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常用电工仪器仪表的使用

时间:2023-10-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:读数时,万用表应水平放置,两眼应位于电表指针的正上方。⑧在不使用电阻挡时,应将功能转换旋钮拨离电阻挡,以避免表笔相碰造成无谓的耗电,以及误测高压损坏万用表。万用表属于常规仪器,使用人员较多,次数又频繁,稍有疏忽,轻则损坏表内元件,重则烧坏表头,造成不应有的损失。万用表长期不用时应将电池取出,以避免电池存放过久变质,渗出电解液腐蚀电路。

1.万用表电阻挡的使用及注意事项

首先根据被测电阻器的阻值,旋转功能转换旋钮选择合适的电阻挡位。MF47型万用表电阻挡设有R×1,R×10,R×100,R×1k,R×10k五个量程,如图2.13所示。

图2.13 MF47型万用表外形

万用表的电阻挡刻度线是表盘中位置最上方的那条圆弧刻度线,可以看出,标志线间距不是均匀的,刻度值越低标志线间距越宽。所以在选择量程时,应使被测电阻的指示值尽可能位于0刻度到整个量程的2/3这一段范围内,这样可以提高测量的精确度。

为确保测量电阻值的准确性,测量之前和每一次换挡测量时都应“调零”:将万用表的红、黑两表笔短接,调节面板上的调零电位器旋钮,使指针指在0欧位置上。

图2.14 万用表测量小型元件握笔图

测量时,左手持握元器件,并注意手不能同时接触2个以上的引线,以防人体电阻影响测量结果。右手持握红、黑表笔成拿筷姿势,如图2.14所示。

读数时,万用表应水平放置,两眼应位于电表指针的正上方。若表盘内有一弧形反射镜,当看到指针与其镜中的影像重合时方可读数。若表针位于两条刻度线之间,除了将刻度线所代表的阻值读出外,还应再估计一下刻度间的数值。以上读数方法也适用于电压和电流的测量。将指针在Ω刻度线上的读数与电阻挡所处量程的倍率相乘,即为所测量的电阻值(又称实测值)。

注意事项如下:

①严禁在带电电路中测量电阻,以免损坏万用表。

②需要检测电路中电阻器的阻值时,可将电阻器从电路中焊开,这样电路的其他部分的电阻值不会影响到此次测量。

③测量电容器的电阻值应先将电容器两电极短路一下,放掉积存电荷。

④每次更换电阻挡时应重新调整欧姆零点。当指针不到零点时,说明表内电池容量不足,应换上新电池。

⑤测高阻值电阻时,不允许两手分别捏住两支表笔的金属端,以免引入人体电阻(约为几百千欧),使读数减小。对于几欧姆的小电阻,应注意使表笔与电阻引出线接触良好,必要时可将电阻两引线上的氧化物刮掉再进行检测。

⑥万用表的电阻R×10k挡使用的电池电压较高,多采用9伏或5伏叠层电池,不宜检测低耐压的元件。

⑦在电阻挡测量时要用到万用表内部的电池,注意电池极性不能装错,正确情况下黑表笔连接电池的正极,红表笔连接电池的负极,这一点很重要,特别是在判别晶体二极管、三极管管脚极性时。

⑧在不使用电阻挡时,应将功能转换旋钮拨离电阻挡,以避免表笔相碰造成无谓的耗电,以及误测高压损坏万用表。

2.万用表电压挡的使用及注意事项

万用表电压挡可测量交流电压(ACV)和直流电压(DCV)。首先应根据被测信号是交流电压还是直流电压选择相应功能挡位。用符号“V”和“~”标志出的挡位是交流电压挡,另一个符号“V”标志出的挡位是直流电压挡。两种挡位使用方法基本相同。而后估计被测电压大小并选择合适的电压量程。

将表笔接触被测电路或元件两端。如果测量直流电压,一定要用红表笔接触高电位,黑表笔接触低电位。

测量电压时,要看第二条刻度线。电压刻度线下方右端标有若干个满度值,一般量程与满度值的10n倍率相对应,n=0,±1,±2,±3,…。例如0.25伏、2.5伏、250伏量程的满度值都为250。将指针指示的数值乘以该挡位所对应的10n倍率即为测量电压值,图2.15为读各挡值的示例。

