1、电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录S 电工操作证培训电工操作证培训主讲：主讲：张文辉张文辉中国劳动出版社中国劳动出版社劳动部职业安全监察局组织编写劳动部职业安全监察局组织编写 第第1111章章 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录总总 目目 录录6 6 钳形电流表钳形电流表5 5 仪用互感器仪用互感器电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录电电 工工 培培 训训 第
2、第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录一、一、次次 序序被测量的种类被测量的种类 仪表名称仪表名称 符符 号号 1234567 电电 流流电电 压压电电 功功 率率电电 能能相相 位位 差差频频 率率电电 阻阻电流表电流表 毫安表毫安表电压表电压表 千伏表千伏表功率表功率表 千瓦表千瓦表电度表电度表相位表相位表频率表频率表欧姆表欧姆表 兆欧表兆欧表 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上
3、一页上一页返回返回总目录总目录型型 式式符符 号号被测量的种类被测量的种类磁电式磁电式整流式整流式电磁式电磁式电动式电动式电流的种类与频率电流的种类与频率电流、电压、电阻电流、电压、电阻电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压、电功率、电流、电压、电功率、功率因数、电能量功率因数、电能量直直 流流工频和较高频率的交流工频和较高频率的交流直流和工频交流直流和工频交流直流及工频与较高频率的交直流及工频与较高频率的交流流一、一、电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 100%m AA 最大基本误差最大基本误差仪表的
4、最大量程（仪表的最大量程（）一、一、电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 1.25V502.5%mUU 12.5%100%101.2510 3.1%100%401.2540 在选用仪表在选用仪表的量程时，一的量程时，一般应使被测量般应使被测量的值超过仪表的值超过仪表满标值的一半满标值的一半以上。以上。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录二、二、符符 号号意意 义义3 或或 2 kV 或或 或或 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交
5、流仪表绝缘试验电压仪表绝缘试验电压2000V仪表直立放置仪表直立放置仪表水平放置仪表水平放置仪表倾斜仪表倾斜60度放置度放置 60 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录三、三、直读式仪表测量各种电量的基本原理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直读式仪表的基本组成部分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
6、可动部分平衡在一定的位置。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。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录二、二、1、常用指示仪表的工作原理常用指示仪表的工作原理(1)(1)指示仪表的基本结构指示仪表的基本结构1)驱动装置 2)反作用装置3)阻尼装置0TBTM指针指针轴阻尼室翼片平衡电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录螺旋弹簧螺旋弹簧I II INS指针指针永久磁铁永久磁铁圆柱形圆柱形铁心铁心O O线圈线圈
7、三、三、KIIKK21电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 FSNF 线圈通入电流 I 电磁力 F 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，线圈受到的转矩 T T=k k1 1I I 当弹簧的阻转矩 与线圈受到的转矩达到平衡时，可动部分停止转动，此时有 T T=T TC C 三、三、电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录T=k1I 即指针的偏转角结论结论:指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。指针偏转的角度与流经线圈的电
8、流成正比。kIIkk21测量直流电压、直流电流及电阻。(5)(5)优点：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。(6)(6)缺点：缺点：只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。三、三、电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录圆形线圈圆形线圈小室小室312450固定固定铁片铁片可动铁片可动铁片三、三、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 T=k I k I?傻淖枳TC与指针的偏转角 成正比，即弹簧的阻转矩
9、 TC=k2当 T=TC 时，可动部分停止转动，电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 即指针的偏转角即指针的偏转角 2221kIIkk 结论结论: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。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。(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；能测量较大的电流；允许较大的过载。(5)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。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量
