任务1.2 常用电工仪表的使用

【任务目标】

掌握几种常用电工仪表的使用方法。

【任务描述】

几种常用仪表的使用。

【知识准备】

1.2.1 电流表和电压表

1.电流表

用来测量电路中电流大小的仪表叫电流表。可分为直流电流表和交流电流表。常用的直流电流表是1C2-A，它是磁电系仪表（又叫动圈式），图1-18所示为磁电系仪表的内部结构。

图1-18 磁电系仪表（直流表）内部结构示意图

0—轴 1—极掌 2—圆柱形铁心 3—线圈 4—指针 5—螺旋弹簧 I—引进和流出线圈的电流

使用中的注意事项：

1）使用时串接于电路中，要求电流表的内阻尽量小，以提高仪表的准确性。

2）使用直流表时还要注意极性的选择，“+”“-”不可用错，以免指针反偏，损坏表头。

直流电流表的优缺点：

●由于指针的偏转角度与电流的大小成正比，所以仪表盘上刻度均匀。

●由于被测电流要通过游丝，所以过载能力差。

●由于磁场强、电流小，所以准确度高、灵敏度高、功耗小。

常用的交流表是1T1-A，它是电磁系仪表（又叫动铁式）。图1-19所示为电磁系仪表测量机构。

图1-19 电磁系仪表（交流表）内部结构示意图

1—固定线圈 2—游丝 3—转轴 4—可动线圈 5—螺旋弹簧 6—指针 7—刻度 8—空气阻尼器 9—磁屏蔽

交流电流表的优缺点：

●由于指针的偏转角度与被测电流的平方成正比，所以盘面上刻度不均匀。

●电磁系仪表结构简单、成本低、应用广。

●由于被测电流直接通过固定线圈，可以通过较大的电流，因此过载能力强。

●由于结构上的原因，会产生一定的误差。

常用电流表见图1-20。

图1-20 常用电流表

2.电压表

测量电路中两点间电位差的仪表叫电压表。使用时并接于被测电路的两端，要求电压表内阻尽量大，以提高测量的准确性。可分为直流电压表和交流电压表。常用的直流电压表是1C2-V，它是磁电系仪表。使用直流电压表时要注意仪表的极性，以免指针反偏。常用的交流电压表是1T1-V，它是电磁系仪表。常用电压表见图1-21。

图1-21 常用电压表

1.2.2 万用表

万用表是一种多用途、多量限的携带式仪表，如图1-22所示。一般电力工程中万用表用于测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻、音频电平等。电子工程中万用表还用于测量电容、电感、晶体管的hFE值等。

图1-22 万用表

万用表的结构是由表头（磁电系测量机构）、测量线路、功能与量限选择开关三部分组成。万用表的型号分为如下两个系列。

●MF系列：电工型指针式万用表，如MF30和MF47等。

●DT系列：电子型数字式万用表，如DT830和DT9205等。

（1）模拟式万用表

模拟式万用表的型号繁多，图1-23为常用的MF47型万用表的外形。

1）使用前的检查与调整。在使用万用表进行测量前，应进行下列检查、调整：

①外观应完好无损，当轻轻摇晃时，指针应摆动自如。

②旋动转换开关，应切换灵活且无卡阻，挡位应准确。

③水平放置万用表，转动表盘指针下面的机械调零旋钮，使指针对准标度尺左边的O位线。

图1-23 MF47型万用表面板图

④测量电阻前应进行电调零（每换挡一次，都应重新进行电调零）。即将转换开关置于欧姆挡的适当位置，两支表笔短接，旋动欧姆调零旋钮，使指针对准欧姆挡标度尺右边的O位线。如指针始终不能指向O位线，则应更换电池。

