任務(wù)1.2 常用電工儀表的使用

【任務(wù)目標(biāo)】

掌握幾種常用電工儀表的使用方法。

【任務(wù)描述】

幾種常用儀表的使用。

【知識準(zhǔn)備】

1.2.1 電流表和電壓表

1.電流表

用來測量電路中電流大小的儀表叫電流表。可分為直流電流表和交流電流表。常用的直流電流表是1C2-A，它是磁電系儀表（又叫動圈式），圖1-18所示為磁電系儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

圖1-18 磁電系儀表（直流表）內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

0—軸 1—極掌 2—圓柱形鐵心 3—線圈 4—指針 5—螺旋彈簧 I—引進和流出線圈的電流

使用中的注意事項：

1）使用時串接于電路中，要求電流表的內(nèi)阻盡量小，以提高儀表的準(zhǔn)確性。

2）使用直流表時還要注意極性的選擇，“+”“-”不可用錯，以免指針反偏，損壞表頭。

直流電流表的優(yōu)缺點：

●由于指針的偏轉(zhuǎn)角度與電流的大小成正比，所以儀表盤上刻度均勻。

●由于被測電流要通過游絲，所以過載能力差。

●由于磁場強、電流小，所以準(zhǔn)確度高、靈敏度高、功耗小。

常用的交流表是1T1-A，它是電磁系儀表（又叫動鐵式）。圖1-19所示為電磁系儀表測量機構(gòu)。

圖1-19 電磁系儀表（交流表）內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

1—固定線圈 2—游絲 3—轉(zhuǎn)軸 4—可動線圈 5—螺旋彈簧 6—指針 7—刻度 8—空氣阻尼器 9—磁屏蔽

交流電流表的優(yōu)缺點：

●由于指針的偏轉(zhuǎn)角度與被測電流的平方成正比，所以盤面上刻度不均勻。

●電磁系儀表結(jié)構(gòu)簡單、成本低、應(yīng)用廣。

●由于被測電流直接通過固定線圈，可以通過較大的電流，因此過載能力強。

●由于結(jié)構(gòu)上的原因，會產(chǎn)生一定的誤差。

常用電流表見圖1-20。

圖1-20 常用電流表

2.電壓表

測量電路中兩點間電位差的儀表叫電壓表。使用時并接于被測電路的兩端，要求電壓表內(nèi)阻盡量大，以提高測量的準(zhǔn)確性。可分為直流電壓表和交流電壓表。常用的直流電壓表是1C2-V，它是磁電系儀表。使用直流電壓表時要注意儀表的極性，以免指針反偏。常用的交流電壓表是1T1-V，它是電磁系儀表。常用電壓表見圖1-21。

圖1-21 常用電壓表

1.2.2 萬用表

萬用表是一種多用途、多量限的攜帶式儀表，如圖1-22所示。一般電力工程中萬用表用于測量直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻、音頻電平等。電子工程中萬用表還用于測量電容、電感、晶體管的hFE值等。

圖1-22 萬用表

萬用表的結(jié)構(gòu)是由表頭（磁電系測量機構(gòu)）、測量線路、功能與量限選擇開關(guān)三部分組成。萬用表的型號分為如下兩個系列。

●MF系列：電工型指針式萬用表，如MF30和MF47等。

●DT系列：電子型數(shù)字式萬用表，如DT830和DT9205等。

（1）模擬式萬用表

模擬式萬用表的型號繁多，圖1-23為常用的MF47型萬用表的外形。

1）使用前的檢查與調(diào)整。在使用萬用表進行測量前，應(yīng)進行下列檢查、調(diào)整：

①外觀應(yīng)完好無損，當(dāng)輕輕搖晃時，指針應(yīng)擺動自如。

②旋動轉(zhuǎn)換開關(guān)，應(yīng)切換靈活且無卡阻，擋位應(yīng)準(zhǔn)確。

③水平放置萬用表，轉(zhuǎn)動表盤指針下面的機械調(diào)零旋鈕，使指針對準(zhǔn)標(biāo)度尺左邊的O位線。

圖1-23 MF47型萬用表面板圖

④測量電阻前應(yīng)進行電調(diào)零（每換擋一次，都應(yīng)重新進行電調(diào)零）。即將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于歐姆擋的適當(dāng)位置，兩支表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋鈕，使指針對準(zhǔn)歐姆擋標(biāo)度尺右邊的O位線。如指針始終不能指向O位線，則應(yīng)更換電池。

