《電工技能與實(shí)訓(xùn)（第3版）》項(xiàng)目4 常用電工儀表

項(xiàng)目4：常用電工儀表任務(wù)1儀表符號識別與選用訓(xùn)練任務(wù)2萬用表的測量使用訓(xùn)練任務(wù)3兆歐表的測量使用訓(xùn)練任務(wù)4接地電阻表的測量使用訓(xùn)練任務(wù)5直流電橋的測量使用訓(xùn)練

在電工技術(shù)中經(jīng)常測量的電量主要有電流、電壓、電阻、電能、電功率和功率因數(shù)等，測量這些電量所使用的儀器儀表統(tǒng)稱為電工儀表。在實(shí)際電氣測量工作中，必須要了解電工儀表的分類、基本用途、性能特點(diǎn)，以便合理地選擇儀表，還必須掌握電工儀表的使用方法和電氣測量的操作技能，以獲得正確的測量結(jié)果。本項(xiàng)目主要進(jìn)行電工儀表識別與選用以及萬用表、兆歐表、接地電阻表、直流電橋的操作使用等項(xiàng)技能訓(xùn)練。任務(wù)1儀表符號識別與選用訓(xùn)練任務(wù)目標(biāo)：1．了解電工儀表的構(gòu)造和分類；2．學(xué)會電工儀表中的符號識別；3．掌握電工儀表的選用技能。相關(guān)知識：

1．指示儀表分類電工儀表的種類繁多．歸納起來可分為兩大類：即直讀式電工儀表和比較式電工儀表。在直讀式儀表中按指示方式又分有指示儀表和數(shù)字儀表。雖然它們的結(jié)構(gòu)原理不同，但測量使用方法是相似的。在此主要介紹直讀式指示儀表。指示儀表是最常見的一種電工儀表，其特點(diǎn)是把被測電量轉(zhuǎn)換為可動部分的角位移，根據(jù)可動部分的指針在標(biāo)尺刻度上的位置，直接讀出被測量的數(shù)值。常用指示儀表又可按以下六種方法分類：

（1）按儀表使用方式分類：可分為安裝式儀表和可攜式儀表。安裝式儀表是指在發(fā)電廠、變電站、配電室的開關(guān)板上以及各種小型電氣設(shè)備上所使用的固定安裝的儀表。可攜式儀表是指在科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)驗(yàn)、工礦企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)工序中所使用的非固定安裝的儀表。（2）按儀表測量的量分類：可分為電流表、電壓表、功率表、電度表、歐姆表、兆歐表等，表4.1列出了一些最常用的電工測量儀表及其符號。被測量儀表名稱儀表符號電流電流表（安培表/毫安表/微安表）電壓電壓表（伏特表/毫伏表/千伏表）電功率功率表（瓦特表/千瓦表）電能電能表（電度表）電阻歐姆表（歐姆表/兆歐表）表4.1常用電工儀表及符號（3）按儀表工作原理分類：可分為磁電系、電磁系、電動系、感應(yīng)系、整流系等。三種常用的指示儀表結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1指示儀表的結(jié)構(gòu)磁電系儀表是根據(jù)通電線圈在恒定磁場中受電磁力作用的原理設(shè)計(jì)制造的；電磁系儀表是根據(jù)鐵磁物質(zhì)在通電線圈的磁場中受電磁力作用的原理設(shè)計(jì)制造的；電動系儀表是根據(jù)兩個通電線圈之間產(chǎn)生電動力的原理設(shè)計(jì)制造的：感應(yīng)系儀表是根據(jù)交變磁場中導(dǎo)體感生的渦流與磁場產(chǎn)生作用力的原理設(shè)計(jì)制造的；整流系儀表是經(jīng)由整流器整流后再進(jìn)行測量的儀表。常用電工指示儀表的類型、符號、代號及用途可參見書中附表3。（4）按儀表防護(hù)性能分類可分為普通型、防塵型、防濺型、防水型、水密型、氣密型、隔爆型等七種形式。（5）按儀表精度等級分類可分為0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七個等級。儀表精度等級的百分?jǐn)?shù)又叫做儀表的基本誤差。儀表可能產(chǎn)生的絕對誤差等于精度等級的百分?jǐn)?shù)乘以儀表的量程。（6）按被測物理量性質(zhì)分類，可分為直流電表、交流電表和交直流電表。交流電表一般都是按正弦交流電的有效值標(biāo)度的。

