第一部分：电子技术第一章电子测量仪表电子技术人员使用许多不同类型的测量仪器。

一些工作需要精确测量面另一些工作只需粗略估计。

有些仪器被使用仅仅是确定线路是否完整。

最常用的测量测试仪表有：电压测试仪，电压表，欧姆表，连续性测试仪，兆欧表，瓦特表还有瓦特小时表。

所有测量电值的表基本上都是电流表。

他们测量或是比较通过他们的电流值。

这些仪表可以被校准并且设计了不同的量程，以便读出期望的数值。

1．1安全预防仪表的正确连接对于使用者的安全预防和仪表的正确维护是非常重要的。

仪表的结构和操作的基本知识能帮助使用者按安全工作程序来对他们正确连接和维护。

许多仪表被设计的只能用于直流或只能用于交流，而其它的则可交替使用。

注意：每种仪表只能用来测量符合设计要求的电流类型。

如果用在不正确的电流类型中可能对仪表有危险并且可能对使用者引起伤害。

许多仪表被设计成只能测量很低的数值，还有些能测量非常大的数值。

警告：仪表不允许超过它的额定最大值。

不允许被测的实际数值超过仪表最大允许值的要求再强调也不过分。

超过最大值对指针有伤害，有害于正确校准，并且在某种情况下能引起仪表爆炸造成对作用者的伤害。

许多仪表装备了过载保护。

然而，通常情况下电流大于仪表设计的限定仍然是危险的。

1．2基本仪表的结构和操作许多仪表是根据电磁相互作用的原理动作的。

这种相互作用是通过流过导体的电流引起的（导体放置在永久磁铁的磁极之间）。

这种类型的仪表专门适合于直流电。

不管什么时候电流流过导体，磁力总会围绕导体形成。

磁力是由在永久磁铁力的作用下起反应的电流引起。

这就引起指针的移动。

导体可以制成线圈，放置在永久磁铁磁极之间的枢钮（pivot中心）上。

线圈通过两个螺旋型弹簧连在仪器的端子上。

这些弹簧提供了与偏差成正比的恢复力。

当没有电流通过时，弹簧使指针回复到零。

表的量程被设计来指明被测量的电流值。

线圈的移动（或者是指针的偏移）与线圈的电流值成正比。

如果必须要测量一个大于线圈能安全负载的电流，仪表要包含旁路或者分流器。

分流器被容纳在仪表盒内或者连接到外部。

例子一个仪表被设计成最大量程是10A。

线圈能安全负载0。

001A，那分流器必须被设计成能负载9。

999A。

当时。

001A流过线圈时指针指示10A。

图1。

1（A）说明了一个永久磁铁类型仪表。

图1。

1（B）显示了一个外部分流器连接到仪表端子上。

永久磁铁类型仪表可以被用作安培表或者电压表。

当量程被设计成指示电流并且内阻保持最小时，这个表可以作为安培表用。

当量程被设计成指示电压，内阻相对高一些时，这个表可以用来测量电压值。

注意：不管如何设计，指针移动的距离取决于线圈的电流值。

为了让这类表用在交流电中，在设计时必须作微小的改动。

整流器可以把交流变成直流电。

整流器合并进仪表中并且量程要指示出正确的交流电压值。

整流器类型的仪表不能用于直流电中并且它一般被设计成电压表。

如图1。

2，电测力计是另一种能用于交流电的既能作安培表也能作电压表的仪器。

它由两个固定线圈和一个移动线圈构成。

这三个线圈通过两个螺旋型弹簧串联在一起。

这个弹簧支撑住移动线圈。

当电流流行性过线圈时移动线圈顺时针方向移动。

电测力计因为属永久磁铁型仪表，量程不是均匀分布的。

作用在动线圈上的力根据流过该线圈的电流平方来变化。

有必要在量程开始比量程结束分割的密一点。

分割点之间距离越大，仪表的读数越精确。

争取精确的读值是重要的。

移动叶片结构是仪表的另一种类型。

电流流过线圈引起两个铁片（叶片）磁化。

一个叶片是可动的，另一个是固定的。

在两个叶片间的磁的作用引起可动叶片扭转。

移动的数值取决于线圈的电流值。

