2.2 常用電工儀表的使用
2.2.1 電流表與電壓表
電流表串接于被測量電路中，用于測量電路中的電流。電壓表與被測量電路并聯(lián)，用于測量電路中各個元器件的電壓。
1.直流電流表
直流電流表如圖2-1所示，其表頭結(jié)構(gòu)屬于磁電式。
直流電流表的使用方法及注意事項(xiàng)如下：
1）將直流電流表的“+”接線柱接電路的高電位側(cè)（正極），“-”接線柱接電路的低電位側(cè)（負(fù)極）。在接線時不得接錯。
2）試觸一下，以判斷電流表接線是否接反。
3）測量后應(yīng)及時切斷電路。
4）不允許直接將電流表接在電源兩極上或在兩極間觸試。
2.交流電流表
交流電流表如圖2-2所示，它利用磁電式表頭加整流裝置構(gòu)成，也可使用電磁式（動鐵式）表頭。
圖2-1 直流電流表
圖2-2 交流電流表
由于線圈中通電方向不影響指針偏轉(zhuǎn)方向，所以交流電流表可以測量交流電流、直流電流。
交流電流表的使用方法及注意事項(xiàng)如下：
1）由于外磁場能影響指針的偏轉(zhuǎn)角度，因此使用中應(yīng)盡可能避開外磁場的影響，以避免測量不準(zhǔn)確。
2）由于刻度不均勻，準(zhǔn)確度低，要多次測量求其平均值來作為測量值。
3）電磁式電表的抗過電流能力強(qiáng)，測量中短時間過電流一般不會損壞電流表。
4）對于多量程的電流表，使用時應(yīng)先試用大量程，逐步由大到小，直到合適的量程（使讀數(shù)超過刻度的2/3或1/2），且在改變量程時應(yīng)停電，以防測量機(jī)構(gòu)受到?jīng)_擊。
3.直流電壓表
直流電壓表如圖2-3所示，其表頭結(jié)構(gòu)為磁電式。
使用時，應(yīng)將該表的“+”接線柱接電源的正極或高電位端，“-”接線柱接電源的負(fù)極或低電位端，從“+”端到“-”端為實(shí)際電壓降方向，這樣才能使電壓表指針正偏。否則，指針反偏，會損壞電壓表。
4.交直流電壓表
電磁式測量機(jī)構(gòu)和電動式測量機(jī)構(gòu)都可做成交直流電壓表。與電流表一樣，電動式電壓表的測量準(zhǔn)確度較高，如圖2-4所示。
圖2-3 直流電壓表
圖2-4 交直流電壓表
5.用電流表測量電流的方法
（1）用電流表直接測量
這種方法是將電流表直接串接在被測量電路中，一般適用于小電流的測量。
（2）電流表與電流互感器配合測量交流電流
將電流互感器一次側(cè)跨接于被測電路中，二次側(cè)接電流表。使用時注意電流表的額定量程與電流互感器的電流比要一致，否則，電流表的讀數(shù)不能反映實(shí)際電流值。圖2-5所示為用電流互感器測量電流的3種接線方法。
6.用電壓表測量電壓的方法
（1）用電壓表直接測量
這種方法主要針對電壓在500V及以下的交流、直流電路。
圖2-5 用電流互感器測量電流的3種接線方法
（2）電壓表與電壓互感器配合測量交流電壓
將電壓互感器一次側(cè)跨接于被測電路中，二次側(cè)接電壓表。這種方法主要用于電壓大于500V的交流電路中，電壓互感器的二次額定電壓為100V。測量電路如圖2-6所示。
圖2-6 電壓表與電壓互感器配合測量交流電壓
2.2.2 鉗形電流表
圖2-7 鉗形電流表
1—電流表 2—電流互感器 3—鐵心 4—被測導(dǎo)線 5—二次繞組 6—手柄 7—量程選擇開關(guān)
1.鉗形電流表簡介
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電流的便攜式儀表，這種儀表測量準(zhǔn)確度不高，但可對設(shè)備或電路的運(yùn)行情況做粗略的了解。由于其使用方便，因此應(yīng)用很廣泛。
鉗形電流表適用于在不方便拆線或不能切斷電源等情況下進(jìn)行電流測量。
鉗形電流表由電流互感器和電流表組成，如圖2-7所示。
互感器的鐵心制成活動開口，且成鉗形，活動部分與手柄相連。當(dāng)緊握手柄時，電流互感器的鐵心張開，可將被測載流導(dǎo)線置于鉗口中。該載流導(dǎo)線成為電流互感器的一次繞組。關(guān)閉鉗口，在電流互感器的鐵心中就有交變磁通通過，互感器的二次繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。電流表接于二次繞組兩端，它的指針?biāo)甘镜碾娏髋c鉗入的載流導(dǎo)線的工作電流成正比，可以直接從刻度盤上讀出被測電流值。
