第二节常用电路测量仪器及低压控制电器 2.1瓦特表的使用 电动系瓦特表用于测量交流电路的有功功率。其接线如图1所示。图中圆圈内的粗线表示电 流线圈。细线表示电压线圈。电流线圈要与负载串联,电压线圈要与负载并联。标有*号(或± 号)的两个接头要接在一起,接到电源一边。若把电流线圈的两个接头接反了,则电流的相位要 改变180°,此时电流与电压的相位差为180°-9(图2),则瓦特表的偏转角为负值: 这时瓦特表的指针会反转。 瓦特表有多种类型,不同类型的瓦特表的面板接线柱也不相同。图3为D34W型瓦特表的 面板接线图,这种瓦特表有几种不同的量种。其电压线圈有四个出头(即左上角的*U、150V、 300V、600V)。表示公共接头。如果被测电压在150V以内,另一端接到150V接线柱,其余 类推。电流线圈有两组(图4c),可以串联使用,也可并联使用。如果在2.5A以内,两组线圈应 该串联(如图4b接法)。如果在2.5A和5A之间,则两组线圈应该并联(如图4a接法),超过 5A则不能使用。电压线圈和电流线圈的接法不同时,每刻度代表的瓦数也不同。例如,电压接 在300V接线柱处,电流线圈对应于25A的接法,则每刻度代表1瓦特 电源 负载 ○○ (b) U150V300V600 换向开关 图 下表是与各种接法相对应的每刻度瓦特数
8 第二节 常用电路测量仪器及低压控制电器 2.1 瓦特表的使用 电动系瓦特表用于测量交流电路的有功功率。其接线如图 1 所示。图中圆圈内的粗线表示电 流线圈。细线表示电压线圈。电流线圈要与负载串联，电压线圈要与负载并联。标有﹡号（或± 号）的两个接头要接在一起，接到电源一边。若把电流线圈的两个接头接反了，则电流的相位要 改变 180°，此时电流与电压的相位差为 O 180 （图 2），则瓦特表的偏转角为负值： KIU cos(180 ) KIU cos O 这时瓦特表的指针会反转。 瓦特表有多种类型，不同类型的瓦特表的面板接线柱也不相同。图 3 为 D34—W 型瓦特表的 面板接线图，这种瓦特表有几种不同的量种。其电压线圈有四个出头（即左上角的*U、150V、 300V、600V）。*U 表示公共接头。如果被测电压在 150V 以内，另一端接到 150V 接线柱，其余 类推。电流线圈有两组（图 4c），可以串联使用，也可并联使用。如果在 2.5A 以内，两组线圈应 该串联（如图 4b 接法）。如果在 2.5A 和 5A 之间，则两组线圈应该并联（如图 4a 接法），超过 5A 则不能使用。电压线圈和电流线圈的接法不同时，每刻度代表的瓦数也不同。例如，电压接 在 300V 接线柱处，电流线圈对应于 2.5A 的接法，则每刻度代表 1 瓦特。 （a） （b） （c） 图 4 电源 图 3 负载 I *U 150V 300V 600V 换向开关 ＋ － *I I 2 下表是与各种接法相对应的每刻度瓦特数。 φ 180 o－φ 图 2 Ū －İ İ 图 1 零线 相线 * 负 载 *
