兆欧表

兆欧表_万用表_钳形表的介绍

在电气线路、用电设备的安装、使用与维修过程中，电工仪表起着极为重要的作用。在电子电器的装修工作中，万用表更是起着特殊重要的作用。本篇将着重介绍万用表的正确使用，并使学员通过专业训练能较熟练地操作。其次介绍钳形电流表、兆欧表等的基本测量原理及正确使用方法。
第一节 电工仪表的基本知识
学习电工仪表的基本知识是正确使用和维护电工仪表的基础。本节将叙述常用电工仪表的分类、面板符号、精确度等级和一般电工仪表的基本结构。
一、常用电工仪表的分类
电工仪表按测量对象不同，分为电流表(安培表)、电压表(伏特表)、功率表(瓦特表)、电度表(千瓦时表)、欧姆表等；按仪表工作原理的不同分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等；按被测电量种类的不同分为交流表、直流表、交直流两用表等；按使用性质和装置方法的不同分为固定式(开关板式)、携带式；按误差等级不同分为0．1级、0．2级、0．5级、1．0级、1．5级、2．5级和4级共七个等级。
二、电工仪表常用面板符号
电工仪表的面板上，标志着表示该仪表有关技术特性的各种符号。这些符号表示该仪表的使用条件，所测有关的电气参数范围、结构和精确度等级等，为该仪表的选择和使用提供了重要依据。
三、电工仪表的精确度
电工仪表的精确度等级是指在规定条件下使用时，可能产生的基本误差占满刻度的百分数。它表示了该仪表基本误差的大小。在前述的七个误差等级中，数字越小者，精确度越高，基本误差越小。0．1级到0．5级仪表精确度较高，多用于实验室作校检仪表；1．5级以下的仪表精确度较低，多用于工程上的检测与计量。
所谓基本误差，是指仪表在正常使用条件下，由于本身内部结构的特性和质量等方面的缺陷所引起的误差，这是仪表本身的固有误差。例如0．5级电流表的基本误差是满刻度的0．5 /100。若所测电流为100A时，实际电流值在99．5～100．5A之间。
四、常用电工仪表的基本结构
常用电工仪表主要由电木或铁皮或硬塑料制成的外壳、有标度尺和有关符号的面板、测量线路(简单仪表无)、表头电磁系统、指针、阻尼器、转轴、轴承、游丝、零位调整器等组成。
五、电工仪表的保养
1、严格按说明书要求，在温度、湿度、粉尘、振动、电磁场等条件允许范围保存和使用。
2、经过长时间存放的仪表，应定期通电检查和驱除潮气。
3、经过长时间使用的仪表，应按电气计量要求，进行必要的检验和校正。
4、不得随意拆卸,调试仪表，否则将影响其灵敏度与准确性。
5、对表内装有电池的仪表，应注意检查电池放电情况，对不能使用者，应及时更换，以免电池电解液溢出腐蚀机件。对长时间不用的仪表，应取出表内电池。

第二节 [b]兆欧表的使用 兆欧表又叫摇表，迈格表、高阻计、绝缘电阻测定仪[/b]等，是一种测量电器设备及电路绝缘电阻的仪表，其外形如图1―1所示。
兆欧表主要由三个部分组成：手摇直流发电机(有的用交流发电机加整流器)、磁电式流比计及接线桩(L、E、G)。
一、兆欧表的选用
兆欧表的常用规格有250v、500v、1000v、2500 v和5000V等挡级。选用兆欧表主要应考虑它的输出电压及其测量范围。一般高压电气设备和电路的检测需要使用电压高的兆欧表，而低压电器设备和电路的检测使用电压低一些的就足够了。通常500V以下的电气设备和线路选用500～l000V的兆欧表，而瓷瓶、母线、刀闸等应选2500V以上的兆欧表。
二、兆欧表的使用方法
(一)使用前的准备工作
1、检查兆欧表是否能正常工作 将兆欧表水平放置，空摇兆欧表手柄，指针应该指到。o处，再慢慢摇动手柄，使L和E两接线桩输出线瞬时短接，指针应迅速指零。注意在摇动手柄时不得让L和E短接时间过长，否则将损坏兆欧表。 ，
2、检查被测电气设备和电路，看是否已全部切断电源。绝对不允许设备和线路带电时用兆欧表去测量。
3、测量前，应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏兆欧表，这样还可以减少测量误差，同时注意将被测试点擦拭干净。
(二)正确使用
1、兆欧表必须水平放置于平稳牢固的地方，以免在摇动时因抖动和倾斜产生测量误差。
2、接线必须正确无误，兆欧表有三个接线桩，“E”(接地)、“L”(线路)和“G”(保护环或叫屏蔽端子)。保护环的作用是消除表壳表面“L”与“E”接线桩间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在测量电气设备对地绝缘电阻时，“L”用单根导线接设备的待测部位，“E”用单根导线接设备外壳；如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时，将“L”和“E”分别接两绕组的接线端；当测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“L”接线芯，“E”接外壳，“G”接线芯与外壳之间的绝缘层。
