电工仪表及测量课件.ppt
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- 电工仪表 测量 课件
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1、电工测量及仪表一、电工仪表的分类一、电工仪表的分类 根据其在进行测量时得到被测量数值的方式不同,常用根据其在进行测量时得到被测量数值的方式不同,常用的可以分为电测量指示仪表、比较式仪表和数字仪表三大类。的可以分为电测量指示仪表、比较式仪表和数字仪表三大类。1、指示式仪表、指示式仪表 电测量指示仪表是先将被测量转换为可动部分的角位移,电测量指示仪表是先将被测量转换为可动部分的角位移,通过指针偏转,直接读出被测量。如电流表、电压表、功率通过指针偏转,直接读出被测量。如电流表、电压表、功率表、电能表、功率因数表、频率表、相位表、欧姆表、绝缘表、电能表、功率因数表、频率表、相位表、欧姆表、绝缘电阻表及
2、万用表等。电阻表及万用表等。2、比较式仪表、比较式仪表 测量时需要与相应的标准量进行比较,以读出两者的比测量时需要与相应的标准量进行比较,以读出两者的比值。包括直流比较式仪器和交流比较式仪器两类。如直流电值。包括直流比较式仪器和交流比较式仪器两类。如直流电桥、电位差计、标准电阻箱等都是直流比较式仪器;而交流桥、电位差计、标准电阻箱等都是直流比较式仪器;而交流电桥、标准电感和标准电容等部属于交流比较式仪器。比较电桥、标准电感和标准电容等部属于交流比较式仪器。比较式仪表往往用作电学量的精确测量或用于检验其他仪器仪表。式仪表往往用作电学量的精确测量或用于检验其他仪器仪表。3数字式仪表数字式仪表 数字
3、式仪表是将被测的模拟量转换成为数字量,用数字数字式仪表是将被测的模拟量转换成为数字量,用数字方式直接显示被测量值。它与微处理器配合使用可实现自动方式直接显示被测量值。它与微处理器配合使用可实现自动选择量程、自动存储测量结果、自动进行数据处理及自动补选择量程、自动存储测量结果、自动进行数据处理及自动补偿等功能,具有速度快、准确度高、读数方便、容易实现自偿等功能,具有速度快、准确度高、读数方便、容易实现自动测量等优点。动测量等优点。 电工仪表的分类方法很多,除分成上述三大类外,还可电工仪表的分类方法很多,除分成上述三大类外,还可分为其他类型,如记录式仪表分为其他类型,如记录式仪表(或仪器或仪器)、
4、扩大量程装置及变换、扩大量程装置及变换器等。记录式仪表或仪器一般用来记录被测量随时间的变化器等。记录式仪表或仪器一般用来记录被测量随时间的变化情况,如示波器、情况,如示波器、X-Y记录仪等;而对于用来扩大量程的装置记录仪等;而对于用来扩大量程的装置如分流器、电压互感器和电流互感器等经常作为电工仪表的如分流器、电压互感器和电流互感器等经常作为电工仪表的附件而不单独列成一类。附件而不单独列成一类。分分类类符号符号名称名称分分类类符号符号名称名称电电流流种种类类直流直流端端钮钮+ +正端钮正端钮交流交流- -负端钮负端钮交直流交直流* *公共端钮公共端钮三相交流三相交流工工作作位位置置标度尺位置水标
5、度尺位置水平平绝绝缘缘强强度度不进行绝缘强度不进行绝缘强度试验试验标度尺位置垂标度尺位置垂直直绝缘强度试验电绝缘强度试验电压为压为500V500V标度尺位置与标度尺位置与平面平面6060绝缘强度试验电绝缘强度试验电压为压为2kV2kV二、常见电工仪表的表面标记二、常见电工仪表的表面标记 分分类类符号符号名称名称分分类类符号符号名称名称准准确确度度等等级级1.5以标尺量限的百以标尺量限的百分数表示,如分数表示,如1.5级级外外界界条条件件I级防外磁场级防外磁场(如磁电如磁电系系)以指示值的百分以指示值的百分数表示,如数表示,如1.5级级I级防外电场级防外电场(如静电如静电系系)工工作作原原理理磁