图2.15 依表针指示读取各相应值

注意事项如下:

①测量电压时应将表笔并联在被测电路两端。测直流电压时要注意正、负极性。如果不清楚被测电压的极性,亦应先拨到高压挡进行测试,以防止表头过载或指针反向偏转而导致指针打弯。

②若误用直流电压挡(DCV)去测交流电压,指针将不动或稍微抖动。而误用交流电压挡(ACV)去测直流电压,读数可能高一倍,也可能为零,视万用表接法而定。

③电压挡测量值愈接近于满度值,误差愈小。因此选择电压量程时应使指针偏转1/3~1/2以上,以减小误差。

④严禁在测较高电压(如220伏)时拨动功能转换旋钮,以免产生电弧,烧坏开关触点。

⑤测量电压时,精力要集中,表笔并接被测点要准确、稳定,避免表笔接触其他电路影响测量结果和损坏万用表,特别是测较高电压时要注意。在测量电位时,可将一表笔固定接在参考点上。

⑥测量有高内阻的电源的电压时,应尽量选择较大的电压量程,因为量程越大,万用表的内阻也越高,测量结果受到的影响就越小。

⑦不能直接用万用表测量方波、矩形波、锯齿波等非正弦电压。当被测正弦电压失真超过5%,万用表测量误差会明显增大。

⑧万用表的频率特性较差,一般只适合于测量1千赫以下的低频率电压。

⑨测量带电感电路的电压时,必须在切断电源前脱开万用表,防止由于自感现象产生高压损坏万用表。

3.万用表电流挡的使用及注意事项

一般指针式万用表只能测量直流电流(DCV)。

首先根据被测电流大小选择合适的电流量程。

测量时将表笔串联入被测电路中。注意极性,应让电流从红表笔流入,从黑表笔流出,否则指针会反偏。

电流测量值也在第二条表盘刻度线上读出,识读的方法与测量电压时的识读方法相同。使用规则如下:

①测电流时应将万用表串联在被测电路中,并注意正负极性,若极性接反,表针会打反,容易碰弯。

②若电源内阻和负载电阻都很小,应尽量选择较大的电流量程,以减小万用表内阻对被测电路工作状态的影响。

③在测量进行时不能变换挡位或量程。

万用表属于常规仪器,使用人员较多,次数又频繁,稍有疏忽,轻则损坏表内元件,重则烧坏表头,造成不应有的损失。因此,在使用时应注意以下几点:

①使用前应先熟悉万用表的使用方法,明确具体测量项目和操作方法。然后将功能转换旋钮拨到相应的测量种类和量程上。确保红表笔插在标有“+”号的插孔上,黑表笔插在标有“-”号的插孔上。

②假如预先无法估计被测量的大小,应先拨到最大量程挡,再逐渐减小量程到合适位置。每一次拿起表笔准备测量时,务必再核对一下量程开关是否拨对位置,并养成一种习惯。

③万用表应水平放置,避免引起倾斜误差。当指针不在机械零点时,须用螺丝刀调节表头下方的调整螺钉使指针回零,以消除零点误差。

④万用表要轻拿轻放,强烈的机械振动冲击容易损坏表头。万用表应在无振动、干燥、无强磁场及环境温度适宜的条件下使用和存放。

⑤测量完毕,将量程选择开关拨到交流电压最高挡或标有“OFF”的位置,以防止下次开始测量时不慎烧表。万用表长期不用时应将电池取出,以避免电池存放过久变质,渗出电解液腐蚀电路。发现电池或电池槽正、负极片氧化或弹性降低,应及时清除或整理,以减小接触电阻。MF47型万用表操作方法见表2.1。

表2.1 MF47型指针式万用表的操作方法

 

 

 

数字式万用表具有精确度高、显示直观清晰、测试功能齐全、便于携带、价格适中等特点,外形如图2.16所示。

图2.16 数字万用表的外形

现在就具体说说使用方法。

1.电压的测量

(1)直流电压的测量(如电池、随身听电源等)

