电工仪表与测量(第五版)
2016电工仪表与测量(劳动第五版)课件：2.1 直流电流表与电压表
电压灵敏度为20kΩ／V，表示测量直流电压， 当指针偏转到满刻度时，取自被测电路的电流 是1V／ 20kΩ＝50μA，在10V挡时电压表内阻 是10× 20kΩ＝ 200kΩ
四、直流磁电系检流计
磁电系检流计是一种专门用来测量微小电流或电压的
高灵敏度仪表，主要用于以直流电工作的电测仪器中作指 零仪使用。
分流电阻一般采用电阻率较大、电阻温度系数很小的锰
铜制成。
当被测电流小于30A时，可采用内附分流器。 当被测电流大于30A时，可采用外附分流器。
电流端钮
电位端钮
外附分流器及其接线
3.多量程直流电流表
开路式分流器
闭路式分流器
三、直流电压表
1.直流电压表的组成
直流电压表的组成
2.分压电阻的计算
第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压 UC=IC· RC 第二步：计算电压量程扩大倍数
2.分流电阻的计算
设磁电系测量机构的内阻为RC，满刻度电流为IC，被测电 流为IX，则分流电阻RA的大小可以按下述步骤进行计算。 第一步，先计算电流量程扩大倍数
IX n IC
第二步，计算分流电阻
RA RC n 1
［例］
现有一只内阻为200Ω、满刻度电流为500μA的磁电系测量 机构，由于生产需要，要将其改制成量程为1A的直流电流表， 问应并联多大的分流电阻? 解：先求电流量程扩大倍数 IX 1 n 2000 6 IC 500 10 应并联的分流电阻为 R 200 C R 0 . 1 A n 1 2000 1 答：若要将其改制成量程为1A的直流电流表，应并联一 只0.1Ω的分流电阻。
［例］ 现有一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁电系测量机 构，根据实际需要，要将其改制成50V量程的直流电压表，问应 串联多大的分压电阻？该电压表的总内阻是多少？ 解：先求出测量机构的额定电压 UC=ICRC=100×10－6×500=0.05 V 再求出电压量程扩大倍数 U 50 m 1000 U 0 .05 C 应串联的分压电阻为 RV=（m－1)RC＝（1 000－1）×500=499 500Ω 该电压表的总电阻为 R＝RC+RV＝500＋499 500＝500 000Ω＝500 kΩ
电工仪表与测量第五版教案
板书本节任务目标。
2分钟学生找到主要结构后，进行总结归纳，出示表格。
输入电路模拟部分A/D转换器基准电压源电源逻辑控制器译码驱动器数字显示器时钟脉冲发生器在总电路图上进行分析，比较数字万用表和模拟万用表最主要的差别，简单说明数字万用表如何实现模转数。
讲授和图示。
难点+掌握15分钟通过对表盘上标识进行观察，明确功能辨别的方法，总结归纳出表格，对各种标识进行记忆后，与实际的仪表图纸进行比对，确认功能。
给出本节任务目标：通过图片找到电流功能的功能档位及相应的量程区（共两个），找到主要的结构并对主要结构的功能进行分析。
由于数字式电压基本表的输入阻抗极高，可视为开路，对电流的分流作用近似等于零。
所以，这里的分流电阻RA只起到将被测电流的作用。
学生找到主要结构后，进行总结归纳，出示表格。
学生边看边记，提问2名学生1分钟。
2掌握测电流的量程选择。
4分钟突出量程选择的两点要求--大于被测量、足够精确。
2分钟需要讲明注意事项的原因，通过分析过程得到操作细节注意点。
3掌握测电流的数据读取重点+难点+掌握通过对表盘上标识进行观察，明确功能辨别的方法，总结归纳出表格，对各种标识进行记忆后，与实际的仪表图纸进行比对，确认功能。
讲授和归纳6分钟+记忆4分钟，练习5练习：多组数字式仪表。
直流电流的测量.先将黑表笔插入[COM"直流电压图纸突出量程选择的两点要求--大于被测量、足够精确。
详细讲解足够精确的含义。
2分钟需要讲明注意事项的原因，通过分析过程得到操作细节注意点。
每讲一个测量步骤写明一个的操作注意。
1.直流电压的测量.如电池.随身听电源等.首先将黑表笔插进[com"插进[V Ω ".把旋钮选到比估计值大的量程(注意:表盘上的数值均为最大量程.[V-"表示直流电压档.[V-"表示交流电压档.[A"是电流档).接着把表笔接电源或电池两端,保持接触稳定.数值可以直接从显示屏上读取.若显示为明量程太小.那么就要加大量程后再测量.如果在数值左边出现[-".极性与实际电源极性相反.此时红表笔接的是负极.2.交流电压的测量.表笔插孔与直流电压的测量一样.不过应该将旋钮打到交流档[V-"处所需的量程即可.交流电压无正负之分.测量方法跟前面相同流还是直流电压.都要注意人身安全.不要随便用手触摸表笔的金属部分要正确选择档位（1）测电压时量程选择应使指针在满刻度的2/3以上。
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第一章教材
第一章 基本知识
4.智能仪表
特点：利用微处理器的控制和计算功能，这种仪器可 实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和 分析运算等功能。
分类：带微处理器的智能仪器；自动测试系统。 典型仪表：数字式存储示波器。
第一章 基本知识
数字式存储示波器
第一章 基本知识
二、电工指示仪表的型号
测量单位的符号
第一章 基本知识
按外界条件分组的符号
第一章 基本知识
上面仪表面板上的型号符号及图形符号的 含义是什么？
第一章 基本知识
思考与练习
1.电工仪表按结构和用途的不同，分为哪几类？各自 的特点是什么？
2.电工指示仪表按工作原理分为哪几类？画出各自的 标志图形符号。
3.解释下列电工仪表型号的含义：
第一章 基本知识
第一节 第四节
第二节 第五节
第三节 第六节
第一章 基本知识
§1-1 常用电工测量方法
1.掌握电工测量的概念。 2.掌握常用电工测量方法。
第一章 基本知识
一、电工测量
测量结果准确与否，除了与所使用的电工仪表有关之 外，还与所选择的测量方法有关。
所谓电工测量就是把被测的电量、磁量或电参数与同 类标准量(即度量器)进行比较，从而确定被测量大小的过 程。
一、常用电工仪表的分类
在电工测量中，测量各种电量、磁量及电路参数的仪器 仪表统称为电工仪表。
电工仪表种类很多，按结构和用途不同，主要分为指示 仪表、比较仪表、数字仪表和智能仪表四大类。
第一章 基本知识
1.指示仪表
特点：能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角， 并通过指示器直接指示出被测量的大小，故又称为直读 式仪表。
电工仪表与测量(第五版)习题册答案