“L”、“E”、“G”与被测物的连接线必须用单根线，绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触。
3、摇动手柄的转速要均匀，一般规定为120 转／分钟，允许有±20％的变化，最多不应超过±25％。通常都要摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。如被测电路中有电容时，先持续摇动一段时间，让兆欧表对电容充电，指针稳定后再读数，测完后先拆去接线，再停止摇动。若测量中发现指针指零，应立即停止摇动手柄。
4、测量完毕，应对设备充分放电，否则容易引起触电事故。
5、禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。
6、兆欧表未停止转动以前，切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线桩。拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。
7、兆欧表应定期校验。校验方法是直接测量有确定值的标准电阻，检查其测量误差是否在允许范围以内。

第三节 万用表的使用
一、万用表简介
万用表是一种多功能、多量程的便携式电子电工仪表，一般的万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等。有些万用表还可测量电容、电感、功率、晶体管共射极直流放大系数hFE等。所以万用表是我们电子电工专业的必备的仪表之一。
万用表一般可分为指针式万用表和数字式万用表两种。我们现在常用的主要是MF47型指针式万用表，本章节也将以MF47型万用表为例简介万用表的有关结构组成、使用方法及注意事项。
（一）指针式万用表的结构组成：
1、指针式万用表的结构
指针式万用表的型式很多，但基本结构是类似的。指针式万用表的结构主要由表头、转换开关(又称选择开关)、测量线路等三部分组成。
表头采用高灵敏度的磁电式机构，是测量的显示装置；万用表的表头实际上是一个灵敏电流计。表头上的表盘印有多种符号，刻度线和数值。符号A一V一Ω表示这只电表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。表盘上印有多条刻度线，其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线，其右端为零，左端为∞，刻度值分布是不均匀的。符号“－”或“DC”表示直流，“～”或“AC”表示交流，“～”表示交流和直流共用的刻度线。刻度线下的几行数字是与选择开关的不同档位相对应的刻度值。另外表盘上还有一些表示表头参数的符号：如DC 20KΩ/V、AC 9KΩ/V等。表头上还设有机械零位调整旋钮（螺钉），用以校正指针在左端指零位。
转换开关用来选择被测电量的种类和量程（或倍率）：万用表的选择开关是一个多档位的旋转开关。用来选择测量项目和量程（或倍率）。一般的万用表测量项目包括：“mA”：直流电流、“V”：直流电压、“V ～”：交流电压、“Ω”：电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程（或倍率）以供选择。
测量线路将不同性质和大小的被测电量转换为表头所能接受的直流电流。图一为MF－47型万用表外形图，该万用表可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等多种电量。当转换开关拨到直流电流档，可分别与5个接触点接通，用于500mA、50mA、5mA 、0.5mA和50μA量程的直流电流测量。同样，当转换开关拨到欧姆档，可用×1、×10、×100、×1KΩ、×10KΩ倍率分别测量电阻；当转换开关拨到直流电压档，可用于0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V和1000V量程的直流电压测量；当转换开关拨到交流电压档，可用于10V、50V、250V、500V、1000V量程的交流电压测量。
2、表笔和表笔插孔
表笔分为红、黑二只。使用时应将红色表笔插入标有“＋”号的插孔中，黑色表笔插入标有“－”号的插孔中。另外MF47型万用表还提供2500V交直流电压扩大插孔以及5A的直流电流扩大插孔。使用时分别将红表笔移至对应插孔中即可。
（二）数字式万用表
数字式万用表是指测量结果主要以数字的方式显示的万用表，如上图所示即为一数字万用表的实物图。数字式万用表与指针式万用表相比,具有以下特点：(1)采用大规模集成电路,提高了测量精度，减少了测量误差。(2)以数字方式在屏幕上显示测量值,使读数变得更为直观、准确。(3)增设了快速熔断器和过压、过流保护装置，使过载能力进一步加强。(4)具有防磁抗干扰能力、测试数据稳定，能使万用表在强磁场中也能正常工作。(5)具有自动调零、极性显示、超量程显示及低压指示功能。有的数字万用表还增加了语音自动报测数据装置，真正实现了会说话的智能型万用表。