⑤检查表笔插接是否正确。黑表笔应接“-”极或“∗”插孔，红表笔应接“+”。

⑥检查测量机构是否有效，即应用欧姆挡，短时碰触两表笔，指针应偏转灵敏。

2）直流电阻的测量。

①首先应断开被测电路的电源及连接导线。若带电测量，将损坏仪表；若在电路中测量，将影响测量结果。

②合理选择量程挡位，以指针居中或偏右为最佳。测量半导体器件时，不应选用R×1挡和R×10k挡。

③测量时表笔与被测电路应接触良好，双手不得同时触及表笔的金属部分，以防将人体电阻并入被测电路造成误差。

④正确读数并计算出实测值。

注意事项：切不可用欧姆挡直接测量微安表头、检流计、电池内阻。

3）电压的测量。

①测量电压时，表笔应与被测电路并联。

②测量直流电压时，应注意极性。若无法区分正、负极，则先将量程选在较高挡位，用表笔轻触电路，若指针反偏，则调换表笔。

③合理选择量程。若被测电压无法估计，先应选择最大量程，视指针偏摆情况再作量程范围的调整。

④测量时应与带电体保持安全间距，手不得触及表笔的金属部分。测量高电压时（500～2500V），应戴绝缘手套且站在绝缘垫上使用高压测试笔进行。

4）电流的测量。

测量电流时，应与被测电路串联，且不可并联！测量直流电流时，应注意极性。合理选择量程。测量较大电流时，应先断开电源然后再撤表笔。

5）注意事项：

●测量过程中不得换挡。读数时，应三点（眼睛、指针、指针在刻度中的影子）成一线。

●根据被测对象，正确读取标度尺上的数据。测量完毕应将转换开关置空挡、OFF挡或

电压最高挡。若长时间不用，应取出内部电池。

（2）数字式万用表

数字式万用表具有测量精度高、显示直观、功能全、可靠性好、小巧轻便以及便于操作等优点。

1）面板结构与功能。

图1-24为DT830型数字式万用表的面板图，包括LCD液晶显示屏、电源开关、量程选择开关、表笔插孔等。

图1-24 DT830型数字式万用表

液晶显示屏最大显示值为1999，且具有自动显示极性功能。若被测电压或电流的极性为负，则显示值前将带“-”号。若输入超量程时，显示屏左端出现“1”或“-1”的提示字样。

根据需要，电源开关（POWER）可分别置于“ON”（开）或“OFF”（关）状态。测量完毕，应将其置于“OFF”位置，以免空耗电池。数字式万用表的电池盒位于后盖的下方，采用9V叠层电池。电池盒内还装有熔丝管，以起过载保护作用。旋转式量程开关位于面板中央，用以选择测试功能和量程。若用表内蜂鸣器作通断检查时，量程开关应置于标有“·）））”符号的位置。

hFE插孔用以测量晶体管的hFE值时，需要将三极管的其b、c、e极插入相应的插孔。

输入插孔是万用表通过表笔与被测量连接的部位，设有“COM”“V·Ω”“mA”“10A”4个插口。使用时，黑表笔应置于“COM”插孔，红表笔依被测种类和大小被置于“V·Ω”“mA”或“10A”插孔。在“COM”插孔与其他3个插孔之间分别标有最大（max）测量值，如10A、200mA、交流750V、直流1000V。

2）使用方法。

测量交、直流电压（ACV、DCV）时，红、黑表笔分别接“V·Ω”与“COM”插孔，旋动量程选择开关至合适位置（200mV、2V、20V、200V、700V或1000V），红、黑表笔并接于被测电路（若是直流，注意红表笔接高电位端，否则显示屏左端将显示“一”）。此时显示屏显示出被测电压数值。若显示屏只显示最高位“1”，表示溢出，应将量程调高。

测量交、直流电流（ACA、DCA）时，红、黑表笔分别接“mA”（大于200mA时应接“10A”）与“COM”插孔，旋动量程选择开关至合适位置（2mA、20mA、200mA或10A），将两表笔串接于被测回路（直流时，注意极性），显示屏所显示的数值即为被测电流的大小。

