常用电工仪表的分类、基本组成及工作原理
常用电工仪表
第一节 电工仪表的基本知识
（三）仪表的精确度和灵敏度 1．精确度 国家标准规定仪表的精确度等级共分七级，它与误差的对 应关系如下表所示。
精确度等级 0.1
误差等级
0.1
0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0
上表中数字越小者精确度越高。
第一节 电工仪表的基本知识
Rg——电压表表头内阻，单位为欧姆。 n——扩大量程倍数。
第二节 电流表与电压表 （二）交流电压的测量
1．测量交流电压时，电压 表不分极性，只要按下图并入被 测电路即可。
2．扩大量程
测量较大电压时可加接电压 互感器，其接线原理如下图所示。
第二节 电流表与电压表
在工程上配电压互感器按测量电压等级不同有不同的的标 准电压比率，配用互感器的交流电压表量程一般为 100 V，选 择时根据被测电路电压等级和电压表自身量程合理配合使用。 但表盘上读数在出厂前已按电流互感器比率标出，可直接读出 被测电流值。使用电流互感器时，二次侧不允许短路，铁心及 二次侧绕组要接地。
（2）切断被测电路或设备的电源。
（3）对被测电路或设备放电。
第三节 电阻表与兆欧表
2．正确使用方法 （1）将兆欧表置于平衡牢固的地方。
（2）正确接线。
接线桩：“E”（接地）、 “ L” （ 线 路 ） 和 “ G” （ 保 护环或称屏蔽端子）。保护环 的作用是消除表壳表面“L” 和“E”接线桩间的漏电和被 测绝缘物表面漏电的影响。
第二节 电流表与电压表
测量电流时，按动扳手，打 开钳口，将被测载流导线置于穿 心式电流互感受器的中间，当被 测导线中有交变电流通过时，交 流电流的磁通在互感器二次绕组 中感应出电流，该电流通过电磁 式电流表的线圈，使指针发生偏 转，在表盘标度心是指出被测电 流值。其外形如右图所示。
电工仪表及测量的基本知识
第一章电工仪表及测量的基本知识在电能的生产、传输、分配和使用等各个环节中，都需要通过电工仪表对系统的运行状态(如电能质量、负荷情况等)加以监测，从而保证系统安全而又经济地运行，所以人们常把电工仪表和测量称作电力工业的眼睛和脉搏。
电工仪表和测量技术是从事电气工作的技术人员必须掌握的一门学科。
本章主要介绍电工仪表及测量的基本知识。
第一节电工仪表的基本原理与组成进行电量或磁量测量所需的仪器仪表，统称电工仪表。
一、电工仪表的分类电工仪表仪器种类繁多，按其结构、原理和用途大致可分为下而几类。
1．电测量指示仪表电测量指示仪表又称为直读仪表。
这种仪表的特点是先将被测量转换为可动部分的角位移，然后通过可动部分的指示器在标尺上的位置直接读出被测量的值，如交直流电压表、电流表、功率表都属于这种仪表。
指示仪表又可分为以下几种类型:(1)按仪表工作原理，可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系、热电系、整流系、电子系等。
(2)按用途，可分为电流表、电压表、功率表、电能表、功率因数表、频率表、相位表、欧姆表、兆欧表及万用表等。
(3)按被测电流的种类，可分为直流表、交流表及交直流两用表等。
(4)按使用环境条件，可分为A、A1、B、B1、C5个组。
其中C组环境条件最差。
(5)按使用方式，可分为安装式、便携式等。
(6)按防御外界电场或磁场的性能，可分为I、Ⅱ、Ⅲ、IV 4个等级。
I级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值改变±0.5%；II级仪表允许改变±1.0%；Ⅲ级仪表允许改变±2.5%；IV级仪表允许改变±5.0%。
除上述分类法外，还有其他的分类方法。
2.比较仪器比较仪器用于比较测量，它包括各类交直流电桥、交直流补偿式测量仪器。
比较仪器测量准确度比较高，但操作过程复杂，测量速度较慢。
3.数宇仪表数字仪表也是一种直读式仪表，它的特点是将被测量转换成数字量，再以数字方式显示出测量结果。
常用电工测量仪表及电子仪器仪表概述
第3章常用电工测量仪表概述电工仪表分为电工测量指示仪表和较量仪表两大类。
在电工测量过程中，不需要度量器直接参与工作，而能够随时指示出被测量的数值的仪表称为指示仪表，又称为直读仪表。
如电压表、电流表、矩形表、电能（度）表、万用表、兆欧表等都是指示仪表。
若在电工测量过程中，需要度量器直接参与工作才能确定被测量数值的仪表称为较量仪表，如电桥、电位差计等。
除了这两大类之外，电工仪表还包括数字仪表、记录式仪表、机械示波器等。
不过，机械示波器和记录式仪表的原理和一般电工测量指示仪表相似，只是读数方法不同或附加有记录部分，所以可以看成是电工测量指示仪表的特殊形式。