电 每刻度的瓦特数 150V 600V 0~2.5A 0.5 2.5~5A 特表中部右边处有一换向开关,在正常情况下应位于“+”处,如遇瓦特表反向偏转(在用 二瓦特表法测三相电路功率时会遇到此现象)时,就将开关转到“一”处,瓦特表就会向正向偏转 22电度表的使用 电度表用于测量交流电路的电功,它也有电压线圈和电流线圈。测量时电压线圈要与负载并 联,电流线圈与负载串联,如图5所示。若某一线圈接反,铝盘会反转。选择电度表时,必须注 意它所允许的最大与最小负荷(见下表) 测定电压(V)额定电流(A)最小使用负荷(w 最大使用负荷(W) 20 20 l100 20 1100 11000 在被测电路的电流超过电度表的额定电流时,电度表不能直接接入电路,这时需要用电流互 感器将电流变小后再接入电度表的电流线圈,接线方法如图6所示,将电度表的电流线圈的两端 接于电流互感器的副边。这时,电度表的读数要乘上电流互感器的变流比 相线 负载 零线 零线 图 电度表的读数可以直接从表面上的一排读数上读出(如图7)然后把相隔一段时间(如一小 时)前后两次读数相减(右方红方框内的数为小数位,一般不抄),即得出用电量,单位为KWh (即1度电)。另外,在电度表的表面上还注有“1KWh=2400r,表示该电度表的铝盘每转2400 转相当于用了1度电(即黑色方框内个位数转过了一格)。在负载功率较小,用电时间较短时 可以用此方法计算小电功。 第一次抄表 第二次抄表
9 每 刻 度 的 瓦 特 数 电 压 150V 300V 600V 电流 0～2.5A 0.5 1 2 2.5～5A 1 2 4 瓦特表中部右边处有一换向开关，在正常情况下应位于“＋”处，如遇瓦特表反向偏转（在用 二瓦特表法测三相电路功率时会遇到此现象）时，就将开关转到“－”处，瓦特表就会向正向偏转 了。 2.2 电度表的使用 电度表用于测量交流电路的电功，它也有电压线圈和电流线圈。测量时电压线圈要与负载并 联，电流线圈与负载串联，如图 5 所示。若某一线圈接反，铝盘会反转。选择电度表时，必须注 意它所允许的最大与最小负荷（见下表） 在被测电路的电流超过电度表的额定电流时，电度表不能直接接入电路，这时需要用电流互 感器将电流变小后再接入电度表的电流线圈，接线方法如图 6 所示，将电度表的电流线圈的两端 接于电流互感器的副边。这时，电度表的读数要乘上电流互感器的变流比。 电度表的读数可以直接从表面上的一排读数上读出（如图 7）然后把相隔一段时间（如一小 时）前后两次读数相减（右方红方框内的数为小数位，一般不抄），即得出用电量，单位为 KW·h （即 1 度电）。另外，在电度表的表面上还注有“1KW·h＝2400r”，表示该电度表的铝盘每转 2400 转相当于用了 1 度电（即黑色方框内个位数转过了一格）。在负载功率较小，用电时间较短时， 可以用此方法计算小电功。 测定电压（V） 额定电流（A） 最小使用负荷（W） 最大使用负荷（W） 220 3 66 660 220 5 110 1100 220 10 220 2200 220 25 550 5500 220 50 1100 11000 ～ 负载 零线 相线 1 2 3 4 图 6 ～ 负载 零线 相线 1 2 3 4 图 5 第一次抄表 第二次抄表 1 2 5 7 8 1 2 6 5 3 图 7
23万用电表的使用(MF500型) 231用途 MF-500型万用电表是一种高灵敏度、多量程具有全量程保护电路的携带式整流系仪表。该 仪表共有二十四个测量量程能分别测量交直流电压、直流电流、电阻及音频电平,适宜无线电、 电讯及电工行业单位作一般测量之用 232性能 测量范围 灵敏度准确等级基本误差表示法 2.5 直流电压 0~25~10~50~250~500V20000y 4000gV 5.0 0~10~50~250~500V 4000V 5.0 以标度尺工作部分上量限的 交流电压 百分数表示之 2500V 4000gV 直流电流0~50A~1~10~100~500mA 2.5 电阻0~-2~20~-20K0~2~20MQ 以标度尺工作部分长度的百 数表示之 音频电平 10~+50dB 233结构特点 1.MF500型万用电表外壳采用酚醛压塑粉压制,具有良好的机械强度与电气绝缘性能。 