第3單元 維修電工基本技能 課題6

課題６常用電工儀表的使用第3單元維修電工基本技能一、萬用表１．萬用表的結構與原理萬用表主要由測量機構、測量線路、轉換開關三部分組成。（１）測量機構。萬用表的測量機構就是把過渡電量轉換為儀表指針的機械偏轉角，通常采用磁電系直流微安表，其滿偏電流為幾微安到幾百微安（滿偏電流越小的測量機構靈敏度越高）。（２）測量線路。測量線路是指把各種不同的被測電量轉換為磁電系測量機構所能接受的微小直流電流（即過渡電量）。（３）轉換開關。轉換開關是指把測量線路轉換為所需要的測量種類和量程。萬用表的轉換開關一般采用多層多刀多擲開關。萬用表的基本工作原理主要是建立在歐姆定律和電阻串并聯(lián)規(guī)律的基礎之上。電壓靈敏度是萬用表的主要參數(shù)之一。對一只萬用表來說，當它撥到電壓擋時，電壓量程越高，電壓擋內(nèi)阻越大。但是，各量程內(nèi)阻與相應電壓量程的比值卻是一個常數(shù)，該常數(shù)就是電壓靈敏度，單位是“Ω／Ｖ”。如圖３－５５所示為兩種常用萬用表的外形圖。一、萬用表２．萬用表的選擇這里是指指針式的萬用表的選擇。通常應根據(jù)所要求測量的項目和精確度以及經(jīng)濟許可來選擇萬用表。在經(jīng)濟許可的條件下，應遵循下列原則：使用靈敏度高的萬用表，測量誤差??；電壓、電流擋的基本誤差??；表頭的傾斜誤差?。ū眍^傾斜誤差的檢查是把萬用表豎直放置和向左右側傾斜４５°放置時，表頭指針偏離零點位置應不超過標度尺弧長的±１％，這種偏離越小越好）；測量的種類多，量程范圍大；表盤大；轉換開關質量良好；有過載保護等。一、萬用表３．萬用表的使用注意事項（１）使用前認真閱讀說明書，充分了解萬用表的性能，正確理解表盤上各種符號和字母的含義及各條標度尺的讀法，了解和熟悉轉換開關等部件的作用和用法。（２）測量前，必須觀察表頭指針是否處于零位，若不在零位，則應進行機械調(diào)零，如圖３－５６（ａ）所示，即調(diào)整表頭下方的機械調(diào)零旋鈕，使其指零，否則測量結果將不準確。如果要測量的是導體的電阻值，則應當在使用之前進行歐姆調(diào)零，如圖３－５６（ｂ）所示。一、萬用表一、萬用表（３）測量前，要根據(jù)被測量的項目估算數(shù)值大小，把轉換開關撥到合適的位置，如圖３－５７所示。量程的選擇，應盡量使表頭指針偏轉到刻度尺滿偏的２／３左右。如果事先無法估算被測量的大小，可在測量中從最大量程擋逐漸調(diào)小到合適的擋位。每次拿起表筆準備測量時，一定要再核對一下測量項目，檢查量程是否撥對、撥準。一、萬用表（４）必須把轉換開關轉到標明與被測量的種類和量程相符的位置上，特別是在測量電壓時，若誤把轉換開關轉在測電阻的位置上，則會使儀表燒壞。明確應在哪一條標度尺上讀數(shù)，并應清楚標度尺上一個小格代表多大數(shù)值，讀數(shù)時眼睛應位于指針正上方。對有弧形反射鏡的表盤，當看到指針與鏡中像重合時，讀數(shù)最準確。（５）測量直流時，應注意正負端的位置。測量直流電流時應把儀表串聯(lián)在被測的電路中。一、萬用表（６）測量單個電阻時，應當右手握持兩表筆，左手拿住電阻器的中間處，將表筆接在電阻的兩端，如圖３－５８所示；測量電路中的電阻時，則應先把電源切斷，然后按照圖３－５９所示的方法進行測量。