電工儀表與測(cè)量(第四版)第五章ppt課件

1、第一節(jié),第二節(jié),第三節(jié),第四節(jié),第五節(jié),電阻的測(cè)量,電阻測(cè)量方法的分類,一、按獲取測(cè)量結(jié)果的方式分類,二、按所使用的儀表分類,把被測(cè)電阻接上直流電源，然后用電壓表和電流表分別測(cè)得電阻兩端的電壓UX和通過電阻的電流IX，再根據(jù)歐姆定律計(jì)算出被測(cè)電阻的方法，稱為伏安法,伏安法測(cè)量直流電阻,電壓表前接電路：適用于被測(cè)電阻很大（遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻）的情況,電壓表前接電路,電壓表后接電路：適用于被測(cè)電阻很小（遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻）的情況,電壓表后接電路,返回章目錄,用伏安法測(cè)量電阻，不但需要計(jì)算，而且測(cè)量誤差較大，但它能在通電的工作狀態(tài)下測(cè)量電阻，這在有些場(chǎng)合是很有實(shí)際意義的。如測(cè)量非線性元件（二極管、三極管

2、等）的電阻時(shí)就十分方便。另外，二極管和三極管的特性曲線也可以通過伏安法繪制出來,直流單臂電橋,一、直流單臂電橋的構(gòu)造和工作原理,被測(cè)臂,比例臂,比例臂,比較臂,電橋平衡時(shí)： RX 比例臂倍率比較臂讀數(shù),提高電橋準(zhǔn)確度的條件,標(biāo)準(zhǔn)電阻R2、R3、R4的準(zhǔn)確度要高； 檢流計(jì)的靈敏度也要高，以確保電橋真正處于平衡狀態(tài),二QJ23型直流單臂電橋簡(jiǎn)介,QJ23型的比例臂R2R3由八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，共分為七擋，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA換接。 比較臂R4由四個(gè)可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電阻組成，它們分別由面板上的四個(gè)讀數(shù)盤控制，可得到從09 999范圍內(nèi)的任意電阻值，最小步進(jìn)值為1,QJ23型直流單臂電橋電路圖,QJ23型直流單臂電橋

3、外形圖,比較臂,被測(cè)臂,檢流計(jì)按鈕,電源按鈕,比例臂,檢流計(jì),外接電源,檢流計(jì) 連接片,a,測(cè)量電阻的步驟： 1. 電橋調(diào)試 2. 估測(cè)被測(cè)電阻，選擇比例臂 3. 接入被測(cè)電阻 4. 接通電路，調(diào)節(jié)電橋比例臂使之平衡 5. 計(jì)算電阻值 6. 關(guān)閉電橋 7. 電橋保養(yǎng),三、直流單臂電橋的使用與維護(hù),步驟1 電橋調(diào)試,打開檢流計(jì)機(jī)械鎖扣，調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針指在零位。 注意： （1）發(fā)現(xiàn)電橋電池電壓不足應(yīng)及時(shí)更換，否則將影響電橋的靈敏度,2）當(dāng)采用外接電源時(shí)，必須注意電源的極性。 將電源的正、負(fù)極分別接到“+”、“”端鈕，且不要使外接電源電壓超過電橋說明書上的規(guī)定值,步驟2 估測(cè)被測(cè)電阻，選擇比例臂,

4、選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，使比例臂的四擋電阻都能被充分利用，以獲得四位有效數(shù)字的讀數(shù),若估測(cè)電阻值為幾千歐時(shí)，比例臂應(yīng)選1擋；估測(cè)電阻值為幾十歐時(shí)，比例臂選0.01擋；估測(cè)電阻值為幾歐時(shí)，比例臂選0.001擋,步驟3 接入被測(cè)電阻,接入被測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)采用較粗較短的導(dǎo)線連接，并將接頭擰緊,步驟4 接通電路，調(diào)節(jié)電橋比例臂使之平衡,測(cè)量時(shí)應(yīng)先按下電源按鈕，再按下檢流計(jì)按鈕，使電橋電路接通,若檢流計(jì)指針向“+”方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)增大比較臂電阻，反之，則應(yīng)減小比較臂電阻。如此反復(fù)調(diào)節(jié)，直至檢流計(jì)指針指零,計(jì)算公式： 被測(cè)電阻值比例臂讀數(shù)比較臂讀數(shù),步驟5 計(jì)算電阻值,步驟6 關(guān)閉電橋,先斷開檢流計(jì)按鈕，再斷開電源按