警告：所有描述的取决于磁力作用的仪器，都不要放置在另一个磁性物质附近。

它的磁力可能对引起仪表故障或者导致测量值不准确。

1．3测量仪器的使用电压表是设计来测量电路的电压或者通过元器件的压降。

电压表必须与被测量的电路或元器件并联。

1．3．1压力检验计交-直流电压检验计是一种相当粗糙但对电工来说很有用的仪器。

这种仪器指示电压的近似值。

更常见类型指示的电压值如下：AC，110，220，440，550V，DC，125，250，600V。

许多这种仪器也指示直流电的极性。

那就是说(i.e=that is)电路中的导体是阳性（正）的还是阴性（负）。

电压检验计通常用来检验公共电压，识别接地导体，检查被炸毁的保险丝，区分AC和DC。

电压检验计很小很坚固，比一般的电压表容易携带和保存。

图1。

31。

4描述了用电压检验计检查保险丝的用法。

为了确定电路或系统中的导体接地，把测试仪连接在导体和已建立的地之间。

如果测试仪指示了一个电压值，导体没有接地。

对每一个导体重复这个步骤直到零电压出现（见图1。

5）。

为了确定任意两个导体间的近似电压值，把测试仪连接在导体之间。

警告：要认真读并遵守电压检验计提供的说明书。

1．3．2电压表电压表比电压检验计测量更精确。

因为电压表与被测量的电路或元件并联，必须有相对高一点的电阻。

内阻要保证通过仪表的电流最小。

流过仪表的电流越小，对电路特性的影响越小。

仪表的灵敏度用符号O/V表示。

这个数值越高仪表的质量越好。

高灵敏度可使电路特性的改变减到最小。

电工使用的仪表精确度在95%到98%之间。

这个精确度范围对大多数应用是满意的。

然而，电力工作者力求最精确的可能读数是重要的。

一个精确读数可以在仪表盘上显示也可以直接读出来。

如果在指针后面有镜子，调整视线的角度直到指针在镜子中看不到映象。

如要更精确可以使用数字表。

电压表有与电压检验计同样的应用。

电压表比电压检验计更精确。

因而，也支持更多的应用。

例如，如果一个建筑物的供电电压低于正常值，电压表能指示出这个问题。

电压表也用来确定馈电线和支线电路导体的压降值。

电压表有时有不只一个量程。

选择一个能更精确测量的量程很重要。

选择器开关范围达到这个目的。

注意：开始用一个适当的高一点的量程，然后逐渐降低到在限定范围之内的最低量程。

设定选择器开关在可用的最低量程上能使读数达到最精确。

使用仪表之前，要检查仪表确保指针指在零上。

在仪表盘下面有一个调整螺钉。

一个轻微的扭动就能使指针偏移。

扭转调整螺钉使指针对准零线。

当在DC中使用电压表时，保持正确的极性是很重要的。

大多数的直流电源和仪表都用颜色标记极性。

红色指示阳极，黑色指示阴极。

如果电路和元件的极性未知，触一下端子的导线观察指针。

如果指针犹豫着试图摆动，仪表导线连接就要颠倒一下。

警告：不要让仪表连接反的极性。

1．3．3安培表安培表是用来测量电路或部分电路的电流数量的。

他与被测电路元件串联连接。

仪表的电阻必须非常低这样不会影响流过电路的电流。

当测量很灵敏的设备的电流，安培表电流的轻微改变可能会引起设备的故障。

安培表象电压表一样，也有一个调零的调整螺钉。

许多仪表也有镜子帮助使用者保证读数精确。

安培表常用来找出过载或者开路。

他们也用来平衡线路的负荷和确定故障位置。

安培表总是与被测电路或元件串联连接。

如果使用在DC下要检查极性。

图1。

6（A）显示了安培表测量电路的电流。

图1。

6（B）显示的是AC安培表。

1.3.3 欧姆表欧姆表用来测量电阻，它内装电池提供操作时需要的动力。

警告：在接上欧姆表之前，必须确认电路或部件没有与常规电源相连接。