习题册参考答案第一章㊀基本知识ɦ１—１㊀常用电工测量方法㊀㊀一㊁填空题１.同类标准量２.度量器二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ˑ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｄ㊀３.Ｂ㊀４.Ｂ四㊁问答题１.答:常用的电工测量方法有直接测量法㊁间接测量法和比较测量法三种ꎮ直接测量法的优点是方法简便ꎬ读数迅速ꎬ缺点是测量准确度较低ꎮ间接测量法的优点是在一些特殊场合应用十分方便ꎬ缺点是准确度低ꎮ比较测量法的优点是准确度最高ꎬ缺点是设备价格较高ꎬ操１１２作麻烦ꎮ２.答:为方便起见ꎬ应选择间接法ꎬ即采用测量晶体三极管发射极电压的方法来测量其静态工作点ꎮ测量时ꎬ将直流电压表选择在合适量程ꎬ若测量ＮＰＮ型硅管ꎬ应将黑表笔固定接在电源负极上ꎬ红表笔接在被测三极管的发射极上ꎬ再将测得的电压值除以发射极电阻值ꎬ即近似得到该管的集电极电流ꎮ以此类推可迅速测量出各级静态工作点ꎮɦ１ ２㊀常用电工仪表的分类㊁型号和标志一㊁填空题１.同类标准量２.仪表可动部分的机械偏转角㊀指示器㊀直读式３.磁电㊀电磁㊀电动㊀感应４.安装㊀便携㊀便携５.便携６.数字㊀数码的形式７.带微处理器㊀自动测试系统８.９.二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ɿ㊀６.ˑ㊀三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｄ㊀３.Ｄ㊀４.Ｄ㊀５.Ａ㊀２１２四㊁型号解释１.表示一只设计序号是１９的便携式电动系功率表ꎮ２.表示一只设计序号是２８２的无功电能表ꎮ３.表示一只设计序号是１的安装式电动系功率因数表ꎮ４.表示一只设计序号是１的安装式电磁系功率因数表ꎮ５.表示一只设计序号是３的便携式电动系频率表ꎮ６.表示一只设计序号是１的安装式整流系功率因数表ꎮ７.表示一只设计序号是１６的安装式磁电系电流表ꎮ８.表示一只设计序号是６２的便携式电磁系电压表ꎮ９.表示一只设计序号是３的便携式电动系相位表ꎮ五㊁问答题１.答:安装式仪表是固定安装在开关板或电气设备上的仪表ꎬ广泛适用于发电厂㊁配电所的配电柜上ꎮ便携式仪表广泛应用于电气试验㊁精密测量及实验室中ꎮ２.答:由上面的符号可以看出:该仪表是一只便携式电动系交直流两用的电压表ꎬ设计序号是２６ꎮ其准确度等级为０ ５级ꎬ绝缘强度试验电压是２ｋＶꎬ使用时仪表要水平放置ꎮɦ１—３㊀电工指示仪表的误差和准确度一㊁填空题㊀㊀１.误差２.基本３.基本㊀附加４.仪表偏离了规定的工作条件５.绝对㊀相对㊀引用３１２二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ａ㊀３.Ｂ㊀４.Ｂ㊀５.Ｄ㊀６.Ｃ四㊁问答题答:实际中在测量同一被测量时ꎬ我们可以用绝对误差的绝对值｜Δ｜来比较不同仪表的准确程度ꎬ｜Δ｜越小的仪表越准确ꎮ实际测量中ꎬ相对误差不仅常用来表示测量结果的准确程度ꎬ而且便于在测量不同大小的被测量时ꎬ对其测量结果的准确程度进行比较ꎮ工程中ꎬ一般采用引用误差来反映仪表的准确程度ꎮ五㊁计算题１.解:先求出该表的最大绝对误差Δｍ＝ʃＫˑＡｍ１００＝ʃ１ ５ˑ２５０１００＝ʃ３ ７５Ｖ测量２２０Ｖ电压时产生的相对误差为γ１＝ΔｍＡ０１ˑ１００％＝ʃ３ ７５２２０ˑ１００％＝ʃ１ ７％测量１０Ｖ电压时产生的相对误差为γ２＝ΔｍＡ０２ˑ１００％＝ʃ３ ７５１０ˑ１００％＝ʃ３７ ５％由以上计算结果可以看出ꎬ一般情况下ꎬ测量结果的准确度并不等于仪表的准确度ꎬ只有当被测量正好等于仪表量程时ꎬ两者才会相等ꎮ当被测量远小于仪表量程时ꎬ测量结果的误差高达 ４１２３７ ５％ꎮ可见ꎬ仪表的准确度虽然高ꎬ但是如果量程选择不正确ꎬ仍会带来很大的测量误差ꎮ实际测量时ꎬ为保证测量结果的准确性ꎬ不仅要考虑仪表的准确度ꎬ还要选择合适的量程ꎬ通常测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段才行ꎮ２.解:绝对误差为Δ＝Ａｘ－Ａ０＝８ １－８＝＋０ １Ｖ相对误差为γ＝ΔＡｘˑ１００％＝０ １８ˑ１００％＝１ ２５％仪表的准确度等级为ʃＫ％＝ΔｍＡｍˑ１００％＝＋０ １１０ˑ１００％＝＋１％该仪表的准确度等级应确定为１ ０级ꎮɦ１—４㊀测量误差及消除方法一㊁填空题㊀㊀１.测量结果㊀被测量实际值２.大小和符号㊀不变㊀遵从一定规律变化３.严重歪曲测量结果４.系统误差㊀偶然误差㊀疏失误差二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ˑ三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｄ㊀３.Ａ㊀４.Ｂ㊀５.Ｂ四㊁问答题１.答:无论是由于电工仪表本身的误差ꎬ所用测量方法不５１２完善引起的误差ꎬ还是其他因素(如外界环境变化㊁操作者观测经验不足等多方面因素)引起的误差ꎬ最终都会在测量结果上反映出来ꎬ即造成测量结果与被测量实际值存在差异ꎬ这种差异称为测量误差ꎮ可见ꎬ测量误差是由多种原因共同造成的ꎮ而仪表误差主要是仪表本身造成的误差ꎮ所以测量误差中包含有仪表误差ꎮ２.答:产生系统误差的原因主要有:测量仪表的误差和测量方法的误差ꎬ消除的方法可采用重新配置合适的仪表或对测量仪表进行校正ꎬ采用合适的测量方法等ꎮ如果系统误差是由于仪表受外磁场的影响而造成的ꎮ可采用正负误差补偿法ꎮ产生偶然误差的原因主要是由外界环境的偶发性变化引起ꎮ通常可采用增加重复测量次数取算术平均值的方法来消除ꎮ产生疏失误差的原因主要由于操作者的粗心和疏忽造成ꎬ消除疏失误差的根本方法是加强操作者的工作责任心ꎬ倡导认真负责的工作态度ꎬ同时也要提高操作者的素质和技能水平ꎮɦ１—５㊀电工指示仪表的组成一、填空题㊀㊀１.被测的电量或电参数㊀机械偏转角２.测量机构㊀测量线路㊀测量机构３.一定比例㊀过渡电量４.转动力矩㊀反作用力矩㊀阻尼力矩㊀读数装置㊀支撑５.空气㊀磁感应６.大㊀不变７.轴尖轴承㊀张丝弹片６１２二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｂ㊀３.Ｄ㊀４.Ａ㊀５.Ｄ四㊁问答题１.答:电工指示仪表的测量机构中能产生三个力矩:转动力矩㊁反作用力矩和阻尼力矩ꎮ转动力矩的特点是:转动力矩Ｍ的大小与被测量ｘ及指针偏转角α成某种函数关系ꎮ反作用力矩的特点是:反作用力矩Ｍｆ的方向总是与转动力矩的方向相反ꎬ大小在游丝的弹性范围内与指针偏转角α成正比ꎮ阻尼力矩的特点是:阻尼力矩Ｍｚ只在仪表可动部分运动时才能产生ꎮＭｚ的大小与运动速度成正比ꎬ方向与可动部分的运动方向相反ꎮ２.答:电工指示仪表的测量机构中若没有阻尼力矩ꎬ会出现指针在平衡位置附近摆动时间延长ꎬ结果造成迟迟不能读数ꎬ从而延长测量的时间ꎮɦ１—６㊀电工指示仪表的技术要求一㊁填空题㊀㊀１.均匀２.尽可能短３.灵敏度７１２二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ɿ㊀６.ˑ㊀７.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｄ㊀３.Ｄ㊀４.Ｃ㊀５.Ｂ四㊁问答题１.答:对电工指示仪表的技术要求主要有:①有足够的准确度ꎻ②有合适的灵敏度ꎻ③有良好的读数装置ꎻ④有良好的阻尼装置ꎻ⑤仪表本身消耗功率小ꎻ⑥有足够的绝缘强度ꎻ⑦有足够的过载能力ꎻ⑧仪表变差小ꎮ２.答:略ꎮ第二章㊀电流与电压的测量ɦ２—１㊀直流电流表与电压表㊀㊀一㊁填空题１.磁路系统㊀通电线圈２.产生反作用力矩㊀把被测电流导入和导出可动线圈３.单位被测量４.被测量的大小成正比５.准确度高ꎬ灵敏度高㊀功率消耗小㊀刻度均匀㊀过载能力小㊀只能测量直流６.磁电系测量机构㊀分流电阻㊀并７.大㊀小㊀锰铜８.电流端钮㊀电位端钮８１２９.磁电系测量机构㊀分压电阻㊀串联１０.微小电流或电压㊀高灵敏度㊀直流电工作的电测仪器中作指零仪使用１１.止动器１２.灵敏度㊀张丝或悬丝㊀光标指示装置１３.应尽量大些㊀应尽量小些二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ɿ㊀６.ˑ㊀７.ɿ８.ɿ㊀９.ˑ㊀１０.ˑ㊀１１.ɿ㊀１２.ɿ㊀１３.ɿ㊀１４.ɿ１５.ɿ㊀１６.ˑ１７.ˑ㊀１８.ɿ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｃ㊀３.