1.5 電工常用測量儀表工具

1.5.1 萬用表

萬用表又稱萬能表，是一種能測量多種電量的多功能儀表，其主要功能是測量電阻、直流電壓、交流電壓、直流電流以及晶體三極管的有關參數等。萬用表具有用途廣泛、操作簡單、攜帶方便、價格低廉等優點，特別適用于檢查線路和修理電氣設備。

萬用表的型號規格見表1-18。

（1）指針式萬用表的使用方法

圖1-38所示是500型萬用表的外形，以此為例來說明指針式萬用表的使用方法。

① 使用前的檢查和調整。檢查紅色和黑色測試筆是否分別插入紅色插孔（或標有“+”號）和黑色插孔（或標有“-”號）并接觸緊密，引線、筆桿、插頭等處有無破損露銅現象。如有問題應立即解決，否則不能保證使用中的人身安全。觀察萬用表指針是否停在左邊零位線上，如不指在零位線，應調整中間的機械零位調節器，使指針指在零位線上。

② 用轉換開關正確選擇測量種類和量程。根據被測對象，首先選擇測量種類。嚴禁當轉換開關置于電流擋或電阻擋去測量電壓，否則，將損壞萬用表。測量種類選擇妥當后，再選擇該種類的量程。測量電壓、電流時應使指針偏轉在標度尺的中間附近，讀數較為準確。若預先不知被測量的大小范圍，為避免量程選得過小而損壞萬用表，應選擇該種類最大量程預測，然后再選擇合適的量程。

③ 正確讀數。萬用表的標度盤上有多條標度尺，它們代表不同的測量種類。測量時應根據轉換開關所選擇的種類及量程，在對應的標度尺上讀數，并應注意所選擇的量程與標度尺上讀數的倍率關系。另外，讀數時，眼睛應垂直于表面觀察表盤。如果視線不垂直，將會產生視差，使得讀數出現誤差。為了消除視差， MF47等型號萬用表在表面的標度盤上都裝有反光鏡，讀數時，應移動視線使表針與反光鏡中的表針鏡像重合，這時的讀數無視差。

④ 電阻測量。

a.被測電阻應處于不帶電的情況下進行測量，防止損壞萬用表。被測電路不能有并聯支路，以免影響精度。

b.按估計的被測電阻值選擇電阻量程開關的倍率，應使被測電阻接近該擋的歐姆中心值，即使表針偏轉在標度尺的中間附近為好。并將交、直流電壓量程開關置于“Ω”擋。

c.測量以前，先進行“調零”。如圖1-39所示，將兩表筆短接，此時表針會很快指向電阻的零位附近，若表針未停在電阻零位上，則旋動下面的“Ω”鈕，使其剛好停在零位上。若調到底也不能使指針停在電阻零位上，則說明表內的電池電壓不足，應更換新電池后再重新調節。測量中每次更換擋位后，均應重新校零。

d.測量非在路的電阻時，將兩表筆（不分正、負）分別接被測電阻的兩端，萬用表即指示出被測電阻的阻值。測量電路板上的在路電阻時，應將被測電阻的一端從電路板上焊開，然后再進行測量，否則由于電路中其他元器件的影響，測得的電阻誤差將很大。測量高值電阻時，手不要接觸表筆和被測物的引線。

e.將讀數乘以電阻量程開關所指倍率，即為被測電阻的阻值。

f.測量完畢后，應將交、直流電壓量程開關旋到交流電壓最高量程上，可防止轉換開關放在歐姆擋時表筆短路，長期消耗電池。

⑤ 測量交流電壓。

a.將選擇開關轉到“V”擋的最高量程，或根據被測電壓的概略數值選擇適當量程。

b.測量1000～2500V的高壓時，應采用專測高壓的高級絕緣表筆和引線，將測量選擇開關置于“1000V”擋，并將正表筆改插入“2500V”專用插孔。測量時，不要兩只手同時拿兩支表筆，必要時使用絕緣手套和絕緣墊；表筆插頭與插孔應緊密配合，以防止測量中突然脫出后觸及人體，使人觸電。

