常用儀器儀表的使用

1、常用儀器儀表的使用一、分析天平1、分析天平介紹圖1 TG328B型分析天平1. 橫梁2. 平衡陀3. 吊耳4. 指針5. 支點刀6. 框罩7. 圈形砝碼8. 指數(shù)盤9. 支力銷10. 折葉11. 阻尼內(nèi)筒12. 投影屏13. 稱盤14. 盤托15. 螺旋腳16. 墊腳17. 升降旋鈕18. 投影屏調(diào)節(jié)桿一般分析天平可以準確到1/10000g或2/10000g，它們的最大稱量為100g或200g。有擺動式、空氣阻尼式和光學式三種?，F(xiàn)介紹一種具有部分機械加碼裝置的光學天平，見圖1所示。分析天平的構造原理與物理天平相似，為了提高稱衡精確度，分析天平有更精致的結構。三個刀口是由堅硬的不易磨損的瑪瑙（或

2、人造寶石）制成，并配有瑪瑙刀墊。當天平擺動時，刀口與刀墊相接觸，因為它們均由瑪瑙制成，所以摩擦力很小。為了保護刀口，在橫梁下裝有止動架（圖中未畫出），轉(zhuǎn)動安置在天平下部的止動旋鈕，就可以使止動架上升，而把橫梁及秤盤向上舉起一些，這樣刀口就不與刀墊接觸，天平止動。為了保護天平，分析天平都放在玻璃柜內(nèi)，柜內(nèi)有干燥劑防潮。分析天平上還裝有水準儀，用來調(diào)整刀墊水平。為了增加橫梁擺動時所受的阻力，使它能夠很快靜止下來，以便迅速讀取指針位置，裝有空氣阻尼器。阻尼器的構造為：在兩秤盤上方各裝一固定在支柱上的金屬外筒，掛在天平吊環(huán)上的金屬內(nèi)筒其筒口向下套于內(nèi)筒中，內(nèi)外筒之間有一定的（很?。┛障?，橫梁擺動時，必

3、有一秤盤下降，相應的內(nèi)筒也隨之下降，并壓縮內(nèi)外筒之間的空氣，被排出的空氣必須通過兩筒壁間很下狹窄的縫隙及外筒底板上的小孔，因而流泄較慢，可能橫梁的擺動受到阻尼，很快地靜止不動，而便于我們迅速地讀數(shù)。稱衡1g以下的質(zhì)量用機械加碼裝置及光學投影讀數(shù)裝置。機械加砝碼裝置（讀數(shù)范圍10990mg）有1g以下的圈碼8個，如圖2所示，轉(zhuǎn)動機械使加碼時，相應的圈碼組就自動加在橫梁上了。圖2  圈碼光學投影讀數(shù)裝置（讀數(shù)范圍為10mg以下）是為了方便地讀取最小稱衡值、減輕工作人員的疲勞、提高稱衡效率。觀察屏上刻有一條準線，作為讀數(shù)標記，其光學系統(tǒng)如3所示。微量標尺的刻度中間為零，兩邊各為+10mg及

4、-10mg，其最小刻度為0.1mg,，所以，感量為0.1mg/格。當準線指在正值時表示砝碼讀數(shù)必須加上微量標尺讀數(shù)；反之，當準線指在負值時，砝碼讀數(shù)必須加上微量標尺負讀數(shù)，稱衡時，微量標尺在移動而準線固定不動。平衡螺母是用來調(diào)整零點的。較小的零點調(diào)整可以用天平底板下的撥桿，使微量標尺上的零點與觀察屏上的準線完全重合。重心螺絲是用來調(diào)整靈敏度的。圖3讀數(shù)光學系統(tǒng)光路圖2、光學天平讀數(shù)方法舉例如下：觀察屏上為0.04mg，讀數(shù)盤上為810mg，砝碼讀數(shù)為6g，則稱量結果為：，如圖4。圖4 讀數(shù)方法3、空氣浮力影響的修正若待測物體的體積是V，砝碼總體積是，在稱衡時的溫度和壓強下，空氣的密度是，則在空

5、氣中稱衡時，物體受浮力為，而砝碼受浮力為。設M是物體的真實質(zhì)量，P是砝碼的真實質(zhì)量，則當天平平衡時，有：                                        （1）設為待測物體的密度，為砝碼的密