将欧姆表与一个没有断开电源的电路相连可能回损坏仪表甚至导致使用者受伤。

欧姆表的刻度的读取方向与其它仪表相反，当仪表电流开路时，指针应当指向无穷大。

可以通过调整旋纽使指针与无穷大标志对准。

多数欧姆表有数个量程，量程选择开关应当置于最能为精确测量的位置（刻度）。

量程一般为：r*1、r*10、r*100、r*1000。

如果选择开关置于r*1，表盘显示的值即为测量值；如果选择开关置于r*100，表盘显示的值必须乘以100。

……1.3.3 兆欧表兆欧表，一般认为是由其商品名MEGGER而得名，是一种测量极高电阻的仪器。

例如，用来测量电路导体或马达绕组绝缘体的电阻。

兆欧表被设计成用来测量兆欧级的电阻；一兆欧等于一百万欧姆。

一个称之为磁发电机的小型发电机被包含于兆欧表外壳之内，它为仪表提供动力，就像欧姆表中的电池所起的作用。

磁力发电机可以手动发电或由电池以及其它设备提供电源。

兆欧表有很多不同电压档，其中最常用的设计工作于以下数值：500V、1000V、和1000V。

磁力发电机产生的电压取决于被测电阻的类型和欧姆值。

因为兆欧表是设计用于测量极高电阻，它们通常用于绝缘测试。

肉眼观测绝缘性能和用欧姆表进行漏电测试不是非常可靠，而兆欧表测试是维修电工们最为可靠的测试方法之一。

警告：在兆欧表连接到导体或电路之前，电路必须断电。

绝缘测试通常是在导体与地之间进行，所以良好的接地是测试过程中至关重要的一部分。

应当用兆欧表和低电阻欧姆表检测以确认接地的良好连通性。

绝缘测试应当在安装期间进行，并在以后定期进行。

对于额定电压在600V或以下的电路和设备，可以使用1000V磁力发电机。

必须对测试进行记录，包括测试日期、时间、温度、湿度和电阻值。

由于大气状况会影响绝缘电阻，一段时间内可能会有很多不同的测试值，因为绝缘电阻随着温度、湿度和空气质量的不同而不同。

绝缘的共同敌人是湿气、污垢、油污、和化学物质，尽可能地保持设备和导体的清洁和干燥是非常重要的。

良好的保养习惯和定期的绝缘测试应该成为制度而不是偶尔为之。

兆欧表的快速通常被标注为最小10000欧姆，最大200兆欧。

额定工作于600V的导体的绝缘能力应当显示其绝缘电阻在600000欧姆以上。

对于马达、发电机、变压器和类似额定工作于1000V或以下的设备，其最小绝缘电阻必须在1兆欧以上。

对于工作于额定电压在1000V以上的导线和设备来说，一个不错的计算规则是：将额定电压除以1000即得到了该设备以兆欧为单位的最小绝缘电阻。

周期性的绝缘测试应当至少每两个月进行一次，绝缘电阻值随温度和空气状况的不同而不同，但是，1年到18个月的长时期内，绝缘电阻持续下降的趋势意味着存在问题，电路和设备必须接受检查。

1.3.7 多用表1.3.8 功率计1.3.9 电度表电能表等于功率和时间的乘积。

电表用于测量在某段时间内消耗的功率。

对于直流电表，其速度正比于功率，它记录了给予用户的瓦时或千瓦时数。

因为很多用户需要大量能源，标准电表被设计成以千瓦时显示。

交流电表的工作原理为感应原理。

移动磁场产生电流流过铝制圆盘，这种电流称为涡流，它所产生的磁场于运动磁场相互作用，使得圆盘转动。

旋转的圆盘驱动一个齿轮链，使指针依次显示（电功值）。

电表有四个或5个刻度盘，每个刻度盘有一个指针，标刻有0到9，刻度盘读数从左到右（从右到左），从右到左刻度盘分别显示个位、十位、百位、千位和万位。

如图1.11，4位刻度盘显示1238千瓦时。

如果指针在两个数之间，总是读取两个数中较小的那个Chap2固体功率器件的基本原理2．1引言（绪论）本章将集中讨论固态功率器件或功率半导体器件，并且只研究它们在采用相控（电压控制）或频率控制（速度控制）的三相交流鼠笼式感应电机的功率电路中的应用。