c.測量交流電壓時，把表筆并聯于被測的電路上。轉換量程時不要帶電。

d.測量交流電壓時，一般不需分清被測電壓的火線和零線端的順序，但已知火線和零線時，最好用紅表筆接火線，黑表筆接零線，如圖1-40所示。

⑥ 測量直流電壓。

a.將表筆插在“+”插孔，去測電路“+”正極；將黑表筆插在“*”插孔，去測電路“-”負極。

b.將萬用表的選擇量程開關置于“V”的最大量程，或根據被測電壓的大約數值，選擇合適的量程。

c.如果指針反指，則說明表筆所接極性反了，應盡快更正過來重測。

⑦ 測量直流電流。

a.將選擇量程開關轉到“mA”部分的最高量程，或根據被測電流的大約數值，選擇適當的量程。

b.將被測電路斷開，留出兩個測量接觸點。將紅表筆與電路正極相接，黑表筆與電路負極相接。改變量程，直到指針指向刻度盤的中間位置，不要帶電轉換量程，如圖1-41所示。

c.測量完畢后，應將選擇量程開關轉到電壓最大擋上去。

（2）數字萬用表的使用方法

數字式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、省電及便于操作等優點，受到人們的普遍歡迎。圖1-42是DT-830型數字式萬用表的面板圖。

① 當萬用表出現顯示不準或顯示值跳變異常情況時，可先檢查表內9V電池是否失效，若電池良好，則表內電路有故障，應檢修。

② 直流電壓的測量。將量程開關有黑線的一端撥至“DCV”范圍內的適當量程擋，黑表筆插入“COM”插口，紅表筆插入“V·Ω”插口。將電源開關撥至“ON”，紅表筆接被測電壓的正極，黑表筆接負極，顯示屏上便顯示測量值。如果顯示是“1”，則說明量程選得太小，應將量程開關向較大一級電壓擋撥；如果顯示的是一個負數，則說明表筆插反了，應更正過來。量程開關置于×200m擋，顯示值以“mV”為單位，其余四擋以“V”為單位。

③ 交流電壓的測量。將量程開關撥至“ACV”范圍內適當量程擋，表筆接法同上，其測量方法與測量直流電壓相同。

④ 直流電流的測量。將量程開關撥至“DCA”范圍內適當的量程擋，黑表筆插入“COM”插孔，紅表筆根據估計的被測電流的大小插入相應的“mA”或“10A”插口，使儀表與被測電路串聯，注意表筆的極性，接通表內電源，顯示器便顯示直流電流值。顯示器顯示的數值，其單位與量程開關撥至的相應擋的單位有關。若量程開關置于200m、20m、2m三擋時，則顯示值以“mA”為單位；若置于200μ擋，則顯示值以“μA”為單位；若置于10A擋，顯示值以“A”為單位。

⑤ 交流電流的測量。將量程開關撥到“ACA”范圍內適當的量程擋，黑表筆插入“COM”插孔，紅表筆也按量程不同插入“mA”或“10A”插口，萬用表與被測電路串聯，表筆不分正負，顯示器便顯示交流電流值，如圖1-43所示。

⑥ 電阻的測量。將量程開關撥到“Ω”范圍內適當的量程擋，紅表筆插入“V·Ω”插口，黑表筆插入“COM”插孔，兩表筆分別接觸電阻兩端，顯示器便顯示電阻值。量程開關置于20M或2M擋，顯示值以“MΩ”為單位，200擋顯示值以“Ω”為單位。2k擋顯示值以“kΩ”為單位。需要指出的是不可帶電測量電阻。

⑦ 線路通、斷的檢查。將量程開關撥至蜂鳴器擋，紅黑表筆分別插入“V· Ω”和“COM”插口。若被測線路電阻低于“20Ω”，蜂鳴器發出叫聲，則說明線路接通。反之，表示線路不通或接觸不良。注意，被測線路在測量之前應關斷電源。

⑧ 二極管的測量。將量程開關撥至二極管符號擋，紅表筆插入“V· Ω”插孔，黑表筆插入“COM”插口，將表筆尖接至二極管兩端。數字式萬用表顯示的是二極管的壓降。正常情況下，正向測量時，鍺管應顯示 0.150～0.300V，硅管應顯示0.550～0.700V，反向測量時顯示溢出“1”。若正反測量均顯示“000”，說明二極管短路；正向測量顯示溢出“1”，說明二極管開路。

⑨ 晶體管hFE的測量。根據晶體管的類型，把量程開關撥到晶體管“PNP”或“NPN”擋，將被測管子的e、b、c極分別插入hFE插口對應的孔內，顯示器便顯示管子的hFE值，如圖1-44所示。