至于扩大量程装置，如分流器、互感器也可以看成是仪表的附件不单独列成一类。
由于电工指示仪表的种类繁多，按照不同的功能又可分为各种类型的电工指示仪表，常用的分类方法有如下几种。
3.1.电工测量仪表的分类3.1.1按仪表测量机构的结构和工作原理分类按仪表测量机构的结构和工作原理可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、静电系和整流系等。
常用电工测量指示仪表的结构形式以及工作原理如表3—1所示。
按使用方式可分为安装式和可携带式等。
3.1.3按仪表的测量对象分类按仪表的测量对象可分为电流表、电压表、功率表、相位表、电度表、欧姆表、兆欧表、万用电表等。
3.1.4按仪表所测的电种类分类按仪表所测的电种类可分为直流、交流、交直流两用仪表。
3.1.5按仪表的使用条件分类按仪表的使用条件可分为1A 、1A 、B 、1B 、C 五组，各组的工作条件和最恶劣。
3.1.6按仪表外壳的防护性能按仪表外壳的防护性能可分普通式、防尘式、气密式、防溅式、防水式、水密式和隔爆式等。
3.1.7按仪表防御外界磁场或电场的性能分类按仪表防御外界磁场或电场的性能可分为I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个等级。
各级仪表在外磁场或外电场的影响下，允许其指示值改变量如表3—3所示。
按仪表准确等级可分为七级。
仪表的准确度反映仪表的基本误差范围。
常用电工仪表的使用
(应在什么位置？)
注：不能带电测量电阻
测电阻时如何调零：
测量电阻时，如将两支表棒短接，调 “零欧姆”旋钮至最大，指针仍然达不 到0点，这种现象通常是由于表内电池电 压不足造成的，应换上新电池方能准确 测量
二、钳形电流表
钳形电流表分高、低压两种，用于在 不拆断线路的情况下直接测量线路中的电 流。其使用方法如下： （１） 使用钳形表时应注意钳形电流表的电 压等级，严禁用低压钳形表测量高电压回 路的电流。测量时应由两人操作，戴绝缘 手套，站在绝缘垫上，不得触及其它设备， 以防止短路或接地。 （２） 观测表计时，要特别注意保持头部与 带电部分的安全距离，人体任何部分与带 电体的距离不得小于钳形表的整个长度。
比较仪表
与 标 准 器 比 较 ， QJ—23电桥 读 取 二 者 的 比 QJ---47 万 用 电 值 桥 模拟量转换成 数字量直接显 示 PZ8数字电压表 Im2215 数 字 万 用表
数字仪表
按准确度等级、使用环境、防护性能、 工作原理等又可分为以下几种：
• • • • 按准确度等级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、 5.0七级 按使用环境：A、A1、B、B1、C五组 按外壳的防护性能：普通、防尘、防溅、防 水、气密、隔爆等 按防外界磁、电场的影响性能：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ四等 按使用方式：安装式、携带式 按工作原理分：磁电系、电磁系、电动系、 感应系、静电系、振簧系等
四、感应系仪表工作原理
仪表在电源电压的作用下，其电压线圈中的电 流产生磁通，穿过铝盘并且在在铝盘中感应涡流1， 电流线圈由于负载电流的作用，在铁芯中建立交 变磁通，两次穿过铝盘，且在铝盘的两处感应出 涡流2，在这样的相互作用下，铝盘产生了旋转力 矩，总的转动力矩的平均值与电路的有功功率成 正比，铝盘转动时切割永久磁铁的磁力线产生涡 流，这个涡流与磁场作用产生制动力矩，使得铝 盘匀速旋转。
电工常用仪表及电力安全工器具使用
c测电阻时，不能带电测量。因为测量电阻时，万用表由 内部电池供电，如果带电测量则相当于接入一个额外的电 源，可能损坏表头。
d用毕，应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。 e测量电流与电压不能旋错档位。如果误将电阻档或电流
档去测电压，就极易烧坏电表。万用表不用时，最好将档 位旋至交流电压最高档，避免因使用不当而损坏。
表头：它是一只高灵敏度的磁电式直流电 流表，万用表的主要性能指标基本上取决 于表头的性能
测量电路：测量线路是用来把各种被测量 转换到适合表头测量的微小直流电流的电 路，它由电阻、半导体元件及电池组成。
转换开关等 ：其作用是用来选择各种不同 的测量线路，以满足不同种类和不同量程 的测量要求 。
4.数字式万用表
兆欧表
1.兆欧表的工作原理 兆欧表的工作原理如图3-7所示。被测电阻RX接于兆欧表测量端子
