電工儀表與測量試題及答案

1、電工儀表與測量試題及答案 電工儀表與測量的內(nèi)容及重要性 1電工儀表與測量是中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工專業(yè)的一門專業(yè)課。 2電的特殊性：看不見，聽不見，聞不著，摸不得。即正常的感官不能或 不允許與之接觸。 3電工測量的重要意義：電能在生產(chǎn)、傳輸、變配及使用過程中，必須通 過各種電工儀表進行測量， 并對測量結(jié)果進行分析， 以保證供電及用電設(shè)備和線 路的可靠、 安全、經(jīng)濟地運行。 4電工測量的主要對象：電流、電壓、電阻、電功率、電能、頻率、相位、 功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速等電量、磁量及電路參數(shù)。 5電工儀表：測量各種電量、磁量及電路參數(shù)的儀表、儀器。 6本課程的內(nèi)容：常用電工儀表的結(jié)構(gòu)、工作原理、選擇及使用方法，電

2、 工測量方法的選擇，測量數(shù)據(jù)的處理等。 二電工儀表的發(fā)展概況 19 世紀(jì) 20年代 電流對磁針有力的作用 檢流計、電橋等 1895年 第一臺感應(yīng)系電能表 20 世紀(jì) 4060年代 儀表的精度越來越高 1952年第一只電子管數(shù)字電壓表問世 60 年代 晶體管數(shù)字電壓表 70 年代中、小規(guī)模數(shù)字式電壓表 近年來 大規(guī)模數(shù)字電壓表 三學(xué)習(xí)本課程的方法及要求 精選文庫 53 1.按測量機構(gòu)(或數(shù)字式電壓基本表)-T測量線路-T測量儀表的基本 思路學(xué)習(xí)。 2.注意理論教學(xué)、直觀教學(xué)和生產(chǎn)實習(xí)的密切結(jié)合。 1- 1常用電工儀表的分類、型號和標(biāo)志 .常用電工儀表的分類 1 .指示儀表 (1)按工作原理分類

3、磁電系、電磁系、電動系、感應(yīng)系、整流系等。 (2)按使用方法分類 安裝式、便攜式。 (3)按被測量的名稱分類電流表、電壓表、功率表、電能表、頻率表、相位 表、萬用表等。 (4) 按準(zhǔn)確度等級分類0.1、02 0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共七級。 (5) 按使用條件分類 A組環(huán)境0-400C B組 200C- 500C -400C- 600C (6) 按被測電流種類分類 直流儀表、交流儀表、交直流兩用儀表二類。 2.比較儀表 又分為直流比較儀表和交流比較儀表。 3.數(shù)字儀表 采用數(shù)字技術(shù)，以數(shù)碼形式直接顯示被測量的大小。 二.電工指示儀表的型號 1.安裝式指示儀表的型號 P4 2.便攜

4、式指示儀表的型號 除了沒有形狀代號外，其余的與安裝式儀表相同。 3 .電能表的型號 DD表示單相電能表、DS表示三相有功電能表、DT表示三 相四線制電能表、DX表示無功電能表等。 .儀表的誤差及分類 誤差：儀表的測量結(jié)果與被測量的真實值之間的差值。 準(zhǔn)確度：儀表的測量結(jié)果與實際值之間的接近程度。 顯然，儀表的準(zhǔn)確度越高同，誤差越小。 根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因，儀表的誤差分兩類: 1 .基本誤差：儀表在正常工作條件下的誤差，主要由儀表的結(jié)構(gòu)、工藝等方面 不完善而產(chǎn)生。 2.附加誤差：儀表偏離了規(guī)定的工作條件而產(chǎn)生的誤差。 .誤差的表示方法 1. 絕對誤差:儀表的指示值A(chǔ)X與被測量的實際值A(chǔ)0之間的差值

5、。 =AX A0 可見，絕對誤差是有正負之分的。 2. 相對誤差Y絕對誤差與被測量實際值A(chǔ)0比值的百分?jǐn)?shù)。 丫 = /A0 X 100% 顯然，絕對誤差只能反映測量值與實際值的相差大小， 而相對誤差則能反映測量 結(jié)果的準(zhǔn)確程度。 3.引用誤差 和：絕對誤差與儀表的最大量程Am比值的百分?jǐn)?shù)。 引用誤差可以反映儀表的準(zhǔn)確程度。 三. 儀表的準(zhǔn)確度K 工程上以儀表的最大引用誤差來表示儀表的準(zhǔn)確度。 V檔，S1相應(yīng)的量程檔。電路圖如 3-5所示(此時在2.5V檔)，實際 上是 一個共用分壓式電路。 2. 原理分析 表頭與所有的分流電阻組成 50卩A直流電流表，以此為基礎(chǔ)再串聯(lián)分壓電阻 組成 電壓表。