图1-3 数字式万用表外观实物
（三）万用表使用注意事项：
1、在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时 ，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上(具体操作方法见万用表的常规检查部分内容)。
2、万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。
3、万用表在使用过程中不要碰撞硬物或跌落到地面上。
4、万用表在使用过程中不要靠近强磁场，以免测量结果不准确。
5、在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分 ，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。
6、在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电时 ，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。
7、万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大档。如果长期不使用 ，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。
二、万用表电阻档使用
万用表最常用的功能之一就是能测量各种规格电阻器的阻值。本次课主要学习万用表电阻档的正确操作方法及测量过程中应注意的问题。
（一）指针式万用表电阻档工作原理：
指针式万用表最简单的测量原理如图1所示。测电阻时把转换开关SA拨到“Ω”档，使用内部电池做电源，由外接的被测电阻、E、RP、R1和表头部分组成闭合电路，形成的电流使表头的指针偏转。设被测电阻为RX，表内的总电阻为R，形成的电流为I，则：
从上式可知：I与RX不成线性关系，所以表盘上电阻标度尺的刻度是不均匀的。电阻档的标度尺刻度是反向分度，即RX＝0，指针指向满刻度处；RX→∞，指针指在表头机械零点上。电阻标度尺的刻度从右向左表示被测电阻逐渐增加，这与其他仪表指示正好相反，这在读数时应注意。
（二）电阻档测量电阻的操作步骤：
1、机械调零：将万用表按放置方式（MF47型是水平放置）放置好（一放）；看万用表指针是否指在左端的零刻度上（二看）；若指针不指在左端的零刻度上则用一字起子调整机械调零螺钉，使之指零（三调节）。
2、初测（试测）：把万用表的转换开关拨到欧姆×100档。红黑表笔分别接被测电阻的两引脚，进行测量。观察指针的指示位置。
3、选择合适倍率：根据指针所指的位置选择合适的倍率。
（1）合适倍率的选择标准：使指针指示在中值附近。最好不使用刻度左边三分之一的部分，这部分刻度密集，读数偏差较大。即指针尽量指在欧姆档刻度尺的数字5―50之间。
（2）快速选择合适倍率的选择方法：示数偏大，倍率增大；示数偏小，倍率减小。
注：示数偏大或偏小是指相对刻度尺上数字5--50的区间而言。在指针指在5的右边时称为示数偏小；指针指在50的左边时称为示数偏大。
4、欧姆调零：倍率选好后要进行欧姆调零，将两表笔短接后，转动零欧姆调节旋钮，使指针指在电阻刻度尺右边的“0”Ω处。
5、测量及读数：将红、黑表笔分别接触电阻的两端，读出电阻值大小。
读数方法：表头指针所指示的示数乘以所选的倍率值即为所测电阻的阻值。例如选用R×100档测量，指针指示40，则被测电阻值为：40×100＝4000Ω＝4KΩ。
（三）电阻档测量注意事项：
1、当电阻连接在电路中时，首先应将电路的电源断开，决不允许带电测量。若带电测量则容易烧坏万用表，二会使测量结果不准确。
2、万用表内干电池的正极与面板上“－”号插孔相连，干电池的负极与面板上的“＋”号插孔相连。在测量电解电容和晶体管等器件的电阻时要注意极性。
3、每换一次倍率档，都要重新进行欧姆调零。
4、不允许用万用表电阻档直接测量高灵敏度表头内阻。因为这样做可能使流过表头的电流超过其承受能力(微安级)而烧坏表头。
5、不准用两只手同时捏住表笔的金属部分测电阻，否则会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差, 因为这样测得的阻值是人体电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是待测电阻的阻值。
6、电阻在路测量时可能会引起较大偏差，因为这样测得的阻值是部分电路电阻与待测电阻并联后的等效电阻的阻值，而不是待测电阻的阻值。最好将电阻的一只引脚焊开进行测量。