Ａ㊀４.Ｄ㊀５.Ｂ㊀６.Ｂ㊀７.Ａ㊀８.Ｄ９.Ａ㊀１０.Ｃ㊀１１.Ｄ㊀１２.Ｄ㊀１３.Ａ四㊁问答题１.答:当可动线圈中通入电流时ꎬ通电线圈在永久磁铁的磁场中将受到电磁力矩的作用而偏转ꎮ通过线圈的电流越大ꎬ线圈受到的转矩越大ꎬ仪表指针偏转的角度越大ꎻ同时ꎬ游丝扭得越紧ꎬ反作用力矩也越大ꎮ当线圈受到的转动力矩与反作用力矩大小相等时ꎬ线圈就停留在某一平衡位置ꎬ指示出被测量的大小ꎮ２.答:因为磁电系仪表中永久磁铁的极性是固定不变的ꎬ所以只有在线圈中通入直流电流ꎬ仪表的可动部分才能产生稳定的偏转ꎮ如果在线圈中通入交流电流ꎬ则产生的转动力矩也是交变的ꎬ可动部分由于惯性而来不及偏转ꎬ仪表指针只能在零位附近抖动或不动ꎮ时间一长ꎬ可能烧坏线圈ꎮ３.答:对一块电压表来讲ꎬ其电压量程越高ꎬ则电压表内９１２阻越大ꎮ但是ꎬ各量程内阻与相应电压量程的比值却为一常数ꎬ这个常数叫电压灵敏度ꎮ电压灵敏度在实际中的作用是:(１)表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值ꎻ(２)能方便地计算该电压表各量程的内阻ꎮ４.答:它表示仪表的直流电压灵敏度为２００００Ω/Ｖꎮ它的数值越大ꎬ表示在相同量程下的内阻越大ꎬ取自被测电路的电流越小ꎬ对被测电路的影响越小ꎬ测量准确度也越高ꎮ五、计算题１.解:电流量程扩大倍数ｎ＝ＩＸＩＣ＝１０５００ˑ１０－６＝０ ０２ˑ１０６＝２００００分流电阻ＲＡ＝ＲＣｎ－１＝２００２００００－１＝０ ０１Ω将ＲＡ与测量机构并联即可组成１０Ａ的电流表ꎮ２.解:ＵＣ＝ＩＣＲＣ＝５０ˑ１０－６ˑ１０００＝０ ０５Ｖｍ＝ＵＵＣ＝５００ ０５＝１０００ＲＶ＝(ｍ－１)Ｒｃ＝(１０００－１)ˑ１０００＝９９９０００Ω＝９９９ｋΩ应串联的分压电阻为９９９ｋΩ电路图略ꎮ３.解:ＵＣ＝ＩＣＲＣ＝２００ˑ１０－６ˑ３００＝０ ０６Ｖｍ＝ＵＵＣ＝６００ ０６＝１０００ＲＶ１＝(ｍ－１)ＲＣ＝(１０００－１)ˑ３００＝２９９７００ΩＲＶ２＝１２０Ｖ－６０Ｖ２００μＡ＝６０Ｖ２００μＡ＝３０００００Ω＝３００ｋΩ采用共用式分压电路ꎬ６０Ｖ挡串联的分压电阻为２９９７００Ωꎬ ０２２１２０Ｖ挡串联的分压电阻为３００ｋΩꎮɦ２—２㊀交流电流表与电压表一㊁填空题１.固定线圈㊀可动软磁铁片２.吸引㊀排斥３.不通过游丝㊀粗些４.磁屏蔽㊀无定位结构５.电磁系测量机构６.单㊀２００Ａ㊀电流互感器７.电磁系测量机构㊀分压电阻㊀串８.既可测直流又可测交流㊀可直接测量较大电流㊀过载能力强㊀制造成本低㊀标度尺刻度不均匀㊀易受外磁场影响二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ˑ㊀６.ˑ㊀７.ˑ８.ˑ㊀９.ɿ㊀１０.ˑ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｄ㊀３.Ｄ㊀４.Ｂ㊀５.Ａ㊀６.Ａ㊀７.Ｃ㊀８.Ｄ四㊁问答题１.答:由于磁电系仪表指针的偏转角与被测电流的大小成正比ꎬ所以磁电系仪表的刻度是均匀的ꎮ而电磁系仪表指针的偏转角与被测电流的平方成正比ꎬ所以电磁系仪表的刻度不均匀ꎬ且具有平方律的特性ꎮ２.答:因为一旦超过２００Ａꎬ紧靠仪表的导线产生的磁场１２２会引起仪表较大的误差ꎬ且仪表端钮若与导线接触不良时ꎬ会严重发热而酿成事故ꎮ因此ꎬ在测量较大的交流电流时ꎬ仪表要与电流互感器配合使用ꎮ３.答:这是因为电磁系电流表的内阻较大ꎬ所以要求分流电阻也较大ꎬ这会造成分流电阻的体积及功率损耗都很大ꎮ因此ꎬ电磁系电流表扩大量程不能采用并联分流电阻的方法ꎮ五㊁作图题答:ɦ２—３㊀仪用互感器一㊁填空题１.按比例变换交流电压或交流电流㊀电流互感器㊀电压互感器２.降压㊀高电压㊀低电压３.开路４.１００㊀５５.短路㊀熔断器二㊁判断题１.ˑ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ɿ㊀６.ˑ㊀７.ɿ２２２三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｄ㊀３.Ａ㊀４.Ｄ㊀５.Ｂ㊀６.Ｃ四㊁问答题１.答:仪用互感器的作用有三个:①扩大交流仪表的量程ꎮ②测量高电压时保证工作人员和仪表的安全ꎮ③有利于仪表生产的标准化ꎬ降低成本ꎮ２.答:由于电压互感器的一次侧㊁二次侧在运行中绝对不允许短路ꎬ所以电压互感器的一次侧㊁二次侧都必须加装熔断器ꎬ以免一次侧短路影响高压系统ꎬ二次侧短路烧毁电压互感器ꎮ由于电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路ꎬ所以电流互感器的二次侧严禁加装熔断器ꎬ以免因熔断器烧断而造成二次侧开路ꎮ五㊁作图题１.答:３２２㊀㊀２.答:ɦ２—４㊀钳形电流表一㊁填空题１.能在不停电的情况下测量电流２.互感器式㊀电磁系３.电流互感器㊀整流系电流表㊀一次侧４.电磁系测量机构５.被测导线多绕几圈再放入钳口㊀仪表读数除以放进钳口中导线的圈数６.交流㊀交㊁直流二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｄ㊀３.Ｄ㊀４.Ｄ㊀５.Ｄ㊀６.Ａ四㊁问答题１.答:互感器式钳形电流表的工作原理是:当握紧钳形电 ４２２流表的把手时ꎬ其铁心张开ꎬ将被测电流的导线放入钳口中ꎮ松开把手后铁心闭合ꎬ通有被测电流的导线就相当于电流互感器的一次侧ꎬ在其二次侧就会产生感生电流ꎬ并送入整流系电流表进行测量ꎮ电流表的标度尺是按一次侧电流刻度的ꎬ所以仪表的读数就是被测导线中的电流值ꎮ２.答:(１)测量前先估计被测电流的大小ꎬ选择合适的量程ꎮ(２)测量时应将被测载流导线置于钳口中央ꎮ(３)钳口要结合紧密ꎮ(４)测量５Ａ以下较小电流时ꎬ可将被测导线多绕几圈再放入钳口测量ꎬ被测实际电流值就等于仪表读数除以放进钳口中导线的圈数ꎮ(５)测量完毕ꎬ要将仪表量程开关置于最大量程位置ꎮɦ２—５㊀电流表与电压表的选择和使用一㊁填空题１.类型㊀准确度㊀内阻㊀量程㊀工作条件㊀绝缘强度㊀全面㊀有所侧重２.标准表㊀精密测量㊀实验室㊀１ ５３.串㊀并４.＋㊀－５.尽量大㊀尽量小二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ˑ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ａ㊀３.Ｄ㊀４.Ｄ㊀５.Ｃ㊀６.Ｂ㊀７.Ａ５２２四㊁问答题１.答:由于电流表内阻很小ꎬ若误将电流表与被测电路并联去测量其电压ꎬ将会造成电源短路㊁电流表被烧毁的严重事故ꎮ２.答:由于电压表内阻一般都很大ꎬ若误将电压表与被测电路串联去测量其电流ꎬ则会造成测量电路呈开路状态ꎬ电压表无法正确读数的后果ꎮ五㊁作图题１.答:交流电流表的接线图如下图所示ꎮ直流电流表的接线图如下图所示ꎮ２.答:交流电压表的接线图如下图所示ꎮ６２２㊀㊀直流电压表的接线图如下图所示ꎮ第三章㊀模拟式万用表ɦ３—１㊀模拟式万用表的组成㊀㊀一㊁填空题１.模拟㊀数字２.电流㊀电压㊀电阻３.电压灵敏度㊀Ω/Ｖ４.掷㊀刀二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ˑ７２２三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｄ㊀３.Ｃ四㊁问答题答:万用表一般由测量机构㊁测量线路和转换开关三部分组成ꎮ其中ꎬ测量机构的作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角ꎻ测量线路的作用是把各种不同的被测量转换为测量机构所能接受的微小直流电流ꎻ转换开关的作用是把测量线路转换为所需要的测量种类和量程ꎮɦ３—２㊀模拟式万用表的工作原理一㊁填空题㊀㊀１.