特別嚴禁用萬用表直接測電池內(nèi)阻，因為這相當于將被測電阻兩端電壓引入萬用表內(nèi)部測量線路，導致測量誤差，如果引入的電壓電流過大，還會損壞表頭，所以在測量前必須切斷電源。如果被測電路中有大容量電解電容器，應先將該電容器正、負極短接放電，避免積存在其中的電荷通過萬用表泄放，導致表頭損壞。一、萬用表一、萬用表（７）測量完畢，應將轉換開關撥到最高交流電壓擋，防止下次測量時不慎損壞表頭，如圖３－６０所示。有的萬用表應將轉換開關撥到標有“·”的位置，使測量線路短路。這樣做也可避免將轉換開關撥到歐姆擋，兩只表筆偶然相碰短路，消耗表內(nèi)的電池。８）應在干燥、無振動、無強磁場、環(huán)境溫度適宜的條件下使用和保存萬用表。表內(nèi)電池的電能一旦消耗過度，要及時更換，長期不用的萬用表，應將表內(nèi)電池取出，以防電池因存放過久變質，漏出的電解糊會腐蝕表內(nèi)機件。一、萬用表一、萬用表二、兆歐表兆歐表俗稱“搖表”，它主要由磁電系比率表、手搖直流發(fā)電機、測量線路三大部分組成，如圖３－６１所示。其用途是測量電氣設備的絕緣電阻。１．正確選用兆歐表兆歐表的常用規(guī)格有２５０Ｖ、５００Ｖ、１０００Ｖ、２５００Ｖ和５０００Ｖ等擋級。兆歐表的額定電壓應根據(jù)被測電氣設備的額定電壓來選擇。測量５００Ｖ以下的設備，選用５００～１０００Ｖ的兆歐表；額定電壓在５００Ｖ以上的設備，應選用１０００Ｖ或２５００Ｖ的兆歐表；對于絕緣子、母線等要選用２５００Ｖ以上的兆歐表。兆歐表測量范圍的選擇原則是：要使測量范圍適應被測絕緣電阻的數(shù)值，否則將發(fā)生較大的測量誤差。例如有些兆歐表的讀數(shù)不是從０開始，而是從１ＭΩ或２ＭΩ開始，這就不適用于測量潮濕環(huán)境中電氣設備和電路的絕緣電阻，因為這時被測電氣設備和線路的絕緣電阻有可能小于１ＭΩ或２ＭΩ，容易誤將它的絕緣電阻判讀為零二、兆歐表２．使用前的檢查工作（１）將兆歐表水平放置，檢查指針偏轉情況：將Ｅ、Ｌ兩端開路，以約１２０ｒ／ｍｉｎ的轉速搖動手柄，觀察指針是否指到“∞”處；然后將Ｅ、Ｌ兩端短接，緩慢搖動手柄，觀察指針是否指到“０”處，經(jīng)檢查完好才能使用。注意在搖動手柄時不得讓Ｌ和Ｅ短接時間過長，否則將損壞兆歐表。（２）檢查被測電氣設備和電路，看是否已全部切斷電源。絕對不允許設備和線路帶電時用兆歐表去測量。（３）測量前應對設備和線路先行放電，以免設備或線路的電容放電危及人身安全和損壞兆歐表，這樣還可以減少測量誤差，同時注意將測試點擦拭干凈。二、兆歐表３．操作方法（１）將兆歐表放置平穩(wěn)牢固，以免在搖動時因抖動和傾斜產(chǎn)生測量誤差，被測物表面擦干凈，以保證測量正確。（２）正確接線。兆歐表有３個接線柱：線路（Ｌ）、接地（Ｅ）、屏蔽（Ｇ）。根據(jù)不同測量對象，作相應接線，如圖３－６２所示。測量線路的絕緣電阻時，Ｅ端接地，Ｌ端接于被測線路上；測量電機或設備絕緣電阻時，Ｅ端接電機或設備外殼，Ｌ端接被測繞組的一端；測量電機或變壓器繞組間絕緣電阻時先拆除繞組間的連接線，將Ｅ、Ｌ端分別接于被測的兩相繞組上；測量電纜絕緣電阻時Ｅ端接電纜外表皮（鉛套）上，Ｌ端接線芯，Ｇ端接線芯最外層絕緣層上。