⑤檢查表筆插接是否正確。黑表筆應(yīng)接“-”極或“?”插孔，紅表筆應(yīng)接“+”。

⑥檢查測量機構(gòu)是否有效，即應(yīng)用歐姆擋，短時碰觸兩表筆，指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)靈敏。

2）直流電阻的測量。

①首先應(yīng)斷開被測電路的電源及連接導(dǎo)線。若帶電測量，將損壞儀表；若在電路中測量，將影響測量結(jié)果。

②合理選擇量程擋位，以指針居中或偏右為最佳。測量半導(dǎo)體器件時，不應(yīng)選用R×1擋和R×10k擋。

③測量時表筆與被測電路應(yīng)接觸良好，雙手不得同時觸及表筆的金屬部分，以防將人體電阻并入被測電路造成誤差。

④正確讀數(shù)并計算出實測值。

注意事項：切不可用歐姆擋直接測量微安表頭、檢流計、電池內(nèi)阻。

3）電壓的測量。

①測量電壓時，表筆應(yīng)與被測電路并聯(lián)。

②測量直流電壓時，應(yīng)注意極性。若無法區(qū)分正、負極，則先將量程選在較高擋位，用表筆輕觸電路，若指針反偏，則調(diào)換表筆。

③合理選擇量程。若被測電壓無法估計，先應(yīng)選擇最大量程，視指針偏擺情況再作量程范圍的調(diào)整。

④測量時應(yīng)與帶電體保持安全間距，手不得觸及表筆的金屬部分。測量高電壓時（500～2500V），應(yīng)戴絕緣手套且站在絕緣墊上使用高壓測試筆進行。

4）電流的測量。

測量電流時，應(yīng)與被測電路串聯(lián)，且不可并聯(lián)！測量直流電流時，應(yīng)注意極性。合理選擇量程。測量較大電流時，應(yīng)先斷開電源然后再撤表筆。

5）注意事項：

●測量過程中不得換擋。讀數(shù)時，應(yīng)三點（眼睛、指針、指針在刻度中的影子）成一線。

●根據(jù)被測對象，正確讀取標(biāo)度尺上的數(shù)據(jù)。測量完畢應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)置空擋、OFF擋或

電壓最高擋。若長時間不用，應(yīng)取出內(nèi)部電池。

（2）數(shù)字式萬用表

數(shù)字式萬用表具有測量精度高、顯示直觀、功能全、可靠性好、小巧輕便以及便于操作等優(yōu)點。

1）面板結(jié)構(gòu)與功能。

圖1-24為DT830型數(shù)字式萬用表的面板圖，包括LCD液晶顯示屏、電源開關(guān)、量程選擇開關(guān)、表筆插孔等。

圖1-24 DT830型數(shù)字式萬用表

液晶顯示屏最大顯示值為1999，且具有自動顯示極性功能。若被測電壓或電流的極性為負，則顯示值前將帶“-”號。若輸入超量程時，顯示屏左端出現(xiàn)“1”或“-1”的提示字樣。

