任務(wù)四 手持式電動工具

一、教學(xué)目標

1）掌握手持式電動工具的觸電保護措施；

2）能夠根據(jù)環(huán)境條件合理選用手持式電動工具；

3）掌握手持式電動工具的使用注意事項；

4）了解手持式電動工具的檢修。

二、相關(guān)實踐性知識介紹

手持式電動工具顧名思義是用手操作的可移動的電動工具。其種類很多：如電動螺絲刀、電動砂輪機、電動砂光機、電鉆、沖擊電鉆、電錘、電剪刀、電刨、電動石材切割機等都屬于手持式電動工具類。

手持式電動工具是攜帶式電動工具，種類繁多，應(yīng)用廣泛。手持式電動工具的挪動性大、振動較大，容易發(fā)生漏電及其他故障。由于此類工具又常常在人手緊握中使用，觸電的危險性更大，故在管理、使用、檢查、維護上應(yīng)給予特別重視。

（一）手持式電動工具的分類

（GB/T 3787—2006）《手持式電動工具的管理、使用、檢查和維修安全技術(shù)規(guī)程》中，將手持式電動工具按觸電保護特征分為三類：

Ⅰ類手持式電動工具：工具在防止觸電的保護方面不僅依靠基本絕緣，而且還包含一個附加的安全預(yù)防措施。其方法是將可觸及的可導(dǎo)電的零件與已安裝的固定線路中的保護（接地）導(dǎo)線連接起來，以這樣的方法來使可觸及的可導(dǎo)電的零件在基本絕緣損壞的事故中不成為帶電體。

Ⅰ類手持式電動工具外殼為金屬結(jié)構(gòu)，額定電壓在500V以下，安全性能較差。

Ⅱ類手持式電動工具：工具在防止觸電的保護方面不僅依靠基本絕緣，而且它還提供雙重絕緣或加強絕緣的附加安全預(yù)防措施和沒有保護接地或依賴安裝條件的措施。

Ⅱ類工具分絕緣外殼Ⅱ類工具和金屬外殼Ⅱ類工具，在工具的明顯部位標有Ⅱ類結(jié)構(gòu)符號——“回”符號標志。（“回”標志：外正方框邊長應(yīng)為內(nèi)正方邊長2倍左右，外正方框邊長不應(yīng)小于5mm）。

Ⅱ類手持式電動工具額定電壓在500V以下，安全性能較好，可以在觸電危險性較大的場所使用。

Ⅲ類手持式電動工具：電動工具在防止觸電的保護方面依靠由安全特低電壓供電和在電動工具內(nèi)部不會產(chǎn)生比安全特低電壓高的電壓。

Ⅲ類手持式電動工具安全性好，可用于特別危險的場所。

（二）根據(jù)環(huán)境條件合理選用

1）在一般場所，為保證使用的安全，應(yīng)選用Ⅱ類電動工具。

如果使用Ⅰ類電動工具，必須采用其他安全保護措施，如采用剩余電流動作保護器、安全隔離變壓器等。否則，使用者必須戴絕緣手套、穿絕緣鞋或站在絕緣墊上。

2）在潮濕的場所或金屬構(gòu)架上等導(dǎo)電性能良好的作業(yè)場所，必須使用Ⅱ類或Ⅲ類電動工具。

如果使用Ⅰ類電動工具，必須裝設(shè)額定動作電流不大于30mA、動作時間不大于0.1s的剩余電流動作保護器。

3）在狹窄場所（如鍋爐內(nèi)、金屬容器內(nèi)）應(yīng)使用Ⅲ類電動工具。

如果使用Ⅱ類電動工具，必須裝設(shè)額定動作電流不大于15mA、動作時間不大于0.1s的剩余電流動作保護器。

Ⅲ類電動工具的安全隔離變壓器，Ⅱ類電動工具的剩余電流動作保護器及Ⅱ、Ⅲ類電動工具的控制箱和電源連接器等必須放在外面，同時應(yīng)有人在外監(jiān)護。

4）在特殊環(huán)境，如濕熱、雨雪以及存在爆炸性或腐蝕性氣體的場所，使用的電動工具必須符合相應(yīng)的防護等級的安全技術(shù)要求。

（三）Ⅰ類電動工具的保護接零

Ⅰ類電動工具是靠基本絕緣外加保護接零（地）來防止觸電的。采用保護接零的Ⅰ類電動工具，保護零線應(yīng)與工作零線分開，即保護零線應(yīng)單獨與電網(wǎng)的重復(fù)接地處連接。為了接零可靠，最好采用帶有接零芯線的銅芯橡套軟電纜作為電源線，其專用芯線即用作接零線。保護零線應(yīng)采用截面積不小于1.5mm²的銅線。電動工具所用的電源插座和插頭，應(yīng)有專用的接零插孔和插頭，不得亂插，防止把接零線的插頭插入接相線的插孔內(nèi)而造成觸電事故。