6、測2500V時，S1放在除2.5V以外的其它檔位上，黑筆插在*孔內(nèi)，紅筆插在 2500V 專用孔內(nèi)。此時采用的是10M Q的分壓電阻。 三. 交流電壓測量電路 1.測交流電量的原理 (半波或全波) 500型萬用表采用的是半波整流電路，如圖3-6所示。 其中，V1為正半周時的整流管，V2為負半周時的導(dǎo)通保護管，RV為分壓電阻。 (3) 由磁電系測量機構(gòu)和整流電路組成的儀表叫整流系儀表。常按交流有效值來 刻度。 由于整流系儀表指示的是交流電的平均值，而交流電的大小要求按有效值來標(biāo) 度, 所以在轉(zhuǎn)換的過程中誤差會更大。這正是萬用表的交流準(zhǔn)確度比直流準(zhǔn)確度低的 因之一。 正弦半波整流：I有效=2.22

7、1有效 若被測量不是正弦波，誤差會更大 2.交流電壓測量電路 (1)轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置 S2 V檔，S1相應(yīng)的交流電壓量程上。電路圖如 3-7所示。 (2)原理分析 a)2.25K Q隔離電阻、3.9K Q分流電阻的接入是為了降低測量機構(gòu)的靈敏度，10 電容與表頭并聯(lián)起濾波作用，以減小指針的抖動。 b)直流電壓測量與交流電壓測量共用一套分壓電阻，交流250V檔與直流50V檔 分壓電阻是相同的，均為(150K Q +800K Q)，所以交流的靈敏度只有直流的1/5。 樣，通過降低電阻補償了整流效率下降的問題，同時也節(jié)省了材料，并且使得交 和直流電壓的測量可以共用一條標(biāo)度尺。 C)測2500V時，紅筆

8、T 2500V孔，黑筆-*孔，量程可放在10500V中的任一檔 位。 d)由于二極管的死區(qū)0.7V影響，所以10V以下采用補償以后的專用標(biāo)尺，不能 與其 它的檔位標(biāo)尺混用。 四. 電阻測量電路 1.歐姆表的基本原理 (1) 原理圖3-8所示 I=E/(Rx+Rz) 其中，Rz=R1+r+(R0Rc/R0+Rc),是歐姆表的內(nèi)阻。 那么，在E、RZ都不變的前提下，I和Rx之間保持著一定的函數(shù)關(guān)系，由于 與a 之間是成正比的，所以只要測出電流I，就可以反映出被測電阻 RX的大小。 此可 以看出，歐姆表測電阻的實質(zhì)是測量電流。 調(diào)零 當(dāng)Rx=0時，指針應(yīng)指在電流滿偏(歐姆零值)處，調(diào)節(jié)R0可以使 I

9、=E/Rz=Im (3) 刻度 Rx=Rz時，匸E/2Rz=Im /2,指針在儀表的中心位置，Rz的值叫做儀表 的歐 姆中心值。 Rx=2Rz時，匸E/3RZ=Im/3。即指針在1/3滿刻度處。 Rx=x時(開路時)，電流為零，指針不動，歐姆X。 2. 歐姆表量程的擴大 (1)有效范圍：(0.110)倍歐姆中心值附近，超出該范圍時誤差會較大。 (2) 共用一條標(biāo)尺的措施：以 R X 10檔為基礎(chǔ)，按10的倍數(shù)擴大量程，各量程 的歐 姆中心值就是10的倍數(shù)。 (3) 量程擴大時，Rx、Rz都增大，必然會引起流過表頭的電流變小，因此，在擴 大量程的同時，還必須設(shè)法增加表頭的電流。常用的措施是: a

10、)保持電池電壓不變，改變分流電阻值。如圖3-10所示。萬用表的RX 1RX 1K 采用的正是這種方法。 b)提高電池電壓。如圖3-11所示。萬用表的RX 10K檔采用的正是這種方法。 以50 3. 500型萬用表的電阻測量電路 卩A直流電流檔為基礎(chǔ)擴展而成歐姆表。如圖3-12所示。 (1)轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置 S1 Q, S2t選擇在相應(yīng)的電阻檔位。 (2)原理分析 各檔的歐姆中心值分析即可。 萬用表的使用 .使用之前要調(diào)零 1 .無輸入的情況下機械調(diào)零。 2 測電阻之前要歐姆調(diào)零(電流滿偏)。 .要正確接線 1紅筆：插在正孔(+)，黑筆：插在負孔(-)或者(*)孔。 2測量直流時要注意極性。 3.