2.鉗形電流表的使用
（1）測量前的準(zhǔn)備
1）檢查儀表的鉗口上是否有雜物或油污，待清理干凈后再測量。
2）進(jìn)行儀表的機(jī)械調(diào)零。
（2）用鉗形電流表測量的方法
1）估計被測電流的大小，將轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)至需要的測量擋。如果被測的電流大小未知，應(yīng)先估計被測量電流的大小，選擇合適的量程，或者先將開關(guān)置于最高擋，試測一下電流，若發(fā)現(xiàn)指針迅速向最大值方向轉(zhuǎn)去，說明電流很大，超過了鉗形電流表的最大量程，應(yīng)立即張開活動鐵心，讓待測載流導(dǎo)線移出鐵心鉗口（以免損壞鉗形電流表），再重新?lián)Q一只量程大一點(diǎn)的鉗形電流表。如果讀數(shù)很小，可根據(jù)實(shí)際讀數(shù)大小，減小量程，使讀數(shù)在刻度的1/2～2/3。
2）握緊鉗柄，使鉗口張開，放置被測導(dǎo)線。為減少誤差，被測導(dǎo)線應(yīng)置于鉗形口的中央，如圖2-8所示。
3）鉗口要緊密接觸，閉合后無明顯的縫隙。若測量時有雜音出現(xiàn)，可檢查鉗口是否清潔或者重新開口一次，再閉合。
4）測量5A以下的小電流時，為提高測量準(zhǔn)確度，在條件允許的情況下，可將被測導(dǎo)線多繞幾圈，再放入鉗口中進(jìn)行測量。此時，實(shí)際電流等于儀表讀數(shù)除以放入鉗口中的導(dǎo)線圈數(shù)。
5）測量完畢，將選擇量程開關(guān)撥到最大量程擋位上。
3.數(shù)字鉗形電流表
數(shù)字鉗形電流表如圖2-9所示。在外觀上，它與指針式鉗形電流表最明顯的不同是用LED顯示屏取代了指針式表頭。
圖2-8 鉗形電流表測量電流
圖2-9 數(shù)字鉗形電流表
數(shù)字鉗形電流表具有自動量程轉(zhuǎn)換（小數(shù)點(diǎn)自動移位）、自動顯示極性、數(shù)據(jù)保持、過量程指示等功能，有的還具有測量電阻、電壓、二極管及溫度等功能。
數(shù)字鉗形電流表讀數(shù)更直觀、使用更方便，其使用方法及注意事項(xiàng)與指針式鉗形電流表基本相同。
4.使用鉗形電流表的注意事項(xiàng)
1）測量前首先必須熟悉鉗形電流表面板上各種符號、數(shù)字所代表的含義，然后檢查鉗形電流表指針是否歸零。如未歸零，可以調(diào)整表蓋上的機(jī)械“零位”調(diào)整器，讓指針恢復(fù)到“零位”。
2）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(shè)備。
3）不能在測量過程中轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān)換擋。在換擋前，應(yīng)先將載流導(dǎo)線退出鉗口。
4）某些型號的鉗形電流表設(shè)置有交流電壓測量功能，測量電流、電壓時應(yīng)分別進(jìn)行，不能同時測量。
5）由于鉗形電流表需要在帶電情況下測量，因此使用時應(yīng)注意測量方法的正確性，特別是要注意人身安全和設(shè)備安全。
指點(diǎn)迷津
一般情況下，鉗形電流表只能測量一根電線的電流。在特殊情況下，條件允許時鉗形電流表可以同時測2根或3根線。
1)單相回路，同時測相線、零線，可知漏電電流。
2)三相回路，同時測3根相線，可知三相不平衡電流。
鉗形電流表只能在絕緣導(dǎo)線回路中測量，一般不允許在裸導(dǎo)線回路中進(jìn)行測量。
在絕緣導(dǎo)線回路中進(jìn)行測量工作時，必須注意防止引起導(dǎo)線短路或接地故障。
鉗形電流表測電流記憶口訣
不斷電路測電流，電流感知不用愁。
測流使用鉗形表，方便快捷算一流。
鉗口開合應(yīng)自如，清除油污和雜物。
未知電流選量程，從大到小選合適。
導(dǎo)線置于鉗口中，鉗口閉合可讀數(shù)。