根據(jù)需要，電源開關(guān)（POWER）可分別置于“ON”（開）或“OFF”（關(guān)）狀態(tài)。測量完畢，應(yīng)將其置于“OFF”位置，以免空耗電池。數(shù)字式萬用表的電池盒位于后蓋的下方，采用9V疊層電池。電池盒內(nèi)還裝有熔絲管，以起過載保護作用。旋轉(zhuǎn)式量程開關(guān)位于面板中央，用以選擇測試功能和量程。若用表內(nèi)蜂鳴器作通斷檢查時，量程開關(guān)應(yīng)置于標(biāo)有“·）））”符號的位置。

hFE插孔用以測量晶體管的hFE值時，需要將三極管的其b、c、e極插入相應(yīng)的插孔。

輸入插孔是萬用表通過表筆與被測量連接的部位，設(shè)有“COM”“V·Ω”“mA”“10A”4個插口。使用時，黑表筆應(yīng)置于“COM”插孔，紅表筆依被測種類和大小被置于“V·Ω”“mA”或“10A”插孔。在“COM”插孔與其他3個插孔之間分別標(biāo)有最大（max）測量值，如10A、200mA、交流750V、直流1000V。

2）使用方法。

測量交、直流電壓（ACV、DCV）時，紅、黑表筆分別接“V·Ω”與“COM”插孔，旋動量程選擇開關(guān)至合適位置（200mV、2V、20V、200V、700V或1000V），紅、黑表筆并接于被測電路（若是直流，注意紅表筆接高電位端，否則顯示屏左端將顯示“一”）。此時顯示屏顯示出被測電壓數(shù)值。若顯示屏只顯示最高位“1”，表示溢出，應(yīng)將量程調(diào)高。

測量交、直流電流（ACA、DCA）時，紅、黑表筆分別接“mA”（大于200mA時應(yīng)接“10A”）與“COM”插孔，旋動量程選擇開關(guān)至合適位置（2mA、20mA、200mA或10A），將兩表筆串接于被測回路（直流時，注意極性），顯示屏所顯示的數(shù)值即為被測電流的大小。

測量電阻時，無須調(diào)零。將紅、黑表筆分別插入“V·Ω”與“COM”插孔，旋動量程選擇開關(guān)至合適位置（200、2k、200k、2M、20M），將兩筆表跨接在被測電阻兩端（注意：不得帶電測量），顯示屏所顯示數(shù)值即為被測電阻的數(shù)值。當(dāng)使用200MΩ量程進行測量時，先將兩表筆短路，若該數(shù)不為零，仍屬正常，此讀數(shù)是一個固定的偏移值，實際數(shù)值應(yīng)為顯示數(shù)值減去該偏移值。

進行二極管和電路通斷測試時，紅、黑表筆分別插入“V·Ω”與“COM”插孔，旋動量程開關(guān)至二極管測試位置。正向情況下，顯示屏即顯示出二極管的正向?qū)妷海瑔挝粸閙V（鍺管應(yīng)在200～300mV之間，硅管應(yīng)在500～800mV之間）；反向情況下，顯示屏應(yīng)顯示“1”，表明二極管不導(dǎo)通，否則，表明此二極管反向漏電流大。正向狀態(tài)下，若顯示“000”，則表明二極管短路，若顯示“1”，則表明斷路。在用來測量線路或器件的通斷狀態(tài)時，若檢測的阻值小于30Ω，則表內(nèi)發(fā)出蜂鳴聲以表示線路或器件處于導(dǎo)通狀態(tài)。

進行晶體管測量時，旋動量程選擇開關(guān)至“hFE”位置（或“NPN”或“PNP”位置），將被測晶體管依NPN型或PNP型將b、c、e極插入相應(yīng)的插孔中，顯示屏所顯示的數(shù)值即為被測晶體管的“hFE”參數(shù)。