11、 測電流時要串聯(lián)，測電壓時要并聯(lián)。 4. 測電阻時，需要使用表內(nèi)電池，注意此時黑筆接的是表內(nèi)電池的正極，紅筆 的是表內(nèi)電池的負極。 三.要正確選擇檔位 1. 先選好測量對象，再選好相應(yīng)的量程。 由于萬用表是多電量測量儀表，這點尤其重要，千萬不能用錯檔位，如不能用電 流檔測量電壓，不能用小量程測量大電量等。 2測電壓時量程選擇應(yīng)使指針在滿刻度的 2/3以上。 測電阻時要讓指針在歐姆中心值的附近。 3. 未知被測量的大小時，應(yīng)先選最大的量程粗測，而后逐步換到合適的量程測 量。 4. 不準(zhǔn)用電流檔測電壓，不準(zhǔn)在帶電的情況下測量電阻的阻值。 四. 要正確讀數(shù) 1. 要讀對標(biāo)度尺。如不能在測量電壓時讀電

12、阻刻度尺。 2.看清楚指針的位置，同時還要看清量程的倍率，然后正確換算出被測量的大 小。 五. 要注意操作安全 1. 測量電壓、電流時要防止人身觸電。同時，也要注意儀表的安全，防止儀表 表棒短接帶電體的裸露部分。 2.測電壓、電流時嚴(yán)禁帶電切換量程開關(guān)。 3. 萬用表使用后，放在交流電壓的最高檔或者空檔位置上。 萬用表的調(diào)零、選檔、接線和使用注意事項。 主要技術(shù)指標(biāo) 1.測量范圍及準(zhǔn)確度: 表4-1所示。 2.輸入阻抗: 10M Qo 3. 測量速度：2.5次/S。 4. 最大顯示數(shù)字：1999 - 1999 ( 3又1 / 2位)。 5. 電源：9V疊層電池。 6. 整機功耗：17.525m

13、W. 7外形尺寸：168 X 80X 26 (mm) 數(shù)字式萬用表的組成及原理 1.直流電壓測量電路 數(shù)字式電壓基本表本身可視為一個量程為 200mV的電壓表，在使用時常利用分 壓電 路來擴大其電壓測量量程。 (1)直流電壓量程的擴大 如圖4-7所示。 Um / U IN =( Rv1 + Rv2 ) / Rv2 其中 UiN = 200mv, Um為擴大后的量程。 Rvi、 RV2為外接的分壓電阻。 (2)多量程直流測量電路 如圖4-8所示，由多個分壓電阻與轉(zhuǎn)換開關(guān) S1組成外接多量程分壓電路。 2.直流電流測量電路 原理：將被測電流在分流電阻上產(chǎn)生的壓降作為數(shù)字電壓基本表的輸入電壓，測 出

14、電壓的值，實際上就可以換算出被測電壓的值。 注意：電壓基本表的輸入電壓不能超過 200mv。 多量程時也采用閉合式分流電路。如圖 4-10報示。 3 交流電壓測量電路 方法：先將交流大電壓進行降壓后，由線性AC/DC轉(zhuǎn)換電路變成小的直流電壓, 再送入電壓基本表中進行測量。 4交流電流測量電路 方法：交流電流 -交流電壓 -線性AC/DC轉(zhuǎn)換器 -數(shù)字式電壓基本表測 量。 其中交流電流T交流電壓仍采用分流式電路，與直流測量時相同。 5. 電阻測量電路 方法：采用比例法測量電阻。如圖 8-12所示。 (1) 數(shù)字式歐姆表的原理 Ux / Uo = IRx / IRo = Rx / Ro 當(dāng)Rx =

15、 Ro時，顯示值為1000,當(dāng)Rx = 2Ro時滿量程。 (2) DT-830型萬用表的電阻測量電路 如圖4-13所示。 6. 晶體三極管hfe測量電路 如圖8-14所示, UlN = Ic Ro = hfe Ib Ro 如果已知 Ib =10卩A , Ro=10 Q,代入上式，得 hfe =10 Uin mV,因此 只要用200mV量程去測量晶體三極管的hfe，只要去掉小 點，就可以得到hfe。 三.數(shù)字式萬用表的使用方法 1 .外形結(jié)構(gòu) (1) 液晶顯示器 電源開關(guān)：ON OFF 量程開關(guān): hFE插座：B、C、E共四個插孔。 (5) 輸入插孔：黑筆在COM插孔，紅筆根據(jù)被測量的不同分別插

16、在“ V。” “ A ” mA “10A”等 插孔。并且要注意量程。 (6)電池盒 2. 使用方法 (1)直流電壓的測量 紅筆在“ VoQ ”孔，黑筆在“ COM ”孔。量程置“ DCV ”的適當(dāng)量程。 (2)交流電壓的測量表筆與上相同，量程置“ ACV ”上即可。 (3) 直流電流的測量 紅筆在“ mA”或“ 10A”，黑筆在“ COM”孔，量程在“ DCA”。 (4) 交流電流的測量 量程置“ ACA ”即可，表筆與上相同。 (5) 電阻的測量 量程置“Q”的合適位置，紅筆在“ V孔，黑筆在“ COM”孔。 (6) 二極管的測量 將量程開關(guān)置有二極管符號的位置，紅筆在“ V孔，接二極管的正