2.仪表具有全量程保护功能,该项技术获有两项国家专(ZL00216918.5;ZL002169177)。 3.仪表具有密封措施,能减少外界灰尘及有害气体对仪表内部的侵蚀 4.电池盒设在仪表的背面,并与仪表内部隔离,故更换熔丝管和电池方便。 5.仪表外形尺寸:178mm×173m×84m。重量:1.2kg 234使用方法 1.使用之前须调整零器“S3”使指针准确地指示在 标度尺的零位上。 2.直流电压测量:将测试杆短杆分别插在“K1”和 K2内,转换开关旋钮“S1”至“y”位置上、开关旋钮“S2 至所欲测量直流电压的相应量程位置上,再将测试杆长 杆跨接在被测电路两端,当不能预计被测直流电压大约 S 数值时,将开关旋钮旋在最大量程的位置上,然后根据 指示值之大约数值,再选择适当的量程位置,使指针得 到最大的偏转。测量2500V时将测试短杆插在“K1”和 “K4”插口中。 3.交流电压测量:将开关旋钮“S”至“y”位置上 开关旋钮“S2”至所欲测量交流电压值的相应量程位置 上,测量方法与直流电压测量相同。50V与50V以上各量程的指示值见“≈”刻度,“10V”量限见 10V”专用刻度 4,直流电流测量:将开关旋钮“S2”旋至“A”位置上,开关旋钮“S1”旋到需要测量直流电流值 的相应的量程位置上,然后将测杄串接在被测电路中,就可测量被测电路中的直流电流值。指示
10 2.3 万用电表的使用（MF—500 型） 2.3.1 用途 MF—500 型万用电表是一种高灵敏度、多量程具有全量程保护电路的携带式整流系仪表。该 仪表共有二十四个测量量程能分别测量交直流电压、直流电流、电阻及音频电平，适宜无线电、 电讯及电工行业单位作一般测量之用。 2.3.2 性能 测 量 范 围 灵 敏 度 准 确 等 级 基 本 误 差 表 示 法 直 流 电 压 0～2.5～10～50～250～500V 20000Ω/V 2.5 以标度尺工作部分上量限的 百分数表示之 2500V 4000Ω/V 5.0 交 流 电 压 0～10～50～250～500V 4000Ω/V 5.0 2500V 4000Ω/V 5.0 直 流 电 流 0～50μA～1～10～100～500mA 2.5 电 阻 0～2～20～200KΩ～2～20MΩ 2.5 以标度尺工作部分长度的百 分数表示之 音 频 电 平 －10～+50dB 2.3.3 结构特点 ⒈ MF500 型万用电表外壳采用酚醛压塑粉压制，具有良好的机械强度与电气绝缘性能。 ⒉ 仪表具有全量程保护功能，该项技术获有两项国家专（ZL00216918.5;ZL00216917.7）。 ⒊ 仪表具有密封措施，能减少外界灰尘及有害气体对仪表内部的侵蚀。 ⒋ 电池盒设在仪表的背面，并与仪表内部隔离，故更换熔丝管和电池方便。 ⒌ 仪表外形尺寸：178 ㎜×173 ㎜×84 ㎜。重量：1.2 ㎏。 2.3.4 使用方法 ⒈ 使用之前须调整零器“S3”使指针准确地指示在 标度尺的零位上。 ⒉ 直流电压测量：将测试杆短杆分别插在“K1”和 “K2”内，转换开关旋钮“S1”至“ ”位置上、开关旋钮“S2” 至所欲测量直流电压的相应量程位置上，再将测试杆长 杆跨接在被测电路两端，当不能预计被测直流电压大约 数值时，将开关旋钮旋在最大量程的位置上，然后根据 指示值之大约数值，再选择适当的量程位置，使指针得 到最大的偏转。