电工学简明教程 第 8 章 电工测量

第8章 电工测量
8.5.2 数字式万用表
(4)输入插座 将黑色测试笔插入“COM”插座；红色 测试笔在 测量电压和电阻时，插入“V · ”插座，测量小 于 200 mA 电流时，插入“mA”插座，测量大于 200 mA 电 流时，插入“10 A”插座。
第8章 电工测量
8.6 功率的测量
电路中的功率与电压和电流的乘积有关，因此常用电动 式仪表来测量功率。
直流及工频与较高 频率的交流
3．按照电流的种类分类 电工测量仪表可分为直流仪表、交流仪表和交直流两用 仪表。
第8章 电工测量
4．按照准确度分类
准确度是电工测量仪表的主要特性之一。仪表的准确度与 其误差有关。一种是基本误差，另一种是附加误差。 仪表的准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。相对 额定误差是指仪表在正常工作条件下进行测量可能产生的最大 基本误差与仪表的最大量程 (满标值)之比，用百分数表示，则 为 A 100% Am 目前我国直读式电工测量仪表按准确度分为 0.1，0.2，0.5， 1.0，1.5，2.5 和 5.0 七级。 例如有一准确度为 2.5 级的电压表，其最大量程为 50 V， 则可能产生的最大基本误差为
–
被测电压加在“ +” 、 2．直流电压的测量 “ – ”两端。 RV1 、 RV2 是倍压器电阻，改变转 换 测量直流电压原理电路 开关的 位置，就可改变电 – A + R 压的量程。量程愈大，倍 RV1 RV2 RV3 压器的电阻也愈大。仪表 RA 的灵敏度可以表明这一特 1V 5V 25V 征。
1．直流电流的测量 测量直流电流原理电路
– A +
R
RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 5mA 50mA 0.5mA 50 A 500mA – +
被测电流从“ + ”“ – ” 两端进出。 RA1 ~ RA5 是分流 器电阻，改变转换开关的位 置，就可改变电流的量程。
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8.5.1 磁电式万用表
+
仪表的灵敏度是用仪表总内阻除以电压量程。灵敏度愈 高被测电路受仪表的影响愈小。 MF-30 万用表在直流电压 25 V 挡上仪表的总内阻为 500 k，则这挡的灵敏度为 500 k 20 k / V 25 V
第8章 电工测量 被测电压加在“ + ”、 3．交流电压的测量 “ – ”两端。在正半周时， 测量交流电压原理电路 设电流从“ + ”流进，经二 极管 D1，部分电流经微安表 R + 600 流出。在负半周时，电流直 A – 接经 D2 从“+”端 流出。可 见，通过微安表的是半波电 D2 D1 流，读数为该电流的平均值。 R'V1 R'V2 为此，表中加一 600 交流 100V 10V 调整电位器, – + 用来改变表盘刻度； R'V1、R'V2，是倍压电阻，用以改变电压量程。 万用表交流电压挡的灵敏度一般较直流电压挡低。MF-30 万用表交流电压挡的灵敏度为 5 k/ V。
W
kW kWh
千瓦表 电度表
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1．按照被测量的种类分类
被测量的种类 仪表名称 符号