6、度，則：   代入（1）式，考慮，略去高次項，得：                      （2）  ，和則由手冊中查得。4、操作步驟：（1） 調(diào)水平。（2） 調(diào)零點。（3） 檢查靈敏度。即加上（或減去）10mg，看與光學讀數(shù)裝置上的讀數(shù)是否相符。(允許差2小格)（4）稱衡。用分析天平稱衡時要多次啟動讀數(shù)，至少啟動兩次觀察讀數(shù)是否重復。5、操作規(guī)則除了嚴格遵守物理天

7、平的操作規(guī)則外，根據(jù)分析天平的特點，還要遵守下列規(guī)則：（1）稱衡前，必須先用物理天平稱衡，已知待測物體的近似質(zhì)量。（2）取放待測物體和砝碼（包括圈碼）及調(diào)節(jié)零點、靈敏度時，一定要止動妥善。啟動和止動時，應緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動止動把手，最好在指針擺動接近零點時再止動天平，避免產(chǎn)生較大的震動，以保護瑪瑙刀口不受磨損，并盡量縮短刀口的負載時間。用機械加碼器加減圈碼時，動作要輕、慢。（3）比較待測物體與砝碼時，只要稍一動天平，便能判斷誰重誰輕，不必把止動架全放下來，這樣可以避免當待測物體與砝碼的質(zhì)量相差較大時，指針過度偏轉(zhuǎn)。待測物體和砝碼要放在秤盤正中間。（4）分析天平放在柜中是為了防止氣流和灰塵的侵襲，

8、加取待測物體和砝碼時，只需打開柜子的側門，加取完畢，隨即關上，再進行稱衡。柜子中門，無特殊需要不得打開。6、分析天平的靈敏度設當天平兩盤均負載克砝碼時，天平指針處于鉛直方向；在左盤附加克后，指針向右偏轉(zhuǎn)一角度，而后靜止下來，見圖7，這時橫梁受力為：作用于刀口上的，作用于刀口的，橫梁所受重力（至于刀墊作用于刀口上的力，因其力矩為零，故未考慮）。當橫梁靜止不動時，此三力對支點的力矩相互平衡，即：圖5分析天平靈敏度原理圖             （3）其中為天平橫梁的臂長，為天平重心到支點的

9、距離。由圖5可見：代入（3）式得：展開化簡，可得：兩邊除以，即得：或                  靈敏度 ：          （4）式中R是指針長度。由4式可見，分析天平的靈敏度與橫梁的重量、橫梁重心的位置及負載情況均有關。二、百分表1、結構原理與讀數(shù)方法 百分表是一種精度較高的比較量具，它只能測出相對數(shù)值，不能測出絕對數(shù)值，主要

10、用于測量形狀和位置誤差，也可用于機床上安裝工件時的精密找正。百分表的讀數(shù)準確度為 。百分表的結構原理如圖6所示。當測量桿1向上或向下移動1mm時，通過齒輪傳動系統(tǒng)帶動大指針5轉(zhuǎn)一圈，小指針7轉(zhuǎn)一格。刻度盤在圓周上有100個等分格，各格的讀數(shù)值為。小指針每格讀數(shù)為l rnm。測量時指針讀數(shù)的變動量即為尺寸變化量。刻度盤可以轉(zhuǎn)動，以便測量時大指針對準零刻線。百分表的讀數(shù)方法為：先讀小指針轉(zhuǎn)過的刻度線（即毫米整數(shù)），再讀大指針轉(zhuǎn)過的刻度線（即小數(shù)部分），并乘以0.01，然后兩者相加，即得到所測量的數(shù)值。圖6 百分表及傳動原理2、百分表的使用 百分表常裝在表架上使用，如圖7所示。 圖7百分表表架圖8

11、百分表應用舉例百分表可用來精確測量零件圓度、圓跳動、平面度、平行度和直線度等形位誤差，也可用來找正工件，如圖8所示。3、注意事項 （1）使用前，應檢查測量桿活動的靈活性。即輕輕推動測量桿時，測量桿在套筒內(nèi)的移動要靈活，沒有如何軋卡現(xiàn)象，每次手松開后，指針能回到原來的刻度位置。 （2）使用時，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不可貪圖省事，隨便夾在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測量結果不準確，或摔壞百分表。（3）測量時，不要使測量桿的行程超過它的測量范圍，不要使表頭突然撞到工件上，也不要用百分表測量表面粗糙度或有顯著凹凸不平的工作。（4）測量平面時，百分表的測量桿要與平面垂直，測量圓柱形工件時，測

