同時，表頭支路的電阻增大了。這種形式的分流器與開路式相比較，更適合于萬用表。因為萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)經(jīng)常轉(zhuǎn)動，接觸不好，對于開路式分流器來講就會造成分流器斷開，表頭損壞。而在閉路式的分流器中，接觸不好只不過該檔電路不通，而不會造成表頭的損壞。500型萬用表—直流電流測量原理當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于不同檔位時，該檔的電流量程，即滿偏電流值可按下式計算。式中：

I——電流量程表頭滿偏時被測電路電流；

Ic——表頭滿偏電流；

Rsh——該量程的分流電阻；

Rc——該量程的表頭支路總電阻。500型萬用表—直流電流測量原理例如開關(guān)置于右邊第二檔，該檔的分流器電阻Ｒsh=675＋67.5＋6＋1.5＝750Ω；表頭支路的總電阻為2.25＋12＋2.5＋1＋0.25＝18kΩ；表頭滿偏電流為40μA；可求得該檔量程為１mＡ。計算式中2.5kΩ為表頭內(nèi)阻，式中0.25kΩ為可調(diào)電阻動觸點右端的電阻值，考慮到每一只表頭的內(nèi)阻都不可能完全相等，如果某一表頭內(nèi)阻有些相差就要調(diào)可調(diào)節(jié)電阻值，使表頭支路總電阻保持為１８kΩ。500型萬用表—直流電壓測量電路500型萬用表—直流電壓測量原理當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電壓檔，組成的電路如下圖，圖中采用“共用式〞的附加電阻。用這種方法改變量程比用圖所示的“單獨配用式〞的附加電阻改變量程的優(yōu)點是電阻總值小，假設(shè)用電阻絲繞制，可以節(jié)省材料。缺點是低量程電阻如燒斷，高量程也不能使用。500型萬用表—直流電壓測量原理當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于不同量程的檔位時，指針滿偏所對應的被測電壓按下式計算：U=I'c(R'c+Rad)式中:I'c——等效表頭的電路滿偏值；

R'c——等效表頭的內(nèi)阻

Rad——附加電阻。500型萬用表—直流電壓測量原理所謂等效表頭是指表頭與分流器所組成的電路，可以用一個等效電路表示，如圖的表頭局部，可等效成一個50μA、內(nèi)阻為３kΩ的表頭。500型萬用表除用轉(zhuǎn)換開關(guān)獲得五種不同量程的直流電壓測量檔之外，還另設(shè)有一個2500Ｖ的插孔，當電表作為2500Ｖ高壓電壓表使用時，附加電阻為10ＭΩ，等效表頭的電流為250μA，內(nèi)阻為２.52kΩ。500型萬用表—直流電壓測量原理習慣上把等效表頭滿偏電流I'c的倒數(shù)稱為電壓靈敏度，500型萬用表直流電壓測量電路的電壓靈敏度為〔注意不要與SU混淆〕1/I'c=1/50×10-6=20000*Q/V2500Ｖ量程的電壓靈敏度為1/I'c=1/250×10-6=4000*Q/V500型萬用表—電阻測量電路500型萬用表—電阻測量原理當轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電阻檔，組成的電路如上圖所示，×1K、×10K檔簡化、等效電路如以下圖，圖中1.9k的零點調(diào)節(jié)電阻；從圖中可知，當外電路短接時，Rx＝０，指針應在滿偏位置。當外電路斷開，即Rx＝∞指針應停在機械零點位置。外電路電阻不同，通過表頭的電流值也不同，即500型萬用表—電阻測量簡化電路500型萬用表—電阻測量原理式中：Rx——被測電阻；RC——等效表頭的等效內(nèi)阻；E1——電源電壓；從式中可見，Rx愈大、Ic愈小，所以Rx的刻度與電流刻度方向相反，如下圖。當Ｒx＝Rc時，表頭指針恰位于滿偏值一半的位置，所以把Ｒx=Rc稱為歐姆中心值。一般測量電阻在0.1～10倍的歐姆中心值范圍內(nèi)讀數(shù)才比較準確，為此測量電阻值時，應選擇歐姆中心值與被測電阻值相近的檔位進行測量。用模擬萬用表的歐姆檔檢測二極管的極性：將萬用表置于歐姆檔的R×100或R×1k檔，用兩支表筆以兩個方向分別與二極管兩個電極相接；兩次測量得到兩個阻值，假設(shè)二極管質(zhì)量良好,一次阻值應在10k左右,另一次為無窮大,否那么二極管損壞。用萬用表檢測二極管0∞+測得阻值為∞左右，黑表筆接的是負極。在阻值測得較大的一次，黑表筆接的是二極管的負極。模擬萬用表在電阻檔時，黑表筆連接內(nèi)部電池的正極，紅表筆連接負極。返回根本電子元器件的識別與使用0∞+測得阻值為10k左右，黑表筆接的是正極。測得阻值較小的一次，黑表筆接觸的是二極管的正極。返回根本電子元器件的識別與使用紅表筆接負極，黑表筆接正極，顯示的是“1.〞。當紅色表筆接二極管的正極，黑色表筆接負極時，假設(shè)二極管是好的，表上顯示值是二極管的正向直流壓降，鍺管0.2～0.3V，硅管0.6～0.7V。