17、極, 黑筆在“ COM ”孔，接二極管的負極，結(jié)果是: 0.1500.300 V時為鍺管，顯示0。5500。700V時為硅管，如果顯示000則二極 擊穿，顯示1則二極管內(nèi)部開路。 (7) 晶體管hFE的測量 將NPN或PNP管插入相應(yīng)的孔，開關(guān)拔至 ON，即可顯示hFE的值。 (8) 線路通斷的檢查 量程開關(guān)至蜂鳴器檔，表筆與測量電阻時相同，當(dāng)電阻低于(20 10) Q時，蜂 器發(fā)出聲音，表示電路接通，否則為不通。 3. 使用數(shù)字式萬用表的注意事項 不同型號的表使用方法不盡相同，使用前要仔細閱讀說明書。 (2) (3) 測量前，要注意表筆和量程是還正確。 無法估計被測值的大小時，應(yīng)選最大量程。

18、 (4) 在測量大電流或高電壓時，不得在測量中拔動開關(guān)。 (5) 紅筆帶正電，黑筆帶負電，這點與模擬式萬用表不同。 (6) 只能測量45500HZ范圍內(nèi)的交流電量有效值。 (7) 不得帶電測量電阻。 (8) 不能正常顯示時，檢查電池、保險絲。 (9) 使用完畢后，要放在 OFF,長期不用應(yīng)將電池取出。 電阻按阻值大小的分類: 1. 小電阻 1 Q以下。 2. 中電阻 100K Q之間 3.大電阻 100KQ 以上。 5-1電阻測量方法的分類 按獲得測量結(jié)果方式分 1. 直接法 采用直讀式儀表測量，如用萬用表測量電阻，兆歐表測電阻等。 2 比較法 采用比較式儀表測量電阻，如用直流電橋測電阻等。

19、3 間接法 測出相關(guān)電量，然后通過計算的方法得出結(jié)果，如用伏安法測電阻。 二按作用的儀表分類 電橋 （電感 是一種比較儀表，用準(zhǔn)確度很高的元件作為標(biāo)準(zhǔn)量，用比較的方法測電阻 或電容），因而準(zhǔn)確度很高。 電橋的分類：直流電橋和交流電橋，直流電橋又分為單臂電橋和雙臂電橋。 直流單臂電橋的構(gòu)造和原理 1 .構(gòu)造圖5-2所示。 稱為電 2. 電橋的平衡狀態(tài)：當(dāng)電橋的檢流計中的電流等于零時，即IP=0時, 橋的 平衡狀態(tài)。 3 電橋的平衡條件（電橋的測量原理） 經(jīng)推導(dǎo)得R 2R 4= R xR3 即對臂的電阻乘積相等時，電橋平衡。 被測電阻Rx （R2/R3 ） R4 =比例臂乘以比較臂 4 提高準(zhǔn)確度

20、的條件 (1) R2、R3、R4的準(zhǔn)確度要高; (2) 檢流計的靈敏度也要高。 二. QJ23型直流單臂電橋簡介 1. 電路圖圖5-3所示。 比例臂分析 SA以上認為是R2, SA以下認為是R3 0 比較臂分析 由四位可調(diào)電阻組成，步進值為 1Q 0 (3)檢流計支路 SB2( B )通斷，可以用內(nèi)附的檢流計或者外接檢流計。 (4)電源支路 三.直流單臂電橋的使用 SB1( G )通斷，可以用內(nèi)電池或者外接電池。 1. 檢流計鎖扣打開，機械調(diào)零。 2. 接入被測電阻，要求用粗線并擰緊。 3. 選擇比例臂，使得比較臂的四位都能被充分利用。 4. 測電感線圈的電阻時，先按 SB 1,再按SB 2;

21、測量完畢，先按SB 2,再按 SB 1 0 5. 指針偏“ +” (正)時，增大R4 ；指針偏“-”(負)時，應(yīng)減小R4o 指針指零時，Rx =比例臂X比較臂。 6.使用完畢后，斷開SB2( B )，斷開SB1( G )，再拆除電阻，將檢流計的鎖扣 鎖上。 有的檢流計用G的常閉觸頭短接檢流計。 7. 電池電壓不足時要及時更換，否則會影響靈敏度。 外接電池或者更換電池時，要注意極性不要接反。 測量1歐以下的小電阻要使用直流雙臂電橋。 直流雙臂電橋：凱文電橋，能消除接線電阻和接觸電阻的影響， 專門用于測量阻 在1 Q以下的小電阻。 .構(gòu)造及工作原理 (一)構(gòu)造圖5-4所示 1. Rx與R4共一臂，

