电工基础学习必备

200mV,2V,20V,200V,1000V。
2016 （2）交流电压分为五档: 200mV,2V,20V,200V,750V。 （3）直流电流分为五档:
200V,2 mA,20mA,200mA,10A。 （4）交流电流分为五档:
200V,2 mA,20mA,200mA,10A。 （5）电阻分为六档:
U0
R0
式中：R0 —— 测量机构的电阻 RV —— 倍压器的电阻
由 U R0 RV
U0
R0
可得，串联电阻
RV

R0
(
U U0
1)
可知，需扩大的量程愈大，则串联电阻应愈大。
例: 有一电压表，其量程为50V，内阻为2000 。 今欲使其量程扩大到300V，问还需串联多大电阻 的倍压器？
1
电流
电流表 毫安表
A
mA
2 3
电压 电功率
电压表
V
2016 千伏表
kV
功率表
W
千瓦表
kW
4
电能
电度表
kWh
5
相位差
相位表

6
频率
频率表
f
7
电阻
欧姆表 兆欧表

M
2.按照工作原理分类
型 式 符 号 被测量的种类
磁电式
电流、电压、 电阻
电流的种类与频率 直流
整流式 电磁式
2016 电流、电压
工频和较高频率的交 流
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
I

kI
k2
结论: 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。
仪表的标度尺上作均匀刻度。
3. 阻尼作用的产生 当线圈通入电流而发生偏转时，铝框切割磁通，
在框内感应出电流，其电流再与磁场作用，产生与 转动方向相反的制动力，于是可转动部分受到阻尼 作用，快速停止在平衡位置。
4.用途
测量直流电压、直流电流及电阻。
以上。
1.25 γ 40 40 100% 3.1%
电工测量仪表上的几种符号
符号
~ ~
3 ~ 或 ~~
2 kV 或¬ 或 60 °
意义 直流 交流
2016 交直流
三相交流 仪表绝缘试验电压2000V 仪表直立放置 仪表水平放置 仪表倾斜60°度放置
134.2 电工测量仪表的型式
200,2k ,20k ,200k,2M ,20M
2.面板说明 显示器
电源开关 转换开关
POWER
OFF ON
Ω
D C
V
ACV
hFE
B
C
E
hFE
D C A
A C A
晶体管 插孔
输入 插座
10A
mA
COM
V·Ω
DT-830型万用表的面板图
(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（ 3 1 ）。最大指示为
目前我国直读式电工测量仪表按照准确度分为 0.1, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.5, 5.0七级。
准确度较高（0.1， 0.2， 0.5）的仪表常用来进行 精密测量或校正其他仪表。
例：一准确度为2.5级的电压表，其最大量程为50V，
则可能产生的最大基本误差为
U γ Um 2.5% 50 1.25V
13.5 万用表
机械零 位调整
4 15 A-V-Ω
转换开关
Ω
×10×100 ×1
×1k ×10k
μA 50
1
500
5
– + 5
25 V
100
mA
50
500
10
100
500 500
V～
MF-30型万用表的面板图
零欧姆 调整
14.5.2数字式万用表
2016
13.5.2数字式万用表
今以DT-830型数字万用表为例来说明它的测量 范围和使用方法。 1. 测量范围 （1）直流电压分为五档:
平衡在一定的位置。 3）阻尼器
能产生制动力（阻尼力）的装置，使仪表可动部 分能迅速静止在平衡位置。
13.2 电工测量仪表的型式
13.2.1 磁电式仪表
1. 结构
(1) 固定部分
马蹄形永久磁 铁、极掌NS及圆 柱形铁心等。
指针
(2) 可动部分 铝框及线圈，两
根半轴O和O，螺 旋弹簧及指针。
O' 线圈
正常情况下, 可认为最大基本误差是不变的, 所
以被测量值比满标值愈小，则相对测量误差就愈大。
2016 如在用选上用述仪电表压表来测量实际值为10V的电压时，
相测对的般的满量误量 应 值 标实差程 使 超 值际为时 被 过 的值， 测 仪 一γ为一 量 表 半1040V的110.电25压时10，0%相对 误1差2.5为%
5.优点： 刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗
电能量小；受外界磁场影响小。 缺点： 只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。
13.2.2 电磁式仪表 1. 结构
主要部分是固定的圆形线圈、线圈内部有固 定的铁片、固定在转轴上的可动铁片。
3
2016
圆形线圈 固定铁片 可动铁片
小室 推斥式电磁式仪表
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
பைடு நூலகம்
当 T = TC 时，可动部分停止转动，
即指针的偏转角