f
相位差
频率 电阻
相位表
频率表
欧姆表
兆欧表

M
第8章 电工测量 2．按照工作原理分类
型式 磁电式 整流式 电磁式 电动式 符号 被测量的种类 电流、电压、电阻 电流、电压 电流、电压 电流、电压、功率、 、 功率因数、电能量 电流的种类与频率 直流 工频及较高频率的 交流 直流及工频交流
8.2.3 电动式仪表
另见动画教学“电动式仪表”
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8.3 电流的测量
通常测量直流电流用磁电式电流表，而测量交流电 流主要采用电磁式电流表。电流表应串联在电路中。为 了使电路的工作不受接入电流表的影响，电流表的内阻 必须很小。 采用磁电式电流表测量电流时，为了扩大它的量程， 应在测量机构上并联一个称为分流器的低值电阻 RA。
注意：使用电阻挡绝对不能在带电线路上测量电阻。用 毕将转换开关转到高电压挡。
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8.5.2 数字式万用表
以 DT-830 型数字万用表为例说明它的测量范围和使用 方法。 1．测量范围 (1)直流电压分五挡： 200 mV，2 V，20 V，200 V， 1000 V。输入电阻为 10 M。 ( 2 ) 交流电压分五挡： 200mV ， 2V ， 20V ， 200V ， 750V。输入阻抗为 10 M。频率范围 40 ~ 500 Hz。 (3)直流电流分五挡：200 µ A，2 mA，20 mA，200 mA， 10 A。 (4)交流电流分五挡：200 µ A，2 mA，20 mA，200 mA， 10A。
(u1 u3 )i1 (u2 u3 )i2 u13 i1 u23 i2 pW1 pW2
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8.6.2 三相功率的测量
第一个功率表 W1 的读数为 1 T PW1 0 u13 i1d t U13 I1 cos T 式中， 为 u13 和 i1 之间的相位差。 第二个功率表 W2 的读数为 1 T PW2 0 u23 i2d t U 23 I 2 cos T 式中， 为 u23 和 i2 之间的相位差。
8.2 电工测量仪表的型式
直读式仪表按照工作原理可分为：磁电式、电磁式和电 动式几种。 通常，直读式仪表主要由产生转动转矩部分、产生阻转 矩的部分和阻尼器等组成。
8.2.1 磁电式仪表
另见动画教学“磁电式仪表”
8.2.2 电磁式仪表
另见动画教学“推斥式电磁式仪表”
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8.2 电工测量仪表的型式
磁电式万用表由磁电式 微安表、若干分流器和倍压 器、半导体二极 管及转换开 关等组成，可用来测量直流 电流、直流电压、交流电压 和电阻等。
测量直流电流原理电路
– A + R
RA1 RA2 RA3 RA4 RA5 5mA 50mA 0.5mA 50 A 500mA – +
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8.5.1 磁电式万用表
8.6.1 单相交流和直流功率的测量
固定线圈
* *
i2
i1 i
可动线圈
+
u
_
负 载
在线圈通入交流 时，电动式仪表指针 偏转的角度
kI1 I 2 cos
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8.6.1 单相交流和直流功率的测量
由于在功率表中，并联线圈电 路串有高阻值的倍压器，它的感抗 与电阻相比可以忽略不计，故可以 认为其中电流 i2 与 u 同相。
[解]
300 RV 2000 ( 1) 10000 50
电压表和倍压器
+
U – V
负 载
+ U0 U – +
–
R0
RV
负 载
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8.5
万用表
万用表可测量多种电量，虽然准确度不高，但是使用简 单，携带方便，特别适用于检查线路和修理电气设备。
8.5.1 磁电式万用表
两功率表的读数 PW1 与 PW2 之和即为三相功率
P PW1 PW2 U13 I1 cos U23 I2 cos
当负载对称时 PW1 U13 I1 cos Ul I l cos(30 )
8.1 电工测量仪表的分类
通常用的电工测量仪表按照下列几个方面分类： 1．按照被测量的种类分类
2．按照工作原理分类 3．按照电流的种类分类 4．按照准确度分类
第8章 电工测量
1．按照被测量的种类分类
被测量的种类 电流 仪表名称 电流表 毫安表 电压 符号
A
mA
V kV
电压表 千伏表
功率表
电功率 电能
准确度等级较高的仪表常用来进行精密测量或校正准确 度等级较低的仪表。
第8章 电工测量 电工测量仪表上的几种符号
符号 _ ~ _ ~ ~ 3~或 ~ ~ 直流 交流 交直流 三相交流 仪表绝缘试验电压 2000 V 仪表直立位置
意义
2 kV
60
仪表水平位置 仪表倾斜 60º放置
第8章 电工测量
8.5.1 磁电式万用表
第8章 电工测量
8.5.1 磁电式万用表
4．电阻的测量 测量电阻原理电路
1.7 k R + A – 调零
×10
×100×1 k
–
– + 1.5 V +
被测电阻加在“+” 、 “ – ”两端。测量前应将 “ + ”、“ – ”两端短接， 看指针 是 否偏转 最 大而 指在零 ， 否则应 转 动零 欧姆调 节 电位器 进 行校 正。
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8.5.2 数字式万用表
(5)电阻分六挡：200 ，2 k，20 k，200 k，2 M ， 20 M 。 此外，还可检查二极管的导电性能，并能测量晶体管的 电流放大系数和检查线路通断。
2．面板说明 (1)显示器 显示四位数字，最高位只能显示 1 或不显示 数字，算半位，故称三位半。最大指示值为 1999 或 1999。 当被测量超过最大指示值时，显示“1”或“– 1” 。 (2)电源开关使用时置于“ON”；使用完毕置于“OFF”。 (3)转换开关根据被测的电量选择相应的功能位；按被测 量的大小选择适当的量程。
R0 20 RA 0.1005 I 1 1 1 I0 0.005
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8.4 电压的测量
测量直流电压常用磁电式电压表，而测量交流电压常用 电磁式电压表。电压表应并联在欲测电压的负载、电源或一 段电路中。为了使电路的工作不受接入电压表的影响，电压 表的内阻必须很大。 为了扩大电压表的量程，应在测量机构上串联一个称为 倍压器的高值电阻 RV。 电压表和倍压器