22、Rn （標(biāo)準(zhǔn)電阻）與R 3共一臂，Rn與Rx之間用阻值為r 的導(dǎo) 線相連，（r 0)。 2. Rx與Rn都采用兩對端鈕的接法。 3. R1、 R2、R3、 R4均為大于10 Q的標(biāo)準(zhǔn)電阻，R為電池的限流電阻。 （二）原理 1.當(dāng)電橋調(diào)節(jié)至平衡時，I p=0,則有 11 =12 ,13 =14，推導(dǎo)得 Rx =(R2 /R 1)Rn + rR2 /(r +R3 +R4 ) X (R 3/R1 -R4 /R2 ) 即 被測電阻=倍率X標(biāo)準(zhǔn)電阻盤的讀數(shù)+校正值 2.為使求解 Rx的公式 與單臂電橋相同，常用以下找措施: (1)R1 與 R3 ，R2與R4采用聯(lián)動機構(gòu)，保證 R3 /R1 =R4 /R

23、2，從而校正項始 終為零。 Rn, Rx 的連接導(dǎo)線盡量粗，使 0。 3.消除接線電阻和接觸電阻的原理: 共有 3點，P48-49。 二. QJ103型直流雙臂電橋 1 .面板介紹 圖5-5所示。 SA -倍率轉(zhuǎn)換開關(guān)，（R1上左, R2上右，R3下左，R4下右）聯(lián)動，保證 總有 R 3 /R1 R4 /R2 2. 電路圖的識讀 倍率=R2 /R1，有 X 0.01， X 0.1， X 1， X 10，X 100，共 5 個倍率檔位。 Rn 的范圍：0.010.11Q 。 測量范圍：0.001111Q 。 電源：1.5V2V直流，有外接端鈕。 三.直流雙臂電橋的使用 基本方法與單臂電橋相同，需

24、要注意的有兩點: 1. 四端接線。如圖5-6所示。 2. 直流雙臂電橋工作時電流較大(因為電阻都比較小)，故測量要求盡快完成, 以免 電池的電量消耗過大。 3. 常用電橋型號和技術(shù)特性簡介 表5-2所示。 雙臂電橋的原理與使用方法。 電氣設(shè)備及線路的絕緣電阻是很大的電阻，它只能用兆歐表測量。 兆歐表的應(yīng)用范圍：測量電氣設(shè)備的絕緣電阻。 為什么設(shè)備的絕緣電阻測量要用兆歐表，而不能用萬用表? (1)設(shè)備的絕緣電阻通常很大(幾兆-幾百兆歐)，超出了萬用表的測量范圍。 (2) 由萬用表的表內(nèi)電池電壓太低，因而測得的是設(shè)備在低壓下的電阻，其值不 能真 正反映設(shè)備在正常工作高壓下的絕緣電阻。 .兆歐表的結(jié)

25、構(gòu) 1.結(jié)構(gòu)組成：手搖直流發(fā)電機、磁電系比率表、測量線路三部分組成。 (1) 手搖直流發(fā)電機電壓有500V、1000V、2500V等，有離心調(diào)速裝置，使轉(zhuǎn) 子能 恒速轉(zhuǎn)動。 (2)磁電系比率表永久磁鐵形成不均勻磁場，兩個固定在同一軸上且相差一定 角度 的線圈，一個產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，另一個產(chǎn)生反作用力矩。游絲為無力游絲，僅用于 導(dǎo)電流。由于磁場不均勻，可動部分的平衡位置a與兩個線圈中的電流的比率 有關(guān), 故稱為磁電系比率表。如圖5-7所示。 (3) 測量線路 主要是限流電阻及連接線路的導(dǎo)線組成。 .兆歐表的工作原理 1.接線：被測絕緣電阻RX 接在L、E兩端之間。 2 .發(fā)電：搖動手柄(120r/m

26、in左右)。 3. 轉(zhuǎn)動力矩與反作用力矩 M 1 =11f1( a ), M1驅(qū)動可動部分順時針轉(zhuǎn)，但可動部分順轉(zhuǎn)會使 M1減 弱, 相反，若可動部分反轉(zhuǎn) M1會增強。 M2 I2 f2( a ), M2 驅(qū)動可動部分逆時針轉(zhuǎn)，但可動部分逆轉(zhuǎn)會使M2 減弱, 相反，若可動部分順轉(zhuǎn) M2 會增強。 4 .測量當(dāng)M1 M2 時，可動部分平衡，即有 11 f ( a ) =I2 f ( a ) 11 / I2 = f2 ( a ) /f1 ( a =F (11 / I2 ) 即指針的偏轉(zhuǎn)角只決定于兩個線圈中電流的比值。又因為 I2 = U / (R2 + r2) 11 = U /(R1 +RX +