7、用万用表不同倍率的欧姆档测量非线性元件的等效电阻时，测出电阻值是不相同的。这是由于各档位的中值电阻和满度电流各不相同所造成的，机械表中，一般倍率越小，测出的阻值越小（具体内容见晶体二极管、三极管部分内容）。
8、测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时，必须注意两支笔的极性（具体内容见电容器质量判别部分）。
9、测量完毕，将转换开关置于交流电压最高档或空档。
三、万用表电压档使用
万用表可以用来测量各种直流、交流电压的大小。下面分别介绍万用表测直流电压、交流电压的方法及测量注意事项。
（一）测量直流电压：
MF47型万用表的直流电压档主要有0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V九档。测量直流电压时首先估计一下被测直流电压的大小，然后将转换开关拨至适当的电压量程（万用表直流电压档标有“V”或标“DCV”符号），将红表棒接被测电压“+”端即高电位端，黑表棒接被测量电压“-”端即低电位端。然后根据所选量程与标直流符号“DC”刻度线（刻度盘的第二条线）上的指针所指数字，来读出被测电压的大小。例如：用直流500V档测量时，被测电压的大小最大可以读到500伏的指示数值。如用直流50V档测量时，这时万用表所测电压的最大值只有50伏了。
万用表测电压的具体操作步骤如下：
1、更换万用表转换开关至合适档位 弄清楚要测的电压性质是直流电还是交流电，将转换开关转到对应的电压档（直流电压档或交流电压档）。若不清楚待测电压极性可按先用最高直流电压档试测，指针动，说明是直流电;指针不动（说明此时所测电压可能因量程太大或是交流电而指针不动），则转至最高交流电压档再试测，指针动，说明是交流电，指针还不动，则再转到低一档的直流电压档试测，动，说明是直流电，不动，再转至下一档的交流电压档…。
2、选择合适量程：根据待测电路中电源电压大小大致估计一下被测直流电压的大小选择量程。若不清楚电压大小，应先用最高电压档试触测量，后逐渐换用低电压档直到找到合适的量程为止。
电压档合适量程的标准是：指针尽量指在刻度盘的满偏刻度的2/3以上位置（与电阻档合适倍率标准有所不同，要注意）。
3、测量方法：万用表测电压时应使万用表与被测电路相并联。将万用表红表笔接被测电路的高电位端即直流电流流入该电路端，黑表笔接被测电路的低电位端即直流电流流出该电路端。例如测量干电池的电压时，我们将红表棒接干电池的正极端，黑表棒接干电池的负极端。
4、正确读数：
（1）找到所读电压刻度尺：仔细观查表盘，直流电压档刻度线应是表盘中的第二条刻度线。表盘第二条刻度线下方有V符号，表明该刻度线可用来读交直流电压、电流。
（2）选择合适的标度尺：在第二条刻度线的下方有三个不同的标度尺，0-50-100-150-200-250、0-10-20-30-40-50、0-2-4-6-8-10。根据所选用不同量程选择合适标度尺，例如：0.25V、2.5V、250V量程可选用0-50-100-150-200-250这一标度尺来读数；1V、10V、1000V量程可选用0-2-4-6-8-10标度尺；50V、500V量程可选用0-10-20-30-40-50这一标度尺。因为这样读数比较容易、方便。
（3）确定最小刻度单位：根据所选用的标度尺来确定最小刻度单位。例如：用0-50-100-150-200-250标度尺时，每一小格代表5个单位；用0-10-20-30-40-50标度尺时，每一小格代表1个单位；用0-2-4-6-8-10标度尺时，每一小格代表0.2个单位。
（4）读出指针示数大小：根据指针所指位置和所选标度尺读出示数大小。例如：指针指在0-50-100-150-200-250标度尺的100向右过2小格时，读数为110。
（5）读出电压值大小：根据示数大小及所选量程读出所测电压值大小。例如：所选量程是2.5V，示数是110（用0-50-100-150-200-250标度尺读数的），则该所测电压值是
( 110/250)×2.5 =1.1V
（6）读数时，视线应正对指针。即只能看见指针实物而不能看见指针在弧形反光镜中的像所读出的值。
如果被测的直流电压大于1000V时，则可将1000V档扩展为2500V档 。方法很简单，转换开关置1000V量程，红表棒从原来的“+”插孔中取出，插入标有2500V的插孔中即可测2500V以下的高电压了。
（二）测量交流电压：
MF47型万用表的交流电压档主要有、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V六档。交流电压档的测量方法同直流电压档测量方法相同，不同之处就是转换开关要放在交流电压档处以及红黑表棒搭接时不需再分高、低电位（正负极）。此处不再重复讲叙交流电压测量方法了。
（三）万用表的使用的注意事项：
1、在使用万用表之前，应先进行“机械调零”，即在没有被测电量时 ，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。