應(yīng)當指出，雖然采取了保護接零措施，手持式電動工具仍可能有觸電的危險。這是因為單相線路分布很廣，相線和零線很容易混淆，這時，相線和零線上一般都裝有熔斷器，零線中熔斷器熔斷，而相線中熔斷器尚未熔斷，就可能使設(shè)備外殼呈現(xiàn)對地電壓，釀成觸電事故。因此，這種接零不能保證安全，尚須采用其他安全措施。

（四）對軟電纜或軟線的安全要求

Ⅰ類工具的電源線必須采用三芯（單相電動工具）或四芯（三相電動工具）多股銅芯橡皮護套軟電纜或護套軟線。其中，綠/黃雙色線在任何情況下只能作為保護接地或接零線。

電動工具的軟電纜或軟線不得任意接長或拆換。

（五）使用與保管

1）手持式電動工具必須有專人管理、定期檢修和健全的管理制度。

2）長期擱置或受潮的電動工具在使用前要測量絕緣電阻。對長期擱置或受潮的電動工具在使用前應(yīng)由電工測量絕緣阻值，看是否符合要求。其對絕緣電阻的要求是：Ⅰ類電動工具不低于2MΩ；Ⅱ類電動工具不低于7MΩ；Ⅲ類電動工具不低于1MΩ。每個季度至少測一次電動工具的絕緣電阻，并做好記錄。

3）每次使用前都要進行外觀檢查和電氣檢查。

電動工具外觀檢查包括：

①外殼、手柄有無裂縫和破損，緊固件是否齊全有效；

②軟電纜或軟電線是否完好無損，保護接零（地）是否正確、牢固，插頭是否完好無損；

③開關(guān)動作是否正常、靈活、完好；

④電氣保護裝置和機械保護裝置是否完好；

⑤電動工具轉(zhuǎn)動部分是否靈活無障礙，夾頭是否牢固。

電動工具電氣檢查包括：

⑥通電后反應(yīng)正常，開關(guān)控制有效；

⑦通電后外殼經(jīng)試電筆檢查應(yīng)不漏電；

⑧信號指示正確，自動控制作用正常；

⑨對于旋轉(zhuǎn)式電動工具，通電后應(yīng)觀察電刷火花和聲音正常。

4）手持式電動工具在使用場所應(yīng)加裝單獨的電源開關(guān)和保護裝置。其電源線必須采用銅芯多股橡套軟電纜或聚氯乙烯護套電纜；電纜應(yīng)避開熱源，且不能拖拉在地。

5）電源開關(guān)或插頭應(yīng)完好，嚴禁將導(dǎo)線芯直接插入插座或掛鉤在開關(guān)上。特別要防止將相線與零線對調(diào)。

6）操作手電鉆或電錘等旋轉(zhuǎn)式電動工具時，不得帶線手套，更不可用手握持電動工具的轉(zhuǎn)動部分或電線，使用過程中要防止電線被轉(zhuǎn)動部分絞纏。

7）手持式電動工具使用完畢，必須在電源側(cè)將電源斷開。

8）在高空使用手持式電動工具時，下面應(yīng)設(shè)專人扶梯，且在發(fā)生電擊時可迅速切斷電源。

注意：

Ⅲ類手持式電動工具，提供安全電壓的應(yīng)為專用雙繞組（一、二次繞組）安全隔離變壓器，變壓器絕緣形式應(yīng)為雙重絕緣，變壓器鐵心應(yīng)接地（接零）保護。

Ⅲ類手持式電動工具，變壓器和電動工具應(yīng)定期（每個季度至少一次）搖測絕緣電阻，安全隔離變壓器絕緣電阻值不小于7MΩ，電動工具的絕緣電阻不少于1MΩ，每次測后應(yīng)記錄。

（六）檢修

手持式電動工具的檢修應(yīng)由專職人員進行。修理后的電動工具不應(yīng)降低原有防護性能。對電動工具內(nèi)部原有的絕緣襯墊、套管，不得任意拆除或調(diào)換。檢修后的電動工具的絕緣電阻，經(jīng)用500V絕緣電阻表測試，Ⅰ類電動工具不低于2MΩ，Ⅱ類電動工具不低于7MΩ；Ⅲ類電動工具不低于1MΩ。電動工具在大修后尚應(yīng)進行交流耐壓試驗，試驗電壓標準分別為：Ⅰ類電動工具—950V，Ⅱ類電動工具—2800V，Ⅲ類電動工具—380V。