27、r1 ) =F( I1 / I2 ) = F(R1 + RX + r1 ) / (R2+ r2 ) 其中只有RX為變量，因而a能反映RX的大小。 5.驗表：驗0 把L、E短接，緩慢搖動手柄，由于 RX=0，所以此時指針 指在0位置。 (2) 驗XL與E開路，手柄搖至120r/min，由于11 = 0，在僅有I2作用的情 況下, 指針偏轉(zhuǎn)至最左端X處。 在未測量時，由于11 =0，I2 = 0 ,同時游絲是無力游絲，所以指針可以停留 任何位置。 三. 兆歐表的選擇、使用與維護 1. 兆歐表的選擇 （1）額定電壓的選擇：兆歐表的額定電壓應(yīng)比電氣設(shè)備的額定電壓高一到二級。 表 5-3 0 （2）兆歐

28、表測量范圍的選擇：測量范圍與被測絕緣電阻相符合，否則誤差大。 2. 兆歐表的接線 L（線路）-被測設(shè)備（工作時帶電部分） E（接地）-可靠接地（工作時不帶電部分） G（屏蔽）-電纜的屏蔽層（消除表面漏電流的影響） 3. 兆歐表的檢查（驗表） （1）檢查 S : L、E分開，手柄搖到120r/min ,指針應(yīng)指在處，否則有故障。 L、 檢查0 : 4 兆歐表的使用注意事項 E短接，緩慢搖動手柄，指針應(yīng)指在 0處，否則有故障。 （1）設(shè)備停電，電容放電（2min）后才可進行絕緣電阻的測量。 （2）不能用雙股線、絞線連接表的設(shè)備，兩條線必須分開。 （3）手柄搖時應(yīng)由慢到快搖至120r/mi n,若有

29、短路指零，立即停止。 （4）測電容時，讀數(shù)后不能立即停止，應(yīng)漸漸減慢并同時拆線，而后再給電容放 電。 記錄測量時的環(huán)境狀況，如溫度、濕度、設(shè)備狀況等，以便于分析。 接地電阻的含義 1 接地：為保證安全、正常工作，導(dǎo)體部分與大地相連接。例如電動機外殼的 接地 變壓器中性點的接地等。 2接地裝置：由接地線、接地體組成。 3 接地電阻：包括接地線電阻、接地體電阻、接地體與土壤的接觸電阻、接地 體與 零電位點（大地）之間的土壤電阻。 4測量接地電阻的意義：安全保障。 5接地電阻的測量方法：電橋法、電流表一電壓表法、補償法（接地電阻測量儀）。 二. ZC-8型接地電阻測量儀 1. 補償法測量接地電阻的原

30、理 圖5-10所示。 (2) 組成：手搖交流發(fā)電機、電流互感器、電位器、檢流計組成。附件：兩個探 針, 三條線。 原理: 搖動發(fā)電機f電流TA 次f E/ f 大地 f C/ f 發(fā)電機另一端。 調(diào)節(jié)RP使檢流計指零，則有 IRx = KIRs Rx = KRs二變比X讀數(shù)盤的讀數(shù) 2. ZC-8型接地電阻測量儀簡介 (1)儀表平放，調(diào)零。 接線：E-E/ 或(C2-P2)-E、/ P1( P )-P/ C1( C )-C/ E/、PA C/在一條直線上相距各20m ,電阻小于1Q時，要采用四端接線方法。 3. 倍率放在最大，搖動發(fā)電機，同時，轉(zhuǎn)動標(biāo)度盤，檢流計指正中間紅線，升 到達120r

31、/mi n,調(diào)節(jié)標(biāo)度盤，指針指紅線，此時, 接地電阻=倍率 X標(biāo)度盤的讀數(shù) 4. 讀數(shù)小于1Q 時，倍率減小一檔，重測，直到合適檔位，準(zhǔn)確測量。 .電動系表的結(jié)構(gòu)及工作原理 1. 結(jié)構(gòu) 電動系測量機構(gòu)、分壓電阻兩部分組成。原理圖如6-4所示。 (1)固定線圈：又叫電流線圈，測量時與負載串聯(lián)，匝數(shù)少，導(dǎo)線粗。(測電流) (2)可動線圈：又叫電壓線圈，與分壓電阻串聯(lián)后再與負載并聯(lián)，匝數(shù)多，導(dǎo)線 細。 (測電壓) 2.原理 (1)電壓線圈上的電流 lu = U / Zu 其中，Zu2 = (Rv + Rl )2 + Xl2 又因 Xlvv Rv 所以忽略XL , 認為有 Zu =Rv +Rl lu