闭路式㊀多量程的直流电流表２.一只多量程直流电压表㊀共用式３.磁电系测量机构㊀整流装置４.半波㊀整流二极管㊀将输入的交流电变成脉动直流电流送入测量机构㊀保护二极管㊀防止输入交流电压在负半周时反向击穿整流二极管５.０ １~１０倍欧姆中心值㊀很大的误差６.非线性㊀不均匀㊀其他标度尺７.改变分流电阻值㊀Ｒˑ１~Ｒˑ１ｋ㊀提高电池电压㊀Ｒˑ１０ｋ二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ˑ㊀６.ɿ８２２三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｄ㊀３.Ｃ㊀４.Ｂ㊀５.Ｄ四㊁问答题答:由于万用表的电压挡㊁电阻挡等都是在最小直流电流挡的基础上扩展而成ꎬ直流电流挡的好坏直接影响到其他各量程的好坏ꎬ所以说ꎬ直流电流挡是万用表的基础挡ꎮɦ３—３㊀模拟式万用表的使用与维修一㊁填空题㊀㊀１.机械调零㊀欧姆调零２.三分之二以上㊀中间㊀尽量减小测量误差３.对应的最大量程㊀指针的偏转程度４.人身㊀仪表㊀带电转换量程开关㊀损坏转换开关５.表头机械故障㊀电路故障６.直流电流㊀直流电压㊀交流电压㊀电阻７.正表笔㊀测量电路㊀负表笔㊀表内电池的正极㊀测量电路㊀被测电阻Ｒｘ㊀电池负极８.万用表受潮㊀小㊀烘干万用表二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ˑ㊀７.ɿ８.ˑ㊀三㊁选择题１.Ｂ㊀２.Ｄ㊀３.Ｂ㊀４.Ａ㊀５.Ｃ㊀６.Ｂ９２２四㊁问答题１.答:选择万用表电流或电压量程时ꎬ最好使指针处在标度尺三分之二以上的位置ꎻ选择电阻量程时ꎬ最好使指针处在标度尺的中心位置ꎮ这样做的目的是为了尽量减小误差ꎮ当不能确定被测电流㊁电压的数值范围时ꎬ应将转换开关置于对应的最大量程ꎬ然后根据指针的偏转程度逐步减小至合适量程ꎮ２.答:找一只准确度较高的毫安表或无故障的万用表做标准表ꎬ与故障表串联后去测一直流电流ꎮ若故障表读数比标准表大得多ꎬ则为分流电阻开路ꎻ若无读数ꎬ可将故障表转换开关置于直流电压最低挡ꎬ直接去测量一节新干电池的电压ꎬ若仍无读数ꎬ则为表头线路开路ꎻ若有读数且指示值大于１ ６Ｖꎬ则为分流电阻开路ꎮ第四章㊀数字式万用表和数字式频率表ɦ４—１㊀数字式电压基本表㊀㊀一㊁填空题１.数字式电压基本表２.高电平㊀低电平３.发光二极管式㊀液晶４.模 数转换器㊀稳定的直流基准电压㊀转换质量５.不发光㊀外界光线㊀清晰６.输入电路㊀Ａ Ｄ转换器㊀基准电压源㊀逻辑控制器㊀电源㊀Ａ Ｄ转换器７.直流㊀直流成分㊀电解㊀气泡０３２二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ɿ㊀７.ɿ８.ˑ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ａ㊀３.Ｂ㊀４.Ｄ㊀５.Ｄ㊀６.Ｃ四㊁问答题１.答:(１)采用单电源供电ꎬ电压范围较宽ꎬ规定为７~１５Ｖꎻ(２)低功耗ꎻ(３)输入阻抗高ꎬ对输入信号基本无衰减作用ꎻ(４)内部有异或门输出电路ꎬ能直接驱动ＬＣＤ显示器ꎻ(５)具有自动调零功能ꎬ能自动判定被测电压的极性ꎻ(６)整机组装方便等ꎮ２.答:将ＣＣ７１０６型Ａ Ｄ转换器的ＴＥＳＴ(测试端)与Ｖ＋短接后ꎬＬＣＤ显示器的全部笔段点亮ꎬ显示值为１８８８ꎬ表明显示器无故障ꎻ否则显示器有故障ꎮɦ４—２㊀数字式万用表一㊁填空题㊀㊀１.分流电阻㊀输入电压㊀数字式电压表２.灵敏度㊀准确度㊀降压㊀ＡＣ/ＤＣ转换器㊀微小直流电压１３２二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ˑ㊀７.ɿ８.ˑ三㊁选择题１.Ａ㊀２.Ｄ㊀３.Ｃ㊀４.Ｃ㊀５.Ａ四㊁问答题１.答:数字式电压表的基本结构及各部分作用如下: (１)输入电路:作用是把各种不同的被测量转换成数字电压表的基本量程ꎬ以满足各种测量的需要ꎮ(２)Ａ/Ｄ转换器:作用是将电压模拟量转换成数字量ꎮ它是数字式电压表的核心ꎮ(３)基准电压:向Ａ/Ｄ转换器提供稳定的直流基准电压ꎮ(４)逻辑控制器:用以控制Ａ/Ｄ转换的顺序ꎬ保证测量的正常进行ꎮ(５)计数器:将由Ａ/Ｄ转换器送来的数字量以二进制形式进行计数ꎮ(６)译码驱动器:将二进制变换成笔段码送入数字显示器ꎮ(７)数字显示器:显示测量结果ꎮ(８)时钟脉冲发生器ꎬ它产生的信号既可作为计数器的填充脉冲ꎬ又可作为时间基准送往逻辑控制器ꎬ以控制Ａ/Ｄ转换过程的时间分配标准ꎮ(９)电源:为数字式电压表的各部分提供能源ꎮ２.答:若将数字式万用表的电源开关拨到 ＯＮ 位置ꎬ液晶显示器无显示ꎬ应先检查电池电压是否太低已经失效ꎻ然后检查熔丝管是否熔断ꎮ如电池和熔丝管都正常ꎬ应考虑万用表内部出现的故障ꎮ２３２ɦ４—３㊀数字式频率表一㊁填空题㊀㊀１.周期性变化２.频率/电压转换器㊀数字式电压基本表㊀放大整形电路㊀石英晶体振荡器㊀分频器控制门㊀分压滤波电路㊀电源二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ˑ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｃ㊀３.Ｃ四㊁问答题１.答:被测信号首先经放大整形后成为计数脉冲送入控制门ꎬ由石英振荡器产生的振荡信号经分频器分频后输出时间基准信号并打开控制门ꎮ如果控制门打开的时间正好是１ｓꎬ则通过控制门送入计数器的脉冲个数ꎬ就是被测信号的频率ꎬ这就是数字式频率表的基本工作原理ꎮ２.答:先将被测电路断开ꎮ按照说明书的要求ꎬ用屏蔽导线将被测电路与数字频率表相接(注意被测信号幅度不得超过仪表输入端的额定电压)ꎬ同时接通频率表的电源ꎮ将被测电路接通ꎬ即可进行频率测量ꎮ３３２第五章㊀电阻的测量ɦ５—１㊀电阻测量方法的分类㊀㊀一㊁填空题１.大㊀中㊀小２.直接法㊀间接法㊀比较法３.较高㊀接地电阻４.需要计算㊀测量误差较大㊀能在通电的工作状态下测量电阻５.电压㊀电流㊀欧姆定律㊀通电的工作㊀非线性元件６.大㊀前二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ˑ㊀６.ɿ㊀７.ˑ８.ˑ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ａ㊀３.Ｂ㊀４.Ｂ㊀５.Ｂ㊀６.Ｄ四㊁问答题１.答:当被测电阻很大时ꎬ应使用电压表前接电路ꎮ因为此时电压表接在电流表之前ꎬ电压表所测量的电压不仅包括被测电阻两端的电压ꎬ而且包括电流表内阻上的电压ꎬ显然ꎬ只有在被测电阻远大于电流表内阻的条件下ꎬ才能忽略电流表内阻上的压降ꎬ使测量结果较准确ꎮ４３２２.答:当被测电阻很小时ꎬ应使用电压表后接电路ꎮ因为此时电压表接在电流表之后ꎬ通过电流表的电流不仅包括通过被测电阻的电流ꎬ而且包括通过电压表的电流ꎬ显然ꎬ只有在被测电阻远小于电压表内阻时ꎬ才能忽略通过电压表的电流ꎬ使测量结果较准确ꎮɦ５—２㊀直流单臂电桥一㊁填空题㊀㊀１.比较㊀准确度㊀比较２.惠斯登㊀中电阻㊀精密测量３.相对臂电阻的乘积相等㊀ＩＰ＝０二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ˑ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ａ㊀３.Ａ㊀４.Ｃ㊀５.Ｄ㊀６.Ｃ㊀７.Ｂ㊀８.Ｄ９.Ｂ四㊁问答题１.答:提高电桥准确度的条件是:(１)标准电阻Ｒ２㊁Ｒ３㊁Ｒ４的准确度要高ꎻ(２)检流计的灵敏度也要高ꎮ２.