电工常用测量仪表培训
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电工常用测量仪表培训
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熟悉电工仪表的基本知识； 掌握电工仪表的测量方法 ； 能够按照需要测量相关的电气参数。 培养学生的动手能力
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电工仪表的工作原理和操作方法 电工仪表的操作方法
3
电工测量的基本知识
1.1 常用名词术语 电工仪表与电气测量常用名词术语见表1-1。
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表 1-1 电工仪表与电气测量常用名词术语
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1.2 常用电工仪表的种类、特点及用途 ⑴电工仪表概述 电气设备的安装、调试及检修过程中，要借助各种电工仪器仪 表对电流、电压、电阻、电能、电功率等进行测量，称之为电工 测量。
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⑵电工仪表的分类 电工仪表的种类繁多，分类方法也各有不同。 按照电工仪表的结构和用途，大体上可以分为以下五类：
a. 指示仪表类：直接从仪表指示的读数来确定被测量的大小。 b. 比较仪器类：需在测量过程中将被测量与某一标准量比
相位表 频率表 欧姆表、兆欧表
被测量的种类
直流电流、电压
交流电流、电压、功率
直流电量或交流电量
三相交流电流、电压、功率
电流
电压
功率
电能量
相位差
频率
12
电阻、绝缘电阻
工作 原理
准确度 等级
绝缘等级
工作 位置
端钮
1.0
1.5
2kV
→ ↑ ∠60° + － ±或 ┴或┴
磁电式仪表 电磁式仪表 电动式仪表
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1.3 测量的准确性及误差分析 1. 绝对误差和相对误差
绝对误差是指仪表的指示值与被测量的实际值之间的差值。 相对误差是指绝对误差和被测量的实际值之比的百分数值。 2. 仪表的准确度 规定以最大的引用误差表示仪表的准确度，即
K Am 100%
14
Am
表1-2 仪表的准确度和基本误差
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3. 测量的准确性 衡量测量的准确性， 通常采用相对误差表示， 即
⑷按使用方式分类，有安装式仪表和可携式仪表。 ⑸按仪表的准确度分类，指示仪表的准确度可分为 0.1、 0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。 仪表的级别即仪表准 确度的等级。
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⑹按使用环境条件分类，指示仪表可分为 A、 B、 C三组。 A组：工作环境为0～+40℃，相对湿度在85%以下。 B组：工作环境为-20～+50℃，相对湿度在85%以下。 C组：工作环境为-40～+60℃，相对湿度在98%以下。
A 100%
A0
式中，ΔA为绝对误差，即仪表的指示值与被测量实 际值之差；A0为被测量实际值。
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电气参数的测量
2.1 测量仪表的结构及工作原理 1.磁电式仪表的工作原理 磁电式仪表的结构如图2.1所示。 磁电式仪表的工作原理是永久磁铁的磁场与通有直流电流的 可动线圈相互作用而产生偏转力矩，使可动线圈发生偏转。
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永久磁铁 可动线圈
极靴 指针
轴
圆柱铁心
游丝 调零螺丝
平衡重物
调零导杆
18
图 2.1 磁电式仪表的结构
⑴磁电式仪表有以下优点：标度均匀, 灵敏度和准确度较高, 读数 受外界磁场的影响小。
⑵磁电式仪表的缺点如下：表头本身只能用来测量直流量（当采用 整流装置后也可用来测量交流量），过载能力差。
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较后才能确定其大小。
7
c.数字式仪表类：直接以数字形式显示测量结果，如数字 万用表、数字频率计。
d.记录仪表和示波器类：如X-Y记录仪、光线示波器。 e.扩大量程装置和变换器：如分流器、附加电阻、电流互 感器、电压互感器。
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常用的指示仪表可按以下方法分类： ⑴按仪表的工作原理分类，主要有电磁式、电动式和磁电
⑶使用磁电式仪表的注意事项有：测量时，电流表要串联在被测的 支路中，电压表要并联在被测电路中； 使用直流表，电流必须从 “+”极性端进入，否则指针将反向偏转; 一般的直流电表不能用 来测量交流电，仪表误接交流电时，指针虽无指示，但可动线圈 内仍有电流通过，若电流过大，将损坏仪表; 磁电式仪表过载能 力较低，注意不要过载。
空气阻尼器
22
图 2.2 电磁式仪表的结构
3. 电动式仪表的工作原理 电动式仪表的结构如图2.3所示。 电动式仪表的工作原理是: 仪表由固定线圈（电流线圈与负
载串联，以反映负载电流）和可动线圈（电压线圈串联一定的附 加电阻后与负载并联，以反映负载电压）所组成，当它们通有电 流后，由于载流导体磁场间的相互作用而产生转动力矩使活动线 圈偏转，当转动力矩与弹簧反作用力矩平衡时, 便获得读数。