32、= U / (Rv +Rl ) = U Ki即 電壓線圈上的電流與被測電流成正比。 電流線圈上的電流 I A = I (負載電流) (3)功率表指針偏轉(zhuǎn) a = K Ia IuCOSA KIa(K1U) cos = Kp I U COS = Kp P 可見，債與負載的功率成正比，因此刻度是均勻的。 在直流電路中，有a =K I (K1 U) =Kp P 二.功率表的量程擴大 包括電流量程的擴大和電壓量程的擴大。 1.電流量程的擴大 電流線圈是分成兩段繞制的，可以通過串聯(lián)獲得小量程，通過并聯(lián)獲得大量程。 2.電壓量程的擴大 方法：給電壓線圈串聯(lián)多個阻值分壓電阻來實現(xiàn)量程的擴大。 3 .功率量程(

33、COS=1) P = I u =電流量程乘以電壓量程。表明5-1所示。 三.功率表的正確使用 1 .正確選擇量程 (1)電流線圈的電流量程要大于被測的電流。 (2)電壓線圈的量程略大于被測電壓。 注意：不能僅按功率量程略大于被測功率的方法選擇量程，因為 CO工1。例 題分 析 例5-1分析。 2.正確接線 (1) 電流的偏轉(zhuǎn)方向與兩個線圈的電流方向有關(guān)， 規(guī)定按“發(fā)電機端守則” 接線。 電流線圈：電流必須從“ *”端流入，與負載串聯(lián)。 電壓線圈：電位高的端接在“ * ”，與負載并聯(lián)。 (2)兩種正確的接線方式電壓表前接法和電壓表后接法。 (3) 指針反轉(zhuǎn)的情況 A .負載側(cè)有電源并且發(fā)出功率。

34、 B.三相電路測量時，當(dāng)COS 60,此時必有一表的指針是反轉(zhuǎn)的，那么把 反轉(zhuǎn)的表的電流線圈調(diào)換接線，使其正偏，但是把其讀數(shù)當(dāng)成負值處理，那么 P= P1-P2 或 P=P2-P1 當(dāng)負載不對稱時，上述三種情況均有可能出現(xiàn)。 表跨相法 1. 適用范圍 三相電路完全對稱的情況，包括負載和電源都對稱。 2. 原理 單相 U=Ulsin Ul cos(900- ) 只要使電壓線圈的電壓U 與電流線圈I上的電流之間的相位差為(90- ), 有功功率表就可以用來測量無功功率。 由相量圖6-16所示可知，lu與Uvw 之間的相位差正好是（90- ）。 3. 接線方法 電流線圈接在lu，電壓線圈接在Uvw

35、即可。如圖5-16。 4. 讀數(shù) 三相總無功功率 Q=V3 Ulsin =V3 Ulcos(900- )=V3 Qi Qi -一表跨相法時的功率表的讀數(shù)。 二.兩表跨相法 1 .適用范圍 三相負載對稱但三相電源有有偏差時的情況，用于減小測量的誤差。 2. 原理與接線 均與一表跨相法相同。圖6-17。 3. 讀數(shù) Q=V3 (Q+Q) /2= V3 /2X (Q1+Q) 二.三表跨相法 1 .適用范圍 三相電源電壓對稱，三相負載對稱或者不對稱的情況。 2. 接線 三只功率表均按一表跨相法接線原則接線。圖 6-1 & 3. 原理及讀數(shù) Q= (Q1 +Q2+Q3) / V3 即三表的讀數(shù)之和除以根

36、號3就是三相總無功功率。 四. 鐵磁電動系三相無功功率表 1. 結(jié)構(gòu)原理 結(jié)構(gòu)上采用兩元件鐵磁電動系測量機構(gòu)，按兩表跨相法的原理接線。 圖 6-19、圖 6-20。 2. 讀數(shù) 標(biāo)尺直接按三相無功功率表刻度，所以可以直接讀數(shù)。 3. 常用型號及使用場合 1D5VAR型：三相三線制對稱負載使用。 1D1 VAR型：三相三線制對稱或者不對稱負載使用。 電能測量的基本知識 1.電能（電功）的實際計量單位： KWh （度），測量用電設(shè)備消耗電能多少的 儀表 叫做電能表，千瓦小時表，俗稱電度表。 2. 電能（電功）與電功率測量的差別 電能（電功）：不僅反映負載的功率，還能反映負載的用電時間，并且能自動地