10、下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 螺旋弹簧螺旋弹簧固定线圈固定线圈可动线圈可动线圈 产生阻尼力产生阻尼力 固定线圈中的电流 I1()磁场 可动线圈中的电流 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，仪表的转动转矩电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录FF可动线圈可动线圈固定线圈固定线圈仪表的转动转矩 即指针的偏转角即指针的偏转角 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当 T=TC 时，可动部分停止转动，结论结论:指针偏转的角度与两个电流指针偏转的角度与
11、两个电流(对交流为有效值对交流为有效值)的乘积成正比。的乘积成正比。(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。(5)缺点：受外界磁场影响大；不能承受较大过载。口试题口试题.doc电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录被测电流大于表头允许电流；被测电流小于表头允许电流；IRRRIA000 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录IRRRIA0A0 100A IIRR1 :00A IIRR解解0.100510.00
12、5120 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录0V00RRRUU 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录0V00RRRUU 1)(00V UURR测量测量600V600V以上的交流电压时以上的交流电压时,为了安全为了安全,一般采用电压互感器将电压降低进行测量。一般采用电压互感器将电压降低进行测量。1)(:00V UURR解解10k1)50300(2000 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页
13、上一页返回返回总目录总目录零欧姆调整零欧姆调整机械零机械零位调整位调整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-010V-dB-10V.mA10V+dB+50010100500255110k1k10010150550500500100VAmAV转换开关转换开关电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录口试题.doc电电 工工 培培 训训 第第1111章章
14、电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录口试题.doc电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录仪用互感器仪用互感器 仪用互感器是一种用于测量的专用设备,有电压互感器和电流互感器两种。使用互感器有两个目的：一是使测量回路与高压电网隔离,以保证工作人员的安全；二是可以使用低量程的电压表或电流表测量高电压或大电流。准确度可分为0.2、0.5、1.0、3.0、10.0 五个等级。我国规
15、定:电流互感器电流互感器副边额定电流都是5A，电压互感器电压互感器副边额定电压都是100 V。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录仪用互感器仪用互感器1.1.电压互感器电压互感器 电压互感器的一次侧直接并联在被测的高压电路上，二次侧接电压表或功率表的电压线圈。其结构特点是原绕组匝数很多，副绕组匝数很少。由于电压表或功率表的电压线圈内阻抗很大，因而电压互感器实际上相当于一台二次侧处于空载状态的特殊降压变压器。如果忽略漏阻抗压降，则有 22211UkUNUuN电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪
16、表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录仪用互感器仪用互感器电压互感器在使用中应注意的事项主要有：电压互感器在使用中应注意的事项主要有：（1）二次侧不允许短路。由于电压互感器正常运行时接近空载，因而若二次侧短路，则会产生很大的短路电流，烧毁绕组。（2）为安全起见，电压互感器二次绕组连同铁心一起必须可靠接地。（3）电压互感器的二次侧不宜接过多的仪表，以免电流过大引起较大的漏阻抗压降，影响互感器的测量精度。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录仪用互感器仪用互感器2.2.电流互感器电流互感器 电流互感器的原理图
17、。电流互感器的一次绕组匝数少，由一匝或几匝截面较大的导线构成，串联接在需要测量电流值的电路中。二次绕组匝数较多，线径较细，与负载（内阻抗极小的电流表或功率表的电流线圈）接成闭合回路。由于二次侧负载阻抗很小，因而可认为电流互感器是一台处于短路运行状态的单相变压器。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录仪用互感器仪用互感器如果忽略励磁电流，可以将励磁支路开路，由变压器的磁通势平衡关系得 ikNINI1221或 21IkIi式中:ki称为电流变比。也就是说，把电流互感器的副边电流大小乘上一个电流变比即可得到原边被测电流的大小
18、。测量I2的电流表可按kiI2来刻度，从表上直接读出被测电流。由于互感器总有一定的励磁电流，故一、二次电流比只近似为一个常数，测量的电流总有一定的数值误差和相位误差，而电流互感器的励磁电流是造成检测误差的主要原因。根据误差的大小，电流互感器分为0.2、0.5、1.0、3.0、10.0五个标准等级，各级允许的误差请参考国家有关技术标准。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录仪用互感器仪用互感器使用电流互感器时需注意以下事项：使用电流互感器时需注意以下事项：(1)二次侧绝对不许开路。若副边开路，电流互感器处于空载运行状态，
19、则原边电流全部成为励磁电流，使铁心的磁通增大，铁心过分饱和，铁耗急剧增大，引起互感器发热甚至烧毁绕组。同时因副边绕组匝数很多，将感应出很高的电压，危及操作人员和测量设备安全，故在一次电路工作时如需检修和拆换电流表或功率表的电流线圈，则必须先将互感器二次侧短路。(2)二次绕组必须可靠接地。这是为了防止绝缘击穿后电力系统的高电压危及二次测量回路中的设备及人员的安全。(3)副边回路阻抗不应超过规定值，以免增大误差。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录钳形电流表钳形电流表 钳形电流表工作原理与电流互感器相同,外形结构如图3-