测量电阻时，无须调零。将红、黑表笔分别插入“V·Ω”与“COM”插孔，旋动量程选择开关至合适位置（200、2k、200k、2M、20M），将两笔表跨接在被测电阻两端（注意：不得带电测量），显示屏所显示数值即为被测电阻的数值。当使用200MΩ量程进行测量时，先将两表笔短路，若该数不为零，仍属正常，此读数是一个固定的偏移值，实际数值应为显示数值减去该偏移值。

进行二极管和电路通断测试时，红、黑表笔分别插入“V·Ω”与“COM”插孔，旋动量程开关至二极管测试位置。正向情况下，显示屏即显示出二极管的正向导通电压，单位为mV（锗管应在200～300mV之间，硅管应在500～800mV之间）；反向情况下，显示屏应显示“1”，表明二极管不导通，否则，表明此二极管反向漏电流大。正向状态下，若显示“000”，则表明二极管短路，若显示“1”，则表明断路。在用来测量线路或器件的通断状态时，若检测的阻值小于30Ω，则表内发出蜂鸣声以表示线路或器件处于导通状态。

进行晶体管测量时，旋动量程选择开关至“hFE”位置（或“NPN”或“PNP”位置），将被测晶体管依NPN型或PNP型将b、c、e极插入相应的插孔中，显示屏所显示的数值即为被测晶体管的“hFE”参数。

进行电容测量时，将被测电容插入电容插座，旋动量程选择开关至“CAP”位置，显示屏所示数值即为被测电荷的电荷量。

3）注意事项：

●当显示屏出现“LOBAT”或“←”时，表明电池电压不足，应予更换。

●若测量电流时，没有读数，应检查熔丝是否熔断。

●测量完毕，应关上电源；若长期不用，应将电池取出。

●不宜在日光及高温、高湿环境下使用与存放（工作温度为0～40℃，温度为80%），

使用时应轻拿轻放。

1.2.3 钳形表

1.使用方法

钳形表的基本功能是测量交流电流，虽然准确度较低（通常为2.5级或5级），但因在测量时无须切断电路，因而使用仍很广泛，如图1-25所示。如需进行直流电流的测量，则应选用交、直流两用钳形表。

图1-25 钳形表

使用钳形表测量前，应先估计被测电流的大小以合理选择量程。使用钳形表时，被测载流导线应放在钳口内的中心位置，以减小误差；钳口的结合面应保持接触良好，若有明显噪声或表针振动厉害，可将钳口重新开合几次或转动手柄；在测量较大电流后，为减小剩磁对测量结果的影响，应立即测量较小电流，并把钳口开合数次；测量较小电流时，为使该数较准确，在条件允许的情况下，可将被测导线多绕几圈后再放进钳口进行测量（此时的实际电流值应为仪表的读数除以导线的圈数）。

使用时，将量程开关转到合适位置，手持胶木手柄，用食指紧紧勾住铁心开关，便于打开铁心。将被测导线从铁心缺口引入到铁心中央，然后放松食指，铁心即自动闭合。被测导线的电流在铁芯中产生交变磁通，表内感应出电流，即可直接读数。

在较小空间内（如配电箱等）测量时，要防止因钳口的张开而引起相间短路。

2.注意事项

●使用前应检查外观是否良好，绝缘有无破损，手柄是否清洁、干燥。

●测量时应戴绝缘手套或干净的线手套，并注意保持安全间距。

●测量过程中不得切换挡位。

●钳形电流表只能用来测量低压系统的电流，被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压。

●每次测量只能钳入一根导线。

●若不是特别必要，一般不测量裸导线的电流。

●测量完毕应将量程开关置于最大挡位，以防下次使用时，因疏忽大意而造成仪表的意外损坏。

图1-26 兆欧表

1.2.4 兆欧表

1.选用

兆欧表（图1-26）的选用主要考虑两个方面：一是电压等级，二是测量范围。

测量额定电压在500V以下的设备或电路的绝缘电阻时，可选用500V或1000V的兆欧表；测量额定电压在500V以上的设备或线路的绝缘电阻时，可选用1000～2500V的兆欧表；测量瓷瓶时，应选用2500～5000V的兆欧表。