首先将黑表笔插进“COM”孔,红表笔插进“VΩ”孔。把旋钮选到比估计值大的量程(注意:表盘上的数值均为最大量程,“V—”表示直流电压挡,“V~”表示交流电压挡,“A”是电流挡),接着把表笔接电源或电池两端,保持接触稳定。数值可以直接从显示屏上读取,若显示为“1.”,则表明量程太小,那么就要加大量程后再测量。如果在数值左边出现“-”,则表明表笔极性与实际电源极性相反,此时红表笔接的是负极。

(2)交流电压的测量

表笔插孔与直流电压的测量一样,不过应该将旋钮打到交流挡“V~”处所需的量程即可。交流电压无正负之分,测量方法跟前面相同。无论测交流还是直流电压,都要注意人身安全,不要随便用手触摸表笔的金属部分。

2.电流的测量

(1)直流电流的测量

先将黑表笔插入“COM”孔。若测量大于200毫安的电流,则要将红表笔插入“10A”插孔,并将旋钮打到直流“10A”挡;若测量小于200毫安的电流,则将红表笔插入“200mA”插孔,将旋钮打到直流200毫安以内的合适量程。调整好后,就可以测量了。将万用表串进电路中,保持稳定,即可读数。若显示为“1”,那么就要加大量程;如果在数值左边出现“-”,则表明电流从黑表笔流进万用表。

(2)交流电流的测量

测量方法与直流电流的测量基本相同,不过挡位应该打到交流挡位,电流测量完毕后应将红笔插回“VΩ”孔。

(3)电阻的测量

将表笔插进“COM”和“VΩ”孔中,把旋钮打旋到“Ω”中所需的量程,用表笔接在电阻两端金属部位,测量中可以用手接触电阻,但不要把手同时接触电阻两端,这样会影响测量精确度,因为人体虽电阻很大但仍是有限大的导体。读数时,要保持表笔和电阻有良好的接触。注意单位:在“200”挡时单位是“欧”,在“2k”到“200k”挡时单位为“千欧”,“2M”以上的单位是“兆欧”。

(4)二极管的测量

数字万用表可以测量发光二极管,整流二极管……测量时,表笔位置与电压测量一样,将旋钮旋到二极管挡,用红表笔接二极管的正极,黑表笔接负极,这时会显示二极管的正向压降。锗二极管的压降是0.15~0.3伏,硅二极管约为0.5~0.7伏,发光二极管约为1.8~2.3伏。调换表笔,显示屏显示“1.”则为正常,因为二极管的反向电阻很大,否则此管已被击穿。

1.兆欧表的外形

图2.17 兆欧表外形图

兆欧表也叫绝缘电阻表,又称为摇表,它是测量绝缘电阻最常用的仪表。一般用来检测供电线路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘电阻,以便检验其绝缘程度的好坏。兆欧表的外形如图2.17所示。

它在测量绝缘电阻时本身就有高电压电源,这就是它与一般测电阻仪表的不同之处。兆欧表用于测量绝缘电阻既方便又可靠。但是如果使用不当,它将给测量带来不必要的误差,我们必须正确使用兆欧表进行绝缘电阻测量。

兆欧表的接线柱共有三个:一个“L”即线端,一个“E”即为地端,再一个“G”即屏蔽端(也叫保护环)。一般被测绝缘电阻都接在“L”“E”端之间,但当被测绝缘体表面漏电严重时,必须将被测物的屏蔽环或不须测量的部分与“G”端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电机的负端形成回路,而不再流过兆欧表的测量机构(动圈)。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响,特别应该注意的是测量电缆线芯和外表之间的绝缘电阻时,一定要接好屏蔽端钮“G”,因为当空气湿度大或电缆绝缘表面不干净时,其表面的漏电流将很大。为防止被测物因漏电而对其内部绝缘测量所造成影响,一般在电缆外表加一个金属屏蔽环,与兆欧表的“G”端相连。

2.兆欧表的选择

在测量电气设备的绝缘电阻之前,先要根据被测设备的性质、磁极动圈铁芯和电压等级,选择适当的兆欧表。

一般测量额定电压在500伏以下的设备时,选用500~1000伏的兆欧表,测量额定电压在500伏以上的设备时,选用1000~2500伏的兆欧表。例如,测量高压设备的绝缘电阻,不能用额定电压500伏以下的兆欧表,因为这时测量结果不能反映工作电压下的绝缘电阻;同样不能用电压太高的兆欧表测量低压电气设备的绝缘电阻,否则会损坏设备的绝缘。

