常用仪器仪表
第一节 测量的基本知识
一、测量仪表的分类
测量仪表的分类如下:
●根据被测量的名称(或单位)分类:有电流表、电压表、功率表、兆欧表等;
●按作用原理分类:主要有磁电式、电磁式、电动式、感应式等;
磁电式—C、 整流式—L、 热偶式—E、电磁式—T、
电动式、铁磁电动式—D、感应式—G、静电式—Q
●根据仪表的测量方式分类:有直读式仪表和比较式仪表;
●根据仪表所测的电流种类分类:有直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表;
●按仪表的准确度等级分类;
●根据对磁场防御能力和使用条件分类等等。
二、测量方法
测量方法是制获得测量结果的手段或途径,对使用什么仪器,没有限制。
测量方法可分为:
1.直接测量:未知量的测量结果直接由实验数据获得;
2.间接测量:未知量的结果由直接测量的量代入公式计算而得到;
3.组合测量:未知量与测量量的关系更为复杂,需通过较为复杂的运算、推导而得到其结果。
采用什么样的测量方法,要根据测量条件,被测量的特性以及对准确度的要求等进行选择,目的是得到合乎要求的、科学可靠的实验结果。
三、电工测量的内容
(1)“电磁能”量的测量,如电流、电压、电功率、电场强度,电磁干扰、噪声等的测量;
(2)电信号的特性的测量,如波形、保真度(失真度)、频率(周期)、相位、脉冲参数、调制度、信号频谱、信/噪比以及逻辑状态等的测量;
(3)元件及电路参数的测量,例如电阻、电感、电容、电子器件(电子管、晶体管、场效应管及集成电路等)的测量、电路(含电子设备及仪器等)的频率响应、通带宽度、品质因数、相位移、延时、衰减、增益的测量以及特性曲线(如频率特性曲线、器件的伏安特性曲线)的测量;
(4)数字元件和微机系统的数据流的测量,如数字元件和微机系统的故障诊断和数据流的测量。
第二节 仪表使用及注意事项
1、模拟万用表
万用表是比较精密的仪器,如果使用不当,不仅造成测量不准确且极易损坏。
但是,只要我们掌握万用表的使用方法和注意事项,谨慎从事,那么万用表就能经久耐用。
使用万用表时应注意如下事项:
①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。
②测量直流电压和直流电流时,注意“+”“-”极性,不要接错。
如发现指针开反转,既应立即调换表棒,以免损坏指针及表头。
③如果不知道被测电压或电流的大小,应先用最高档,而后再选用合适的档位来测试,以免表针偏转过度而损坏表头。
所选用的档位愈靠近被测值,测量的数值就愈准确。
④测量电阻时,不要用手触及元件的裸体的两端(或两支表棒的金
属部分),以免人体电阻与被测电阻并联,使测量结果不准确。
⑤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。
⑥万用表不用时,不要旋在电阻档,因为内有电池,如不小心易使两根表棒相碰短路,不仅耗费电池,严重时甚至会损坏表头。
2、数字万用表
在测量时,为了使测量精度达到最大,电表测量档最好用比被测电压大但量档最小的档,否则,会使测量精度降低;若电表的测量档比被测电压低,会使电表过荷从而可能损坏电表。
若不知道被测电压的大概值,最好开始时,用最大档测量。
3、兆欧表
正确使用兆欧表
在兆欧表上有三个接线端钮,分别标为接地 E 、电路 L 和屏蔽 G 。
一般测量仅用 E,L 两端,E 通常接地或接设备外壳,L 接被测线路,电机、电器的导线或电机绕组。
测量电缆芯线对外皮的绝缘电阻时,为消除芯线绝缘层表面漏电引起的误差,还应在绝缘上包以锡箔,并使之与 G 端连接,如图 1-11-7 所示。
这样就使得流经绝缘表面的电流不再经过流比计的测量线圈,而是直接流经 G 端构成回路,所以,测得的绝缘电阻只是电缆绝缘的体积电阻。
图 1-11-7电缆绝缘电阻测量接线图
使用注意事项:
测量前应正确选用表计的规范,使表计的额定电压与被测电气设备的额定电压相适应,额定电压500V及以下的电气设备一般选用500~1000V的兆欧表,500V以上的电气设备选用2500V兆欧表,高压设备选用2500~5000V兆欧表。
(2) 使用兆欧表时,首先鉴别兆欧表的好坏,在未接被试品时,先驱动净欧表,其指针可以上升到"∞"处,然后再将两个接线端钮短路,慢慢摇动兆欧表,指针应指到"0"处,符合上述情况说是兆欧表是好的,否则不能使用。
(3) 使用时必须水平放置,且远离外磁场。
(4) 接线柱与被试品之间的两根导线不能绞线,应分开单独连接,以防止绞线绝缘不良而影响读数。
(5) 测量时转动手柄应由慢渐快并保持150r/min转速,待调速器发生滑动后,即为稳定的读数,一般应取1min后的稳定值,如发现指针指零时不允许连续摇动,以防线圈损坏。
(6) 在雷电和邻近有带高压导体的设备时,禁止使用仪表进行测量,吸有在设备不带电,而又不可能受到其他感应电而带电时,才能进行。
(7) 在进行测量前后对被试品一定要进行充分放电,以保障设备及人身安全。
(8) 测量电容性电气设备的绝缘电阻时,应在取得稳定值读数后,先取下测量线,再停止转动手柄。
测完后立即对被测设备接地放电。
(9) 避免剧烈长期震动,使表头轴尖、宝石受损而影响刻度指示。
(10) 仪表在不使用时应放在固定的地方,环境温度不宜太热和太冷,切勿放在潮湿、污秽的地面上。
并避免置于含腐蚀作用的空气附近。
4、手摇接地电阻测试仪
使用方法
(1)测量接地电阻前的准备工作及正确接线
① 地阻仪有三个接线端子和四个接线端子两种,它的附件包括两支接地探测针、三条导线(其中5m长的用于接地板,20m长的用于电位探测针,40m长的用于电流探测针),如图所示。
② 测量前做机械调零和短路试验,将接线端子全部短路,慢摇摇把,调整测量标度盘,使指针返回零位,这时指针盘零线、表盘零线大体重合,则说明仪表是好的。
按图接好测量线。
(2)摇测方法
①选择合适的倍率。
②以每分钟120转的速度均匀地摇动仪表的摇把,旋转刻度盘,使指针指向表盘零位.③读数,接地电阻值为刻度盘读数乘以倍率。
使用地阻仪的注意事项
(1)二人操作;
(2)被测量电阻与辅助接地极三点所成直线不得与金属管道或邻近的架空线路平行;
(3)在测量时被测接地极应与设备断开;
(4)地阻仪不允许做开路试验。
5、数字式钳形地阻表
(1)注意是否单点接地,被测地线是否已与设备连接,有无可靠的接地回路。
开路接地桩,不能测量;接地回路不可靠,测量结果不准确(偏高)。
(2)注意测量位置,选取合适的测量点。
(3)注意“噪声”干扰。