兆欧表测量范围的选择主要考虑两点：一方面，测量低压电气设备的绝缘电阻时可选用0～200MΩ的兆欧表，测量高压电气设备或电缆时可选用0～2000MΩ兆欧表；另一方面，因为有些兆欧表的起始刻度不是零，而是1MΩ或2MΩ，这种仪表不宜用来测量处于潮湿环境中的低压电气设备的绝缘电阻，因其绝缘电阻可能小于1MΩ，造成仪表上无法读数或读数不准确。

2.兆欧表的正确使用

兆欧表上有3个接线柱，两个较大的接线柱上分别标有E（接地）、L（线路），另一个较小的接线柱上标有G（屏蔽）。其中，L接被测设备或线路的导体部分，E接被测设备或线路的外壳或大地，G接被测对象的屏蔽环（如电缆壳与芯之间的绝缘层上）或不需测量的部分。兆欧表的常见接线方法如图1-27所示。

图1-27 兆欧表的接线方法

a）兆欧表接带电导体的方法 b）兆欧表接电动机的方法 c）兆欧表接电缆的方法

测量前，要先切断被测设备或线路的电源，并将其导电部分对地进行充分放电。用兆欧表测量过的电气设备，也须进行接地放电，才可再次测量或使用。

再次，要先检查仪表是否完好：将接线柱L、E分开，由慢到快摇动手柄约1min，使兆欧表内发电机转速稳定（约120r/min），指针应指在“：”处；再将L、E短接，缓慢摇动手柄，指针应指在“O”处。

测量时兆欧表应水平放置平稳。测量过程中，不可用手去触及被测物的所需测量部分，以防触电。兆欧表的操作方法、摇表的操作方法见图1-28所示。

3.注意事项

●仪表与被测物间的连接导线应采用绝缘良好的多股铜芯软线，而不能用双股绝缘线或绞线，且连接线间不得缠在一起，以免造成测量数据不准。

图1-28 兆欧表的操作方法

a）校正时表的操作方法 b）测量时表的操作方法

●手摇发电机要保持匀速，不可忽快忽慢地使指针不停地摆动。

●测量过程中，若指针为零，说明被测物的绝缘层可能击穿短路，此时应停止继续摇动手柄。

●测量具有大电容的设备时，读数后不得立即停止手柄的摇动，否则已充电的电容将对兆欧表放电，有可能烧坏仪表。

●温度、湿度、被测物的有关状况等对绝缘电阻的影响较大，为便于分析和比较，记录数据时应标注上述情况。

【任务实施】

1.技能训练前的检查与准备

1）确认试验安装环境符合维修电工操作的要求。

2）准备好技能训练任务所需器材。

3）确认技能训练任务所需器材性能是否良好。

4）熟悉技能训练内容，熟悉操作工艺流程。

2.技能训练实施步骤

1）了解试验设备装配工艺和装配方法，制定装配工艺流程。

2）将试验设备及其配件放在操作台上，将装配工具摆放在合适位置上。

3）按照装配工艺流程，使用常用工具、仪表对试验设备进行拆装训练。

4）对装配好的试验设备进行测试。

5）反复练习，并总结技能，理解和熟悉维修电工常用仪表的操作要领。

3.清理现场和整理器材

训练完成后，清理现场，整理好所用器材、工具，按照要求放置到规定位置。

4.考核要点

1）检查是否按照要求正确使用各种电工常用仪表。

2）是否时刻注意遵守安全操作规定，操作是否规范。

根据以上考核要点对学生进行逐项成绩评定，见表1-3，给出该任务的综合实训成绩。

表1-3 实训成绩评定表

【考核与评价】

考核与评价内容见表1-4。

表1-4 考核与评价