二、兆歐表二、兆歐表（３）搖動手柄的轉速要均勻，一般規(guī)定為１２０ｒ／ｍｉｎ，允許有±２０％的變化，最多不應超過２５％。通常都要搖動１ｍｉｎ后，待指針穩(wěn)定下來再讀數(shù)。如被測電路中有電容時，先持續(xù)搖動一段時間，讓兆歐表對電容充電，指針穩(wěn)定后再讀數(shù)，測完后先拆去接線，再停止搖動。若測量中發(fā)現(xiàn)指針指零，應立即停止搖動手柄。（４）測量完畢，待兆歐表停止轉動和被測物接地放電后方能拆除連接導線。（５）兆歐表應定期校驗。校驗方法是直接測量有確定值的標準電阻，檢查其測量誤差是否在允許范圍以內(nèi)。二、兆歐表４．注意事項因兆歐表本身工作時產(chǎn)生高壓電，為避免人身及設備事故，必須注意以下幾點：（１）不能在設備帶電的情況下測量其絕緣電阻。測量前被測設備必須切斷電源和負載，并進行放電；已用兆歐表測量過的設備如要再次測量，也必須先接地放電。（２）兆歐表測量時，禁止在雷電時或附近有高壓導體的設備上測量。只有在設備不帶電又不可能受其他電源感應而帶電的情況下才可測量。（３）與被測設備的連接導線應用兆歐表專用測量線或選用絕緣強度高的兩根單芯多股軟線，兩根導線切忌絞在一起，以免影響測量準確度。二、兆歐表４）兆歐表未停止轉動前，切勿用手去觸及設備的測量部分或搖表接線柱。拆線時也不可直接去觸及引線的裸露部分。（５）測量過程中，如果指針指向“０”位，表示被測設備短路，應立即停止轉動手柄。（６）被測設備中如有半導體器件，應先將其插件板拆去。（７）測量電容性設備的絕緣電阻時，測量完畢，應對設備充分放電。二、兆歐表二、兆歐表三、鉗形電流表１．鉗形電流表的結構鉗形電流表是一種不需要斷開電路就可以直接測量交流電路的便攜式儀表，這種儀表測量精度不高，可用于對設備或電路的運行情況作粗略的了解，由于其使用方便，故應用很廣泛。鉗形電流表簡稱鉗形表，由電流互感器和電磁式電流表組成。如圖３－６４所示，互感器的鐵芯制成活動開口，且成鉗形。旋鈕實際上是一個量程選擇開關，手柄的作用是開合電流互感器鐵芯的可動部分，以便使其鉗入被測導線。當緊握手柄時電流互感器的鐵芯張開（圖中點畫線所示），可將被測載流導線４置于鉗口中，該載流導線成為電流互感器的一次繞組線圈，關閉鉗口，在電流互感器的鐵芯中就有交變磁通通過，在互感器的二次繞組５中產(chǎn)生感應電流。電流表接于二次繞組兩端，它的指針所指示的電流與鉗入的載流導線的工作電流成正比，可直接從刻度盤上讀出被測電流值。三、鉗形電流表２．使用方法（１）測量前的準備。１）檢查鉗口的開合情況，要求鉗口可動部分開合自如，兩邊鉗口結合面接觸緊密。如鉗口上有油污和雜物，應用溶劑洗凈；如有銹斑，應輕輕擦去。測量時務必使鉗口接合緊密，以減少漏磁通，提高測量精確度。２）檢查電流表的指針是否指向零位，進行儀表的機械調(diào)零。（２）用鉗形電流表測量。１）估計被測電流的大小，將轉換開關調(diào)至需要的測量擋，以便在測量時使指針超過中間刻度，以減少測量誤差。如無法估計被測電流大小，先用最高量程擋測量，然后根據(jù)測量情況調(diào)到合適的量程。２）測量５Ａ以下的小電流時，即使在最低量程擋指針偏轉角都不大時，為提高測量精度，在條件允許的情況下，可將被測導線多繞幾圈，再放入鉗口進行測量。