答:(１)使用前先将检流计的锁扣打开ꎬ调节调零器使指针指在零位ꎮ(２)接入被测电阻时ꎬ应采用较粗较短的导线ꎬ并将接头拧紧ꎮ(３)因为被测电阻估算值为９５Ωꎬ比例臂应选ˑ０ ０１挡ꎮ５３２(４)当测量电感线圈的直流电阻时ꎬ应先按下电源按钮ꎬ再按下检流计按钮ꎻ测量完毕ꎬ先松开检流计按钮ꎬ再松开电源按钮ꎮ(５)电桥电路接通后ꎬ若检流计指针向 ＋ 方向偏转ꎬ应增大比较臂电阻ꎬ反之应减小比较臂电阻ꎮ如此反复调节比较臂电阻ꎬ直至检流计指针指零ꎬ电桥处于平衡状态为止ꎮ此时ꎬ被测电阻值＝比例臂读数ˑ比较臂读数ꎮ(６)电桥使用完毕ꎬ应先切断电源ꎬ再拆除被测电阻ꎬ最后将检流计锁扣锁上ꎮɦ５—３㊀直流双臂电桥一㊁填空题㊀㊀１.凯文电桥㊀接触电阻㊀接线电阻㊀测量结果２.精密测量１Ω以下小电阻３.大㊀迅速二㊁判断题１.ɿ㊀２.ɿ㊀３.ˑ㊀４.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｃ㊀３.Ｄ㊀４.Ｄ㊀５.Ｃ㊀６.Ｄ四㊁问答题答:为满足上述条件ꎬ双臂电桥在结构上采取了以下措施: (１)将Ｒ１与Ｒ３㊁Ｒ２与Ｒ４采用机械联动的调节装置ꎬ使Ｒ３/Ｒ１的变化和Ｒ４/Ｒ２的变化保持同步ꎬ从而满足Ｒ３/Ｒ１＝Ｒ４/Ｒ２ꎮ６３２(２)联结Ｒｎ与ＲＸ的导线ꎬ尽可能采用导电性良好的粗铜母线ꎬ使ｒң０ꎮɦ５—４㊀兆㊀欧㊀表一㊁填空题㊀㊀１.电气设备绝缘电阻２.手摇直流发电机㊀磁电系比率表㊀测量线路３.两个线圈中电流的㊀比率㊀无关４.被测设备和线路停电㊀放电㊀放电５.温度㊀湿度㊀被测设备的状况６.立即停止㊀降低手柄转速㊀拆去接地线㊀用手触及被测设备的导电部分７.工作电压㊀绝缘电阻的范围８.损坏㊀正确反映㊀安全隐患二㊁判断题ˑ㊀２.ˑ㊀３.ɿ㊀４.ˑ㊀５.ɿ㊀６.ˑ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｄ㊀３.Ｃ㊀４.Ｃ㊀５.Ｄ㊀６.Ｄ㊀７.Ａ㊀８.Ｃ四㊁问答题１.答:虽然兆欧表指针的偏转角只取决于两个线圈电流的比值ꎬ与其他因素(包括电源电压的高低)无关ꎮ但是ꎬ若兆欧表的电源电压太低ꎬ就不能真实反映在高电压下电气设备绝缘电阻的大小ꎬ因此ꎬ要求兆欧表的电源电压不能太低ꎮ２.答:(１)在兆欧表未接通被测电阻之前ꎬ摇动手柄使发７３２电机达到１２０ｒ/ｍｉｎ的额定转速ꎬ观察指针是否指在 ɕ 位置ꎻ(２)再将端钮Ｌ和Ｅ短接ꎬ缓慢摇动手柄ꎬ观察指针是否指在标度尺的 ０ 位置ꎻ(３)如果指针不能指在应指的位置ꎬ表明兆欧表有故障ꎬ必须检修后才能使用ꎮɦ５—５㊀接地电阻测量仪一㊁填空题㊀㊀１.接地线㊀接地体㊀接触㊀土壤㊀面积㊀土壤的性质及湿度２.人身㊀电气设备㊀设备的正常工作㊀安全得不到保证㊀事故隐患３.手摇交流发电机㊀电流互感器㊀电位器㊀检流计４.接触电阻㊀接线电阻㊀小于１Ω的接地电阻二㊁判断题１.ɿ㊀２.ˑ㊀３.ˑ㊀４.ˑ㊀５.ɿ三㊁选择题１.Ｃ㊀２.Ｄ㊀３.Ａ㊀４.Ｄ㊀５.Ｄ四㊁问答题１.答:因为土壤的导电主要依靠土壤中电解质的作用ꎬ如果用直流电测量会产生极化电动势ꎬ以致造成很大的测量误差ꎮ２.答:(１)使用前先将仪表放平ꎬ然后调零ꎮ(２)要正确接线ꎮ８３２(３)将倍率开关置于最大倍数ꎬ缓慢摇动发电机手柄ꎬ同时转动 测量标度盘 ꎬ使检流计指针处于中心线上ꎮ当检流计接近平衡时ꎬ要加快摇动手柄ꎬ使发电机转速升至额定转速１２０ｒ/ｍｉｎꎬ同时调节 测量标度盘 ꎬ使检流计指针稳定指在中心线位置ꎮ此时ꎬ即可读取接地电阻值＝倍率ˑ测量标度盘读数ꎮ如果测量标度盘的读数小于１ꎬ应将倍率开关置于较小的一挡ꎬ再重新测量ꎮ五㊁作图题答:第六章㊀电功率的测量ɦ６—１㊀电动系功率表习题(一)㊀㊀一㊁填空题１.用可动线圈代替了可动铁片㊀磁滞㊀涡流㊀准确度９３２２.通过两个线圈电流的有效值㊀两电流相位的余弦３.外磁场㊀磁屏蔽罩㊀无定位结构㊀铁磁电动系测量机构４.本身磁场弱㊀易受外磁场影响５.磁电系测量机构㊀电磁铁㊀电动系测量机构二㊁判断题１.ˑ㊀２.ɿ㊀３.ɿ㊀４.ɿ㊀５.ˑ㊀６.ɿ㊀７.ˑ８.ˑ㊀９.ˑ㊀１０.ɿ㊀１１.ɿ三㊁选择题１.Ｄ㊀２.Ｄ㊀３.Ｃ㊀４.Ａ㊀５.Ｃ㊀６.Ｃ㊀７.Ｄ㊀８.Ｄ９.Ｃ四㊁问答题１.答:当在固定线圈中通入电流Ｉ１时ꎬ将产生磁场Ｂ１ꎮ同时在可动线圈中通入电流Ｉ２ꎬ可动线圈中的电流就受到固定线圈磁场的作用力ꎬ产生转动力矩ꎬ从而推动可动部分发生偏转ꎬ直到与游丝产生的反作用力矩相平衡为止ꎬ指针停在某一位置ꎬ指示出被测量的大小ꎮ２.答:电动系仪表的优点是:准确度高ꎻ交直流两用ꎬ并且能测量非正弦电流的有效值ꎻ能构成多种仪表ꎬ测量多种参数ꎻ电动系功率表的标度尺刻度均匀ꎮ电动系仪表的缺点是:仪表读数易受外磁场的影响ꎻ本身消耗功率大ꎻ过载能力小ꎻ电动系电流表㊁电压表的标度尺刻度不均匀ꎮ０４２。
电工仪表与测量(第五版)
注意： 上述“交替”和“断续”两种方式都属于“双踪”显 示的范围。
第八章 常用电子仪器 二、双踪示波器的组成部分
1、探头
探头结构 探头等效电路
探头外形
第八章 常用电子仪器
2、校准信号发生器
• 校准信号发生器用来产生频率为1kHz、
幅度为0.5Vp-p的标准方波电压。
• 标准信号的作用是用来测量被测信号电
第八章 常用电子仪器
3、水平系统部分
T/Div 扫描时间因数选择开关，用于选择扫描时 间因数。 扫描微调用于扫描时间因数的微调。可调节至 面板指示值的2.5倍以上，当其置于“校准”位置 时，扫描偏转因数校准为面板指示值。 水平位移调节扫描线或光点的水平位置。当该 旋钮拉出时，处于“×10”扩展状态。
第八章 常用电子仪器
二、普通示波器的工作原理
1、示波管的基本结构
第八章 常用电子仪器
电子枪的组成及各部分的作用
名称 组成及用途
灯丝
阴极 电 子 枪 控制栅极
用于加热阴极
表面涂有氧化物的金属圆筒，在灯丝加热作用下能够发 射电子
顶部开有小孔的金属圆筒，其上加有比阴极低的负电压。 调节控制栅极的负电压高低，可以控制通过小孔的电子 束强弱，从而改变荧光屏上光点的亮度
第八章 常用电子仪器
探头的使用
第八章 常用电子仪器
• 选择各旋钮的位置，使信号正常显示在 荧光屏上，记录测量的读数或波形。测 量时必须注意将Y轴增益微调和X轴增益 微调旋钮旋至“校准”位置。 • 根据记下的读数进行分析、运算、处理， 得到测量结果。
第八章 常用电子仪器
使用示波器的注意事项 1.使用前必须检查电网电压是否与示波器要求 的电源电压相一致。 2.通电后需要预热15min后再调整各旋钮。必须 注意亮度不可开得过大，且亮点不可长期停留在一 个位置上，以免缩短示波管的使用寿命。仪器短时 间不用时可将亮度关小，不必切断电源。 3.通常信号引入线都需使用屏蔽电缆。示波器 的探头有的带有衰减器，读数时需加以注意。各种 型号示波器的探头要专用。
《电工仪表与测量(第五版)第三章教案
第三章 模拟式万用表 二、测量线路
• 作用：是把各种不同的被测电量（如电 流、电压、电阻等）转换为磁电系测量 机构所能测量的微小直流电流（即过渡 电量）。
• 使用元器件：主要包括分流电阻、分压 电阻、整流元件、电容器等。
第三章 模拟式万用表
三、转换开关
测
测
量
量
量
电
电
电
路
路
路
直流电流测量电路
第三章 模拟式万用表
• 直流电流挡所用的电阻必须采 用电阻率较大，电阻温度系数 很小的锰铜丝绕制而成。
第三章 模拟式万用表
二、直流电压测量电路
• 实质上是一只多量程直流电压表。 • 采用共用式分压电路。 • 电路的接入点在50μA直流电流挡。 • 2500V挡专用一只10MΩ分压电阻。
• 万用表使用广泛，故障的发生率很高。 常见的故障主要包括测量机构的机械故 障和电路故障。本节主要介绍万用表内 部电路故障及排除方法。