5、鈕。然后拆除被測(cè)電阻，最后鎖上檢流計(jì)機(jī)械鎖扣。 對(duì)于沒有機(jī)械鎖扣的檢流計(jì)，應(yīng)將按鈕“G”按下并鎖住,步驟7 電橋保養(yǎng),每次測(cè)量結(jié)束，將盒蓋蓋好，存放于干燥、避光、無(wú)震動(dòng)的場(chǎng)合。 發(fā)現(xiàn)電池電壓不足應(yīng)及時(shí)更換，否則將影響電橋的靈敏度。 當(dāng)采用外接電源時(shí)，必須注意電源極性。 不要使外接電源電壓超過電橋說明書上的規(guī)定值。 搬動(dòng)電橋時(shí)應(yīng)小心，做到輕拿輕放，否則易使檢流計(jì)損壞,思考與練習(xí),單臂電橋法和雙臂電橋法的優(yōu)點(diǎn)是什么？缺點(diǎn)是什么？欲精確測(cè)量一段短導(dǎo)線的電阻，應(yīng)采用哪種方法測(cè)量？ 電橋平衡的條件是什么?電橋平衡時(shí)有哪些特點(diǎn)? 簡(jiǎn)述用直流單臂電橋測(cè)量約為918電阻的步驟,返回章目錄,電工指示儀表的誤差和

6、準(zhǔn)確度,一、直流雙臂電橋的構(gòu)造和工作原理,調(diào)節(jié)各橋臂電阻，使檢流計(jì)指零，即IP0，此時(shí)I1I2，I3I4。 列方程組求得：,電橋平衡時(shí)，被測(cè)電阻RX 比例臂倍率比較臂讀數(shù),校正項(xiàng),直流雙臂電橋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),為滿足校正項(xiàng)等于零的條件，雙臂電橋 在結(jié)構(gòu)上采取了以下措施： 1將R1與R3、R2與R4采用機(jī)械聯(lián)動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，使R3R1的變化和R4R2的變化保持同步，從而保證校正項(xiàng)等于零。 2連接Rn與Rx的導(dǎo)線，盡可能采用導(dǎo)電性良好的粗銅母線，使r0,二QJ103型直流雙臂電橋簡(jiǎn)介,測(cè)量時(shí)，調(diào)節(jié)倍率旋鈕和Rn的調(diào)節(jié)旋鈕使電橋平衡，檢流計(jì)指零。 被測(cè)電阻倍率數(shù)讀數(shù)盤讀數(shù),測(cè)量電阻的步驟： 1. 電橋調(diào)試

7、2.接入被測(cè)電阻 3.估測(cè)被測(cè)電阻，選擇比例臂 4. 接通電路，調(diào)節(jié)電橋比例臂使之平衡 5. 計(jì)算電阻值 6. 關(guān)閉電橋 7. 電橋保養(yǎng),三、直流雙臂電橋的使用與維護(hù),步驟1 電橋調(diào)試,打開檢流計(jì)機(jī)械鎖扣，調(diào)節(jié)調(diào)零器使指針指在零位。 注意： 發(fā)現(xiàn)電橋電池電壓不足應(yīng)及時(shí)更換，否則將影響電橋的靈敏度。 當(dāng)采用外接電源時(shí)，必須注意電源的極性。將電源的正、負(fù)極分別接到“”、“”端鈕，且不要使外接電源電壓超過電橋說明書上的規(guī)定值,步驟2 接入被測(cè)電阻,接入被測(cè)電阻時(shí)，應(yīng)采用較粗較短的導(dǎo)線連接。接線間不得絞合，并將接頭擰緊。 （1）被測(cè)電阻有電流端鈕和電位端鈕時(shí)，要與電橋上相應(yīng)的端鈕相連接。同時(shí)要注意電位