12、量桿要與工件的中心線垂直，否則，將使測量桿活動不靈或測量結果不準確。（5）為方便讀數(shù)，在測量前一般都讓大指針指到刻度盤的零位。 （6）百分表不用時，應使測量桿處于自由狀態(tài)，以免使表內(nèi)彈簧失效。4、百分表的種類很多，主要有標準百分表、內(nèi)徑百分表、杠桿百分表等(1) 標準百分表 其外形及傳動見圖9。圖9標準百分表1小齒輪2、7大齒輪3中間齒輪 4彈簧5測量桿6指針8游絲百分表的分度值為，表盤圓周刻線有100條等分刻線。因此，百分表的齒輪傳動系統(tǒng)應使測量桿移動1mm，指針回轉(zhuǎn)一圈。百分表的示值范圍有：03mm、05mm、010mm三種。 （2）內(nèi)徑百分表 內(nèi)徑百分表是一種用相對測量法測量孔徑的常用量

13、儀，它可測量61000mm的內(nèi)尺寸，特別適合于測量深孔。 內(nèi)徑百分表的結構如圖10所示，它由百分表和表架等組成。 圖10內(nèi)徑百分表1可換測量頭2測量套3測桿4傳動桿5、10彈簧6百分表7杠桿8活動測量頭9定位裝置（3）杠桿百分表杠桿百分表的分度值為，示值范圍一般為。圖11杠桿百分表1小齒輪2大齒輪3指針 4扇形齒輪5杠桿6測量桿三、數(shù)字萬用表1、優(yōu)利德UT56數(shù)字萬用表的技術指標基本功能量程基本精度直流電壓200mV/2V/20V/200V/1000V±(0.05%+3)交流電壓200mV/2V/20V/200V/750V±(0.5%+10)直流電流2mA/20mA/200

14、mA/20A±(0.5%+5)交流電流2mA/200mA/20A±(0.8%+10)電阻200W/2kW/20kW/200kW/2MW/20MW/200MW±(0.3%+1)電容20nF/200nF/2mF/20mF±(4%+20)頻率20kHz±(1.5%+5)特殊功能三級管測試二極管測試數(shù)據(jù)保持通斷蜂鳴睡眠功能低電壓提示電壓測量輸入阻抗10MW電源9V電池（6F22）最大顯示19999顯示器尺寸65×33mm2、概述數(shù)字萬用表以大規(guī)模集成電路、雙積分A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器為核心，配以全功能過載保護電路，可用來測量直流和交流電壓、電

15、流、電阻、電容、二極管、三極管、溫度、頻率、電路通斷等。儀表盤上的名詞解釋：    LCD液晶顯示屏；rms交流電的有效值表示。例如,市電峰值為311V,有效值為220Vrms；按下儀表盤左上的HD鍵可以保持LCD數(shù)據(jù)鍵；儀表盤下方FUSED表示該量程有保險管,UNFUSED表示無保險管；15SEC是指測試時間限于15秒。3、特點（1）功能選擇，量程與LCD有一定的對應關系：選擇一個量程,如果量程是兩位數(shù)，則LCD上顯示兩位整數(shù),小數(shù)點后顯示三位小數(shù)；（2）測試數(shù)據(jù)顯示在LCD中；（3）過量程時，LCD的第一位顯示 "1"，其他位沒有顯示；（4

16、）最大顯示值為19999(液晶顯示的后四位可從0變到9，第一位從0到1只有兩種狀態(tài)，這樣的顯示方式叫做四位半) ；（5）全量程過載保護；（6）工作溫度: 00C-400C，儲存溫度：-100C - +500C；（7）電池不足指示：LCD液晶屏左下方顯示。4、技術指標精確度:±(%讀數(shù)+第五位上的字數(shù))。注意：括號內(nèi)的第2部分，為精確度的修正值，應放在該檔位的最后一位數(shù)字上，精確度保證期為1年。例如:一個電子元件在200檔位的讀數(shù)為100.00,該檔位精確度標示為±(0.5%+10),該檔位在LCD中有兩位小數(shù)，則這個電子元件的實際數(shù)據(jù)a,介于不等式  &

