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第三部份：电工实训 电工测量 电工测量的过程，是将被测的电量或磁量与同类标准量相比较的过程，根据比较的方法不同，测量的方法也不一样。所以在测量中除了应正确选择仪表和正确使用仪表之外，还要掌握正确的测量方法。 第一节 电工仪表基本知识 一、电工仪表种类 (1)按照工作原理，电工仪表分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等仪表。 磁电式仪表由固定的永久磁铁、可转动的线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。线圈位于永久磁铁的极靴之间。当线圈中流过直流电流时，线圈在永久磁铁的磁场中受力，并带动指针、转轴克服游丝的反作用力而偏转。当电磁作用力与反作用力平衡时，指针停留在某一确定位置，刻度盘上给出一相应的读数。机械调零机构用于校正零位误差，在没有测量讯号时借以将仪表指针调到指向零位。磁电式仪表的灵敏度和精确度较高、刻度盘分度均匀。磁电式仪表必须加上整流器才能用于交流测量，而且过载能力较小。磁电式仪表多用来制作携带式电压表、电流表等表计。 电磁式仪表由固定的线圈、可转动的铁芯及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。铁芯位于线圈的空腔内。当线圈中流过电流时，线圈产生的磁场使铁芯磁化。铁芯磁化后受到磁场力的作用并带动指针偏转。电磁式仪表过载能力强，可直接用于直流和交流测量。电磁式仪表的精度较低；刻度盘分度不均匀；容易受外磁场干扰，结构上应有抗干扰设计。电磁式仪表常用来制作配电柜用电压表、电流表等表计。 电动式仪表由固定的线圈、可转动线圈及转轴、游丝、指针、机械调零机构等组成。当两个线圈中都流过电流时，可转动线圈受力并带动指针偏转。电动式仪表可直接用于交、直流测量；精度较高。电动式仪表制作电压表或电流表时，刻度盘分度不均匀(制作功率表时，刻度盘分度均匀)；结构上也应有抗干扰设计。电动式仪表常用来制作功率表、功率因数表等表计。 感应式仪表由固定的开口电磁铁、永久磁铁、可转动铝盘及转轴、计数器等组成。当电磁铁线圈中流过电流时，铝盘里产生涡流，涡流与磁场相互作用使铝盘受力转动，计数器计数。铝盘转动时切割永久磁铁的磁场产生反作用力矩。感应式仪表用于计量交流电能。 (2)按精确度等级，电工仪表分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七级。仪表精确度K％用引用相对误差表示，如下式所示，式中m和Am分别为最大绝对误差和仪表量限。例如，0.5级仪表的引用相对误差为0.5％。 K％=×100% (3)按照测量方法，电工仪表主要分为直读式仪表和比较式仪表。前者根据仪表指针所指位置从刻度盘上直接读数，如电流表、万用电表、兆欧表等。后者是将被测量量与已知的标准量进行比较来测量，如电桥、接地电阻测量仪等。 此外，按读数方式可分为指针式、光标式、数字式等仪表；按安装方式可分为携带式和固定安装式仪表；按防护型式还可分为若干等级。 二、电工仪表常用符号 为了便于使用了解仪表的性能和使用范围，在仪表的刻度盘上标有一些符号。电工仪表的常用符号见表19-1。 表19-1 电工仪表的常用符号 符号 符号内容 符号 符号内容 磁电式仪表 精度等级1.5级 电磁式仪表 外磁场防护等级Ⅲ级 电动式仪表 耐压试验2kV 整流磁电式仪表 水平放置使用 磁电比率式仪表 垂直安装使用 感应式仪表 倾斜60°安装使用 第二节 电流和电压的测量 一、电流的测量 1．仪表型式和量程的选择 (1)测量直流时，可使用磁电式、电磁式或电动式仪表，由于磁电式的灵敏度和准确度最高，所以使用最为普遍。 (2)测量交流时，可使用电磁式、电动式或感应式等仪表，其中电磁式应用较多。 (3)要根据待测电流的大小来选择适当的仪表，例如安培表、毫安表或微安表。使被测的电流处于该电表的量程之内，如被测的电流大于所选电流表的最大量程，电流表就有因过载而被烧坏的危险。因此，在测量之前，要对被测电流的大小有个估计。或先使用较大量程的电流表来试测，然后，再换用一个适当量程的仪表。 2．测量电流的接线 (1)直流电流的测量：测量直流电流时，要注意仪表的极性和量程(图19-1)。在用带有分流器的仪表测量时，应将分流器的电流端钮(外侧二个端钮)接入电路中(图19-2)，图19-1，电流表直接接入法由表头引出的外附定值导线应接在分流器的电位端钮上。 图19-l 测直流电直接接入法 图19-2带有分流器的接入法 (2)交流电流的测量：测量单相交流电的接线如图19-3所示。在测量大容量的交流电时，常借助于电流互感器来扩大电表的量程，其接线方式如图19-4所示。电流表的内阻越小，测出的结果越准确。例如C30-A型0.1级船用仪表，量程为0～3A档的内阻只有0.025Ω。 图19-3测交流电直接接入法