测量 2500V 时将测试短杆插在“K1”和 “K4”插口中。 ⒊ 交流电压测量：将开关旋钮“S1”至 “ ”位置上， 开关旋钮“S2”至所欲测量交流电压值的相应量程位置 上，测量方法与直流电压测量相同。50V 与 50V 以上各量程的指示值见“ ”刻度，“10V”量限见 “10V”专用刻度。 ⒋ 直流电流测量：将开关旋钮“S2”旋至“A”位置上，开关旋钮“S1”旋到需要测量直流电流值 的相应的量程位置上，然后将测杆串接在被测电路中，就可测量被测电路中的直流电流值。指示 K1 S1 S2 S3 R1 K4 K3 K2 Ω 图 8 V～
值见“≈”刻度 5.电阻测量:将开关旋钮“S2”旋到“g”位置上,开关旋钮“S1旋到“Ω”量限内,先将两测试 杆短路,使指针向满度偏转,然后调节电位器“RI”使指针指示在欧姆标度尺Ωˆ位置上,(当调 节电位器“R1不能使指针指示到欧姆零位时,表示电池电压不足,应更换新电池。)再将测试杆 分开即可测量未知电阻的阻值。指示值见“9”刻度 6.音频电平测量:将测试杆插在“K”、“K3插口内,转换开关旋钮“S1”、“S2”分别放在“y 和相应的交流电压量程位置上。音频电平刻度系根据0dB=lmW,6009输送标准而设计。标度尺指 示值系从-10~+22dB,(10Ⅴ量程)在50V或250V量程进行测量,指示值应按下表所示数值 进行修正: 量「按电平刻度增加值电平的范围 14 +4~+36dB 250V +18~+50dB 235注意事项 为了测量时获得良好效果,仪表在使用时,应遵守下列事项: 1.仪表在测试时,不能旋转开关旋钮 2.当被测之量不能确实其大约数值时,应先将量程转换开关旋到最大量程的位置上,然后 再根据指示值选择适当的量程,使指针得到最大的偏转 3.测量电路中的电阻阻值时,应将被测电路的电源切断,如果电路中有电容器,应先将其 放电后才能测量。切勿在电路带电情况下测量电阻 4,.仪表在携带时或每次用毕后,最好将开关旋钮“S2”旋在“”位置上,使测量机构两端接成 短路。“S”旋在“”位置上,使仪表呈开路状态。 5.为了确保安全,测量交直流2500V高压时,应将测试杆一端固定接在电路地电位上,将 测试杄的另一端去接接触被测高压电源,测试过程中应严格执行高压操作规程,双手应带高压绝 缘橡胶手套,地板上应铺置高压绝缘橡胶板 6.一旦因量程选择错误,保护电路工作而使仪表输入(+)端与内部电路断开,可打开仪表 背面的电池盒盖,取出9Ⅴ电池,更换熔丝管,(熔丝管规格应为250V.5A,电阻为<0.59,)使 仪表恢复正常。 24兆欧表 兆欧表(俗称摇表)是用来测量电器绝缘 电阻的仪器,常用的型号有ZC-7、ZC-11、 ZC-25等,额定电压有500伏、1000伏、2500 伏等,测量范围有500Mg、1000MΩ、2000M 等几种。ZC—7型的外形如右图,它由两部分 组成:(1)手摇高压直流发电机:(2)磁电式 仪表。在这种仪表的线框上装着两个互成角度 的线圈,一个线圈中的电流直接从发电机来, 另一个线圈中的电流要经过被测物体。兆欧表 上有两个接线柱,一个是“线路”(L)接线柱, 另一个是“接地”(E)接线柱。在测量线路对地