式指示仪表，其他还有感应式、振动式、热电式、热线式、静电 式、整流式、光电式和电解式等类型的指示仪表。
⑵按测量对象的种类分类，主要有电流表（又分安培表、 毫安表、微安表）、电压表（又分为伏特表、 毫伏表等）、功率 表、频率表、欧姆表、电度表等。
9
⑶按被测电流种类分类，有直流仪表、交流仪表、交直流两 用仪表。
整流式仪表
感应式仪表
1.0 级电表 1.5 级电表 绝缘强度试验电压 仪表水平放置 仪表垂直放置 仪表倾斜 60°放置
正端钮 负端钮 公共端钮 接地端钮
电流、电压、电阻 电流、电压
电流、电压、电功率、功率因数、 电能量
电流、电压 电功率、电能量 以标尺量限的百分数表示 以指示值的百分数表示 表示仪表绝缘经过 2kV 耐压试验
⑺按对外界磁场的防御能力分类，指示仪表有Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ4个等级。
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常用电工仪表的符号和意义
分类 电流 种类
测量 对象
符号 － ～ ～ 或 3～
A mA uA V kV ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ kW
k W · h
V
f Ω MΩ
名称 直流电表 交流电表 交直流两用表 三相交流电表 安培表、毫安表、微安表 伏特表、千伏表 瓦特表、千瓦表 千瓦时表
23
指针 游丝
固定线圈 可动线圈
空气阻尼器 24
图 2.3 电动式仪表的结构
⑴电动式仪表的优点：适用于交直流测量, 灵敏度和准确度比用于 交流的其他仪表高, 可用来测量非正弦量的有效值。
⑵电动式仪表的缺点：标度不均匀, 过载能力差, 读数受外磁场影 响大。
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指针式万用表
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2. 电磁式仪表的工作原理 电磁式仪表的结构如图2.2所示。 ⑴电磁式仪表有以下优点：适用于交直流测量, 过载能力强,
可无需辅助设备而直接测量大电流，可用来测量非正弦量的有效 值。
⑵电磁式仪表的缺点如下：标度不均匀, 准确度不高, 读数受 外磁场影响。
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平衡重物 调零螺丝
固定线圈
固定铁片 可动铁片
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熟悉电工仪表的基本知识； 掌握电工仪表的测量方法 ； 能够按照需要测量相关的电气参数。 培养学生的动手能力
2
电工仪表的工作原理和操作方法 电工仪表的操作方法
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电工测量的基本知识
1.1 常用名词术语 电工仪表与电气测量常用名词术语见表1-1。
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表 1-1 电工仪表与电气测量常用名词术语
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1.2 常用电工仪表的种类、特点及用途 ⑴电工仪表概述 电气设备的安装、调试及检修过程中，要借助各种电工仪器仪 表对电流、电压、电阻、电能、电功率等进行测量，称之为电工 测量。
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⑵电工仪表的分类 电工仪表的种类繁多，分类方法也各有不同。 按照电工仪表的结构和用途，大体上可以分为以下五类：
a. 指示仪表类：直接从仪表指示的读数来确定被测量的大小。 b. 比较仪器类：需在测量过程中将被测量与某一标准量比
相位表 频率表 欧姆表、兆欧表
被测量的种类
直流电流、电压
交流电流、电压、功率
直流电量或交流电量
三相交流电流、电压、功率
电流
电压
功率
电能量
相位差
频率
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电阻、绝缘电阻
工作 原理
准确度 等级
绝缘等级
工作 位置
端钮
1.0
1.5
2kV
→ ↑ ∠60° + － ±或 ┴或┴
磁电式仪表 电磁式仪表 电动式仪表
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1.3 测量的准确性及误差分析 1. 绝对误差和相对误差
绝对误差是指仪表的指示值与被测量的实际值之间的差值。 相对误差是指绝对误差和被测量的实际值之比的百分数值。 2. 仪表的准确度 规定以最大的引用误差表示仪表的准确度，即
K Am 100%
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Am
表1-2 仪表的准确度和基本误差
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3. 测量的准确性 衡量测量的准确性， 通常采用相对误差表示， 即
⑷按使用方式分类，有安装式仪表和可携式仪表。 ⑸按仪表的准确度分类，指示仪表的准确度可分为 0.1、 0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。 仪表的级别即仪表准 确度的等级。