三、習題

（一）判斷題

1.Ⅱ類電動工具本身不需要接地或接零。（ ）

2.移動式電氣設(shè)備的動力回路與照明回路，應(yīng)由兩個支路開關(guān)分別控制。（ ）

3.移動式電氣設(shè)備的電源線必須采用絕緣良好的多股銅芯橡皮絕緣橡皮護套軟電纜或銅芯聚氯乙烯護套軟電纜。（ ）

4.Ⅰ類電動工具外殼外部沒有接地端子。（ ）

5.Ⅱ類電動工具都是帶有絕緣外殼的設(shè)備。（ ）

6.Ⅱ類電動工具是由超低安全電壓供電的設(shè)備。（ ）

7.Ⅲ類電動工具是由超低安全電壓供電的設(shè)備。（ ）

8.市售手持式電動工具產(chǎn)品基本上都是0I類和I類產(chǎn)品。（ ）

9.工地使用的移動式電氣設(shè)備，應(yīng)采用兩級以上的剩余電流動作保護器。（ ）

10.移動式設(shè)備安裝了兩級漏電保護器即可免接PE線。（ ）

11.頻繁移動的移動式電氣設(shè)備的電源線，應(yīng)當采用加強絕緣的橡套電纜。（ ）

12.長期停用的移動式電氣設(shè)備，使用前應(yīng)搖測絕緣電阻。（ ）

13.在使用手持電動工具及其他電氣設(shè)備的過程中，如果遇到臨時停電，應(yīng)斷開電源開關(guān)。（ ）

（二）選擇題

1.對于加強絕緣的電氣設(shè)備，帶電部件與可觸及導(dǎo)體間的絕緣電阻不應(yīng)低于（ ）MΩ。

A.0.5 B.1 C.2 D.7

2.Ⅱ類電動工具是具備（ ）特征的設(shè)備。

A.雙重絕緣 B.安全電壓

C.裸露金屬件上有接地端子 D.漏電保護

3.Ⅲ類電動工具是具備（ ）特征的設(shè)備。

A.雙重絕緣 B.安全電壓

C.裸露金屬件上有接地端子 D.漏電保護

4.工作絕緣是（ ）。

A.不可觸及的導(dǎo)體與可觸及的導(dǎo)體之間的絕緣

B.保證電氣設(shè)備正常工作所需的絕緣

C.可觸及的導(dǎo)體與帶電體之間的絕緣

D.帶電體與地之間的絕緣

5.在金屬容器內(nèi)使用的手持式電動工具的電壓應(yīng)為（ ）V。

A.220 B.36 C.24 D.12

6.作為安全電壓的電源變壓器應(yīng)當采用（ ）變壓器。

A.自耦 B.電力 C.雙繞組 D.單繞組

7.單相安全隔離變壓器的額定容量不應(yīng)超過（ ）kV·A。

A.10 B.50 C.100 D.1000

8.安全隔離變壓器輸入回路與輸出回路之間的絕緣電阻不應(yīng)低于（ ）MΩ。

A.0.5 B.2 C.5 D.7

9.就電動工具本體而言，Ⅰ類電動工具是帶有（ ）絕緣的設(shè)備。

A.雙重 B.加強 C.基本 D.附加

10.市售手持式電動工具絕大多數(shù)都是（ ）。

A.0Ⅰ類設(shè)備 B.Ⅰ類設(shè)備 C.Ⅱ類設(shè)備 D.Ⅲ類設(shè)備

11.Ⅱ類電動工具的外殼是（ ）。

A.封閉絕緣外殼 B.金屬外殼

C.絕緣與金屬的復(fù)合型外殼 D.以上三種類型

12.Ⅱ類電動工具帶電部件與外殼之間的絕緣電阻不應(yīng)低于（ ）ΜΩ。

A.0.5 B.1 C.2 D.7

13.手持式電動工具的移動電源線應(yīng)采用（ ）。

A.聚乙烯絕緣雙絞軟線 B.聚乙烯絕緣護套線

C.阻燃型聚乙烯絕緣軟銅線 D.橡套軟電纜或聚乙烯護套軟電纜

14.移動式電氣設(shè)備應(yīng)定期（ ）。

A.測試運行電壓 B.更換電源線

C.檢查負載電流 D.搖測絕緣電阻

15.在任何情況下，移動式電氣設(shè)備的絕緣電阻不得低于（ ）ΜΩ。

A.10 B.2 C.1 D.0.5

模塊二 測量

任務(wù)一 萬用表的使用

一、教學(xué)目標

1）掌握常用電工儀表的種類、特點及用途；

2）掌握萬用表的用途、用前檢查和準備工作；

3）掌握使用萬用表測量電阻、交流電壓、直流電壓和直流電流的方法和步驟；

4）掌握萬用表使用中應(yīng)注意的安全問題。

二、所需設(shè)備、工具及耗材（每組）

三、相關(guān)實踐性知識介紹

（一）電工測量的基本知識

1.常用名詞術(shù)語（見表2-1-1）

表2-1-1 常用電工術(shù)語

（續(xù)）

2.常用電工儀表的種類、特點及用途

（1）電工儀表的分類

電工儀表的種類繁多，分類方法也各有不同。按照電工儀表的結(jié)構(gòu)和用途，大體上可以分為以下五類。

1）指示儀表類：直接從儀表指示的讀數(shù)來確定被測量的大小。

2）比較儀器類：需在測量過程中將被測量與某一標準量比較后才能確定其大小。

3）數(shù)字式儀表類：直接以數(shù)字形式顯示測量結(jié)果，如數(shù)字萬用表、數(shù)字頻率計等。

4）記錄儀表和示波器類：如X-Y記錄儀、光線示波器等。

5）擴大量程裝置和變換器：如分流器、附加電阻、電流互感器、電壓互感器等。

常用的指示儀表可按以下方法分類：

①按儀表的工作原理分類，主要有電磁系、電動系和磁電系指示式儀表，其他還有感應(yīng)系、熱電系、靜電系、整流系等類型的指示儀表，見表2-1-2。