11 值见“ ”刻度。 ⒌ 电阻测量：将开关旋钮“S2”旋到“Ω”位置上，开关旋钮“S1”旋到“Ω”量限内，先将两测试 杆短路，使指针向满度偏转，然后调节电位器“R1”使指针指示在欧姆标度尺“0Ω”位置上，（当调 节电位器“R1”不能使指针指示到欧姆零位时，表示电池电压不足，应更换新电池。）再将测试杆 分开即可测量未知电阻的阻值。指示值见“Ω”刻度。 ⒍ 音频电平测量：将测试杆插在“K1”、 “K3”插口内，转换开关旋钮“S1”、“S2”分别放在“ ” 和相应的交流电压量程位置上。音频电平刻度系根据 0dB=1mW,600Ω输送标准而设计。标度尺指 示值系从－10～＋22dB，（10V 量程）在 50V 或 250V 量程进行测量，指示值应按下表所示数值 进行修正： 量 按电平刻度增加值 电平的范围 50V 14 +4~+36dB 250V 28 +18~+50dB 2.3.5 注意事项 为了测量时获得良好效果，仪表在使用时，应遵守下列事项： ⒈ 仪表在测试时，不能旋转开关旋钮。 ⒉ 当被测之量不能确实其大约数值时，应先将量程转换开关旋到最大量程的位置上，然后 再根据指示值选择适当的量程，使指针得到最大的偏转。 ⒊ 测量电路中的电阻阻值时，应将被测电路的电源切断，如果电路中有电容器，应先将其 放电后才能测量。切勿在电路带电情况下测量电阻。 ⒋ 仪表在携带时或每次用毕后，最好将开关旋钮“S2”旋在“·”位置上，使测量机构两端接成 短路。“S1”旋在“·”位置上，使仪表呈开路状态。 ⒌ 为了确保安全，测量交直流 2500V 高压时，应将测试杆一端固定接在电路地电位上，将 测试杆的另一端去接接触被测高压电源，测试过程中应严格执行高压操作规程，双手应带高压绝 缘橡胶手套，地板上应铺置高压绝缘橡胶板。 ⒍ 一旦因量程选择错误，保护电路工作而使仪表输入（+）端与内部电路断开，可打开仪表 背面的电池盒盖，取出 9V 电池，更换熔丝管，（熔丝管规格应为 250V∕0.5A，电阻为＜0.5Ω,）使 仪表恢复正常。 2.4 兆欧表 兆欧表（俗称摇表）是用来测量电器绝缘 电阻的仪器，常用的型号有 ZC—7、ZC—11、 ZC—25 等，额定电压有 500 伏、1000 伏、2500 伏等，测量范围有 500MΩ、1000 MΩ、2000 MΩ 等几种。ZC—7 型的外形如右图，它由两部分 组成：（1）手摇高压直流发电机；（2）磁电式 仪表。在这种仪表的线框上装着两个互成角度 的线圈，一个线圈中的电流直接从发电机来， 另一个线圈中的电流要经过被测物体。兆欧表 上有两个接线柱，一个是“线路”（L）接线柱， 另一个是“接地”（E）接线柱。在测量线路对地
绝缘电阻时,把L接在线路上,把E接地 摇动直流发电机手柄,电流从L经绝缘电 阻到地,又从地回到磁电式仪表的一个线 圈,另一份电流直接从发电机通到磁电式 仪表的另一个线圈。当这两部分电流通过 磁电式仪表的两个线圈时,在永久磁铁的 作用下,线圈转动,带动指针,指出线路 对地绝缘电阻的兆欧数。其原理示意图如 图9所示 兆欧表的使用方法: (1)应按照设备的电压等级选择兆欧表,对于低压电气设备(如额定电压380伏以下电机 应选用500伏兆欧表,若用额定电压高的兆欧表去测低压绝缘,可能把绝缘击穿 (2)在测量前应先对兆欧表作一次开路试验,即连线开路,摇动手柄,指针应指“∞”。再做 次短路试验,连线直接相连,摇动手柄,指针应指“0”。如果不灵,说明仪器有毛病。 (3)测量前必须先将所测设备的电源切断,并短路放电(手摇绝缘杆,杆上连一接地线 把杆上的线头向设备碰一下,即把设备和地连起来)以保人身和设备安全 (4)测量两线间绝缘电阻时,E、L各接一线。测对地绝缘电阻时,L接被测物,E接地。 