測量母線防短路，測量小流線纏繞。
帶電測量要細(xì)心，安全距離不得小。
2.2.3 絕緣電阻表
絕緣電阻表（舊稱兆歐表、搖表）主要用來檢查電氣設(shè)備、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻，以保證這些設(shè)備、電器和線路工作在正常狀態(tài)，避免發(fā)生觸電及設(shè)備損壞等事故。
1.絕緣電阻表的選用
常用的手搖式絕緣電阻表主要由磁電式流比計和手搖直流發(fā)電機(jī)兩部分組成。絕緣電阻表的輸出電壓有500V、1000V、2500V和5000V等。
選擇絕緣電阻表電壓的原則是：其額定電壓一定要與被測電力設(shè)備或者線路的額定電壓相適應(yīng)。電壓高的電力設(shè)備，對絕緣電阻值要求大一些，須使用電壓高的絕緣電阻表來測試；而電壓低的電力設(shè)備，它內(nèi)部所能承受的電壓不高，為了保證設(shè)備安全，測量絕緣電阻時就不能用電壓太高的絕緣電阻表。表2-3列舉了一些在不同情況下選擇絕緣電阻表電壓的要求。
表2-3 絕緣電阻表電壓等級的選用
2.絕緣電阻表的使用
（1）使用前檢查絕緣電阻表是否完好
將絕緣電阻表水平平穩(wěn)放置，檢查指針偏轉(zhuǎn)情況，將E、L兩端開路，以約120r/min的轉(zhuǎn)速搖動手柄，觀察指針是否指向“∞”，如圖2-10a所示。然后，將E、L兩端短接，緩慢搖動手柄，觀察指針是否指向“0”，如圖2-10b所示，經(jīng)檢查完好才能使用。
（2）應(yīng)將被測物的測試點(diǎn)表面擦拭干凈，以保證其測量結(jié)果的準(zhǔn)確性
圖2-10 校表
（3）正確接線
絕緣電阻表有3個接線柱，分別為線路（L）、接地（E）和屏蔽（G），如圖2-11所示。測量電動機(jī)繞組絕緣電阻時，將E、L端分別接于被測的兩相繞組上，如圖2-12所示。
圖2-11 絕緣電阻表的接線柱
圖2-12 測量電動機(jī)繞組絕緣電阻接線方法
測量低壓線路時，將E端接地線，L端接到被測線路上，如圖2-13所示。
測量電纜的對地絕緣電阻或被測設(shè)備的漏電流較嚴(yán)重時，G端接屏蔽層或外殼，L端接線芯，E端接外皮，如圖2-14所示。G端接屏蔽層或外殼的作用是消除被測對象表面漏電造成的測量誤差。
測量家用電器的絕緣電阻時，L端接被測家用電器的電源插頭，E端接該家用電器的金屬外殼，如圖2-15所示。
圖2-13 測量低壓線路絕緣電阻的接線方法
圖2-14 測量電纜絕緣電阻的接線方法
圖2-15 測量家用電器絕緣電阻的接線方法
（4）測試
線路接好后，在測試時，絕緣電阻表要保持水平位置，用左手按住表身，右手搖動發(fā)電機(jī)手柄，如圖2-16a所示。右手按順時針方向轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)手柄，搖的速度應(yīng)由慢而快，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到120r/min左右時，保持勻速轉(zhuǎn)動，1min后讀數(shù)，并且要邊搖邊讀數(shù)，不能停下來讀數(shù)，如圖2-16b所示。
需要注意的是，在測量過程中，如果指針已經(jīng)指向“0”，說明被測對象有短路現(xiàn)象，此時不可繼續(xù)搖動發(fā)電機(jī)搖柄，以防損壞絕緣電阻表。
（5）測量完畢，待絕緣電阻表停止轉(zhuǎn)動和被測物接地放電后方能拆除連接導(dǎo)線，如圖2-17所示
圖2-16 測試方法
圖2-17 拆除測試線
3.使用絕緣電阻表的注意事項(xiàng)
絕緣電阻表本身工作時要產(chǎn)生高電壓，為避免人身及設(shè)備事故，必須重視以下注意事項(xiàng)：
1）不能在設(shè)備帶電的情況下測量其絕緣電阻。測量前，必須切斷被測設(shè)備與電源和負(fù)載的連接，并進(jìn)行放電；已用絕緣電阻表測量過的設(shè)備如需再次測量，也必須先接地放電。
2）使用絕緣電阻表測量時要遠(yuǎn)離大電流導(dǎo)體和外磁場。