進行電容測量時，將被測電容插入電容插座，旋動量程選擇開關(guān)至“CAP”位置，顯示屏所示數(shù)值即為被測電荷的電荷量。

3）注意事項：

●當(dāng)顯示屏出現(xiàn)“LOBAT”或“←”時，表明電池電壓不足，應(yīng)予更換。

●若測量電流時，沒有讀數(shù)，應(yīng)檢查熔絲是否熔斷。

●測量完畢，應(yīng)關(guān)上電源；若長期不用，應(yīng)將電池取出。

●不宜在日光及高溫、高濕環(huán)境下使用與存放（工作溫度為0～40℃，溫度為80%），

使用時應(yīng)輕拿輕放。

1.2.3 鉗形表

1.使用方法

鉗形表的基本功能是測量交流電流，雖然準(zhǔn)確度較低（通常為2.5級或5級），但因在測量時無須切斷電路，因而使用仍很廣泛，如圖1-25所示。如需進行直流電流的測量，則應(yīng)選用交、直流兩用鉗形表。

圖1-25 鉗形表

使用鉗形表測量前，應(yīng)先估計被測電流的大小以合理選擇量程。使用鉗形表時，被測載流導(dǎo)線應(yīng)放在鉗口內(nèi)的中心位置，以減小誤差；鉗口的結(jié)合面應(yīng)保持接觸良好，若有明顯噪聲或表針振動厲害，可將鉗口重新開合幾次或轉(zhuǎn)動手柄；在測量較大電流后，為減小剩磁對測量結(jié)果的影響，應(yīng)立即測量較小電流，并把鉗口開合數(shù)次；測量較小電流時，為使該數(shù)較準(zhǔn)確，在條件允許的情況下，可將被測導(dǎo)線多繞幾圈后再放進鉗口進行測量（此時的實際電流值應(yīng)為儀表的讀數(shù)除以導(dǎo)線的圈數(shù)）。

使用時，將量程開關(guān)轉(zhuǎn)到合適位置，手持膠木手柄，用食指緊緊勾住鐵心開關(guān)，便于打開鐵心。將被測導(dǎo)線從鐵心缺口引入到鐵心中央，然后放松食指，鐵心即自動閉合。被測導(dǎo)線的電流在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，表內(nèi)感應(yīng)出電流，即可直接讀數(shù)。

在較小空間內(nèi)（如配電箱等）測量時，要防止因鉗口的張開而引起相間短路。

2.注意事項

●使用前應(yīng)檢查外觀是否良好，絕緣有無破損，手柄是否清潔、干燥。

●測量時應(yīng)戴絕緣手套或干凈的線手套，并注意保持安全間距。

●測量過程中不得切換擋位。

●鉗形電流表只能用來測量低壓系統(tǒng)的電流，被測線路的電壓不能超過鉗形表所規(guī)定的使用電壓。

●每次測量只能鉗入一根導(dǎo)線。

●若不是特別必要，一般不測量裸導(dǎo)線的電流。

●測量完畢應(yīng)將量程開關(guān)置于最大擋位，以防下次使用時，因疏忽大意而造成儀表的意外損壞。

圖1-26 兆歐表

1.2.4 兆歐表

1.選用

兆歐表（圖1-26）的選用主要考慮兩個方面：一是電壓等級，二是測量范圍。

測量額定電壓在500V以下的設(shè)備或電路的絕緣電阻時，可選用500V或1000V的兆歐表；測量額定電壓在500V以上的設(shè)備或線路的絕緣電阻時，可選用1000～2500V的兆歐表；測量瓷瓶時，應(yīng)選用2500～5000V的兆歐表。

兆歐表測量范圍的選擇主要考慮兩點：一方面，測量低壓電氣設(shè)備的絕緣電阻時可選用0～200MΩ的兆歐表，測量高壓電氣設(shè)備或電纜時可選用0～2000MΩ兆歐表；另一方面，因為有些兆歐表的起始刻度不是零，而是1MΩ或2MΩ，這種儀表不宜用來測量處于潮濕環(huán)境中的低壓電氣設(shè)備的絕緣電阻，因其絕緣電阻可能小于1MΩ，造成儀表上無法讀數(shù)或讀數(shù)不準(zhǔn)確。