测量电缆的绝缘电阻时,还应接上“屏蔽接线端子¨G(或叫保护环)以消除绝缘物表面泄漏电流 的影响。 5)测量时,仪表要放平稳,转动手柄要保持一定速度,每分钟120转左右,允许在90~ 150间变动,测量时间一般以摇表转动一分钟时的读数为准。 (6)在使用兆欧表的过程中,不能用手接触测试棒的金属部分, 25钳形电流表 钳形电流表(简称钳表、俗称长表)如图10所示 是由一个特殊的电流互感器和安培表组成,不需要拆线 被测电流 即可测量线路电流。电流互感器的铁心是由两块可以张 的导线 合的铁心组成,铁心上绕有电流互感器的副绕组,安培 副绕组 表串联在副绕组上。使用时,紧握把手,张开钳口,将 培表 待测电流的导线(部位不限)从钳口引入铁心中间,然 后放松把手使钳口闭合,这时该导线就相当于电流互感 改变量程 器的原绕组,安培表即可指示出被测导线上的电流值。 的旋钮 钳形电流表使用时应注意 开的把手 (1)待测电路电流不得超过钳形电流表所用量程 (2)钳口中一次只能放入一根测量电线,而且要放入 钳形铁心中间。 (3)测量时钳口应对齐紧密吻合。 (4)测量裸导线时应注意安全,防止钳口、钳臂碰到裸线引起事故
12 _ G 图 9 E L RX R2 + R1 绝缘电阻时，把 L 接在线路上，把 E 接地。 摇动直流发电机手柄，电流从 L 经绝缘电 阻到地，又从地回到磁电式仪表的一个线 圈，另一份电流直接从发电机通到磁电式 仪表的另一个线圈。当这两部分电流通过 磁电式仪表的两个线圈时，在永久磁铁的 作用下，线圈转动，带动指针，指出线路 对地绝缘电阻的兆欧数。其原理示意图如 图 9 所示。 兆欧表的使用方法： （1）应按照设备的电压等级选择兆欧表，对于低压电气设备（如额定电压 380 伏以下电机 应选用 500 伏兆欧表，若用额定电压高的兆欧表去测低压绝缘，可能把绝缘击穿。 （2）在测量前应先对兆欧表作一次开路试验，即连线开路，摇动手柄，指针应指“∞”。再做 一次短路试验，连线直接相连，摇动手柄，指针应指“0”。如果不灵，说明仪器有毛病。 （3）测量前必须先将所测设备的电源切断，并短路放电（手摇绝缘杆，杆上连一接地线， 把杆上的线头向设备碰一下，即把设备和地连起来）以保人身和设备安全。 （4）测量两线间绝缘电阻时，E、L 各接一线。测对地绝缘电阻时，L 接被测物，E 接地。 测量电缆的绝缘电阻时，还应接上“屏蔽接线端子”G（或叫保护环）以消除绝缘物表面泄漏电流 的影响。 （5）测量时，仪表要放平稳，转动手柄要保持一定速度，每分钟 120 转左右，允许在 90～ 150 间变动，测量时间一般以摇表转动一分钟时的读数为准。 （6）在使用兆欧表的过程中，不能用手接触测试棒的金属部分。 2.5 钳形电流表 钳形电流表（简称钳表、俗称长表）如图 10 所示， 是由一个特殊的电流互感器和安培表组成，不需要拆线 即可测量线路电流。电流互感器的铁心是由两块可以张 合的铁心组成，铁心上绕有电流互感器的副绕组，安培 表串联在副绕组上。使用时，紧握把手，张开钳口，将 待测电流的导线（部位不限）从钳口引入铁心中间，然 后放松把手使钳口闭合，这时该导线就相当于电流互感 器的原绕组，安培表即可指示出被测导线上的电流值。 钳形电流表使用时应注意： ⑴待测电路电流不得超过钳形电流表所用量程。 ⑵钳口中一次只能放入一根测量电线，而且要放入 钳形铁心中间。 ⑶测量时钳口应对齐紧密吻合。 ⑷测量裸导线时应注意安全，防止钳口、钳臂碰到裸线引起事故。 改变量程 的旋钮 图 10 使铁心张 开的把手 安培表 副绕组 被测电流 的导线