• 熟练阅读电路图是维修万用表的前提。
第三章 模拟式万用表
直流电流挡的故障及排除
• 找一只准确度较高的毫安表或无故障的万用表作标 准表，与故障表串联后去测量一直流电流。若故障 表读数比标准表大得多，则为分流电阻开路。 • 若无读数，可将故障表转换开关置于直流电压最 低挡2.5V挡，直接去测量一节新干电池的电压，若 仍无读数，则为表头线路开路；若有读数且指示值 大于1.6V，则为分流电阻开路。 排除方法：若为表头线路开路，应找出其开路的原 因。若为分流电阻开路，则需打开仪表后盖，逐一 检查各分流电阻，并将损坏的分流电阻换掉。
第三章 模拟式万用表 一、模拟式万用表的使用
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第四章 数字式万用表和数字式频率表
§4-2 数字式万用表
1.了解数字式万用表的组成。 2.熟悉数字式万用表直流电压测量电路的工作原理。 3.熟悉数字式万用表直流电流测量电路、交流电压 测量电路、电阻测量电路 以及晶体三极管hFE测量电路的工作原理。 4.掌握数字式万用表的使用方法。
• 整机组装方便。只要配实用上文档5个电阻、5个电容和 LCD显示器，就能组成一块数字式电压表。
第四章 数字式万用表和数字式频率表
三、数码显示器
• 数字式仪表所用的显示器一般采用发光二 极管式（LED）显示器和液晶（LCD）显 示器。
• LED数码显示器是用七个条状的发光二极 管组成。特点是发光亮度高，但驱动电流 较大（约5～10mA），功耗大。适用于 安装式的数字式仪表。
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第四章 数字式万用表和数字式频率表
CC7106型A／D转换器的主要特 • 采用单电源供电，电压点范围较宽，规定为7～
15V。
• 低功耗。一节9V叠层电池可使用半年以上。
• 输入阻抗高。对输入信号基本无衰减作用。
• 内部有异或门输出电路，能直接驱动LCD液晶显 示器工作。
• 具有自动调零功能，能自动判定被测电压的极性 。
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第四章 数字式万用表和数字式频率表
四、数字式电压基本表
由CC7106型A/D转换器组成的312位数字式电压基 本表的典型电路如图4—1—6所示。该表量程 Um=200mV，称为基准挡或基本表。图中各元件的作 用如下:
R1、C1为时钟振荡器的组成部分。 R2、R3组成基准电压源的分压电路。其中R2为可调 电阻，调整R2可使基准电压UREF=100mV。仪表调好 后不得再调整R2，因为整机测量的准确度就取决于R2 的调整。 R4、C3组成模拟输入端的阻容滤波电路，用于增强 仪表抗干扰和过载能力。 实用文档
《电工仪表与测量(第五版)教案ppt第七章详解
第一节
第二节
第三节
第四节
第七章 电能的测量
§7-1 感应系电能表
1.熟悉单相感应系电能表的结构及原理。 2.掌握单相电能表的接线方法。
第七章 电能的测量
一、感应系电能表的结构
第七章 电能的测量
1、基本结构
感应系电能表的主要组成部分有： 驱动元件 用来产生转动力矩。 转动元件 由铝盘和转轴组成。仪表工作时，驱动元件产 生的转动力矩将驱使铝盘转动。 制动元件 由永久磁铁组成。用来在铝盘转动时产生制动 力矩，使铝盘的转速与被测功率成正比。 计度器（也称积算机构） 用来计算铝盘的转数，实现 累计电能的目的。它包括安装在转轴上的齿轮、滚轮以 及计数器等。电能表最终通过计数器直接显示出被测电 能的数值。
第七章 电能的测量
• 单相电子式预付费（IC卡）电能表采用六位计 度器显示总消耗电量。电卡作媒介，由供电部 门设置密码，保证了用户电卡只能自己使用而 不能换用，电卡可反复使用达一千次以上。 • 单相电子式预付费（IC卡）电能表的准确度等 级为1.0级。额定电压220V，额定电流有2(10) 、 5(25)、10(50) 、20(100)A等多种规格。
第七章 电能的测量
• 当配套使用的互感器变比和电能表标明 的不同时，则必须将电能表的读数进行 换算后，才能求得被测电能实际值。
• 例如，电能表上标明互感器的变比是10 000／100V，100／5A，而实际使用的互 感器变比是10 000／100V，50／5A，此 时应将电能表的读数除以2，才是被测电 能的实际值。
第七章 电能的测量
四、电能表的安装要求
通常要求电能表与配电装置装在一处。安装电能
表的木板正面及四周边缘应涂漆防潮。木板应为
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第二章 电流与电压的测量
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第二章 电流与电压的测量
外磁式
内磁式
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内外磁式
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第二章 电流与电压的测量
2.磁电系测量机构的工作原理
磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁 力矩而发生偏转的原理制成的。
磁电系测量机构的工作原理
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第二章 电流与电压的测量
磁电系仪表的特点
优点
准确度高、灵敏度高 功率消耗小 刻度均匀
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闭路式分流器
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第二章 电流与电压的测量
三、直流电压表
1.直流电压表的组成
直流电压表的组成
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第二章 电流与电压的测量
2.分压电阻的计算
第一步：先计算磁电系测量机构的额定电压 UC=IC·RC
第二步：计算电压量程扩大倍数
m U UC
第三步：计算所需串联的分压电阻
RV(m1)RC
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第二章 电流与电压的测量
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第二章 电流与电压的测量
电流正向
电流反向
吸引型测量机构工作原理
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第二章 电流与电压的测量
电流正向
电流反向
排斥型测量机构工作原理
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第二章 电流与电压的测量
2.电磁系测量机构的工作原理
利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁芯磁化。然后 利用线圈与铁芯（吸引型）或铁芯与铁芯（排斥型）相 互作用产生转动力矩，带动指针偏转。
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第二章 电流与电压的测量