2.兆歐表的正確使用

兆歐表上有3個接線柱，兩個較大的接線柱上分別標(biāo)有E（接地）、L（線路），另一個較小的接線柱上標(biāo)有G（屏蔽）。其中，L接被測設(shè)備或線路的導(dǎo)體部分，E接被測設(shè)備或線路的外殼或大地，G接被測對象的屏蔽環(huán)（如電纜殼與芯之間的絕緣層上）或不需測量的部分。兆歐表的常見接線方法如圖1-27所示。

圖1-27 兆歐表的接線方法

a）兆歐表接帶電導(dǎo)體的方法 b）兆歐表接電動機的方法 c）兆歐表接電纜的方法

測量前，要先切斷被測設(shè)備或線路的電源，并將其導(dǎo)電部分對地進行充分放電。用兆歐表測量過的電氣設(shè)備，也須進行接地放電，才可再次測量或使用。

再次，要先檢查儀表是否完好：將接線柱L、E分開，由慢到快搖動手柄約1min，使兆歐表內(nèi)發(fā)電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定（約120r/min），指針應(yīng)指在“：”處；再將L、E短接，緩慢搖動手柄，指針應(yīng)指在“O”處。

測量時兆歐表應(yīng)水平放置平穩(wěn)。測量過程中，不可用手去觸及被測物的所需測量部分，以防觸電。兆歐表的操作方法、搖表的操作方法見圖1-28所示。

3.注意事項

●儀表與被測物間的連接導(dǎo)線應(yīng)采用絕緣良好的多股銅芯軟線，而不能用雙股絕緣線或絞線，且連接線間不得纏在一起，以免造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

圖1-28 兆歐表的操作方法

a）校正時表的操作方法 b）測量時表的操作方法

●手搖發(fā)電機要保持勻速，不可忽快忽慢地使指針不停地擺動。

●測量過程中，若指針為零，說明被測物的絕緣層可能擊穿短路，此時應(yīng)停止繼續(xù)搖動手柄。

●測量具有大電容的設(shè)備時，讀數(shù)后不得立即停止手柄的搖動，否則已充電的電容將對兆歐表放電，有可能燒壞儀表。

●溫度、濕度、被測物的有關(guān)狀況等對絕緣電阻的影響較大，為便于分析和比較，記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)標(biāo)注上述情況。

【任務(wù)實施】

1.技能訓(xùn)練前的檢查與準(zhǔn)備

1）確認試驗安裝環(huán)境符合維修電工操作的要求。

2）準(zhǔn)備好技能訓(xùn)練任務(wù)所需器材。

3）確認技能訓(xùn)練任務(wù)所需器材性能是否良好。

4）熟悉技能訓(xùn)練內(nèi)容，熟悉操作工藝流程。

2.技能訓(xùn)練實施步驟

1）了解試驗設(shè)備裝配工藝和裝配方法，制定裝配工藝流程。

2）將試驗設(shè)備及其配件放在操作臺上，將裝配工具擺放在合適位置上。

3）按照裝配工藝流程，使用常用工具、儀表對試驗設(shè)備進行拆裝訓(xùn)練。

4）對裝配好的試驗設(shè)備進行測試。

5）反復(fù)練習(xí)，并總結(jié)技能，理解和熟悉維修電工常用儀表的操作要領(lǐng)。

3.清理現(xiàn)場和整理器材

訓(xùn)練完成后，清理現(xiàn)場，整理好所用器材、工具，按照要求放置到規(guī)定位置。

4.考核要點

1）檢查是否按照要求正確使用各種電工常用儀表。

2）是否時刻注意遵守安全操作規(guī)定，操作是否規(guī)范。

根據(jù)以上考核要點對學(xué)生進行逐項成績評定，見表1-3，給出該任務(wù)的綜合實訓(xùn)成績。

表1-3 實訓(xùn)成績評定表

【考核與評價】

考核與評價內(nèi)容見表1-4。

表1-4 考核與評價