2．電工儀表的型號電工儀表的型號是按規(guī)定的編號規(guī)則編制的，它可以反映出儀表的用途和工作原理。不同結(jié)構(gòu)形式的儀表規(guī)定有不同的編號規(guī)則。安裝式儀表的型號一般是由形狀代號、系列代號、設(shè)計(jì)序號、用途代號組成。形狀代號有兩位：第一位代表儀表面板的最大尺寸，第二位代表儀表的外殼尺寸。系列代號（見表4.2中的代號）是表示儀表的工作原理。用途代號（見表4.1中的儀表符號）表示測量的量。例如，44C2—A型電流表，其中“44”為形狀代號，表示面板和外殼為40mm，“C”表示磁電系儀表，“2”為設(shè)計(jì)序號，“A”表示測量電流。可攜式儀表的型號除了不用形狀代號外，其他部分與安裝式儀表相同。例如，T62—V型電壓表，其中“T”表示電磁系儀表，“62”為設(shè)計(jì)序號，V表示測量電壓。電度表的型號與可攜式儀表基本相同，只是在型號前再加一個“D”。例如，“DD”表示單相電度表，“DT”表示三相電度表，“DS”表示有功電度表，“DX”表示無功電度表。在使用電工儀表進(jìn)行測量時，為了保證測量精度，減小測量誤差，應(yīng)合理選擇儀表的結(jié)構(gòu)類型、測量范圍、精度等級、儀表內(nèi)阻等，同時還須采用正確的測量方法。

3．儀表類型的選擇被測電量可分為直流電量和交流電量，交流電量中又分有正弦量和非正弦量。在電力工程中涉及到的交流電，大多數(shù)是工頻（50Hz）正弦交流電。對于直流電量的測量，廣泛選用磁電系儀表。對于正弦交流電量的測量，可選用電磁系或電動系儀表。一般交流電表都是按正弦交流電的有效值刻度的，若要測量正弦交流電的平均值、峰值、峰-峰值或非正弦交流電，則需要進(jìn)行換算或使用專門刻度的儀表。

4．儀表精度的選擇從提高測量準(zhǔn)確度的角度出發(fā)，儀表的精確度越高越好。但精確度高的儀表對工作環(huán)境條件的要求嚴(yán)格，儀表的成本也高，所以儀表精確度的選擇，要從測量的實(shí)際需要出發(fā)，既要滿足測量要求，又要本著節(jié)約的原則。通常0.1級和0.2級儀表用做標(biāo)準(zhǔn)儀表或在精密測量時選用，0.5級和1.0級儀表作為實(shí)驗(yàn)室測量選用，1.5級、2.5級和5.0級儀表可在一般工程測量中選用。5．儀表量程的選擇儀表的準(zhǔn)確度只有在合理的量程下才能發(fā)揮作用，這在指示儀表中具有普遍意義。由于測量誤差與儀表的量程有關(guān)，如果儀表的量程選擇得不合理，標(biāo)尺刻度得不到充分利用，即使儀表本身的準(zhǔn)確度很高，測量誤差也會很大。為了充分利用儀表的準(zhǔn)確度，應(yīng)盡量按使用標(biāo)尺的后1/4段的原則選擇儀表的量程。此段上的測量誤差基本上等于儀表的精度等級，而在標(biāo)尺中間位置上的測量誤差為儀表準(zhǔn)確度的2倍。應(yīng)盡量避免使用標(biāo)尺的前1/4段，但要保證儀表的量程大于被測量的最大值。6．儀表內(nèi)阻的選擇儀表的內(nèi)阻是指儀表兩端子間的等效電阻，它反映了儀表本身消耗的功率大小，測量時會影響電路的工作狀態(tài)。選擇儀表時，須根據(jù)被測對象阻抗大小來選擇儀表內(nèi)阻，否則會給測量結(jié)果帶來很大誤差。為了使儀表接入測量電路后不至于改變原來電路的工作狀態(tài)，要求電流表或功率表的電流線圈內(nèi)阻盡量小些，并且量程越大，內(nèi)阻應(yīng)越小。電壓表或功率表的電壓線圈內(nèi)阻要盡量大些，并且量程越大，內(nèi)阻應(yīng)越大。選擇儀表時，對儀表的類型、精度、量程、內(nèi)阻等的選擇要綜合考慮，特別要考慮引起較大誤差的因素。除此之外，還應(yīng)考慮儀表的使用環(huán)境和工作條件，在國家標(biāo)準(zhǔn)中，對儀表的使用環(huán)境和工作條件做了具體的規(guī)定，儀表必須在規(guī)定的工作條件下使用。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1．識別所給常用儀表上符號的含義；2．說明所給儀表型號含義與主要用途；3．按給定測量用途選擇儀表的類型和量程；任務(wù)2萬用表的測量使用訓(xùn)練任務(wù)目標(biāo):1．了解萬用表的組成和測量原理；2．學(xué)會普通萬用表的基本使用方法；3．掌握電壓、電流和電阻的測量技能。相關(guān)知識:

1．萬用表的組成與基本性能萬用表又叫復(fù)用電表，它是一種可測量多種電量的多量程便攜式儀表。由于它具有測量種類多，測量范圍寬，使用和攜帶方便，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用十分廣泛。一般萬用表都可以測量直流電流、直流電壓、交流電壓、直流電阻等，有的萬用表還可以測量電平、交流電流、電容、電感以及晶體管的hFE值等。萬用表的基本原理是建立在歐姆定律和電阻串并聯(lián)分流、分壓規(guī)律的基礎(chǔ)之上的。萬用表主要是由表頭、轉(zhuǎn)換開關(guān)、分流和分壓電路、整流電路等組成。在測量不同的電量或使用不同的量程時，可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行切換。萬用表按指示方式不同，可分為指針式（模擬式）和數(shù)字式兩種。指針式萬用表的表頭為磁電系電流表，數(shù)字式萬用表的表頭為數(shù)字電壓表。在電工測量中，指針式萬用表使用得較多，但有些場合也使用數(shù)字式萬用表，下面分別講述其使用方法。

2．指針式（模擬式）萬用表的使用指針式（模擬式）萬用表的型號很多，但測量原理基本相同，使用方法相近。下面以電工測量中常用的MF47型萬用表為例，說明其使用方法。MF47型萬用表的表頭靈敏度為45

A，表頭內(nèi)阻為2500

，并對各量程實(shí)現(xiàn)了全保護(hù)。其主要性能見表4.4，外形如圖4.2所示，表盤如圖4.3所示，電路原理如圖4.4所示。MF47型萬用表的使用方法如下：測量功能量程范圍壓降或內(nèi)阻精度直流電流0～0.05mA～0.5mA～5mA～50mA～500mA～5A0.25V2.5直流電壓0～500V～1000V～2500V0～0.25V～1V～2.5V～10V～50V～250V20k

/V2.510k

/V交流電壓0～10V～50V～250V～500V～1000V～2500V10k

/V5直流電阻R×1

R×10

R×100

中心值為16.5

2.5R×1k

R×10k電平指示－10dB～＋22dB0dB＝1mW/600

晶體管hFE0～300IB＝0.01mAMF47型指針式萬用表的主要性能指標(biāo)

圖4.2MF47型萬用表面板圖圖4.3MF47型萬用表表盤圖MF47型萬用表電路原理圖

（1）使用前的準(zhǔn)備萬用表使用前先要調(diào)整機(jī)械零點(diǎn)，把萬用表水平放置好，看表針是否指在電壓刻度零點(diǎn)，如不指零，則應(yīng)旋動機(jī)械調(diào)零螺絲，使表針準(zhǔn)確指在零點(diǎn)上。萬用表有紅色和黑色兩只表筆（測試棒），使用時應(yīng)插在表的下方標(biāo)有“＋”和“*”的兩個插孔內(nèi)，紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“*”插孔。MF47型萬用表用一個轉(zhuǎn)換開關(guān)來選擇測量的電量和量程，使用時應(yīng)根據(jù)被測量及其大小選擇相應(yīng)擋位。在被測量大小不詳時，應(yīng)先選用較大的量程測量，如不合適再改用較小的量程，以表頭指針指到滿刻度的2/3以上位置為宜。萬用表的刻度盤上有許多標(biāo)度尺，分別對應(yīng)不同被測量和不同量程，測量時應(yīng)在與被測電量及其量程相對應(yīng)的刻度線上讀數(shù)。（2）電流的測量測量直流電流時，用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇好適當(dāng)?shù)闹绷麟娏髁砍?，將萬用表串聯(lián)到被測電路中進(jìn)行測量。測量時注意正負(fù)極性必須正確，應(yīng)按電流從正到負(fù)的方向，即由紅表筆流入，黑表筆流出。測量大于500mA的電流時，應(yīng)將紅表筆插到“5A”插孔內(nèi)。（3）電壓的測量測量電壓時，用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇好適當(dāng)?shù)碾妷毫砍?，將萬用表并聯(lián)在被測電路上進(jìn)行測量。測量直流電壓時，正負(fù)極性必須正確，紅表筆應(yīng)接被測電路的高電位端，黑表筆接低電位端。測量大于500V的電壓時，應(yīng)使用高壓測試棒，插在“2500V”插孔內(nèi)，并應(yīng)注意安全。交流電壓的刻度值為交流電壓的有效值。被測交、直流電壓值，由表盤的相應(yīng)量程刻度線上讀數(shù)。（4）電阻的測量測量電阻時，用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇好適當(dāng)?shù)碾娮璞堵?。測量前應(yīng)先調(diào)整歐姆零點(diǎn)，將兩表筆短接，看表針是否指在歐姆零刻度上，若不指零，應(yīng)轉(zhuǎn)動歐姆調(diào)零旋鈕，使表針指在零點(diǎn)。如調(diào)不到零。說明表內(nèi)的電池不足，需更換電池。每次變換倍率擋后，應(yīng)重新調(diào)零。測量時用紅、黑兩表筆接在被測電阻兩端進(jìn)行測量，為提高測量的準(zhǔn)確度，選擇量程時應(yīng)使表針指在歐姆刻度的中間位置附近為宜，測量值由表盤歐姆刻度線上讀數(shù)。被測電阻值＝表盤歐姆讀數(shù)×擋位倍率測量接在電路中的電阻時，須斷開電阻的一端或斷開與被測電阻相并聯(lián)的所有電路，此外還必須斷開電源，對電解電容進(jìn)行放電，不能帶電測量電阻。（5）晶體管測量將測量轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“hFE”位置，將被測晶體管NPN型或PNP型的基極、集電極和發(fā)射極分別插入相應(yīng)的“B”、“C”和“E”插孔中，即得到“hFE”的值。測試條件VCE＝1.5V，IB＝10