表2-1-2 常用的指示儀表分類

②按測量對象的種類分類。主要有電流表（又分安培表、毫安表、微安表）、電壓表（又分為伏特表、毫伏表等）、功率表、頻率表、歐姆表、電能表（又稱為電度表）等。

③按照準確度分類。準確度是電工測量儀表的主要特性之一。儀表的準確度是根據(jù)儀表的相對額定誤差來分級的。

目前我國直讀式電工測量儀表按照準確度等級分為0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七級。儀表的準確度等級和基本誤差見表2-1-3。

表2-1-3 儀表的準確度等級和基本誤差

準確度等級較高（0.1，0.2，0.5）的儀表常用來進行精密測量或校正其他儀表。

④按照被測電流種類分類。有直流儀表、交流儀表、交直流兩用儀表。

⑤按使用方式分類，有安裝式儀表和可攜式儀表。

圖2-1-1 磁電系儀表的結(jié)構(gòu)

（2）測量儀表的結(jié)構(gòu)、特點及用途

1）磁電系儀表：磁電系儀表的結(jié)構(gòu)如圖2-1-1所示。磁電系儀表的工作原理是永久磁鐵的磁場與通有直流電流的可動線圈相互作用而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力矩，使可動線圈發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

優(yōu)點：刻度均勻，靈敏度和準確度高，阻尼強，消耗電能量小，受外界磁場影響小。

缺點：表頭本身只能用來測量直流量（當采用整流裝置后也可用來測量交流量），過載能力差；價格較高；不能承受較大過載。

用途：測量直流電壓、直流電流及電阻。

使用磁電系儀表時的注意事項：

測量時，電流表要串聯(lián)在被測的支路中，電壓表要并聯(lián)在被測電路中；使用直流表，電流必須從“+”極性端流入，否則指針將反向偏轉(zhuǎn)；一般的直流電表不能用來測量交流電，儀表誤接交流電時，指針雖無指示，但可動線圈內(nèi)仍有電流通過，若電流過大，將損壞儀表；磁電系儀表過載能力較低，注意不要過載。

2）電磁系儀表：電磁系儀表的結(jié)構(gòu)如圖2-1-2所示。它的主要部分是固定的圓形線圈、線圈內(nèi)部有固定的鐵片、固定在轉(zhuǎn)軸上的可動鐵片。

電磁系儀表是通過使被測電流流入一固定線圈，在線圈周圍產(chǎn)生磁場，磁場中的軟鐵片磁化后被吸引或推斥儀表的可動部分產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)而工作。

優(yōu)點：適用于交直流電量測量，過載能力強，可無需輔助設(shè)備而直接測量大電流。

缺點：標度不均勻，準確度不高，讀數(shù)受外磁場影響。

用途：適用于交直流電量測量，靈敏度和準確度比用于交流電量測量的其他儀表高，可用來測量非正弦量的有效值。

3）電動系儀表：有兩個線圈，分別為固定線圈和可動線圈。可動線圈與指針及空氣阻尼器的活塞都固定在軸上。

圖2-1-2 電磁系儀表的結(jié)構(gòu)

固定線圈為電流線圈，與負載串聯(lián)，以反映負載電流；可動線圈為電壓線圈串一定的附加電阻后與負載并聯(lián)，以反映負載電壓，當它們通有電流后，由于載流導(dǎo)體磁場間的相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩使可動線圈偏轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)動力矩與彈簧反作用力矩平衡時，便獲得讀數(shù)。

優(yōu)點：可用于交直流電量測量；準確度較高。

缺點：標度不均勻，受外界磁場影響大；不能承受較大過載。

用途：測量交直流電壓、電流及功率。

圖2-1-3 電動系儀表的結(jié)構(gòu)

圖2-1-4 電流的測量

a）電流表測量電路 b）電流表量程的擴大

（二）電流的測量

測量直流電流通常用磁電系電流表，測量交流電流通常用電磁系電流表。電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電流表的內(nèi)阻要很小。若要擴大電流表的量程，可在測量機構(gòu)上并聯(lián)一個分流器電阻R_A，如圖2-1-4所示。

式中 R₀——測量機構(gòu)的電阻；

R_A——分流器的電阻。

于是可得，分流電阻

可知，需擴大的量程愈大，則分流器電阻應(yīng)愈小。

【例2.1.1】有一磁電系電流表，當無分流器時，表頭的滿標值電流為5mA，表頭電阻為20Ω。今欲使其量程（滿標值）為1A，問分流器的電阻應(yīng)為多大？

解：

圖2-1-5 電壓的測量

a）電壓表測量電路 b）電壓表量程的擴大

（三）電壓的測量

測量直流電壓通常用磁電系電壓表，測量交流電流通常用電磁系電壓表。電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端，表的內(nèi)阻要很高。若要擴大電壓表的量程，可在測量機構(gòu)上串聯(lián)一個倍壓電阻R_V，如圖2-1-5所示。