8、端鈕總是在電流端鈕的內(nèi)側(cè)，且兩電位端鈕之間的電阻就是被測(cè)電阻,2）如果被測(cè)電阻（如一根導(dǎo)線）沒有電流端鈕和電位端鈕，則可下圖自行引出電流端鈕和電位端鈕，然后與電橋上相應(yīng)的端鈕相連接,步驟3 估測(cè)被測(cè)電阻， 選擇比例臂,用萬(wàn)用表估測(cè)被測(cè)電阻值，選擇適當(dāng)?shù)谋堵蕮?。如估測(cè)電阻值為幾歐時(shí)，倍率選100擋；估測(cè)電阻值為零點(diǎn)幾歐時(shí)，倍率選10擋；估測(cè)電阻值為零點(diǎn)零幾歐時(shí)，倍率選1擋等。 測(cè)量時(shí)，倍率選擇務(wù)必正確，否則會(huì)產(chǎn)生很大的測(cè)量誤差，從而失去精確測(cè)量的意義,步驟4 接通電路，調(diào)節(jié)電橋倍率使之平衡,先按下電源按鈕，再按下檢流計(jì)按鈕，觀察檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況。若檢流計(jì)指針向“+”方向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)增大讀數(shù)盤讀數(shù)，

9、反之，則應(yīng)減小讀數(shù)盤讀數(shù)。如此反復(fù)調(diào)節(jié)，直至檢流計(jì)指針指零。 由于雙臂電橋在工作時(shí)電流較大，要求上述調(diào)節(jié)過程中動(dòng)作要迅速，以免電池耗電量過大。另外，如果被測(cè)電阻不含電感，則可同時(shí)按下或松開電源按鈕和檢流計(jì)按鈕,步驟5 計(jì)算電阻值,計(jì)算公式： 被測(cè)電阻值比例臂讀數(shù)比較臂讀數(shù),步驟6 關(guān)閉電橋,先斷開檢流計(jì)按鈕，再斷開電源按鈕。然后拆除被測(cè)電阻，最后鎖上檢流計(jì)機(jī)械鎖扣。 對(duì)于沒有機(jī)械鎖扣的檢流計(jì)，應(yīng)將按鈕“G”按下并鎖住,步驟7 電橋保養(yǎng),每次測(cè)量完畢后，將儀表盒蓋蓋好，存放于干燥、避光、無(wú)振動(dòng)的場(chǎng)合,思考與練習(xí),為什么直流雙臂電橋能夠用于測(cè)量小電阻? 直流雙臂電橋在結(jié)構(gòu)上采用了哪些措施? 簡(jiǎn)述用

10、直流雙臂電橋測(cè)量電阻的步驟,返回章目錄,兆歐表,一、兆歐表的構(gòu)造及工作原理,兆歐表是一種專門用來測(cè)量電氣設(shè)備絕緣電阻的便攜式儀表。 一般的兆歐表主要由手搖直流發(fā)電機(jī)、磁電系比率表以及測(cè)量線路組成。手搖直流發(fā)電機(jī)的額定電壓主要有500V、1 000V、2 500V等幾種,兆歐表內(nèi)部構(gòu)造示意圖,倍壓整流電路,目前生產(chǎn)的兆歐表許多也采用手搖交流發(fā)電機(jī)，輸出的交流電壓經(jīng)過倍壓整流后供給測(cè)量線路使用。 但是不論采用何種電源，最終都要轉(zhuǎn)換成直流電壓,兆歐表的工作原理,被測(cè)電阻Rx接在“L”與“E”端鈕之間。 搖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)的手柄，發(fā)電機(jī)兩端產(chǎn)生較高的直流電壓，線圈1和線圈2同時(shí)通電。 通過線圈1的電流Il

11、與氣隙磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1；通過線圈2的電流I2也與氣隙磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生反作用力矩M2，M1與M2方向相反. 由于氣隙磁場(chǎng)是不均勻的，所以轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1不僅與線圈1的電流I1成正比，而且還與線圈1所處的位置（用指針偏轉(zhuǎn)角表示）有關(guān),兆歐表指針的偏轉(zhuǎn)角只取決于兩個(gè)線圈電流的比值，而與其他因素?zé)o關(guān)。所以兆歐表能夠克服手搖發(fā)電機(jī)電壓不太穩(wěn)定而對(duì)儀表指針偏轉(zhuǎn)角產(chǎn)生影響的缺點(diǎn)。 由于I2的大小一般不變，而隨被測(cè)絕緣電阻Rx的改變而變化，所以可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角能直接反映被測(cè)絕緣電阻的數(shù)值,兆歐表的標(biāo)度尺,注意：兆歐表的標(biāo)度尺為反向刻度,二、ZC25型兆歐表簡(jiǎn)介,ZC25型攜帶式兆歐表適用于測(cè)量各種電機(jī)