A，“hFE”的值顯示在0～300之間。

（6）使用注意事項(xiàng)①在測量大電流或高電壓時，禁止帶電轉(zhuǎn)換量程開關(guān)，以免損壞轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)。切忌用電流擋或電阻擋測量電壓，否則會燒壞儀表內(nèi)部電路和表頭。②測量直流電量時，正負(fù)極性應(yīng)正確，接反會導(dǎo)致表針反向偏轉(zhuǎn)，引起儀表損壞。在不能分清正負(fù)極時，可選用較大量程的擋試測一下，一旦發(fā)生指針反偏，立即更正。③測量完畢后，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于空擋或電壓最高擋位置，以保護(hù)儀表。若儀表長期不用時，應(yīng)取出內(nèi)部電池，以防電解液流出損壞儀表。3．?dāng)?shù)字萬用表的使用數(shù)字萬用表以其測量精度高、顯示直觀、速度快、功能全、可靠性好、小巧輕便、耗電量小以及便于操作等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的普遍歡迎，已成為電子、電工測量以及電子設(shè)備維修的必備儀表。下面以M830B型數(shù)字萬用表為例進(jìn)行介紹。M830B型數(shù)字萬用表是一種三位半數(shù)字萬用表，配有液晶顯示器，最大顯示值為1

999；測量速率約3次/s，能自動顯示極性和超量程符號，并對各量程實(shí)現(xiàn)了全保護(hù)。采用一節(jié)6F22型9V疊層電池供電，工作溫度范圍是0～40℃。M830B型數(shù)字式萬用表的主要性能指標(biāo)見表4.5，外形如圖4.5所示。M830B型萬用表的使用方法如下。測量功能量程范圍壓降或內(nèi)阻誤差極限直流電壓0～±0.2V～±2V0～±20V～±200V～±1000V≥1M

±（0.5%＋2）±（0.8%＋3）直流電流0～±200

A～±2mA～±20mA0～±200mA～±10A≤0.2V±（1.0%＋3）±（2.0%＋5）交流電壓0～±200V～±750V≥450k

±（1.5%＋5）直流電阻0～200

0～2k0～20k

0～200k

0～2M≤2.8V≤0.3V±（1.0%＋2）二極管0～2.8V≤2.8V三極管hFE0～1000IB＝10

A表4.5

M830B型數(shù)字萬用表的主要性能指標(biāo)

圖4.5M830B型數(shù)字式萬用表外形圖（1）直流電壓（DCV）測量使用時，將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“DCV”擋的相應(yīng)量程上，將紅表筆插入測量插孔“V

”，黑表筆插入測量插孔“COM”，兩表筆并聯(lián)在被測電路兩端，并使紅表筆對應(yīng)高電位端，黑表筆對應(yīng)低電位端。此時顯示屏顯示出相應(yīng)的電壓數(shù)字值。如果被測電壓超過所選定量程，顯示屏將只顯示最高位“1”，表示溢出，此時應(yīng)將量程改高一擋，直至得到合適的讀數(shù)。但被測電壓超過所用量程范圍過大時，易造成萬用表的損壞，因此應(yīng)注意測量前的擋位選擇。（2）交流電壓（ACV）測量使用時，將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“ACV”擋的相應(yīng)量程上，將紅表筆插入測量插孔“V

”，黑表筆插入測量插孔“COM”，兩表筆并聯(lián)在被測電路兩端，表筆不分正負(fù)。數(shù)字表所顯示數(shù)值為測量端交流電壓的有效值。如果被測電壓超過所設(shè)定量程，顯示屏將只顯示最高位“1”，表示溢出，此時應(yīng)將量程改高一擋測量。