式中 R₀——測量機構(gòu)的電阻；

R_V——倍壓器的電阻。

可得，串聯(lián)電阻

可知，需擴大的量程愈大，則串聯(lián)電阻應(yīng)愈大。

【例2.1.2】有一電壓表，其量程為50V，內(nèi)阻為2000Ω。今欲使其量程擴大到300V，問還需串聯(lián)多大電阻的倍壓器？

解：

（四）電阻阻值的色環(huán)表示方法

1.顏色和數(shù)字的對應(yīng)關(guān)系

棕1，紅2，橙3，黃4，綠5，藍6，紫7，灰8，白9，黑0。

注意：金、銀在第四環(huán)出現(xiàn)時，它們代表偏差，金代表5%，銀代表10%；而在第三環(huán)出現(xiàn)時，金代表0.1，銀代表0.01。

2.“四色環(huán)”讀數(shù)規(guī)則

第一、二環(huán)表示兩位有效數(shù)字，第三環(huán)表示數(shù)字后面添加“0”的個數(shù)，第四環(huán)為金、銀環(huán)表示偏差。

【例2.1.3】

阻值：27后面添加“3個0”，即27000Ω，偏差5%。

圖2-1-6　MF47指針式萬用表

（五）指針式萬用表的用途、組成及用前檢查

1.用途

萬用表是一種多用途、多量程的便攜式電工儀表，有指針式和數(shù)字式兩種基本類型。基本的功能：可以用于測量交流電壓、直流電壓、直流電流和電阻。輔助功能：測量交流電流、晶體管的直流放大倍數(shù)、電平、電感量、電容量、分貝等。

2.指針式萬用表的組成

由表頭（磁電系表頭是一塊高靈敏度的磁電系微安表，其量程在幾十微安到幾百微安之間）、轉(zhuǎn)換開關(guān)、測量線路和外殼組成。圖2-1-6所示為MF47指針式萬用表。

3.萬用表的基本原理（見圖2-1-7）

圖2-1-7 萬用表的測量原理圖

（1）直流電流的測量（見圖2-1-8）

R_A1～R_A5是分流器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了分流器的電阻，從而改變了電流的量程。量程愈大，分流器電阻愈小。

（2）直流電壓的測量（見圖2-1-9）

R_V1～R_V3構(gòu)成倍壓器電阻，改變轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置，就改變了倍壓器的電阻，從而改變了電壓的量程。量程愈大，倍壓器電阻愈大。

圖2-1-9 測量直流電壓的原理

圖2-1-8 測量直流電流的原理

（3）交流電壓的測量（見圖2-1-10）

正半周時，電流流經(jīng)VD₁和部分電流流經(jīng)微安表流出。負半周時，電流直接流經(jīng)VD₂從“+”端流出。可見，通過微安表的是半波電流，讀數(shù)應(yīng)為該電流的平均值。為此，加一交流調(diào)整電位器（圖中600Ω），用來改變表盤刻度；指示讀數(shù)被折換為正弦電壓有效值。普通萬用表只適合測量頻率為45～1000Hz的電壓。

圖2-1-10 測量交流電壓的原理

（4）電阻的測量（見圖2-1-11）

測量電阻時，需接入電池，被測電阻愈小，電流愈大，則指針偏轉(zhuǎn)的角度愈大。

4.用前檢查

1）外觀檢查完好無損，輕輕搖晃時，指針應(yīng)能自由擺動。

2）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān)，應(yīng)切換靈活，指示量程檔位應(yīng)準確。

3）水平放置萬用表，進行機械調(diào)零，即轉(zhuǎn)動表盤指針下面的機械調(diào)零螺釘，使指針對準標度尺左邊的零位線，以減小測量誤差。

圖2-1-11 測量電阻的原理

4）測電阻前，應(yīng)進行歐姆調(diào)零（電氣調(diào)零），即將檔位開關(guān)置于歐姆檔，將兩支表筆短接，調(diào)整零歐姆調(diào)零器旋鈕，使指針對準歐姆表度尺右邊的零位線，以檢查萬用表的電池電壓。若調(diào)不到零位，應(yīng)更換表內(nèi)電池（9V供電阻檔10k時使用，1.5V供電阻其他檔使用，黑表筆一端接的是電池的正極，紅表筆一端接的是電池的負極）。

5）將紅表筆插入“+”極或相應(yīng)的插孔，黑表筆插入“-”極或“*”或COM插孔。

6）為防止測量中失誤，使用前應(yīng)用歐姆檔檢查表筆線是否完好。

（六）指針式萬用表的測量

1.交流電壓

1）已知被測電壓范圍時，選用大于被測值但又與被測值最接近的一檔。

2）若不知被測電壓范圍時，應(yīng)選用交流電壓最高檔試測，然后確定是否降檔測量（總之應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的1/2或2/3以上）。