k1
测量电阻时，需接 入电池，被测电阻愈
1.7k R +A-
（调零）
小，电流愈大，则指
针偏转的角度愈大。
100
2016 10
注意： (1) 测量前应先将“+”、 -
-1.5+V +
“-”两端短接，看指
测量电阻的原理电路
针是否指在零，否则
应调节调零电位器 （图中 1.7k电阻） 进行校正。
(2) 绝对不能在带电线路 上测量电阻。用毕应将转 换开关转到高电压档。
电流、电压
直流和工频交流
电动式
电流、电压、电 功率、功率因数、
电能量
直流及工频与较高频 率的交流
3. 按照电流的种类分类（见上表）
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
准确度是根据仪表的相对额定误差来分级的。
相对额定误差
最大基本误差
2016 A 100% Am 仪表的最大量程（满标值）
1

0.1005Ω
I0
0.005
13.4 电压的测量
测量直流电压通常用磁电式电压表，测量交流电 流通常用电磁式电压表。
电压表应并联在被测电路两端，表的内阻要很高。
+
负
U
V载
–
2016 +
U
+ U–0
R0
负 载
–
RV
若要扩大电压表的量程，可在测量机构上串联
一个倍压电阻 RV 。
U R0 RV
- A+ R
2016
RA
RV1 RV2 RV3
5V
25V
1V
-
+
测量直流电压的原理电路
3.交流电压的测量 磁电式仪表只能测
量直流，如果要测量 交流，需加整流元件， 如图中D1和D2。
正半周时，电流流经 D1和部分电流流经微 安表流出。
600
D1
R +A-
D2
RV1 RV2 100V
10V
1.电工测量仪表的结构简单，使用方便，并有 足够的精确度。
2.电工测量仪表可以灵活地安装在需要进行测 量的地方，并可实现自动记录。
3.电工测量仪表可实现远距离的测量问题。
4.能利用电工测量的方法对非电量进行测量。
13.1 电工测量仪表的分类
1.按照被测量的种类分类
次 序 被测量的种类 仪表名称 符 号
第13章 电工测量
13.1 电工测量仪表的分类
13.2 电工测量仪表的型式
13.3 电流的测量 13.4 电压的测量 13.5 万用表
2016
13.6 功率的测量
13.7 兆欧表
13.8 用电桥测量电阻、电容与电感
13.9 非电量的电测法
第13章 电工测量
本章要求：
1. 了解常用电工测量仪表的结构和工作原理。
位置，就改变了分流
器的电阻，从而改变
-
+
了电流的量程。量程
测量直流电流的原理电路 愈大，分流器电阻愈
小。
13.5 万用表
13.5.1磁电式万用表 用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等
2. 直流电压的测量
RV1~ RV3构成倍压器 电阻，改变转换开关 的位置，就改变了倍 压器的电阻，从而改 变了电压的量程。量 程愈大，倍压器电阻 愈大。
2016 2. 掌握常用电工测量仪表的使用方法。
3. 了解电桥测量电阻、电容和电感的方法。 4. 了解常用非电量的电测法。
第13章 电工测量
电路中的各个物理量（如电压、电流、功率、 电能及电路参数等）的大小，除用分析与计算的方 法外，常用电工测量仪表去测量。
2016 电工测量技术的应用主要有以下优点：
弹簧被扭紧而产生阻转矩TC。
F
弹簧的TC与指针的偏转角成正比，
即
TC= k2
当弹簧的阻转矩T与线圈受到的转矩TC达到平 衡时，可动部分停止转动，此时有
T = TC
当弹簧阻转矩与转动转矩达到平衡即TC= T 时，
可转动部分便停止转动， T = k1I ， TC= k2 。
即指针的偏转角
α