“线端”L与“地端”E之间。摇动手柄，直流发电机输出直流电流。 线圈1、电阻R1和被测电阻RX串联，线圈2和电阻R2串联，然后两条 电路并联后接于发电机电压U上。设线圈1电阻为r1，线圈2电阻为r2， 则两个线圈上电流分别是： I1＝I2＝两式相除得 ＝ 式中r1、r2、R1和R2为定值，RX为变量，所以改变RX会引起比值I1∕I2 的变化。 由于线圈1与线圈2绕向相反，流入电流I1和I2后在永久磁场作用下， 在两个线圈上分别产生两个方向相反的转距T1和T2，由于气隙磁场不 均匀，因此T1和T2既与对应的电流成正比又与其线圈所处的角度有关。 当T1≠T2时指针发生偏转，直到T1＝T2时，指针停止。指针偏转的角 度只决定于I1和I2的比值，此时指针所指的是刻度盘上显示的被测设 备的绝缘电阻值。
f测量直流电压和电流时，要注意正负极性，不要接错。 如发现指针反转，应立即调换表棒，以免损坏指针及表头。
电工仪表的使用常见仪表及基础知识
仪表的转动转矩
通入直流时，T=k1I1I2
通入交流时，
F
T=k1I1I2cos
可动线圈
F
固定线圈
i1和i2的 有效值
i1和i2之间 的相位差
仪表的转动转矩 通入直流时，T=k1I1I2
通入交流时，T=k1I1I2cos
弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比，即 弹簧的阻转矩 TC = k2
即当指T 针= T的C偏时转，角可动部=分kI停1I止2 （转动直，流）
2. 工作原理 线圈通入电流 I 磁场 固定和可动铁片均被磁
化(同一端的极性是相同的)可动片因受斥力而带 动指针转动，
仪表的转动转矩 T = k I ²
弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角 成正比，即 弹簧的阻转矩 TC = k2
当 T = TC 时，可动部分停止转动，
即指针的偏转角
k1
I2
kI2
交流为 有效值
第13章 电工仪表的使用
常见仪表及基础知识 第1节 电流及电压表
第2节 功率表 第3节 万用表 、兆欧表
电工仪表的应用
电工仪表的应用
常见仪表——电压表
电流表
功率表
频率表
功率因数表
万用表
兆欧表
整步表（同步表）
同步表
电工测量仪表的基础知识
•电工仪表是实现电工测量过程所需工具的 总称。
按准确度:可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0共7个等 级 。0.1级表示测量的最大绝对误差为表量程的±0.1%，以此 类推。
电工仪表的误差和准确度
准确度:是指测量结果（简称示值）与被测量真实值（简称真值 ）间相接近的程度，是测量结果准确程度的量度。
1.2电工仪表分类和原理
《电工技术》教案（2016～2017学年第1学期）适用机电一体化专业院系（部）_______机电系________ 班级_____17机电航空__ _ 教师________ 李丽___教案首页教学设计教学内容【复习导入】实验课上，在实际测量时，无论哪种电工仪表，也不论其质量多高，它的测量结果与被测量的实际值之间总会存在一定的差值。
今天，我们来分析产生误差的原因和表示方法。
【告知目的】常用电工测量仪表的结构、工作原理、选择及使用方法，电工测量方的选择，测量数据的处理等。
通过本课程的学习，可以获得合理运用电工测量的方法，掌握正确选择和使用常用电工测量仪表的基本技能。
【知识链接】一、常用电工仪表的分类1、概念：用来测量各种电量、磁量及电路参数的仪器、仪表统称为电工仪表。
2、分类：电工仪表按结构和用途的不同，分以下三类1）指示仪表：能将被测量转换为仪表可支部分的机械偏转角，并通过指示器直接显示出被测量的大小，故又称为直读式仪表。
⑴按工作原理分类：主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。
⑵按使用方法分类：有安装式、便携式两种。
⑶按被测量的名称分类：有电流表、电压表、功率表、电能表、频率表、相位表、万用表等。
⑷按准确度等级分类：有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共七级。
⑸按使用条件分类：有A、B、C三组类型的仪表。
⑹按被测电流种类分类：有直流仪表、交流仪表以及交、直流两用仪表三类。
2）比较仪表：又分直流比较仪表和交流比较仪表两大类。
3）数字仪表：常用的有数字式电压表、数字式万用表、数字式频率表等。
二、电工指示仪表的型号1、安装式指示仪表型号的组成及含义2、便携式指示仪表型号的编制规则由于便携式仪表不是固定安装在开关板上的，故不需要形状、代号。
