电工技能与实训教案四常用电工仪表

项目二常用电工仪表

一、教学目标

1、知识目标：让学生能对常用电工仪表符号识别与选用、指针式数字式万用表、兆欧

表的基本使用。

2、能力目标：能熟练应用万用表测量基本的物理量。

3、德育目标：培养学生正确使用基本的电工仪表，养成良好的使用习惯。

二、教学方法：讲授、实训

三、教学重难点：指针式、数字式万用表的使用、兆欧表的基本应用。

四、教具：指针式、数字式万用表、兆欧表等。

五、教学内容及过程：

在电工技术中经常测量的电量主要有电流、电压、电阻、电能、电功率和功率因数等，测量这些电量所使用的仪器仪表统称为电工仪表。在实际电气测量工作中，必须要了解电工仪表的分类、基本用途、性能特点，以便合理地选择仪表，还必须掌握电工仪表的使用方法和电气测量的操作技能，以获得正确的测量结果。本项目主要进行电工仪表识别与选用以及万用表、兆欧表、接地电阻表、直流电桥的操作使用等项技能训练。

任务1 仪表符号识别与选用训练

1．指示仪表分类

电工仪表的种类繁多．归纳起来可分为两大类：即直读式电工仪表和比较式电工仪表。在直读式仪表中按指示方式又分有指示仪表和数字仪表。虽然它们的结构原理不同，但测量使用方法是相似的。在此主要介绍直读式指示仪表。

指示仪表是最常见的一种电工仪表，其特点是把被测电量转换为可动部分的角位移，根据可动部分的指针在标尺刻度上的位置，直接读出被测量的数值。常用指示仪表又可按以下六种方法分类：

（1）按仪表使用方式分类：可分为安装式仪表和可携式仪表。

安装式仪表是指在发电厂、变电站、配电室的开关板上以及各种小型电气设备上所使用的固定安装的仪表。

可携式仪表是指在科学研究、教学实验、工矿企业的实验室和生产工序中所使用的非固

定安装的仪表。

（2）按仪表测量的量分类：可分为电流表、电压表、功率表、电度表、欧姆表、兆欧表等。（3）按仪表工作原理分类：可分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系等。

（4）按仪表防护性能分类可分为普通型、防尘型、防溅型、防水型、水密型、气密型、隔爆型等七种形式。

（5）按仪表精度等级分类可分为0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级。

仪表精度等级的百分数又叫做仪表的基本误差。仪表可能产生的绝对误差等于精度等级的百分数乘以仪表的量程。

（6）按被测物理量性质分类，可分为直流电表、交流电表和交直流电表。交流电表一般都是按正弦交流电的有效值标度的。

2．电工仪表的型号

电工仪表的型号是按规定的编号规则编制的，它可以反映出仪表的用途和工作原理。不同结构形式的仪表规定有不同的编号规则。

安装式仪表的型号一般是由形状代号、系列代号、设计序号、用途代号组成。形状代号有两位：第一位代表仪表面板的最大尺寸，第二位代表仪表的外壳尺寸。系列代号（见表4.2中的代号）是表示仪表的工作原理。用途代号（见表4.1中的仪表符号）表示测量的量。例如，44C2—A型电流表，其中“44”为形状代号，表示面板和外壳为40mm，“C”表示磁电系仪表，“2”为设计序号，“A”表示测量电流。

可携式仪表的型号除了不用形状代号外，其他部分与安装式仪表相同。例如，T62—V 型电压表，其中“T”表示电磁系仪表，“62”为设计序号，V表示测量电压。

电度表的型号与可携式仪表基本相同，只是在型号前再加一个“D”。例如，“DD”表示单相电度表，“DT”表示三相电度表，“DS”表示有功电度表，“DX”表示无功电度表。在使用电工仪表进行测量时，为了保证测量精度，减小测量误差，应合理选择仪表的结构类型、测量范围、精度等级、仪表内阻等，同时还须采用正确的测量方法。

3．仪表类型的选择

被测电量可分为直流电量和交流电量，交流电量中又分有正弦量和非正弦量。在电力工程中涉及到的交流电，大多数是工频（50 Hz）正弦交流电。

对于直流电量的测量，广泛选用磁电系仪表。对于正弦交流电量的测量，可选用电磁系或电动系仪表。一般交流电表都是按正弦交流电的有效值刻度的，若要测量正弦交流电的平均值、峰值、峰-峰值或非正弦交流电，则需要进行换算或使用专门刻度的仪表。

4．仪表精度的选择

从提高测量准确度的角度出发，仪表的精确度越高越好。但精确度高的仪表对工作环境条件的要求严格，仪表的成本也高，所以仪表精确度的选择，要从测量的实际需要出发，既要满足测量要求，又要本着节约的原则。

通常0.1级和0.2级仪表用做标准仪表或在精密测量时选用，0.5级和1.0级仪表作为实验室测量选用，1.5级、2.5级和5.0级仪表可在一般工程测量中选用。

5．仪表量程的选择

仪表的准确度只有在合理的量程下才能发挥作用，这在指示仪表中具有普遍意义。由于测量误差与仪表的量程有关，如果仪表的量程选择得不合理，标尺刻度得不到充分利用，即使仪表本身的准确度很高，测量误差也会很大。

为了充分利用仪表的准确度，应尽量按使用标尺的后1/4段的原则选择仪表的量程。此段上的测量误差基本上等于仪表的精度等级，而在标尺中间位置上的测量误差为仪表准确度的2倍。应尽量避免使用标尺的前1/4段，但要保证仪表的量程大于被测量的最大值。6．仪表内阻的选择

仪表的内阻是指仪表两端子间的等效电阻，它反映了仪表本身消耗的功率大小，测量时会影响电路的工作状态。选择仪表时，须根据被测对象阻抗大小来选择仪表内阻，否则会给测量结果带来很大误差。

为了使仪表接入测量电路后不至于改变原来电路的工作状态，要求电流表或功率表的电流线圈内阻尽量小些，并且量程越大，内阻应越小。电压表或功率表的电压线圈内阻要尽量大些，并且量程越大，内阻应越大。

选择仪表时，对仪表的类型、精度、量程、内阻等的选择要综合考虑，特别要考虑引起较大误差的因素。除此之外，还应考虑仪表的使用环境和工作条件，在国家标准中，对仪表的使用环境和工作条件做了具体的规定，仪表必须在规定的工作条件下使用。

任务2 万用表的测量使用训练