3）測量電壓時，儀表應(yīng)并聯(lián)在被測線路中或設(shè)備兩端。

注：有些表的交流電壓最低檔（10V）有一條專用刻度線，測10V以下的交流電壓時，應(yīng)該用10V專用刻度標識讀數(shù)，它的刻度是不等距的。

2.直流電壓

紅表筆接正極，黑表筆接負極，當不知被測電壓極性時，可先置于直流電壓最高檔試測，一支表筆觸牢，另一支表筆輕輕觸碰。指針右偏，紅表筆接的是正極，否則相反。

1）已知被測電壓范圍時，選用大于被測值但又與被測值最接近的一檔。

2）若不知被測電壓范圍時，應(yīng)選用直流電壓最高檔試測，然后確定是否降檔測量（總之應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的1/2或2/3以上）。

3）測量電壓時，儀表應(yīng)并聯(lián)在被測線路上或設(shè)備兩端。

3.直流電流

切斷電源，將被測電路斷開一點，按電流方向接好表筆，若不知電源極性，可在電源未切斷前，先置于直流電壓最高檔試測，指針右偏，紅表筆接的是正極。測直流時，要使紅表筆接被測部分的正極，黑表筆接被測部分的負極。

1）已知被測電流范圍時，選用大于被測值但又與被測值最接近的一檔。

2）若不知被測電流范圍時，應(yīng)選用直流電流最高檔試測，然后確定是否降檔測量（總之應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度的1/2或2/3以上）。

3）測量電流時儀表應(yīng)串聯(lián)在被測線路中。

4）測量后，應(yīng)先切斷電源，再撤離表筆（從安全的角度考慮）。

4.電阻

在選好檔位后，先進行歐姆調(diào)零再測量（注意歐姆的零刻度在表盤的右側(cè)），若調(diào)不到零位，應(yīng)更換表內(nèi)電池。

1）已知被測電阻范圍時，選用可使指針在歐姆刻度中段的一檔。

2）不知被測電阻范圍時，可先置于中等倍率檔試測，然后確定是否調(diào)換檔位（總之，測量電阻時，應(yīng)使指針偏轉(zhuǎn)至中心刻度附近，因電阻檔的設(shè)計是以中心刻度為標準的）。

3）將被測電阻退出電氣運行狀態(tài)（線路中的電阻，先停電，再把電阻拆下或?qū)㈦娮枰欢藦木€路中斷開測量）。

4）每更換一次檔位均應(yīng)做歐姆調(diào)零。

5）讀數(shù)：電阻值=指針指示數(shù)×倍率（檔位），讀數(shù)時眼睛應(yīng)位于指針的正上方。

注：測量電阻時，注意手不要接觸兩表筆或被測電阻的金屬端，以免引入人體電阻，使讀數(shù)減小，尤其是對于R×10k檔測試影響較大。

（七）使用指針式萬用表時的注意事項

1）使用前應(yīng)對儀表做好充分的檢查。

2）測量過程中，人體應(yīng)保持與帶電體的安全距離。

3）不得在測試狀態(tài)下更換檔位（否則很容易產(chǎn)生電弧，燒傷轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點）。

4）不得使用電阻檔位測量微安表表頭的內(nèi)阻；不得用電壓檔位測量標準電池的電壓。標準電池是一種量具，其電壓為1.0871V。

5）用完后，取下表筆，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓最大檔或空檔位，妥善保存，防止由于下次使用時未經(jīng)選檔而損壞儀表。有的萬用表的轉(zhuǎn)換開關(guān)專門設(shè)置了一個空檔，該檔不進行任何測量，萬用表不用時就應(yīng)把它放在空檔位置。

空檔的作用相當于使表頭內(nèi)部短路，表針如再擺動時，表頭線圈跟著在磁場中運動，就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個電流在磁場中受到一個阻止其運動的力，其結(jié)果，表針的擺動就會大為減輕，起到保護軸尖的作用。

（八）數(shù)字式萬用表

1.結(jié)構(gòu)

1）顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯示數(shù)字，算半位，故稱三位半。最大指示值為1999或-1999。當被測量超過最大指示值時，顯示“1”或“-1”。

2）電源開關(guān)：使用時開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。

3）轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測的電量（電壓、電流、電阻等）選擇相應(yīng)的功能位；按被測量程的大小應(yīng)選擇合適的量程。

4）輸入插座：將黑表筆插入“COM”的插孔。紅表筆有如下三種插法，測量電壓和電阻時插入“V·Ω”插孔；測量小于200mA的電流時插入“mA”插孔；測量大于200mA的電流時插入“10A”插孔。

2.使用方法

1）使用時將電源開關(guān)置于“ON”。

2）轉(zhuǎn)換開關(guān)根據(jù)被測的電量選擇相應(yīng)的功能位；按被測量的大小，選擇適當?shù)牧砍獭?/p>

3）將表筆插入相應(yīng)的插孔，黑表筆插入“COM”插孔；紅表筆在測量電壓和電阻時，插入“V·Ω”插孔，測量電流時，插入“A”插孔，被測電流大于200mA時，插入“10A”V·Ω。