（3）萬用表的常見故障及檢修方法

萬用表的常見故障及檢修方法見表1-19。

1.5.2 鉗形電流表

鉗形電流表是一種可以在不斷開電路的情況下測量電流的專用工具。鉗形電流表主要由一只電流互感器和一只電磁式電流表組成，如圖1-45所示。電流互感器的一次線圈為被測導線，二次線圈與電流表相連接，電流互感器的變比可以通過旋鈕來調節，量程從1安至幾千安。測量時，按動扳手，打開鉗口，將被測載流導線置于鉗口中。當被測導線中有交變電流通過時，在電流互感器的鐵芯中便有交變磁通通過，互感器的二次線圈中感應出電流。該電流通過電流表的線圈，使指針發生偏轉，在表盤標度尺上指出被測電流值。

（1）鉗形電流表使用注意事項

①測量前，應檢查儀表指針是否在零位。若不在零位，則應調到零位。同時應對被測電流進行粗略估計，選擇適當的量程。如果被測電流無法估計，則應先把鉗形表置于最高擋，逐漸下調切換，至指針在刻度的中間段為止。

② 應注意鉗形電流表的電壓等級，不得將低壓表用于測量高壓電流，以免發生事故。

③ 進行測量時，被測導線應置于鉗口中央。鉗口兩個面應接合良好，若發現有振動或碰撞聲，應將儀表扳手轉動幾下，或重新開合一次。鉗口有污垢，可用汽油擦凈。

④ 測量大電流后，如果立即測量小電流，應開合鉗口數次，以消除鐵芯中的剩磁。

⑤ 在測量過程中不得切換量程，以免造成二次回路瞬間開路，感應出高電壓而擊穿絕緣。必須變換量程時，應先將鉗口打開。

⑥ 在讀取電流讀數困難的場所測量時，可先用制動器鎖住指針，然后到讀數方便的地點讀值。

⑦ 若被測導線為裸導線，則必須事先將鄰近各相用絕緣板隔離，以免鉗口張開時出現相間短路。

⑧ 測量小于5A以下電流時，為獲得準確的讀數，可將導線多繞幾圈放進鉗口進行測量，但實際的電流數值為讀數除以放進鉗口內的導線根數。

⑨ 測量時，如果附近有其他載流導線，所測值會受載流導體的影響產生誤差。此時，應將鉗口置于遠離其他導體的一側。

⑩ 每次測量后，應把調節電流量程的切換開關置于最高擋位，以免下次使用時因未選擇量程就進行測量而損壞儀表。

?有電壓測量擋的鉗形表，電流和電壓要分開測量，不得同時測量。

?測量時，應戴絕緣手套，站在絕緣墊上。讀數時要注意安全，切勿觸及其他帶電部分。

（2）鉗形電流表的常見故障及檢修方法

鉗形電流表的常見故障及檢修方法見表1-20。

1.5.3 兆歐表

兆歐表俗稱搖表，是一種專門用來測量電氣設備及電路絕緣電阻的便攜式儀表。它主要由手搖直流發電機、磁電式比率表和測量線路組成，其外形如圖1-46所示。

值得一提的是，兆歐表測得的是在額定電壓作用下的絕緣電阻阻值。萬用表雖然也能測得數千歐的絕緣阻值，但它所測得的絕緣阻值，只能作為參考，因為萬用表所使用的電池電壓較低，絕緣物質在電壓較低時不易擊穿，而一般被測量的電氣設備，均要接在較高的工作電壓上，為此，只能采用兆歐表來測量。一般還規定在測量額定電壓在500V以上的電氣設備的絕緣電阻時，必須選用1000～2500V兆歐表。測量500V以下電壓的電氣設備，則以選用500V兆歐表為宜。

（1）指針式兆歐表的使用方法及注意事項

① 測量前，應切斷被測設備的電源，并進行充分放電（需2～3min），以確保人身和設備安全。

② 將兆歐表放置平穩，并遠離帶電導體和磁場，以免影響測量的準確度。

③ 正確選擇其電壓和測量范圍。應根據被測電氣設備的額定電壓選用兆歐表的電壓等級：一般測量50V以下的用電器絕緣情況，可選用250V兆歐表；測量50～380V的用電設備絕緣情況，可選用500V兆歐表。測量500V以下的電氣設備，兆歐表應選用讀數從零開始的，否則不易測量。

④ 對有可能感應出高電壓的設備，應采取必要的措施。

⑤ 對兆歐表進行一次開路和短路試驗，以檢查兆歐表是否良好。試驗時，先將兆歐表“線路（L）”、“接地（E）”兩端鈕開路，搖動手柄，指針應指在“∞”位置；再將兩端鈕短接，緩慢搖動手柄，指針應指在“0”處。否則，表明兆歐表有故障，應進行檢修。