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⑹按使用环境条件分类，指示仪表可分为 A、 B、 C三组。 A组：工作环境为0～+40℃，相对湿度在85%以下。 B组：工作环境为-20～+50℃，相对湿度在85%以下。 C组：工作环境为-40～+60℃，相对湿度在98%以下。
A 100%
A0
式中，ΔA为绝对误差，即仪表的指示值与被测量实 际值之差；A0为被测量实际值。
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电气参数的测量
2.1 测量仪表的结构及工作原理 1.磁电式仪表的工作原理 磁电式仪表的结构如图2.1所示。 磁电式仪表的工作原理是永久磁铁的磁场与通有直流电流的 可动线圈相互作用而产生偏转力矩，使可动线圈发生偏转。
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永久磁铁 可动线圈
极靴 指针
轴
圆柱铁心
游丝 调零螺丝
平衡重物
调零导杆
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图 2.1 磁电式仪表的结构
⑴磁电式仪表有以下优点：标度均匀, 灵敏度和准确度较高, 读数 受外界磁场的影响小。
⑵磁电式仪表的缺点如下：表头本身只能用来测量直流量（当采用 整流装置后也可用来测量交流量），过载能力差。
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较后才能确定其大小。
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c.数字式仪表类：直接以数字形式显示测量结果，如数字 万用表、数字频率计。
d.记录仪表和示波器类：如X-Y记录仪、光线示波器。 e.扩大量程装置和变换器：如分流器、附加电阻、电流互 感器、电压互感器。
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常用的指示仪表可按以下方法分类： ⑴按仪表的工作原理分类，主要有电磁式、电动式和磁电
⑶使用磁电式仪表的注意事项有：测量时，电流表要串联在被测的 支路中，电压表要并联在被测电路中； 使用直流表，电流必须从 “+”极性端进入，否则指针将反向偏转; 一般的直流电表不能用 来测量交流电，仪表误接交流电时，指针虽无指示，但可动线圈 内仍有电流通过，若电流过大，将损坏仪表; 磁电式仪表过载能 力较低，注意不要过载。
空气阻尼器
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图 2.2 电磁式仪表的结构
3. 电动式仪表的工作原理 电动式仪表的结构如图2.3所示。 电动式仪表的工作原理是: 仪表由固定线圈（电流线圈与负
载串联，以反映负载电流）和可动线圈（电压线圈串联一定的附 加电阻后与负载并联，以反映负载电压）所组成，当它们通有电 流后，由于载流导体磁场间的相互作用而产生转动力矩使活动线 圈偏转，当转动力矩与弹簧反作用力矩平衡时, 便获得读数。
式指示仪表，其他还有感应式、振动式、热电式、热线式、静电 式、整流式、光电式和电解式等类型的指示仪表。
⑵按测量对象的种类分类，主要有电流表（又分安培表、 毫安表、微安表）、电压表（又分为伏特表、 毫伏表等）、功率 表、频率表、欧姆表、电度表等。
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⑶按被测电流种类分类，有直流仪表、交流仪表、交直流两 用仪表。
整流式仪表
感应式仪表
1.0 级电表 1.5 级电表 绝缘强度试验电压 仪表水平放置 仪表垂直放置 仪表倾斜 60°放置
正端钮 负端钮 公共端钮 接地端钮
电流、电压、电阻 电流、电压
电流、电压、电功率、功率因数、 电能量
电流、电压 电功率、电能量 以标尺量限的百分数表示 以指示值的百分数表示 表示仪表绝缘经过 2kV 耐压试验
⑺按对外界磁场的防御能力分类，指示仪表有Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ4个等级。
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常用电工仪表的符号和意义
分类 电流 种类
测量 对象
符号 － ～ ～ 或 3～
A mA uA V kV ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ kW
k W · h
V
f Ω MΩ
名称 直流电表 交流电表 交直流两用表 三相交流电表 安培表、毫安表、微安表 伏特表、千伏表 瓦特表、千瓦表 千瓦时表
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指针 游丝
固定线圈 可动线圈
空气阻尼器 24
图 2.3 电动式仪表的结构
⑴电动式仪表的优点：适用于交直流测量, 灵敏度和准确度比用于 交流的其他仪表高, 可用来测量非正弦量的有效值。
⑵电动式仪表的缺点：标度不均匀, 过载能力差, 读数受外磁场影 响大。
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指针式万用表
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2. 电磁式仪表的工作原理 电磁式仪表的结构如图2.2所示。 ⑴电磁式仪表有以下优点：适用于交直流测量, 过载能力强,
可无需辅助设备而直接测量大电流，可用来测量非正弦量的有效 值。
⑵电磁式仪表的缺点如下：标度不均匀, 准确度不高, 读数受 外磁场影响。
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平衡重物 调零螺丝
固定线圈
固定铁片 可动铁片