4）直接讀出被測數(shù)據(jù)，當被測量超過最大指示值時，顯示“1”。

3.使用注意事項

1）嚴禁在測量高電壓或大電流時轉(zhuǎn)動量程開關(guān)。

2）被測的交流電壓、電流頻率應(yīng)在45Hz～500Hz的范圍內(nèi)。

3）嚴禁帶電測量電阻。

4）使用完畢，應(yīng)將量程開關(guān)置于電壓最高量程，再斷開電源。若長期不用，則應(yīng)取出電池，以免漏電。

5）測量10Ω以下的小電阻時，必須先短接兩表筆測出表筆及連線的電阻，然后再從測量值中減去這一數(shù)值，否則誤差較大。

6）與模擬萬用表（指針式萬用表）不同，數(shù)字萬用表紅表筆接內(nèi)部電池的正極，黑表筆接內(nèi)部電池的負極。測量二極管時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于檔，這時的顯示值為二極管的正向壓降，單位為V。若二極管接反，則顯示為“1”。

7）測量晶體管的h_fe時，由于工作電壓僅為2.8V，測量的只是一個近似值。

（九）用萬用表測量二極管、晶體管及電容的方法

1.測量二極管

先把萬用表轉(zhuǎn)換到“歐姆”檔（通常用R×100或R×1k），然后用萬用表分別接到二極管的兩個極上。當表內(nèi)的電源使二極管處于正向接法時，二極管導(dǎo)通，阻值較小（幾十歐到幾千歐的范圍），這就告訴我們黑表筆接觸的是二極管的正極；紅表筆接觸的是二極管的負極；當表內(nèi)的電源使二極管處在反向接法時，二極管截止，阻值很大（一般為幾百千歐），這就告訴我們黑表筆接觸的是二極管的負極，紅表筆接觸的是二極管的正極。

在用萬用表歐姆檔的R×100檔位和R×1k檔位測量同一只二極管的正向電阻時，測得的阻值是不同的。

2.測量晶體管

（1）判定基極

用萬用表R×100或R×1k檔測量晶體管三個電極中每兩個極之間的正、反向電阻值。當用第一根表筆接某一電極，而第二表筆先后接觸另外兩個電極測得阻值都較大或較小時，則第一根表筆所接的那個電極即為基極B。這時，要注意萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基B，黑表筆分別接在其他兩極時，測得的阻值都較小，則可判定被測晶體管為PNP型管；測得的阻值都較大，則可判定被測晶體管為NPN型管。

（2）判定集電極C和發(fā)射極E（以PNP為例）

將萬用表置于R×100或R×1k檔，紅表筆接基極B，用黑表筆分別接觸另外兩個管腳時，所測得的兩個電阻值會是一個大一些，一個小一些。在阻值小的一次測量中，黑表筆所接管腳為集電極C；在阻值較大的一次測量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極E。

3.測量電容

（1）固定電容器的檢測（10pF以下的小電容）

因10pF以下的固定電容器電容量太小，用萬用表進行測量，只能定性地檢查其是否有漏電、內(nèi)部短路或擊穿現(xiàn)象。測量時，可選用萬用表R×10k檔，用兩表筆分別任意接電容器的兩個引腳，阻值應(yīng)為無窮大。若測出阻值（指針向右擺動）為零，則說明電容器漏電損壞或內(nèi)部擊穿。

（2）電解電容器的檢測

因為電解電容器的電容量較一般固定電容器的大得多，所以測量時，應(yīng)針對不同電容量選用合適的量程。根據(jù)經(jīng)驗，一般情況下，1～47μF間的電容器，可用R×1k檔測量，大于47_μF的電容器可用R×100檔測量。

將萬用表紅表筆接負極，黑表筆接正極，在剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉(zhuǎn)較大幅度（對于同一電阻檔，電容量越大，擺幅越大），接著逐漸向左回轉(zhuǎn)，直到停在某一位置。此時的阻值便是電解電容器的正向漏電阻，此值略大于反向漏電阻。實際使用經(jīng)驗表明，電解電容器的漏電阻一般應(yīng)在幾百千歐以上，否則將不能正常工作。在測試中，若正向、反向均無充電的現(xiàn)象，即表針不動，則說明電容量消失或內(nèi)部斷路；如果所測阻值很小或為零，說明電容器漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。