例：型号T19-A，表示一块设计序号为19的便携式电磁系电流表。
三、仪表的误差及分类根据产生误差的原因，仪表误差分两类1、基本误差：指仪表在正常工作条件下，由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差叫基本误差。
常用电工仪表的使用和维护
四、使用规则
1、电流表要与用电器串联在电路中 2、电流表要从“+”进“-”出 3、被测电流不要超过电流表的量程 4、决不允许不经过用电器而把电流表直接
接在电源的两极。（电流表内阻小，相当 于一根掉线）
五、使用步骤
四个字 “调、选、连、读” 调：调零，及校零。用平口改锥调整调零按钮。 选：选用量程，可以先试触一下（速度要快），
测量值。
即: 阻值=刻度值Ｘ倍率 如：倍率为10,刻度值是15,则阻 值为150欧姆。
三、测量电阻:
（一）、测量前的准备：
1、上好电池。
注意电池正负极
2、插好表笔。
“－”：黑；“＋”：红
3、机械调零：
观察：请同学们观察自己的万 用表指针是否指在左边无穷大
处位置(视线垂直)。如果没有， 则进行调节。 调节过程：将万用表水平放置，调节机械调零旋钮量绝缘电阻时，一般只用“L”和“E”端，但在 测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严 重时，就要使用“G”端，并将“G”端接屏蔽层或外壳。 线路接好后，可按顺时针方向转动摇把，摇动的速 度应由慢而快，当转速达到每分钟120转左右时 （ZC-25型），保持匀速转动，1分钟后读数，并且 要边摇边读数，不能停下来读数。
四、指针式使用方法
c欧姆调零。测量电阻之前，应将2个表笔 短接，同时调节“欧姆（电气）调零旋钮”， 使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。 如果指针不能调到零位，说明电池电压不 足或仪表内部有问题。并且每换一次倍率 挡，都要再次进行欧姆调零，以保证测量 准确。
d读数：表头的读数乘以倍率，就是所测电 阻的电阻值。
快），若指针明显不动，则换小量程表。若 指针摆动角度比较大，则换大量程表。一般 指针在表盘中间左右，读数比较合适。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.常用电工仪表的分类
电气测量指示仪表种类繁多，分类方法也很多，了解电气渊量指示式仪表的分类，有助于认识它们所具有的特性，对学习电气测金指示式仪表的概况有一定的帮助。
下面介绍几种常见的电气测量指示仪表的分类方法。
(1)按工作原理分有磁电系、电磁系、感应系、静电系等。
(2)按被侧电量的名称分有电流表(安培表、毫安表和微安表)、电压表(伏特表、毫伏表)、功率表、电能表、功率因数表、频率表、兆欧表以及其他多种用途的仪表，如万用表等。
(3)按被测电流的种类分有直流表、交流表、交直流两用表。
(4)按使用方式分有开关式与便携式仪表。
开关板式仪表通常固定安装在开关板或某一装置.七，一般误差较大，价格也较低，适用于一般工业测量。
便携式仪表误差较小(准确度较高)，价格较贵，适于实验室适用。
(5)按仪表的准确度分有0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0共七个等级。
此外.按仪表对电磁场的防御能力可分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四级;按仪表使用条件分为A,B,C三组。
2.电工仪表的基本组成和工作原理
电工指示仪表的基本工作原理都是将被测电量或非电量变换成指示仪表活动部分的偏转角位移量。
被测量往往不能直接加到测量机构上，一般需要将被测量转换成测量机构可以测量的过渡量.这个把被测量装换为过渡量的组成部分叫测量线路。
把过渡量按某一关系转换成偏转角的机构叫测量机构。
测量机构有活动部分和固定部分组成，它是仪表的核心。
如图A1所示，电工指示仪表一般有测量线路和测量机构这两个部分组成。
测量机构的主要作用是产生使仪表的指示器偏转的转动力矩，以及使指示器保持平衡和迅速稳定的反作用力矩及阻尼力矩。
测量线路把被测电量或非电量转换为测量机构能直接测量的电量时，测量机构活动部分在偏转力矩的作用下偏转。
同时测量机构产生反作用力矩的部件所产生的反作用力矩也作用在活动部件上，当转动力矩与反作用力矩相等时，可动部分便停止下来。
由于可动部分具有惯性，以至于其达到平衡时不能迅速停止下来，而是在平衡位置附近来回摆动。
测量机构中的阻尼装笠产生的阻尼力矩使指针迅速停止在平衡位置上，指出被测量的大小，这也就是电工指示仪表的基本工作原理。