思考与练习
1.简述磁电系测量机构的工作原理。 2.磁电系测量机构中游丝的作用是什么？ 3.磁电系仪表的优点和缺点有哪些？ 4.计算分流电阻的步骤有哪些？ 5.如何连接分流电阻？ 6.为什么多量程直流电流表多采用闭路式分流电路？ 7.检流计的特点是什么？主要用途是什么？
电工仪表与测量第五版第九章非电量的电气测量
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第九章 非电量的电气测量
思考与练习
1.测量非电量时为什么要先将它转换成电量后才能测量？ 2.传感器一般由哪几部分组成？在热电偶传感器中，这 几部分分别是什么？ 3.实际中传感器的分类方法有哪两种？
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第九章 非电量的电气测量
三、光电式数字转速表
当电机转轴转动时，黑色与白色交替出现，所以光电元 件间断的接收光的反射信号，输出电脉冲。再经过放大 整形电路，输出整齐的方波信号，由数字式频率计测量 出电机的转速。
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第九章 非电量的电气测量
发光二极 管
光敏三极 管
光电式数字转速表工作原理图及外形图
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第九章 非电量的电气测量
1.离心式转速表的构造
调速 盘
输入 轴
转速 表
离心式转速表外形图
探头
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第九章 非电量的电气测量
离心式转速表结构
11
第九章 非电量的电气测量
2.离心式转速表的工作原理
当离心器旋转时，重锤随着旋转所产生的离心力通过 连杆使活动套环向上移动并压缩弹簧。当转速一定时， 活动套环向上的作用力与弹簧的反作用力相平衡，套环 将停在相应位置。同时，活动套环的移动通过传动机构 的扇形齿轮传递给指针，在表盘上指示出被测转速值。 转速表指针的偏转与被测轴旋转方向无关。
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第九章 非电量的电气测量
为适应不同的电动机旋转轴，离心式转速表都配 有不同的探头，使用时可根据具体情况进行选择。
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第九章 非电量的电气测量
二、光电式传感器
光电式传感器的用途：将光信号的变化转换为电信号。 光电式传感器的优点：结构简单、非接触、反应快、 精度高、不容易受电磁干扰。 光电式传感器的缺点：易受外界光干扰，对光信号的 检测处理比较困难，不能用于高温环境。
电子课件-《电工仪表与测量(第五版)》第四章-数字式万用表和数字式频率表PPT课件教学教材
AC/DC转换器 交流电压测量电路
4.电阻测量电路
比例法测电阻的原理
电阻测量电路
5.晶体三极管hFE测量电路
PNP型晶体管测量电路
NPN型晶体管测量电路
对于上述晶体三极管hFE测量电路，由于测量电源提供 的测试电压低，故仅适用于测量小功率晶体管。另外，
该测量电路尽管理论上可测得hFE＝1 999，但hFE值过大会 影响基准电压源的稳定性，故规定被测管的hFE值不宜超 过1 000，最好在500以下。
液晶显示器属于无源显示器件。它本身不发光，只能 反射外界光线。液晶显示器必须用交流(频率在30～ 200Hz之间的方波)电压驱动。若采用直流驱动或用直流 成分较大的交流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现 气泡而变质。
液晶显示器
液晶显示器的外形图
液晶显示器的内部接线图
液晶显示器必须用交流(频率在30~200Hz的方波) 电压驱动。若采用直流驱动或用直流成分较大的交 流驱动，将会使液晶材料发生电解，出现气泡而变 质。
测量前，应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔， 无误后再进行测量。
测量前若无法估计被测量大小，应先用最高量程挡测 量，再视测量结果选择合适的量程挡。
严禁测量高压或大电流时拨动量程开关，以防止产生 电弧，烧毁开关触点。
由于数字式万用表的频率特性较差，故只能测量45～500Hz 范围内的正弦波电量的有效值。
［例］
已知数字式基本表的电压量程为Um＝200mV＝0.2V，若要求 将电流量程扩大为Im＝10A，求分流电阻的值。 解：分流电阻值为
RA
Um Im
0.20.02Ω
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3.交流电压测量电路
在数字式万用表中，为提高测量交流信号的灵敏度和准 确度，一般采用先将被测交流电压降压后，经线性AC（交 流）／DC（直流）转换器变换成微小直流电压，再送入电 压基本表中进行显示的方法。
电工仪表与测量第五版教案共63页文档
电工仪表与测量第五版教案
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
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垂直微调
AC―⊥―DC
校准（顺时针旋到底）， 推入
接地⊥
水平微调
水平位移
校准（顺时针旋到底），推入
中间位置
第八章 常用电子仪器
2. 打开电源：调节辉度和聚焦旋钮，使扫描基 线清晰度较好。 3. 一般情况下，将垂直微调和扫描微调旋钮处 于“校准”位置。 4. 调节CH1垂直移位：使扫描基线设定在屏幕 的中间，若此光迹在水平方向略微倾斜，调节 光迹旋转旋钮可使光迹与水平刻度线相平行。 5. 校准探头：由探头输入方波校准信号到CH1 输入端，将0.5VP－P校准信号加到探头上。将 “AC－⊥－DC”开关置于“AC”位置，校准波 形将显示在屏幕上。
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第八章 常用电子仪器
§8-2 通用示波器的组成及原理
1.掌握普通示波器的组成及各部分的作用。 2.熟悉示波器的示波原理。
第八章 常用电子仪器 一、普通示波器的组成
• 普通示波器主要由示波管、Y轴偏转系统、X轴偏 转系统、扫描及整步系统、电源等五部分组成。
第八章 常用电子仪器
普通示波器的组成及各部分的作用
第八章 常用电子仪器
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
第八章 常用电子仪器
§8-1 低频信号发生器
1.掌握低频信号发生器的组成及工作原理。 2.掌握低频信号发生器的使用方法。 3.了解函数信号发生器的用途。
第八章 常用电子仪器
• 低频信号发生器是用来产生标准低频正
弦信号的一种电子仪器。作为测试用的 信号源，能根据需要输出正弦波音频电 压或功率，供电气设备或电子线路的调 试及维修时使用。
1.掌握双踪示波器的使用方法。 2.正确使用双踪示波器测量波形及参数。
第八章 常用电子仪器
一、XC4320型双踪示波器的面板说明
第八章 常用电子仪器
1、电源部分
电源开关示波器主电源开关。开关按下时， 电源指示灯(CAL)亮，表示电源已接通。 辉度旋钮控制光点和扫描线亮度。 聚焦旋钮调整扫描线的清晰度。 光迹旋转旋钮用来调整水平扫描线，使之 与水平刻度线平行。