2、在使用万用表过程中，不能用手去接触表笔的金属部分 ，这样一方面可以保证测量的准确，另一方面也可以保证人身安全。
3、在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，尤其是在测量高电压或大电流时 ，更应注意。否则，会使万用表毁坏。如需换挡，应先断开表笔，换挡后再去测量。
4、万用表在使用时，必须水平放置，以免造成误差。同时， 还要注意到避免外界磁场对万用表的影响。
5、万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。如果长期不使用 ，还应将万用表内部的电池取出来，以免电池腐蚀表内其它器件。
四、万用表电流档使用
万用表除了进行电阻、电压的测量之外，最常用的另一个功能就是测量电流了。MF47型万用表只可以测量直流电流，而不能进行交流电流的测量（因为交流电流测量所需场合较少）。若要测量交流电流可选用MF116型万用表等有测量交流电流功能的万用表。
（一）万用表测量直流电流步骤：
1、机械调零：
和测量电阻、电压一样，在使用之前都要对万用表进行机械调零。机械调零方法同前面测电阻、测电压的机械调零操作一样。此处不再重复述说，一般经常用的万用表不需每次都进行机械调零。
2、选择量程：
根据待测电路中电源的电流大致估计一下被测直流电流的大小，选择量程。若不清楚电流的大小，应先用最高电流档（500mA档）测量，逐渐换用低电流档，直至找到合适电流档（标准同测电压）
3、 测量方法：
使用万用表电流挡测量电流时，应将万用表串联在被测电路中，因为只有串联连接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同 。测量时，应断开被测支路 ，将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间 。特别应注意电流表不能并联接在被测电路中 ，这样做是很危险的，极易使万表烧毁。同时注意红、黑表棒的极性，红表棒要接在被测电路的电流流入端，黑表棒接在被测电路的电流流出端（同直流电压极性选择一样）。
4、正确使用刻度和读数。
万用表测直流电流时选择表盘刻度线同测电压时一样，都是第二道（第二道刻度线的右边有mA符号）。其他刻度特点、读数方法同测电压一样。
如果测量的电流大于500mA时，可选用5A档。操作方法：转换开关置500mA档量程，红表棒从原来的“+”插孔中取出，插入万用表右下角标有5A的插孔中即可测5A以下的大电流了。
（二）万用表测电流时的注意事项：　
1、测电流时转换开关的位置一定要置电流档处。
2、万用表与被测电路的之间的连接必须是串联关系。具体操作方法见上面内容。
3、不能带电测量。测量中人手不能碰到表棒的金属部分，以免触电。

钳形电流的使用
前面讨论的电流的测量中，电流表必须与被测电路串联。在实际操作时，就得断开线路，显然很不方便。而钳形电流表却是一种不需断开电路就可直接测电路交流电流的携带式仪表，在电气检修中使用非常方便，应用相当广泛。
一、钳形电流表的基本结构和工作原理
钳形电流表简称钳形表。其工作部分主要由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。 穿心式电流互感器铁心制成活动开口，且成钳形，故名钳形电流表，如图2―2所示。穿心式电流互感器的副边绕组缠绕在铁心上且与交流电流表相连，它的原边绕组即为穿过互感器中心的被测导线。旋钮实际上是一个量程选择开关，扳手的作用是开合穿心式互感器铁心的可动部分，以便使其钳人被测导线。
测量电流时，按动扳手，打开钳口，将被测载流导线置于穿心式电流互感器的中间，当被测导线中有交变电流通过时，交流电流的磁通在互感器副边绕组中感应出电流，该电流通过电磁式电流表的线圈，使指针发生偏转，在表盘标度尺上指出被测电流值。
二、钳形表的正确使用
(1)测量前，应检查电流表指针是否指向零位，否则，应进行机械调零。
(2)测量前，还应检查钳口的开合情况，要求钳口可动部分开合自如，两边钳口结合面接触紧密。如钳口上有油污和杂物，应用溶剂洗净；如有锈斑，应轻轻擦去。测量时务必使钳口接合紧密，以减少漏磁通，提高测量精确度。
(3)测量时，量程选择旋钮应置于适当位置，以便在测量时使指针超过中间刻度，以减少测量误差。如事先不知道被测电路电流的大小，可先将量程选择旋钮置于高挡，然后再根据指针偏转情况将量程旋钮调整到合适位置。
(4)当被测电路电流太小，即使在最低量程挡指针偏转角都不大时，为提高测量精确度，可将被测载流导线在钳口部分的铁心柱上缠绕几圈后进行测量，将指针指示数除以穿入钳口内导线根数即得实测电流值。
(5)测量时，应使被测导线置于钳口内中心位置，以利于减小测量误差。
(6)钳形表不用时，应将量程选择旋钮旋至最高量程挡，以免下次使用时，不慎损坏仪表。