12、、電纜、變壓器、電訊元器件、家用電器和其他電器設(shè)備的絕緣電阻。 該表內(nèi)部采用手搖交流發(fā)電機(jī)，然后通過整流濾波電路將交流電轉(zhuǎn)換成儀表所需要的直流電壓。 ZC25型兆歐表目前主要生產(chǎn)四種規(guī)格，可根據(jù)需要選擇不同規(guī)格的兆歐表,ZC25型兆歐表內(nèi)部線路圖,ZC25型兆歐表外形圖,線路端鈕L,屏蔽端鈕,接地端鈕E,三、兆歐表的選擇、使用與維護(hù),選擇兆歐表 兆歐表的接線 檢查兆歐表,步驟1 選擇兆歐表,選擇兆歐表的原則： 一是其額定電壓一定要與被測(cè)電氣設(shè)備或線路的工作電壓相適應(yīng)。 二是兆歐表的測(cè)量范圍要與被測(cè)絕緣電阻的范圍相符合，以免引起大的讀數(shù)誤差,步驟2 兆歐表的接線,兆歐表有三個(gè)接線端鈕，分別標(biāo)有L

13、（線路）、E（接地）和G（屏蔽），使用時(shí)應(yīng)按測(cè)量對(duì)象的不同來選用。當(dāng)測(cè)量電力設(shè)備對(duì)地的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)將L接到被測(cè)設(shè)備上，E可靠接地即可,步驟3 檢查兆歐表,開路試驗(yàn)在兆歐表未接通被測(cè)電阻之前,搖動(dòng)手柄使發(fā)電機(jī)達(dá)到120r/min的額定轉(zhuǎn)速,觀察指針是否指在標(biāo)度尺“”的位置,表筆分開,兆歐表的開路試驗(yàn),步驟3 檢查兆歐表,短路試驗(yàn)將端鈕L和E短接，緩慢搖動(dòng)手柄，觀察指針是否指在標(biāo)度尺的“0”位置,表筆短接,測(cè)量時(shí)兆歐表的操作方法,使用兆歐表的注意事項(xiàng),測(cè)量絕緣電阻必須在被測(cè)設(shè)備和線路停電的狀態(tài)下進(jìn)行。對(duì)含有大電容的設(shè)備，測(cè)量前應(yīng)先進(jìn)行放電，測(cè)量后也應(yīng)及時(shí)放電，放電時(shí)間不得小于2min，以保證人身

14、安全。 兆歐表與被測(cè)設(shè)備間的連接導(dǎo)線不能用雙股絕緣線或絞線，應(yīng)用單股線分開單獨(dú)連接。 搖動(dòng)手柄時(shí)應(yīng)由慢漸快至額定轉(zhuǎn)速120rmin。在此過程中，若發(fā)現(xiàn)指針指零，應(yīng)立即停止搖動(dòng)手柄，避免表內(nèi)線圈因發(fā)熱而損壞,測(cè)量具有大電容設(shè)備的絕緣電阻，讀數(shù)后不能立即停止搖動(dòng)兆歐表，以防止已充電的設(shè)備放電而損壞兆歐表。此時(shí)應(yīng)在讀數(shù)后一邊降低手柄轉(zhuǎn)速，一邊拆去接地線。在兆歐表停止轉(zhuǎn)動(dòng)和被測(cè)物充分放電之前，不能用手觸及被測(cè)設(shè)備的導(dǎo)電部分。 測(cè)量設(shè)備的絕緣電阻時(shí)，應(yīng)記錄測(cè)量時(shí)的溫度、濕度、被測(cè)設(shè)備的狀況等，以便于分析測(cè)量結(jié)果。 測(cè)量絕緣電阻的結(jié)果如超過規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，否則可能發(fā)生人身和設(shè)備的安全事故,思考與練