（3）直流電流（DCA）測量使用時，將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“DCA”擋的相應(yīng)量程上，將紅表筆插入測量插孔“A”，黑表筆插入測量插孔“COM”，兩表筆應(yīng)串聯(lián)在被測回路中，紅表筆接在電流正極方向，黑表筆接在電流負(fù)極方向。當(dāng)電流超過200mA時，置量程轉(zhuǎn)換開關(guān)于“DCA”擋的“10A”量程上，并將紅表筆插入測量插孔“10A”中。因此時測量最高電流可達(dá)10A，測量時間不得超過10s，否則會因分流電阻發(fā)熱使讀數(shù)變化。（4）電阻測量使用時，將量程轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“OHM”擋的五個相應(yīng)量程上，勿需調(diào)零，將紅表筆插入測量插孔“V

”，黑表筆插入測量插孔“COM”中，將兩表筆跨接在被測電阻兩端，即可在顯示屏上得到被測電阻的數(shù)值。當(dāng)使用200

量程進(jìn)行測量時，兩表筆短路時讀數(shù)為1.0，這是正常的，此讀數(shù)是一個固定的偏移值，如被測電阻為100

時讀數(shù)為101

，正確的阻值是顯示讀數(shù)減去1.0。（5）二極管和通斷測試將量程轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到二極管測試位置，紅表筆插入“V

”插孔中，黑表筆插入“COM”插孔中，將紅表筆接在二極管正極上，黑表筆接在二極管負(fù)極上，顯示屏即顯示出二極管的正向?qū)▔航?，單位為毫伏（mV）。管子的正向壓降顯示值鍺管應(yīng)在200～300mV之間、硅管應(yīng)在500～800mV之間。如測試筆反接．顯示屏應(yīng)顯示為“1”，表明二極管不導(dǎo)通。否則，表明此二極管反向漏電大。若被測二極管已損壞，則正反向連接時都顯示“000”（短路）或都顯示“1”（斷路）。（6）晶體管測量將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換到“hFE”位置，用插座孔連接晶體管的管腳，即將被測晶體瞥NPN型或PNP型的基極、集電極和發(fā)射極分別插入“B”、“C”和“E”插孔中，即得到“hFE”的值。測試條件為VCE＝3V，IB＝10

A。通?！癶FE”的值顯示在0～1000之間。

（7）注意事項(xiàng)①當(dāng)顯示屏出現(xiàn)“LOBAT”或電池符號時，表明電池電壓不足應(yīng)更換。裝換電池時，關(guān)掉電源開關(guān)，打開電池盒后蓋，即可更換。②當(dāng)測量電流沒有讀數(shù)時，請檢查保險(xiǎn)絲。過載保護(hù)熔絲斷后更換時，需打開整個后端盒蓋，即可更換。③測量完畢，應(yīng)關(guān)上電源。若長期不用，應(yīng)取出電池，以免產(chǎn)生漏電損壞儀表。④這種儀表不宜在日光及高溫、高濕的地方使用與存放。其工作溫度為0～40℃，濕度小于80%。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1．萬用表交流電壓測量訓(xùn)練；2．萬用表直流電壓測量訓(xùn)練；3．萬用表直流電流測量訓(xùn)練；4．萬用表直流電阻測量訓(xùn)練。任務(wù)3兆歐表的測量使用訓(xùn)練任務(wù)目標(biāo):1．了解兆歐表的測量原理；2．學(xué)會兆歐表的使用方法；3．掌握電氣設(shè)備絕緣電阻的測量技能。相關(guān)知識：1．兆歐表的結(jié)構(gòu)原理

兆歐表又稱搖表或絕緣電阻測定儀，它是用來檢測電氣設(shè)備、供電線路絕緣電阻的一種可攜式儀表。其標(biāo)尺刻度以“M

”為單位，可較準(zhǔn)確地測出絕緣電阻值。兆歐表主要是由手搖直流發(fā)電機(jī)和磁電系電流比率式測量機(jī)構(gòu)（流比計(jì)）組成，其外形和結(jié)構(gòu)原理如圖4.7所示。手搖直流發(fā)電機(jī)的額定輸出電壓有250V、500V、1kV、2.5kV、5kV等幾種規(guī)格。兆歐表的測量機(jī)構(gòu)有兩個互成一定角度的可動線圈，裝在一個有缺口的圓柱鐵芯外邊，并與指針一起固定在同一轉(zhuǎn)軸上，置于永久磁鐵的磁場中。由于指針上沒有力矩彈簧，在儀表不用時，指針可停留在任何位置。圖4.7兆歐表的外形和結(jié)構(gòu)原理測量時搖動手柄，直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電壓，形成兩路電流I1和I2，其中I1流過線圈1和被測電阻Rx，I2流過線圈2和附加電阻RF，若線圈1的電阻為R1，線圈2的電阻為R2，則有：兩式相比得：式中R1、R2和RF均為定值，只有RX是變量，可見Rx的改變與電流的比值相對應(yīng)。當(dāng)I1，I2分別流過線圈1和線圈2時，受到永久磁鐵磁場力的作用，使線圈1產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩M1