k1
2016
N
S
I
永久磁铁 O
螺旋弹簧
I
圆柱形 铁心
极掌与铁心之间的空气隙的长度是均匀的，其中 产生均匀的辐射方向的磁场。
2. 工作原理 (1) 转动转矩T 的产生
线圈通入电流 I 电磁力 F 线圈受到转矩 T
线圈和指针转动，
F
线圈受到的转矩 T = k1I
(2) 阻转矩TC的产生
N
S
在线圈和指针转动时，螺旋
直读式仪表测量各种电量的基本原理 利用仪表中通入电流后产生电磁作用，使可动部分
受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有 T=f (I)
直读式仪表的基本组成部分
2016 1）产生转动转矩 T 的部分 使仪表可动部分受到转矩而发生转动。
2）产生阻转矩TC 的部分 当阻转矩TC等于转动转矩T 时，仪表可动部分
13.3 电流的测量
测量直流电流通常用磁电式电流表，测量交流 电流通常用电磁式电流表。
电流表应串联在电路中，电流表的内阻要很小。
I A
负 载
I R0 I0
2016负
RA
载
若要扩大电流表的量程，可在测量机构上并联一
个分流电阻 RA 。
I0

R0 R0 RA
I
式中：R0 —— 测量机构的电阻 RA—— 分流器的电阻
解:
RV

R0
(
U U0

1)

2000

(
300 50

1)

10kΩ
13.5 万用表
13.5.1 磁电式万用表 用来测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等
1.直流电流的测量
直流调整
- A +
R
RA1 5R0mA2ARA53mARA4 RA5
0.5mA
500mA
50A
2016 电位器 RA1~ RA5是分流器电 阻，改变转换开关的
2016 -
+
测量交流电压的原理电路
负半周时，电流直接流经D2从“+”端流出。 可见，通过微安表的是半波电流，读数应为该电流的 平均值。为此，加一交流调整电位器（图中600），
用来改变表盘刻度；指示读数被折换为正弦电压有效 值。普通万用表只适合测量频率为45~1000Hz的电压。
4. 电阻的测量
由
I0

RA R0 RA
I
可得，分流电阻
RA
R0 I 1
I0
可知，需扩大的量程愈大，则分流电阻应愈小。
例: 有一磁电式电流表，当无分流器时，表头的满 标值电流为5mA，表头电阻为20 。今欲使其量程 （满标值）为1A，问分流器的电阻应为多大？
解 : RA
R0 I 1
20 1

当 T = TC 时，可动部分停止转动，
即指针的偏转角 = kI1I2 （直流）
= kI1I2 cos （交流）
结论: 指针偏转的角度与两个电流 (对交流为有效值)的乘积成正比。
i1和i2之间 的相位差
3. 用途 测量交直流电压、电流及功率。
4. 优点：可用于交直流；准确度较高。 缺点：受外界磁场影响大；不能承受较大过载。
较大的电流；允许较大的过载。 缺点： 刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡
流（测量交流时）的影响，因此准确度不高。
13.2.3 电动式仪表 1. 结构
有两个线圈：固定线圈和可动线圈。可动线圈 与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。
螺旋弹簧 空气阻尼器
产生阻尼力
2016 固定线圈
可动线圈
2. 工作原理 固定线圈中的电流 I1 ( i1 ) 磁场 可动线圈中的电流 I2 ( i2 )与磁场相互作用电磁 力 F 线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，
I2

kI 2
交流为 有效值
k2
结论: 指针偏转的角度与直流电流或交流电流 有效值的平方成正比。
因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方 成正比，所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。
与轴相联的活塞在小室中移动产生阻尼力 空气阻尼器。
3. 用途 测量交流电压、交流电流。
4. 优点： 构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量