15、習(xí),為什么不能用萬(wàn)用表歐姆擋測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻? 已知兆歐表的指針偏轉(zhuǎn)角與電源電壓無(wú)關(guān)，為什么又要求其電源電壓不能太低? 選用兆歐表時(shí)，為什么要求兆歐表的額定電壓要與被測(cè)電氣設(shè)備的工作電壓相適應(yīng)？ 兆歐表應(yīng)如何接線?“G”屏蔽端子的作用是什么,返回章目錄,接地電阻測(cè)量?jī)x,接地的基本知識(shí),接地：生產(chǎn)實(shí)際中，為了保證電氣設(shè)備的安全和正常工作，電氣設(shè)備的某些導(dǎo)電部分應(yīng)與接地體用接地線進(jìn)行連接。 接地裝置：接地線和接地體都采用金屬導(dǎo)體制成。接地裝置的接地電阻應(yīng)包括接地線電阻、接地體電阻、接地體與土壤的接觸電阻以及接地體與零電位（大地）之間的土壤電阻。接地電阻的大小主要和接地體與大地的接觸面積及接觸

16、好壞有關(guān)，還與土壤的性質(zhì)及濕度有關(guān),接地的目的：為了保證人身和電氣設(shè)備的安全以及設(shè)備的正常工作。 如果接地電阻不符合要求，不但安全得不到保證，而且會(huì)造成嚴(yán)重的事故。因此，定期測(cè)量接地裝置的接地電阻是安全用電的保障。 測(cè)量接地電阻的方法有：電橋法，電流表電壓表法，補(bǔ)償法等,一、ZC8型接地電阻測(cè)量?jī)x的構(gòu)造原理,ZC-8型接地電阻測(cè)量?jī)x主要由手搖交流發(fā)電機(jī)、電流互感器、電位器以及檢流計(jì)組成。其附件有兩根接地探針：P叫電位探針，C 叫電流探針，三根導(dǎo)線（長(zhǎng)5m的一根用于連接接地極，20m的一根用于連接電位探針，40m的用于連接電流探針）。被測(cè)接地電阻Rx位于接地體E 和P 之間，但不包括P 與C 之

17、間的電阻Rc。 被測(cè)接地電阻RX的值，由電流互感器的變流比K以及電位器的電阻RS來確定，而與RC無(wú)關(guān),ZC8型接地電阻測(cè)量?jī)x原理示意圖,ZC-8型接地電阻測(cè)量?jī)x采用補(bǔ)償法測(cè)量接地電阻的原理,二、ZC8型接地電阻測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介,ZC8型接地電阻測(cè)量?jī)x的外形與搖表相似，所以又稱為接地?fù)u表,外形圖,附件,三根連接線,電流和電位探針,P2、C2可短接后引出一個(gè)端鈕E，將E與被測(cè)接地極E，相接即可。端鈕C1接電流探針，P1接電位探針,二、ZC8型接地電阻測(cè)量?jī)x簡(jiǎn)介,內(nèi)部電路圖,注意：接地電阻測(cè)量?jī)x應(yīng)采用交流電源,三、接地電阻測(cè)量?jī)x的使用與維護(hù),測(cè)量變壓器接地裝置的接地電阻,步驟1 測(cè)量前的準(zhǔn)備,使用前先將設(shè)

18、備與接地線斷開。將儀表放平，然后進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,步驟2 接地電阻測(cè)量?jī)x的接線,接地電阻測(cè)量?jī)x的使用方法,三端鈕測(cè)量?jī)x的接線,測(cè)量小電阻的接線,四端鈕測(cè)量?jī)x的接線,步驟3 接地電阻測(cè)量?jī)x的讀數(shù),將倍率開關(guān)置于最大倍數(shù)上，緩慢搖動(dòng)發(fā)電機(jī)手柄，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)“測(cè)量標(biāo)度盤”，使檢流計(jì)指針處于中心線位置上。當(dāng)檢流計(jì)接近平衡時(shí)，要加快搖動(dòng)手柄，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速120rmin，同時(shí)調(diào)節(jié)“測(cè)量標(biāo)度盤”，使檢流計(jì)指針穩(wěn)定指在中心線位置。此時(shí)即可讀取RS的數(shù)值。 接地電阻倍率測(cè)量標(biāo)度盤讀數(shù)（RS,步驟4 接地電阻測(cè)量?jī)x的保養(yǎng),每次測(cè)量完畢后，將探針拔出后擦干凈，導(dǎo)線整理好以便下次使用。將儀表存放于干燥、避光、無(wú)震動(dòng)的場(chǎng)合。 儀