，線圈2與線圈1繞向相反，則產(chǎn)生反作用力矩M2，其合力矩的作用使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。當(dāng)M1＝M2時，指針停留在一定位置上，這時指針?biāo)傅奈恢镁褪潜粶y絕緣電阻值。2．兆歐表的選擇選擇兆歐表時，其額定電壓一定要與被測電氣設(shè)備或線路的工作電壓相適應(yīng)，測量范圍也要與被測絕緣電阻的范圍相吻合。測量500V以下電氣設(shè)備，可選用額定電壓為500V或1kV的兆歐表，測量高壓電氣設(shè)備，須選用額定電壓為2.5kV或5kV的兆歐表。不能用額定電壓低的兆歐表測量高壓電氣設(shè)備，否則測量結(jié)果不能反映工作電壓下的絕緣電阻，但也不能用額定電壓過高的兆歐表測量低壓設(shè)備，否則會產(chǎn)生電壓擊穿而損壞設(shè)備。檢測何種電氣設(shè)備應(yīng)當(dāng)選用何種規(guī)格的兆歐表，可參見表4.11。被測對象設(shè)備的額定電壓（V）兆歐表額定電壓（V）兆歐表的量程（M

）普通線圈的絕緣電阻500以下5000～200交壓器和電動機(jī)線圈的絕緣電阻500以上1000～25000～200發(fā)電機(jī)線圈的絕緣電阻500以下10000～200低壓電氣設(shè)備的絕緣電阻500以下500～10000～200高壓電氣設(shè)備的絕緣電阻500以上25000～2000瓷瓶、高壓電纜、刀閘2500～50000～2000表4.11兆歐表的額定電壓和量程選擇3．使用前的準(zhǔn)備（1）測量前須先校表，將兆歐表平穩(wěn)放置，先使L、E兩端開路，搖動手柄使發(fā)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，這時表頭指針應(yīng)指在“∞”刻度處。然后將L、E兩端短路，緩慢搖動手柄，指針應(yīng)指在“0”刻度上。若指示不對，說明該兆歐表不能使用，應(yīng)進(jìn)行檢修。（2）用兆歐表測量線路或設(shè)備的絕緣電阻，必須在不帶電的情況下進(jìn)行，決不允許帶電測量。測量前應(yīng)先斷開被測線路或設(shè)備的電源，并對被測設(shè)備進(jìn)行充分放電，清除殘存靜電荷，以免危及人身安全或損壞儀表。4．兆歐表的使用兆歐表有三個接線柱，分別標(biāo)有L（線路）、E（接地）和G（屏蔽），測量時將被測絕緣電阻接在L、E兩個接線柱之間。測量電力線路的絕緣電阻時，將E接線柱可靠接地，L接被測線路；測量電動機(jī)、電氣設(shè)備的絕緣電阻時，將E接線柱接設(shè)備外殼，L接電動機(jī)繞組或設(shè)備內(nèi)部電路；測量電纜芯線與外殼間的絕緣電阻時，將E接線柱接電纜外殼，L接被測芯線，G接電纜殼與芯之間的絕緣層上，如圖4.8所示。接好線后，按順時針方向搖動手柄，速度由慢到快，并穩(wěn)定在120r/min，約1min后從表盤讀取數(shù)值。圖4.8測電纜絕緣電阻的接線方法5．使用注意事項(xiàng)（1）兆歐表測量用的接線要選用絕緣良好的單股導(dǎo)線，測量時兩條線不能絞在一起，以免導(dǎo)線間的絕緣電阻影響測量結(jié)果。（2）測量完畢后，在兆歐表沒有停止轉(zhuǎn)動或被測設(shè)備沒有放電之前，不可用手觸及被測部位，也不可去拆除連接導(dǎo)線，以免引起觸電。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1．電源變壓器的絕緣電阻測量訓(xùn)練；2．三相電動機(jī)的絕緣電阻測量訓(xùn)練；3．低壓電纜線的絕緣電阻測量訓(xùn)練。任務(wù)4接地電阻表的測量使用訓(xùn)練任務(wù)目標(biāo):1．了解接地電阻表的測量原理；2．學(xué)會接地電阻表的使用方法；3．掌握電氣設(shè)備接地電阻的測量技能。1．電氣設(shè)備接地電阻及其要求電氣設(shè)備的任何部分與接地體之間的連接稱為“接地”，與土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體稱為接地體或接地電極。電氣設(shè)備運(yùn)行時，為了防止設(shè)備漏電危及人身安全，要求將設(shè)備的金屬外殼、框架進(jìn)行接地。另外，為了防止大氣雷電襲擊，在高大建筑物或高壓輸電鐵架上，都裝有避雷裝置。避雷裝置也需要可靠接地。表4.141000V以下電氣設(shè)備接地電阻值電氣設(shè)備類型接地電阻值（