20、34 所示。其结构特点是：铁心像一把钳子可以张合,二次绕组与电流表串联组成一个闭合回路。在测量导线中的电流时,不必断开被测电路,只要压动手柄,将铁心钳口张开,把被测导线夹于其中即可,此时被测载流导线就充当一次绕组,利用电磁感应作用,由二次绕组所接的电流表可直接读出被测导线中电流的大小。1活动手柄;2被测导线;3铁心；4二次绕组;5表头;6固定手柄电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录钳形电流表钳形电流表钳形电流表的使用钳形电流表的使用 1.1.测量前的准备测量前的准备检查仪表的钳口上是否有杂物或油污，待清理干净后再测量
21、，进行仪表的机械调零。2.2.用钳形电流表测量用钳形电流表测量估计被测电流的大小，将转换开关调至需要的测量档。如无法估计被测电流大小，先用最高量程档测量，然后根据测量情况调到合适的量程。握紧钳柄，使钳口张开，放置被测导线。为减少误差，被测导线应置于钳形口的中央。钳口要紧密接触，如遇有杂音时可检查钳口清洁，或重新开口一次，再闭合。测量5A以下的小电流时，为提高测量精度，在条件允许的情况下，可将被测导线多绕几圈，再放入钳口进行测量。此时实际电流应是仪表读数除以放入钳口中的导线圈数。测量完毕，将选择量程开关拨到最大量程档位上。钳形电流表注意事项钳形电流表注意事项 被测电路的电压不可超过钳形电流表的额
22、定电压。钳形电流表不能测量高压电气设备。不能在测量过程中转动转换开关换档。在换档前，应先将载流导线退出钳口。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录兆欧表构造示意图兆欧表构造示意图10001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1永永久久磁磁铁铁电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录RRUI11xRRUI2210001000500500200200100100303010100
23、0F2NSUI2RxRI1+-MF2IF1F1电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录)(21IIf 或或)()()(3112221ffkfkII RRRRIIx1221)()()(1221xxRfRRRRfIIf电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 直流发电机RARVRxNS12屏 G线 L地 E+电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 流比计是用电磁力代替游丝产生反
24、作用力矩的仪表。它与一般磁电式仪表不同，除了不用游丝产生反作用力矩外，还有两个区别：一是空气隙中的磁感应强度不均匀；二是可动部分有两个绕向相反且互成一定角度的线圈，线圈1用于产生转动力矩，线圈2用于产生反作用力力矩。被测电阻接在L（线）和E（地）两个端子上，形成了两个回路，一个是电流回路，一个是电压回路。电流回路从电源正端经被测电阻Rx、限流电阻RA、可动线圈1回到电源负端。电压回路从电源正端经限流电阻RV、可动线圈2回到电源负端。由于空气隙中的磁感应强度不均匀，因此两个线圈产生的转矩T1和T2不仅与流过线圈的电流I1、I2有关，还与可动部分的偏转角有关。当T1=T2，可动部分处于平衡状态，其
25、偏转角是两个线圈电流I1、I2比值的函数（故称为流比计），即：电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 因为限流电阻RA、RV为固定值，在发电机电压不变时，电压回路的电流I2为常数，电流回路电流I1的大小与被测电阻Rx的大小成反比，所以流比计指针的偏转角能直接反映被测电阻Rx的大小。流比计指针的偏转角与电源电压的变化无关，电源电压U的波动对转动力矩和反作用力矩的干扰是相同的，因此流比计的准确度与电压无关。但测量绝缘电阻时，绝缘电阻值与所承受的电压有关。摇手摇发电机时，摇的速度须按规定，而且要摇够一定的时间。常用的兆欧表的
26、手摇发电机的电压在规定转速下有500V和1000V两种，可根据需要选用。因电压很高，测量时应注意安全。21IIf电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 兆欧表的接线端钮有3个，分别标有“G（屏）”、“L（线）”、“E（地）”。被测的电阻接在L和E之间，G端的作用是为了消除表壳表面L、E两端间的漏电和被测绝缘物表面漏电的影响。在进行一般测量时，把被测绝缘物接在L、E之间即可。但测量表面不干净或潮湿的对象时，为了准确地测出绝缘材料内部的绝缘电阻，就必须使用G端，图示为测量电缆绝缘电阻的接线图。ELG电缆外皮内层绝缘电缆芯M
27、电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 cos21IkI UIcosk Pk 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录Rv1Rv2Rv3125 V250 V300 V(a)10 A10 A5 A(b)电压线圈电流线圈 1.单相交流电功率的测量单相交流电功率的测量 电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录2.三相功率的测量三相功率的测量*(a)对称负载*UVWN*(b)不对称
28、负载*W1UVWN*(c)三相负载*UVWW*W3W2W1*W2三相负载两表法 不对称负载三表法对称负载一表法电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录 驱动机构用来产生转动力矩，包括电压线圈、电流线圈和铝制转盘。当电压线圈和电流线圈通过交流电流时，就有交变的磁通穿过转盘，在转盘上感应出涡流，涡流与交变磁通相互作用产生转动力矩，从而使转盘转动。制动机构用来产生制动力矩，由永久磁铁和转盘组成。转盘转动后，涡流与永久磁铁的磁场相互作用，使转盘受到一个反方向的磁场力，从而产生制动力矩，致使转盘以某一转速旋转，其转速与负载功率的大
29、小成正比。电压线圈电流线圈u+接至积算机构转盘 永久磁铁 积算机构用来计算电度表转盘的转数，以实现电能的测量和计算。转盘转动时，通过蜗杆及齿轮等传动机构带动字轮转动，从而直接显示出电能的度数。电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录342RRRRx42RR3R电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录2004)1j()1j(RCRRCRxx 042RRRRx024CCCCx 被测电容器被测电容器电电 工工 培培 训训 第第1111章章 电工仪表与测量电工仪表与测量下一页下一页上一页上一页返回返回总目录总目录被测电感元件被测电感元件)C 1)(0032 jRLjRRRxx 20020032)(1)(CRCRRRRx 200032)(1CRCRRLx