第八章 常用电子仪器 思考与练习
• • • • 低频信号发生器主要有哪些用途？ 低频信号发生器为什么要采用RC文氏 电桥振荡器？其基本组成是什么？ 低频信号发生器中的功率放大器为什么 要采用射极输出器输出？ 简述低频信号发生器的使用方法。
第八章 常用电子仪器
如果输出200mV 以下小信号时，可再用“输出 衰减”旋钮进行适当衰减。这时，实际输出电压应 等于电压表指示值除以衰减器dB值的“电压衰减 倍数”， 具体转换关系见表8—1—1。也可用晶体 管毫伏表直接测量。例如，当“输出衰减”旋钮处 在“40dB”位置时(查表8—1—1可知，输出衰减 dB值为40时，对应的电压衰减倍数为100)，电压表 指针指在满量程5V，则此时实际输出电压值应等 于5V 除以100即0.05V。
第八章 常用电子仪器
3、水平系统部分
T/Div 扫描时间因数选择开关，用于选择扫描时 间因数。 扫描微调用于扫描时间因数的微调。可调节至 面板指示值的2.5倍以上，当其置于“校准”位置 时，扫描偏转因数校准为面板指示值。 水平位移调节扫描线或光点的水平位置。当该 旋钮拉出时，处于“×10”扩展状态。
第八章 常用电子仪器
微调旋钮偏转因数微调。可调节至面板指示值的 2.5倍以上，当其置于“校准”位置时，偏转因数校 准为面板指示值;当其拉出时，放大器增益增大5倍。 垂直位移调节扫描线或光点的垂直位置。 Y方式由五个按键开关组成，用于选择垂直系统的 工作方式(CH1:Y1单独工作。CH2:Y2单独工作。双 踪:Y1、Y2以交替或断续方式工作。ADD:Y1+Y2同时 工作)。
第八章 常用电子仪器
二、XD2型低频信号发生器面板布置
电 压 表
频率 旋钮
输出 端钮
电源开关 指示灯 保险管 阻尼开关 频率范围 输出细调 输出衰减
第八章 常用电子仪器
三、XD2型低频信号发生器的使用方法
1．仪器通电之前，应先检查电源的进线，再将 电源线接入220V交流电源。 2．开机前，应将“电压调节”旋钮旋至最小， 输出信号用电缆从“电压输出”插口引出。 3．接通电源开关，将“波段”旋钮置于所需挡 位，调节“频率”旋钮至所需输出频率（由频 率旋钮上可以观察输出频率）。 4．按所需信号电压的大小，调节“输出细调” 旋钮，电压表即可指示出输出电压值。
名称 示波管 组成及作用 它是示波器的核心。其作用是把所需观测的电信号变换成 发光的图形
Y轴 由衰减器和Y轴放大器组成，其作用是放大被测信号 偏转系统 X轴 由衰减器和X轴放大器组成，作用是放大锯齿波扫描信号 偏转系统 或外加电压信号 扫描发生器的作用是产生频率可调的锯齿波电压。整步系 扫描及 统的作用是引入一个幅度可调的电压，来控制扫描电压与 整步系统 被测信号电压保持同步，使屏幕上显示出稳定的波形 电源 由变压器、整流及滤波等电路组成，作用是向整个示波器 供电
第八章 常用电子仪器
XC 4320型双踪示波器的前面板图
第八章 常用电子仪器 2、垂直系统部分
CH1 (X) Y1的垂直输入端。在X-Y工作时作为X轴 输入端。 CH2 (Y) Y2的垂直输入端。在X-Y工作时作为Y轴 输入端。 耦合选择开关(AC—GND—DC) AC:交流耦合。 GND:放大器的输入端接地。DC:直流耦合。 V/Div 衰减器开关。从5mV/Div~5V/Div共分10挡， 供选择垂直偏转因数。Div表示分格的意思，如V/Div 表示显示器屏幕上每一格对应的电压值，这样就能很 方便地从屏幕上波形所占的格数计算出波形的电压值。
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第八章 常用电子仪器
§8-3 双踪示波器的组成及原理
1.熟悉双踪示波器的基本原理。 2.熟悉双踪示波器的探头和校准信号发生器的使用。
第八章 常用电子仪器
一、双踪示波器的基本原理
双踪示波器的Y轴偏转系统
第八章 常用电子仪器
电子开关（Y工作方式）的五种工作状态：
• 当电子开关处于“CH1”状态时，CH1通道开通， 屏幕上只能显示CH1通道的波形。
波形的稳定条件
• 如果锯齿波扫描电压周期是被测信号周期的整
数倍，荧光屏上会稳定地显示出若干个被测信
号的波形。
• 为达到上述目的，调节扫描电压的频率可以通
过调节示波器面板上的“时间因数”旋钮（有
的示波器称“扫描范围”）和“扫描微调”旋
钮来实现。
第八章 常用电子仪器
思考与练习
• 普通示波器主要有哪几部分组成？各部 分作用是什么？ • 示波器的核心是什么？它有几部分组成？ • 荧光屏上出现稳定波形的前提是什么？
两个圆形金属筒，其上加有对阴极来说为正的电压。它 第一阳极和 们的作用有二：一是吸引由阴极发射来的电子，使之加 第二阳极 速；二是使电子束聚焦
第八章 常用电子仪器 2、示 波 原 理
示 波 原 理
Y偏转板加直流电压后使电子束发生偏转
第八章 常用电子仪器
波 形 显 示 原 理
第八章 常用电子仪器
第八章 常用电子仪器
探头的使用
第八章 常用电子仪器
• 选择各旋钮的位置，使信号正常显示在 荧光屏上，记录测量的读数或波形。测 量时必须注意将Y轴增益微调和X轴增益 微调旋钮旋至“校准”位置。 • 根据记下的读数进行分析、运算、处理， 得到测量结果。
第八章 常用电子仪器
使用示波器的注意事项 1.使用前必须检查电网电压是否与示波器要求 的电源电压相一致。 2.通电后需要预热15min后再调整各旋钮。必须 注意亮度不可开得过大，且亮点不可长期停留在一 个位置上，以免缩短示波管的使用寿命。仪器短时 间不用时可将亮度关小，不必切断电源。 3.通常信号引入线都需使用屏蔽电缆。示波器 的探头有的带有衰减器，读数时需加以注意。各种 型号示波器的探头要专用。
注意： 上述“交替”和“断续”两种方式都属于“双踪”显 示的范围。
第八章 常用电子仪器 二、双踪示波器的组成部分
1、探头
探头结构 探头等效电路
探头外形
第八章 常用电子仪器
2、校准信号发生器
• 校准信号发生器用来产生频率为1kHz、
幅度为0.5Vp-p的标准方波电压。
• 标准信号的作用是用来测量被测信号电
第八章 常用电子仪器 3、衰减器
• 作用：将输出信号幅度调 节到所需要的数值。 • 低频信号发生器的输出电 压调节一般需要同时采用 连续调节和步进调节，以 获得合适的输出信号幅度。
第八章 常用电子仪器
4、电压表 可以指示出信号电压的大小。 5、直流稳压电源 直流稳压电源是供给
振荡器和放大器的电源。
• 当电子开关处于“CH2”状态时，CH2通道开通， 屏幕上只能显示CH2通道的波形。
• 当电子开关处于“CH1＋CH2”状态时，电子开 关不工作。这时，两路信号同时通过门电路和 放大器，屏幕上显示两路信号叠加后形成的波 形。
第八章 常用电子仪器
• 在“交替”状态时，电子开关产生一个方波信号， 当方波在“1”电平时，门电路只让CH1通道的信 号通过；当方波在“0”电平时，门电路只让CH2 通道的信号通过。这种工作状态只适用显示频率 较高的信号波形。 • 当处于“断续”状态时，电子开关不受扫描信号 的控制，产生固定频率为250kHz的方波信号。电 子开关即以这个频率进行自动转换，轮流接通两 个通道。适合于显示频率较低的信号。
第八章 常用电子仪器
4、触发部分
T/Div 扫描时间因数选择开关，用于选择扫描时 间因数。 扫描微调用于扫描时间因数的微调。可调节至 面板指示值的2.5倍以上，当其置于“校准”位置 时，扫描偏转因数校准为面板指示值。 水平位移调节扫描线或光点的水平位置。当该 旋钮拉出时，处于“×10”扩展状态。
第八章 常用电子仪器
压的幅度，或者用来校准扫描速度。