17、#160;                   100-(%×100.00+0.10)a100+(%×100.00+0.10)即                      

18、0;          a105、使用方法：將ON/OFF開關置于ON位置，檢查9V電池，如果電池電壓不足,""將顯示在顯示器上，這時則需更換電池。如果顯示器沒有顯示""，則按以下步驟操作。測試筆插孔旁邊的""符號，表示輸入電壓或電流不應超過指示值，這是為了保護內(nèi)部線路免受損傷。測試之前。功能開關應置于你所需要的量程。 （1）直流電壓測量1）將黑表筆插入COM插孔，紅表筆插入V/插孔。2）將功能開關置于直流電壓檔 V- 量程范圍，并將測試表筆連接

19、到待測電源(測開路電壓)或負載上(測負載電壓降)，紅表筆所接端的極性將同時顯示于顯示器上。 （2）交流電壓測量1）將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔。2）將功能開關置于交流電壓檔 V 量程范圍,并將測試筆連接到待測電源或負載上。測量交流電壓時,沒有極性顯示。 （3）直流電流測量1）將黑表筆插入COM插孔,當測量最大值為200mA的電流時,紅表筆插入mA插孔，當測量最大值為20A的電流時，紅表筆插入20A插孔。2)將功能開關置于直流電流檔 A- 量程,并將測試表筆串聯(lián)接入到待測負載上,電流值顯示的同時,將顯示紅表筆的極性. （4）交流電流的測量1）將黑表筆插入COM插孔,當測量最大值為2

20、00mA的電流時,紅表筆插入mA插孔,當測量最大值為20A的電流時,紅表筆插入20A插孔。2）將功能開關置于交流電流檔 A  量程,并將測試表筆串聯(lián)接入到待測電路中。（5）電阻測量1）將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔。2）將功能開關置于量程,將測試表筆連接到待測電阻上。（6）電容測試連接待測電容之前,注意每次轉(zhuǎn)換量程時，復零需要時間,有漂移讀數(shù)存在不會影響測試精度。1）將功能開關置于電容量程C(F)2）將電容器插入電容測試座中（7）頻率測量1）將紅表筆插入V/插孔,黑表筆插入COM插孔。2）將功能開關置于Hz檔位,并將測試筆連接到頻率源上,可直接從顯示器上讀取頻率值。 （8

21、）溫度測量 (UT56表沒有溫度檔)測量溫度時,將熱電偶傳感器的冷端(自由端)插入溫度測試座中,熱電偶的工作端(測溫端)置於待測物上面或內(nèi)部,可直接從顯示器上讀取溫度值,讀數(shù)為攝氏OC,傳感器的冷端(自由端)不要插入表筆插孔COM、V/。 （9）二極管測試及蜂鳴器的連接性測試1）將黑表筆插入COM插孔,紅表筆插入V/插孔(紅表筆極性為“+”)將功能開關置于“”檔、并將表筆連接到待測二極管,讀數(shù)為二極管正向壓降的近似值。2）將表筆連接到待測線路的兩端如果兩端之間電阻值低于約70,內(nèi)置蜂鳴器發(fā)聲。 （10）晶體管hFE測試1）將功能開關置hFE量程。2）確定晶體管是NPN或PNP型,將基極b、發(fā)射極e和集電極c分別插入面板上相應的插孔。3）顯示器上將讀出hFE的近似值,測試條件:萬用表提供的基極電流Ib:10A,集電極到發(fā)射極電壓為 Vce=2.8V （11）自動電源切斷使用說明1）儀表設有自動電源切斷電路,當儀表工作時間約30分鐘-1小時,電源自動切斷,儀表進入睡眠狀態(tài),這時儀表約消耗7A的電流。2）當儀表電源切斷后若要重新開起電源請重復按動電源開關兩次。      6、注意事項1）不要接高于1000V直流電壓或高于700V交流有效值電壓。2）不要在功能開關處于和“二極管/蜂鳴”位置時,將電壓