⑥ 兆歐表接線柱與被測設備之間的連接導線，不可使用雙股絕緣線、平行線或絞線，而應選用絕緣良好的單股銅線，并且兩條測量導線要分開連接，以免因絞線絕緣不良而引起測量誤差。

⑦ 兆歐表上有分別標有“接地（E）”、“線路（L）”和“保護環（G）”的三個端鈕。測量線路對地的絕緣電阻時，將被測線路接于 L端鈕上，E端鈕與地線相接，如圖1-47（a）所示。測量電動機定子繞組與機殼間的絕緣電阻時，將定子繞組接在L端鈕上，機殼與 E端連接，如圖1-47（b）所示。測量電動機或電器的相間絕緣電阻時，L端鈕和E端鈕分別與兩部分接線端子相接，如圖1-47（c）所示。測量電纜芯線對電纜絕緣保護層的絕緣電阻時，將L端鈕與電纜芯線連接，E端鈕與電纜絕緣保護層外表面連接，將電纜內層絕緣層表面接于保護環端鈕G上，如圖1-47（d）所示。

⑧ 測量時，搖動手柄的速度由慢逐漸加快，并保持在120r/min左右的轉速約1min，這時讀數才是準確的結果。如果被測設備短路，指針指零，應立即停止搖動手柄，以防表內線圈發熱損壞。

⑨ 測量電容器、較長的電纜等設備絕緣電阻后，應將“線路L”的連接線斷開，以免被測設備向兆歐表倒充電而損壞儀表。

⑩ 測量完畢后，在手柄未完全停止轉動和被測對象沒有放電之前，切不可用手觸及被測對象的測量部分和進行拆線，以免觸電。被測設備放電的方法是：用導線將被測點與地（或設備外殼）短接2～3min。

?同桿架設的雙回路架空線和雙母線，當一路帶電時，不得測試另一路的絕緣電阻，以防感應高壓危害人身安全和損壞儀表。

?禁止在有雷電時或在高壓設備附近使用兆歐表。

（2）數字兆歐表

數字兆歐表采用三位半LCD顯示器顯示，測試電壓由直流電壓變換器將9V直流電壓變成250V/500V/1000V直流電壓，并采用數字電橋進行高阻測量。具有量程寬、讀數直觀、攜帶使用方便、整機性能穩定等優點，適用于各種電氣絕緣電阻的測量。圖1-48所示是數字兆歐表的外形。

① 數字兆歐表的技術數據。

數字兆歐表的技術數據見表1-21。

② 數字兆歐表的使用方法。

a.將電源開關打開，顯示器高位顯示“1”。

b.根據測量需要選擇相應的量程，并按下（0.01～ 20.00MΩ/0.1～200.0MΩ/0～2000MΩ）。

c.根據測量需要選擇相應的測試電壓，并按下（250V/500V/1000V）。

d.將被測對象的電極接入兆歐表相應的插孔，測試電纜時，插孔 G接保護環。

e.將輸入線“L”接至被測對象線路端，要求“L”引線盡量懸空，“E1”或“E2”接至被測對象地端。

f.壓下測試按鍵“PUSH”（此時高壓指示LED點亮）測試進行，當顯示值穩定后即可讀數，讀值完畢后松開“PUSH”按鍵。

g.如顯示器最高位僅顯示“1”，表示超量程，需要換至高量程擋，當量程按鍵已處在0～2000MΩ擋時，則表示絕緣電阻已超過2000MΩ。

③ 數字兆歐表使用注意事項。

a.測試前應檢查被測對象是否完全脫離電網供電，并應短路放電，以證明被測對象不存在電力危險再進行操作，以保障測試操作安全。

b.測試時，不允許手持測試端，以保證讀數準確和人身安全。

c.測試時如顯示讀數不穩，有可能是環境干擾或絕緣材料不穩定的影響，此時將“G”端接到被測對象屏蔽端，可使讀數穩定。

d.電池不足時LCD顯示器上有欠壓符號“LOBAT”顯示，請及時更換電池，長期存放時應取出電池，以免電池漏液損壞儀表。

e.由于儀表具有自動關機功能，如在測試過程中遇到儀表自動關機時，則需關閉電源開關，重新打開開關，即可恢復測試。

f.空載時，如有數字顯示，屬正常現象，不會影響測試。

g.為保證測試安全和減小干擾，測試線采用硅橡膠材料，請勿隨意更換。

h.儀表請勿置于高溫、潮濕處存放，以延長使用壽命。

（3）兆歐表的常見故障及檢修方法

兆歐表的常見故障及檢修方法見表1-22。