此外,兆欧表的测量范围也应与被测绝缘电阻的范围相吻合。一般应注意不要使测量范围过多地超出所需测量的绝缘电阻值,以免使读数产生较大误差。一般测量低压电气设备绝缘电阻时,可选用0~200兆欧量程的表,测量高压电气设备或电缆时可选用0~2000兆欧量程的表。注意其刻度不是从零开始,而是从1MΩ起始的,且兆欧表一般不宜用来测量低压电气设备的绝缘电阻。

3.兆欧表使用前的准备

兆欧表在工作时,自身产生高电压,而测量对象又是电气设备,所以必须正确使用,否则就会造成人身或设备事故。使用前,首先要做好以下各种准备:

①测量前必须将被测设备电源切断,并对地短路放电,决不允许设备带电进行测量,以保证人身和设备的安全。

②对可能感应出高压电的设备,必须消除这种可能性后,才能进行测量。

③被测物表面要清洁,减少接触电阻,确保测量结果的正确性。

④测量前要检查兆欧表是否处于正常工作状态,主要检查其“0”和“∞”两点。即摇动手柄,使电机达到额定转速,兆欧表在短路时应指在“0”位置,开路时应指在“∞”位置。兆欧表使用前应先进行开路和短路试验,检查兆欧表的好坏,检查示意图如图2.18所示。

图2.18 兆欧表的开路和短路试验

⑤兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大电流导体和外磁场。

4.兆欧表的接线

做好上述准备工作后就可以进行测量了,在测量时,还要注意兆欧表的正确接线,否则将引起不必要的误差甚至错误。

当用兆欧表摇测电器设备的绝缘电阻时,一定要注意“L”和“E”端不能接反,正确的接法是:“L”线端钮接被测设备导体,“E”地端钮接地的设备外壳,“G”屏蔽端接被测设备的绝缘部分。

如果将“L”和“E”接反了,流过绝缘体内及表面的漏电流经外壳汇集到地,由地经“L”流进测量线圈,使“G”失去屏蔽作用而给测量带来很大误差。另外,因为“E”端内部引线同外壳的绝缘程度比“L”端与外壳的绝缘程度要低,当兆欧表放在地上采用正确接线方式时,“E”端对仪表外壳和外壳对地的绝缘电阻,相当于短路,不会造成误差,而当“L”与“E”接反时,“E”对地的绝缘电阻同被测绝缘电阻并联,而使测量结果偏小,给测量带来较大误差。

由此可见,要想准确地测量出电气设备等的绝缘电阻,必须对兆欧表进行正确的使用,否则,就失去了测量的准确性和可靠性。

5.兆欧表测量绝缘电阻

①测量电机的绝缘电阻时,将电机绕组接于电路“L”端,机壳接于接地“E”端,如图2.19所示。

图2.19 测量电机的绝缘电阻

②测量电机的绕组间的绝缘性能时,将电路“L”端和接地端“E”端分别接在电机的两绕组间,如图2.20所示。

图2.20 测量电机绕组间的绝缘电阻

③测量电缆对电缆外壳的绝缘电阻,除将电缆芯接电路“L”端和电缆外壳接接地端“E”端外,还需要将电缆壳与芯之间的内层绝缘部分接保护环“G”端,以消除表面漏电产生的误差,如图2.21所示。

图2.21 测量电缆的绝缘电阻

6.使用兆欧表的注意事项

①在进行测量前要先切断电源,被测设备一定要进行放电(约需2~3分钟),以保障设备自身安全。

②接线柱与被测设备间连接的导线不能用双股绝缘线或绞线,应用单股线分开单独连接,不能因绞线绝缘不良而引起误差,同时应保持设备表面清洁干燥。

③测量时,表面应放置平稳,手柄摇动要由慢渐快。

④一般采用均匀摇动1分钟后的指针位置作为读数。一般为120转每分。测量中如发现指示为0,则应停止转动手柄,以防表内线圈过热而烧坏。

⑤在兆欧表转动尚未停下或被测设备未放电时,不可用手进行拆线,以免引起触电。

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