對于正、負極標志不明的電解電容器，可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負極。

使用萬用表電阻檔，采用給電解電容進行正、反向充電的方法，根據(jù)指針向右擺動幅度的大小，可估測出電解電容器的電容量。

（十）整流電路

1.單相半波整流電路（見圖2-1-12）

圖2-1-12 單相半波整流電路

a）電路圖 b）波形圖

2.單相全波整流電路（見圖2-1-13）

3.單相橋式整流電路（見圖2-1-14）

在分析整流電路工作原理時，整流電路中的二極管是作為開關(guān)運用，具有單向?qū)щ娦浴８鶕?jù)圖2-1-14a的電路可知：

當正半周時，二極管VD₁、VD₃導(dǎo)通，在負載電阻上得到正弦波的正半周。當負半周時，二極管VD₂、VD₄導(dǎo)通，在負載電阻上得到正弦波的負半周。

在負載電阻上正負半周經(jīng)過合成，得到的是同一個方向的單向脈動電壓。單相橋式整流電路的波形見圖2-1-14b。

圖2-1-13 單相全波整流電路

a）電路圖 b）波形圖

圖2-1-14 單相橋式整流電路

a）電路圖 b）波形圖

四、習題

（一）判斷題

1.磁電系儀表內(nèi)部裝有固定的永久磁鐵和可動線圈。（ ）

2.磁電系儀表的表頭在測量時流過的電流方向是不變的。（ ）

3.電磁系儀表的線圈是可動元件。（ ）

4.電磁系儀表可直接用于直流電量和交流電量測量。（ ）

5.電動系儀表內(nèi)部裝有固定的永久磁鐵和可動線圈。（ ）

6.直流電流表通常采用電磁系測量機構(gòu)。（ ）

7.為了不影響線路的工作，電壓表的內(nèi)阻應(yīng)當越小越好。（ ）

8.電流表的內(nèi)阻越小越好，而電壓表的內(nèi)阻越大越好。（ ）

9.測量直流時，儀表正極接線路負極、儀表負極接線路正極。（ ）

10.電流表的內(nèi)阻應(yīng)盡可能小，在測量中才不致引起過大的測量誤差。（ ）

11.電壓表的內(nèi)阻應(yīng)盡可能小，才能保證測量誤差在允許范圍之內(nèi)。（ ）

12.用指針式萬用表的電阻檔時，紅表筆對應(yīng)的是表內(nèi)部電源的正極。（ ）

13.用指針式萬用表測量橋式整流電路的輸出電壓時，黑表筆應(yīng)接整流二極管的負極。（ ）

14.不使用萬用表時，應(yīng)將其轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電流最大檔位。（ ）

15.指針式萬用表表盤上的反光鏡是用于再讀數(shù)時增加清晰度的。（ ）

（二）選擇題

1.直接測量直流電流應(yīng)當選用（ ）儀表。

A.磁電系 B.電磁系 C.電動系 D.感應(yīng)系

2.應(yīng)用磁電系電流表測量直流大電流，可以（ ）擴大量程。

A.并聯(lián)分流電阻 B.串聯(lián)電阻

C.應(yīng)用電流互感器 D.調(diào)整反作用彈簧

3.應(yīng)用磁電系電壓表測量直流高電壓，可以（ ）擴大量程。

A.并聯(lián)電阻 B.串聯(lián)分壓電阻

C.應(yīng)用電壓互感器 D.調(diào)整反作用彈簧

4.電工儀表的準確度等級用（ ）表示。

A.引用相對誤差 B.絕對誤差 C.示值相對誤差 D.真值相對誤差

5.測量儀表的基本誤差是由于（ ）的原因引起的。

A.制造上 B.讀數(shù)方法不正確

C.外電場、外磁場干擾 D.環(huán)境溫度不符要求

6.就對被測電路的影響而言，電壓表的內(nèi)阻（ ）。

A.越大越好 B.越小越好 C.適中為好 D.大小均可

7.就對被測電路的影響而言，電流表的內(nèi)阻（ ）。

A.越大越好 B.越小越好 C.適中為好 D.大小均可

8.用萬能表100V檔測量80V的電壓，該萬用表滿刻度值為500V，則指針指示值為（ ）。

A.80V B.100V C.400V D.500V

9.用萬用表100V檔測量電壓，指針指示值為400V，該萬用表滿刻度值為500V，則被測電壓實際值為（ ）V。

A.500 B.400 C.100 D.80

10.用萬用表100V檔測量電壓，該萬用表滿刻度值為500V，則被測電壓實際值應(yīng)為指針指示值乘以（ ）。

A.1/100 B.1/10 C.1/5 D.1

11.用萬用表Rx1k檔測量電阻，指針指示50Ω，則被測電阻為（ ）Ω。

A.50V B.500 C.5000 D.50000

12.用指針式萬用表測量交流電壓時，其測量機構(gòu)屬于（ ）測量機構(gòu)。

A.磁電整流系 B.磁電系 C.電磁系 D.靜電系

13.萬用表的歐姆調(diào)零旋鈕應(yīng)當在（ ）將指針調(diào)整至零位。

A.測量電壓或電流前 B.測量電壓或電流后

C.換檔后測量電阻前 D.測量電阻后

（三）問答題

1.指針式萬用表的用途、用前檢查及準備工作有哪些？

2.試描述用指針式萬用表測量交流電壓、直流電壓、直流電流和電阻的方法。

3.指針式萬用表在使用中有哪些應(yīng)注意的安全問題？