）100kVA以上的變壓器或發(fā)電機(jī)≤4電壓或電流互感器次級線圈≤10100kVA以下的變壓器或發(fā)電機(jī)≤10獨(dú)立避雷針≤25對于不同的電氣設(shè)備，接地電阻值的要求也不同，電壓在1kV以下的電氣設(shè)備，其接地裝置的工頻接地電阻值不應(yīng)超過表4.14中所列數(shù)值。電氣設(shè)備接地是為了安全，如果接地電阻不符合要求，不但安全得不到保證，而且還會造成安全假象，形成事故隱患。因此，電氣設(shè)備的接地裝置安裝以后，要對其接地電阻進(jìn)行測量，檢查接地電阻值是否符合要求。接地電阻表又稱接地?fù)u表，是測量和檢查接地電阻的專用儀器。電氣設(shè)備類型接地電阻值（

）100kVA以上的變壓器或發(fā)電機(jī)≤4電壓或電流互感器次級線圈≤10100kVA以下的變壓器或發(fā)電機(jī)≤10獨(dú)立避雷針≤25表4.141000V以下電氣設(shè)備接地電阻值

2．接地電阻表的結(jié)構(gòu)原理接地電阻表主要由手搖交流發(fā)電機(jī)、電流互感器、檢流計(jì)和測量電路等組成，它是利用比較測量原理工作的，結(jié)構(gòu)原理如圖4.9所示。圖中E為被測的接地電極，P和C分別為電位和電流輔助電極，被測接地電阻Rx位于E和P之間，但不包括輔助電極C的接地電阻Rc。圖4.9接地電阻表的結(jié)構(gòu)原理交流發(fā)電機(jī)的輸出電流I，經(jīng)電流互感器的一次繞組、接地電極E、輔助電極C構(gòu)成一個閉合回路，在接地電阻Rx上形成的壓降為Ux＝IRx，在輔助電極的接地電阻Rc上形成的壓降為Uc＝IRc。電流互感器的二次繞組電流為KI，其中K為互感器的變流比，該電流在電位器動觸點(diǎn)下邊的電阻R上產(chǎn)生壓降為KIR，當(dāng)檢流計(jì)指示為零時，有IRx＝KIR，由此可得Rx＝KR，可見，被測接地電極的接地電阻Rx與輔助電極的接地電阻Rc大小無關(guān)。3．接地電阻表的使用下面以常用的ZC—8型接地電阻表為例說明其使用方法。ZC—8型接地電阻表的外形結(jié)構(gòu)及電路如圖4.10所示，測量使用步驟如下：（1）連接接地電極和輔助探針先拆開接地干線與接地體的連接點(diǎn)，把電位輔助探針和電流輔助探針分別插在距接地體約20m處的地下，兩個輔助探針均垂直插入地面下400mm深，電位輔助探針應(yīng)離近一些，兩探針之間應(yīng)保持一定距離，然后用測量導(dǎo)線將它們分別接在P1、C1接線柱上，把接地電極與C2接線柱（相當(dāng)于圖4.9中的E點(diǎn)）相接。圖4.10ZC—8型接地電阻表的外形及電路（2）選擇量程并調(diào)節(jié)測量度盤在對檢流計(jì)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零之后，先將量程開關(guān)置于100