37、 記錄 下來。 電功率：只測量負載的電壓、電流的大?。üβ剩?3. 常用的電能表是感應(yīng)系電能表，有轉(zhuǎn)矩大，成本低的優(yōu)點，應(yīng)用廣泛。 7- 1感應(yīng)系電能表 .感應(yīng)系電能表的結(jié)構(gòu) 1. 驅(qū)動元件：產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，由電壓線圈 1和電流線圈2組成。 2 .轉(zhuǎn)動元件：由鋁盤3和轉(zhuǎn)軸4組成，轉(zhuǎn)軸上裝有計數(shù)的蝸桿6。 .3。制動元件：永久磁鐵5與鋁盤3相互作用產(chǎn)生制動力矩，使鋁盤的轉(zhuǎn)速與被 的功率成正比。 6、 4. 計度器（積算機構(gòu)）：計算鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，實現(xiàn)累計電能的目的。包括齒輪 滾 輪7、十進一計數(shù)器等。 .感應(yīng)系電能表的工作原理 1.電路及磁路圖7-3 （1）電壓線圈磁通: u穿過鋁盤一次，而 u不穿過

38、鋁盤。 （2）電流線圈磁通: A兩次穿過鋁盤。 2.轉(zhuǎn)動力矩的產(chǎn)生 當(dāng)COS = 1時(電阻負載) (1)電壓線圈中的電流iu比電壓U滯后90，產(chǎn)生 u (純電感對待)。 (2) 電流線圈中的電流iA 與電壓U同相，產(chǎn)生 A (純電阻對待)。 7-6所示。 (3) iA與iu的關(guān)系如圖7-5所示。即iA比iu超前90，實際上是 a比 u 超前90，各磁通的正方向均規(guī)定為由上而下穿過鋁盤。圖 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動力矩也向右。 (4) 在tl時刻分析： A - A感應(yīng)的渦流與 U相互作用，產(chǎn)生向右(順時針) 的轉(zhuǎn)動力矩， U感應(yīng)的渦流與 A - A相互作用， (5)其他時刻的分析均可以得到相同的結(jié)論。 因此

39、，鋁盤所受的力矩方向，總是由相位超前的磁通 A指向相位滯后的磁通 U。 可以證明, Mp=CiP=CiUICOS P成正比。 即：作用在鋁盤上的平均轉(zhuǎn)矩 M p與負載的有功功率 3. 鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)與被測電能的關(guān)系 (1)若 P 定，Mp定，如鋁盤再無其它的力矩，那么鋁盤將會做勻加速運動, 越轉(zhuǎn)越快。 (2)為使鋁盤在P定時能做勻速運動，應(yīng)有一個與其大小相等、方向相反的 矩作用在鋁盤上，即要有一個制動力矩，它是由永久磁鐵與轉(zhuǎn)動的鋁盤相互作用 生的。圖7-7。其原理與感應(yīng)式阻尼器相同。 Mz=K n 即 鋁盤的制動力矩Mp與鋁盤的轉(zhuǎn)速n成正比。 (3) 負載剛接入時，MpMz鋁盤加速運動，由于 Mp

40、不變，而Mz隨速度的上 升而增大，總有當(dāng)Mp=Mz時，鋁盤做勻速運動。 CiP=Kn N=ci/k p=c P 鋁盤的轉(zhuǎn)速與負載的有功功率成正比。兩邊乘以時間t (負載工作時，鋁盤總在 動）有 CPt= nt N=C Pt=CE 說明：鋁盤在一定時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)nt （轉(zhuǎn)過的圈數(shù)）與這段時間內(nèi)負載所消耗的電 Pt成正比，因此通過計度器自動記錄鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)，就可以測量被測電能的大小。 （4）電能表常數(shù)C= N/E （轉(zhuǎn)/千瓦小時，r/KWh ） 是一個常數(shù)，標(biāo)注于鋁盤上，其意義是：負載消耗1KWh電能時，鋁盤相應(yīng)轉(zhuǎn) 的圈數(shù)。 三.單相電能表的接線方法 1、3端進線，2、4端出線。即1、3端電源，2、4

41、端接負載 7-3三相有功電能的測量 電能表與功率表的相同點與不同點： 相同的在于兩者都有測量功率的部分， 不同 是功率表不需要計度器，而電度表則需要有計度器。 因此，只要配以計度器，所有的功率測量的方法，如一表法、兩表法、三表法均 以用在電能的測量中，三相電度表下是基于這種原理而制成的。由此可以看出, 際使用的電能表也有兩元件和三元件的結(jié)構(gòu)。 .三相三線有功電度表 1.基本結(jié)構(gòu)按兩表法原理制成，通常為兩元件結(jié)構(gòu)，如圖6-9所示。 2. 原理 由于作用在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩是由兩組元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩之和，并與三相電 的有功功率成正比，因此鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)可以反映有功功率的大小。 3. 常用型號國產(chǎn)的DS8、DS15、DS18等。 4. 接線方法 與兩表法的