电工仪表与测量.ppt

第六章 电工仪表与测量 第一节 电工仪表与测量的基本知识 一、电工仪表的分类 （1）按测量方法分类： 分为直读式和比较式两类。直读式仪表将测量数值由仪表指针在刻度盘上直接指示出来，如电流表、电压表等；比较式仪表需将被测量与标准量进行比较后才能得出被测量的数量，如电桥、电位差计等。 （2）按被测量的种类分类： 分为电流表、电压表、功率表、欧姆表、电度表、功率因数表、频率表、万用表等。 （3）按准确度分类： 按准确度可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7个等级，数值越小表示准确度越高。  （2）仪表准确度等级和量程的选择 测量结果的准确程度不仅与准确度有关，且还与量程有关，因此，在考虑准确度的同时必须考虑到量程，要根据待测量的大小，选择量程合适的仪表，以减小测量误差。 （3）仪表内阻的选择 按测量对象和测量线路的电阻大小选择仪表内阻，仪表内阻的大小直接反映仪表本身的功率损耗。对电压表要并联在电路中，对电流表要串联在电路中。 三、钳形电流表 钳形电流表是一种携带方便、可以在不断开电路时直接测量电流的仪表。 1．钳形电流表的工作原理及结构 钳形电流表由电流互感器和磁电系表头组成，其外形结构如图所示。 使用钳形表测量时，将量程开关转到合适位置，捏紧钳形电流表的扳手，其电流互感器的铁心便可张开，被测电流的导线穿过铁心张开的缺口，放松扳手，铁心闭合，被测电流产生的感应磁场使电流表互感器产生感应电流，带动表头指针发生偏转，指示出被测电流的数值。 第四节 电阻的测量 一、伏安法 分别测电流电压，载用欧姆定理计算。 二、电阻表法 欧姆表法 万用表法 万用表 万用表是一种多用途、多量程、便携式电量测量仪表，可以用于测量交直流电流、交直流电压、电阻以及音频信号电平、三极管共发射极直流电流放大系数等参数。 1．万用表的使用方法 （1）电压、电流档使用 ① 测量电压时应使仪表与被测元件并联，测量电流时应使仪表与被测元件串联。表笔接插与档位适应，直流档还应注意被测量的极性，严禁以电流档测量电压。 ② 测量前根据需要对指针的位置进行机械调零，对被测量有大致的估计，粗选量程档位应按由高到低顺序进行，以指针偏转接近于2/3满刻度为参照。 ③ 刻度盘提供两组换算比例刻线，涵盖了各档换算比例关系。读数时应根据指针相对于最小刻线之间的位置进行估计，并结合档位与刻线进行换算。 ④ 交流电压挡测量结果以正弦波电压为基础，频率范围为45～1000Hz， ⑤ 测量2500V高压时应严格遵守安全操作规程。 （2）电阻档使用 ① 测量前以及换挡时均应对电阻档进行调零，具体做法：将表笔短接，调节使指针到达电阻刻线零位置。 ② 严禁带电测量元件电阻值，储能元件（电容）放电后测量；避免双手同时触及表笔与元件的连接点，防止产生较大的测量误差。 ③ 在判别某些电子元件的偏置状态时应注意：电阻档测量时，红表笔接内部电池负极，黑表笔接正极。 三、兆欧表 兆欧表是用来检测电气设备、供电线路的绝缘电阻的—种可携式仪表，俗称摇表，也叫绝缘电阻表。 使用兆欧表测量时，以120转/分速度均匀摇动手柄，表内的直流发电机发电输出额定电压，在可动线圈1与被测电阻间产生电流I1；在可动线圈2与表内附加电阻R2间产生电流I2，两种电流与磁场作用产生相反的力矩。当两个力矩平衡时，指针静止，即指针指在被测电阻的数值。 2．兆欧表的选择 选用兆欧表时，主要是选择绝缘电阻表的电压及测量范围。其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应，兆欧表的测量范围也应与被测绝缘电阻的范围相适应，以免读数时产生较大的误差。 3．兆欧表的使用方法 在测量时，用表夹夹住被测物体上选出的两个极点，以不低于规定的速度摇动手柄，表内的手摇直流发电机能发出较高的电压，测量出被测物体在规定电压下的绝缘性。 四、直流电桥 1.直流单臂电桥的工作原理 直流单臂电桥原理图如图所示。电阻R1、R2、R3、Rx组成电桥的四个桥臂，其中，Rx称为被测臂，R1、R2构成比例臂，R3称为比较臂，A、C两端接直流电源E，B、D之间有一检流计G。 第五节 功率表 功率表又称瓦特表，用于测量直流电路和交流电路中的电功率。 1．功率表的工作原理和结构 电功率由电路中的电压和电流决定，因此功率表的测量结构主要由固定线圈和可动线圈组成。固定线圈导线较粗、匝数较少，称为电流线圈，与被测负载串联；可动线圈导线较细、匝数较多，并串有一定的分压电阻，称为电压线圈，与被测负载并联。 功率表结构原理如图1所示，外形如图2所示。 ① “前接法”的连接如图（a）所示。“前接法”接线的电流线圈中流过的电流