擋，緩慢搖動發(fā)電機(jī)手柄，調(diào)節(jié)測量度盤，改變可動觸點(diǎn)的位置，使檢流計(jì)指針趨近于零。若測量度盤讀數(shù)小于1，應(yīng)將量程置于較小一擋重新測量。測量時逐漸加快發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到120r/min，并調(diào)節(jié)測量度盤，使檢流計(jì)指針完全指零。（3）讀取接地電阻數(shù)值當(dāng)檢流計(jì)指針完全指零后，即可讀數(shù)，接地電阻值＝測量度盤讀數(shù)×量程值。利用ZC—8型接地電阻測定儀也可以測量一般電阻，此時將P與C短接，把被測電阻接在E和P之間，測量步驟同前。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1．插入探針并連接設(shè)備接地體；2．儀表的接線和量程選擇；3．讀取接地體的接地電阻值。任務(wù)5直流電橋的測量使用訓(xùn)練任務(wù)目標(biāo):1．了解直流單臂和雙臂電橋的測量原理；2．學(xué)會直流單臂和雙臂電橋的使用方法；3．掌握使用直流單臂和雙臂電橋測量各種電阻的技能。相關(guān)知識：1．直流單臂電橋（1）直流單臂電橋的工作原理直流單臂電橋又稱為惠斯登電橋，其電路原理如圖4.11所示。它是由四個電阻連接成一個封閉的環(huán)形電路，每個電阻支路均稱為橋臂。電橋的兩個頂點(diǎn)a、b端為輸入端，接電橋直流電源，另兩個頂點(diǎn)c、d端為輸出端，接電流檢流計(jì)（指零儀）。四個橋臂電阻中，Rx為被測電阻，其他均為標(biāo)準(zhǔn)電阻。測量時接通電橋電源，調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻，使檢流計(jì)指示為零，即Ig＝0，此時電橋處于平衡狀態(tài)，c、d兩點(diǎn)電位相等，即I1Rx＝I4R4，I2R2＝I3R3，當(dāng)Ig＝0時，有I1＝I2，I3＝I4，可得到Rx/R2＝R4/R3或RxR3＝R2R4，由此可求得Rx＝R2R4/R3，電橋中R2、R3稱為比例橋臂，R4稱為比較橋臂。由于被測電阻是與標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行比較，而標(biāo)準(zhǔn)電阻的準(zhǔn)確度很高，檢流計(jì)的靈敏度也很高，所以電橋測量電阻的準(zhǔn)確度是很高的，一般直流單臂電橋的準(zhǔn)確度等級有0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5八個等級。圖4.11直流單臂電橋原理電路圖（2）直流單臂電橋的使用方法直流單臂電橋的型號很多，但使用方法基本相同。下面以常用的QJ23型直流單臂電橋?yàn)槔v述直流單臂電橋的測量使用方法。QJ23型直流單臂電橋的面板和電路如圖4.12所示，其比例橋臂由8個電阻組成，有七個擋位，分別為×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10、×100、×1000七種比率，由比率盤開關(guān)切換。其比較臂由四組電阻串聯(lián)組成，第一組為9個1

電阻、第二組為9個10

電阻、第三組為9個100

電阻、第四組為9個1000

的電阻，當(dāng)全部電阻串聯(lián)時，總電阻值為9

999，由讀數(shù)盤開關(guān)轉(zhuǎn)換。選擇不同的比例臂和比較臂的電阻，可測量不同的電阻值。QJ23型直流單臂電橋可以測量1×10-3～9

999×103

的電阻。其準(zhǔn)確度在不同量限內(nèi)有所不同。由于接線電阻的影響，只有在100～99

990

的量限內(nèi)，其基本誤差才不超過±0.2%。QJ23型直流單臂電橋的測量使用步驟如下：①使用前先將檢流計(jì)鎖扣打開，并調(diào)節(jié)其調(diào)零裝置使指針指示在零位。②將被測電阻Rx接在測量接線柱上，先估計(jì)一下它的大約數(shù)值，選擇合適的比率，以保證比較臂上的四組電阻都能用上。③測量時，應(yīng)先按電源按鈕，再按檢流計(jì)按鈕，然后調(diào)節(jié)讀數(shù)盤，使檢流計(jì)指示為零，即可讀數(shù)，被測電阻值＝讀數(shù)盤數(shù)值之和×比率盤比率。圖4.12QJ23型直流單臂電橋面板及電路（3）使用注意事項(xiàng)。①測量完畢，應(yīng)先打開檢流計(jì)按鈕，再打開電源按鈕。特別是被測電阻具有電感時，一定要遵守上述規(guī)則，否則會損壞檢流計(jì)。②測量結(jié)束不再使用時，應(yīng)將檢流計(jì)鎖扣鎖上，以免檢流計(jì)受震而損壞。③若使用外接電源，應(yīng)按規(guī)定選擇電壓。若使用外接檢流計(jì)，也應(yīng)按規(guī)定選擇其靈敏度和臨界電阻。2．直流雙臂電橋直流雙臂電橋又稱為凱爾文電橋，它是用于測量小電阻的電橋，如測量電流表的分流器電阻、電動機(jī)或變壓器繞組的電阻，以及其他不能用單臂直流電橋測量的小電阻。一般測量時，接線電阻和接觸電阻大約為10

4～10

2

數(shù)量級，如果這個值與被測電阻值相比已不能忽略，就應(yīng)使用直流雙臂電橋測量。（1）直流雙臂電橋的工作原理直流雙臂電橋的電路原理如圖4.13所示，其中E為電源，Rx為被測電阻，Rx與Rs組成各橋臂，其中Rx和Rs都有