3）測量與被測設(shè)備的連接導(dǎo)線的電阻，要選用絕緣電阻表專用測量線，或者選用絕緣強(qiáng)度高的兩根單芯多股軟線，兩根導(dǎo)線切忌絞在一起，以免影響測量準(zhǔn)確度。
4）測量過程中，如果指針指向“0”位，表示被測設(shè)備短路，應(yīng)立即停止轉(zhuǎn)動手柄。
5）被測設(shè)備中如有半導(dǎo)體器件，應(yīng)先將其插件板拆去。
6）測量過程中不得觸及設(shè)備的測量部分，以防觸電。
7）測量電容性設(shè)備的絕緣電阻時，測量完畢，應(yīng)對設(shè)備充分放電。
絕緣電阻表操作口訣
使用兆歐表，外觀先查驗(yàn)。
玻殼要完好，刻度易分辨。
指針無扭曲，擺動要輕便。
其次校驗(yàn)表，標(biāo)準(zhǔn)有兩個。
短路試驗(yàn)時，指針應(yīng)指零。
開路試驗(yàn)時，針指無窮大。
第三是接線，分清被測件。
三個接線柱，必用L和E；
若是測電纜，還要接G柱。
為了保安全，以下要注意。
引線要良好，禁止線繞纏。
進(jìn)行測量時，勿在雷雨天。
測量線路段，必須要停電。
電容及電纜，測前先放電。
儀表放水平，遠(yuǎn)離磁場電。
勻速順時搖，一百二十轉(zhuǎn)。
搖轉(zhuǎn)一分鐘，讀數(shù)才能算。
測量完成后，放電拆接線。
2.2.4 萬用表
1.萬用表簡介
萬用表是最基本、最常用的電工儀表，主要用來測量電阻值、直流電壓、交流電壓和直流電流。
萬用表包括指針式萬用表和數(shù)字萬用表兩大類，如圖2-18所示。指針式與數(shù)字萬用表各有優(yōu)缺點(diǎn)。指針式萬用表是一種平均值式儀表，它具有直觀、形象的讀數(shù)指示（一般讀數(shù)值與指針擺動角度密切相關(guān)，所以很直觀）。數(shù)字萬用表是瞬時取樣式儀表。它采用0.3s取一次樣來顯示測量結(jié)果，有時每次取樣結(jié)果只是十分相近，并不完全相同，這對于讀取結(jié)果就不如指針式方便。指針式萬用表一般內(nèi)部沒有放大器，所以內(nèi)阻較小，直流電壓靈敏度為100kΩ/V，直流電壓靈敏度為20kΩ/V。數(shù)字萬用表由于內(nèi)部采用了運(yùn)放電路，內(nèi)阻可以做得很大，往往在1MΩ或更大。
本節(jié)主要介紹數(shù)字萬用表的使用。
2.數(shù)字萬用表測量電阻
數(shù)字萬用表測量電阻記憶口訣
儀表電壓要富足，測前關(guān)閉電路電。
紅筆插入V/Ω孔，量程大小選適宜。
精確測量電阻值，引線電阻先記錄。
筆尖測點(diǎn)接觸好，手不接觸測電筆。
若是顯示數(shù)字“1”，超過量程最大值。
若是數(shù)字在跳變，穩(wěn)定以后再讀數(shù)。
上述數(shù)字萬用表測量電阻口訣的含義見表2-4。
圖2-18 萬用表
表2-4 數(shù)字萬用表測量電阻口訣的含義
3.數(shù)字萬用表測量電流
數(shù)字萬用表測量電流記憶口訣
數(shù)字電表測電流，紅筆插孔很重要。
電流大小不清楚，最大量程來測量。
表筆串聯(lián)電路中，表筆極性不重要。
由于表筆已帶電，安全操作最重要。
上述數(shù)字萬用表測量電流口訣的含義見表2-5。
表2-5 數(shù)字萬用表測量電流口訣的含義
（續(xù)）
圖2-19 測直流電壓時表筆的連接
4.數(shù)字萬用表測量電壓
數(shù)字萬用表測量電壓記憶口訣
表筆插入相應(yīng)孔，直流交流要分析。
不知被測電壓值，量程從大往小移。
量程必須選擇好，過載測量符號溢。
表筆并聯(lián)測電壓，接觸良好防位移。
確保表筆絕緣好，最好右手握表筆。
直流電壓的測量，紅筆測正黑負(fù)極。
紅黑表筆極性反，“-”號表紅測負(fù)極。
交流電壓不分極，握筆安全為第一。
正在通電測量時，禁忌換擋出問題。
數(shù)字跳變?yōu)檎＃€(wěn)定之后讀數(shù)值。
上述數(shù)字萬用表測量電壓口訣的含義見表2-6。
表2-6 數(shù)字萬用表測量電壓口訣的含義
5.使用數(shù)字萬用表注意事項(xiàng)
數(shù)字萬用表使用注意事項(xiàng)見表2-7。
表2-7 數(shù)字萬用表使用注意事項(xiàng)
（續(xù)）