用數(shù)字萬用表的二極管檢測檔檢測二極管的極性返回根本電子元器件的識別與使用數(shù)字萬用表的紅表筆連接內(nèi)部電池的正極，黑表筆連接負極。0.65+二極管導通電壓，單位V1.+返回根本電子元器件的識別與使用如何借助萬用表檢測可控硅可控硅分單向可控硅和雙向可控硅兩種，都是三個電極。單向可控硅有陰極〔K〕、陽極〔A〕、控制極〔G〕。雙向可控硅等效于兩只單項可控硅反向并聯(lián)而成。即其中一只單向硅陽極與另一只陰極相邊連，其引出端稱T2極，其中一只單向硅陰極與另一只陽極相連，其引出端稱T2極，剩下那么為控制極〔G〕。如何借助萬用表檢測可控硅1、單、雙向可控硅的判別：先任測兩個極，假設(shè)正、反測指針均不動〔R×1擋〕，可能是A、K或G、A極〔對單向可控硅〕也可能是T2、T1或T2、G極〔對雙向可控硅〕。假設(shè)其中有一次測量指示為幾十至幾百歐，那么必為單向可控硅。且紅筆所接為K極，黑筆接的為G極，剩下即為A極。假設(shè)正、反向測批示均為幾十至幾百歐，那么必為雙向可控硅。再將旋鈕撥至R×1或R×10擋復測，其中必有一次阻值稍大，那么稍大的一次紅筆接的為G極，黑筆所接為T1極，余下是T2極。如何借助萬用表檢測可控硅對于1~6A雙向可控硅，紅筆接T1極，黑筆同時接G、T2極，在保證黑筆不脫離T2極的前提下斷開G極，指針應指示為幾十至一百多歐〔視可控硅電流大小、廠家不同而異〕。然后將兩筆對調(diào)，重復上述步驟測一次，指針指示還要比上一次稍大十幾至幾十歐，那么說明可控硅良好，且觸發(fā)電壓〔或電流〕小。假設(shè)保持接通A極或T2極時斷開G極，指針立即退回∞位置，那么說明可控硅觸發(fā)電流太大或損壞?？砂磮D2方法進一步測量，對于單向可控硅，閉合開關(guān)K，燈應發(fā)亮，斷開K燈仍不息滅，否那么說明可控硅損壞。如何借助萬用表檢測可控硅對于雙向可控硅，閉合開關(guān)K，燈應發(fā)亮，斷開K，燈應不息滅。然后將電池反接，重復上述步驟，均應是同一結(jié)果，才說明是好的。否那么說明該器件已損壞。指針表和數(shù)字表的選用在電壓檔，指針表內(nèi)阻相對數(shù)字表來說比較小，測量精度相比較差。某些高電壓微電流的場合甚至無法測準，因為其內(nèi)阻會對被測電路造成影響〔比方在測電視機顯像管的加速級電壓時測量值會比實際值低很多〕。數(shù)字表電壓檔的內(nèi)阻很大，至少在兆歐級，對被測電路影響很小。但極高的輸出阻