此時實際電流應是儀表讀數(shù)除以放入鉗口中的導線圈數(shù)。三、鉗形電流表３）握緊鉗柄，使鉗口張開，放置被測導線。為減少誤差，被測導線應置于鉗形口的中央。４）鉗口要緊密接觸，如遇有雜音時可檢查鉗口清潔，或重新開口一次，再閉合。５）測量完畢，將選擇量程開關撥到最大量程擋位上。３．使用注意事項（１）被測電路的電壓不可超過鉗形電流表的額定電壓。鉗形電流表不能測量高壓電氣設備。（２）不能在測量過程中轉動轉換開關換擋。在換擋前，應先將載流導線退出鉗口。三、鉗形電流表四、儀表的保管及檢定周期（１）儀表應放在通風良好的室內(nèi)貨架或柜內(nèi)保管，且周圍的空氣中應不含有腐蝕和有害雜質；使用及保管時都不能使其受到敲擊或劇烈振動。長期不用的儀表應妥善保管，內(nèi)部裝有電池的應將電池取出，并在內(nèi)部放置防潮劑。（２）儀表應設專人保管，并有管理制度，主要包括《入庫檢查制度》《借用制度》《保養(yǎng)及校驗制度》《檢定制度》《報廢制度》等。電工檢修儀表不得借給外人使用，以免損壞以致再用時出現(xiàn)錯誤，導致事故。攜帶式儀表一般應裝在用牛皮做成的盒子內(nèi)，以便于攜帶并保護儀表。（３）儀表使用后交還時應由保管人員檢查驗收，以免損壞不報告而下次再用時出現(xiàn)故障或事故。使用人員應及時報告使用情況及發(fā)現(xiàn)的問題，以便及時修理或校驗。（４）儀表應定期保養(yǎng)及校驗，以便及時發(fā)現(xiàn)問題及隱患，保證正常使用。保養(yǎng)時，應用柔軟的棉布先將浮塵擦掉，然后蘸少許酒精仔細擦洗，保養(yǎng)時只將電池盒打開檢查或擦洗，一般不得將表內(nèi)打開。校驗時，一般是用同類的儀表測量同一被測物，其結果應一致，否則說明誤差較大的表已失靈或損壞，應進行檢定或修理。保養(yǎng)和校驗的周期一般為３個月或者集中使用儀表頻率很大后均應保養(yǎng)或校驗。（５）攜帶式電工儀表應定期送至國家技術監(jiān)督部門核準的具有檢定資格的單位進行檢定，檢定和前述的校驗是不同的概念，校驗不等于檢定，檢定有法律效力，檢定周期見表３－１３。四、儀表的保管及檢定周期四、儀表的保管及檢定周期隨著科技的發(fā)展，目前一些智能、多功能型的絕緣電阻測試儀不斷問世，它們具有數(shù)字顯示、操作簡單和安全可靠等優(yōu)點。如圖３－６５所示為一型號為ＵＮＩＬＡＰＩＳＯ５ｋＶ絕緣電阻測試儀，它可以檢測電器裝置、家用電器、電纜和機器的絕緣狀態(tài)。它有多種絕緣測試電壓擋位：５００Ｖ／１０００Ｖ／２５００Ｖ／５０００Ｖ；絕緣電阻測量范圍寬：１０ｋΩ～３０ＴΩ；有視覺及聲音提示每５秒鐘的絕緣電阻值；測量電流：＞１ｍＡ（ＤＣ）；短路電流：＜２ｍＡ（ＤＣ）；有極限值設置及報警功能；有接口，并配有分析軟件等。四、儀表的保管及檢定周期四、儀表的保管及檢定周期實訓步驟一、實訓內(nèi)容（１）觀察了解萬用表的結構，能正確使用萬用表測量電路中的電流、電壓和電阻。（２）學會使用兆歐表測量設備的絕緣電阻。二、器材準備萬用表、兆歐表各一個；三相籠形異步電動機、１００Ｗ燈泡、變阻箱、鋼絲鉗、螺絲刀、榔頭各一個；電阻、開關及連接導線若干。實訓步驟三、實訓步驟（１）設計好電路圖，根據(jù)電路圖，將各器件接入電路中。（２）改