6、电系仪表磁电系仪表II级防外磁场及电场级防外磁场及电场电磁系仪表电磁系仪表III级防外磁场及电级防外磁场及电场场电动系仪表电动系仪表IV级防外磁场及电级防外磁场及电场场磁电系比率表磁电系比率表不标注不标注A组仪表(工作环境组仪表(工作环境温度为温度为0+40)铁磁电动系仪表铁磁电动系仪表B组仪表(工作温度组仪表(工作温度-20+50)整流系仪表整流系仪表C组仪表(工作温度组仪表(工作温度-40+60)三、仪表准确度三、仪表准确度 电工仪表的准确度,是指在规定的条件下,测量结果可电工仪表的准确度,是指在规定的条件下,测量结果可能出现的最大基本误差与仪表测量上限比值的百分数,是表能出现的最大基本误
7、差与仪表测量上限比值的百分数,是表征指示值与真实值接近程度的量。征指示值与真实值接近程度的量。 我国工业仪表等级分为我国工业仪表等级分为0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上,仪表准确度七个等级,并标志在仪表刻度标尺或铭牌上,仪表准确度习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。习惯上称为精度,准确度等级习惯上称为精度等级。 仪表的准确度等级不同时,适用的范围也不一样,准确仪表的准确度等级不同时,适用的范围也不一样,准确度等级为度等级为0.1,0.2级的仪表,通常作为标准仪表(校验其它仪级的仪表,通常作为标准仪表(校验其它仪表用)或精密测
8、量仪表;准确度等级为表用)或精密测量仪表;准确度等级为0.5,1.0级的仪表,通级的仪表,通常作为电气工作实验时使用;对于盘用仪表,通常其交流仪常作为电气工作实验时使用;对于盘用仪表,通常其交流仪表的等级应不低于表的等级应不低于2.5级,直流仪表应不低于级,直流仪表应不低于1.5级。级。 测量误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确测量误差与仪表的量程范围有关,所以在使用同一准确度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差。度的仪表时,往往采取压缩量程范围,以减小测量误差。 必须说明的是:仪表的准确度并非测量精度,仪表运用必须说明的是:仪表的准确度并非测量精度,仪表运用在满刻度偏转时,
9、相对误差较小。所以要提高测量精度,应在满刻度偏转时,相对误差较小。所以要提高测量精度,应从两方面着手:一是选用精度等级高的仪表;二是要合理地从两方面着手:一是选用精度等级高的仪表;二是要合理地选择仪表的量程。对于电压表、电流表的量程选择应是指针选择仪表的量程。对于电压表、电流表的量程选择应是指针偏转越大,越接近满偏,误差越小;而欧姆表的量程选择应偏转越大,越接近满偏,误差越小;而欧姆表的量程选择应是指针越接近刻度盘的中央刻度,误差越小。是指针越接近刻度盘的中央刻度,误差越小。 四、电工便携式仪器仪表四、电工便携式仪器仪表(一)绝缘电阻测试仪(一)绝缘电阻测试仪绝缘电阻测试仪,俗称兆欧表或摇表,
10、又称高阻计。用于测绝缘电阻测试仪,俗称兆欧表或摇表,又称高阻计。用于测量电机、变压器、电缆、配线线路及其它电气装置的绝缘电阻,量电机、变压器、电缆、配线线路及其它电气装置的绝缘电阻,以评估其电气绝缘性能,绝缘电阻发生大的变化,就可能预示以评估其电气绝缘性能,绝缘电阻发生大的变化,就可能预示着潜在的故障。着潜在的故障。 兆欧表的接线柱共有三个:一个为兆欧表的接线柱共有三个:一个为“L”即线端,一个即线端,一个“E”即为地端,另一个即为地端,另一个“G”为屏蔽端(也叫保护环),一般为屏蔽端(也叫保护环),一般被测绝缘电阻都接在被测绝缘电阻都接在“L”和和“E”端子上,但当被测绝缘体表端子上,但当被
11、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端相连接。这样漏电流就经由屏蔽端“G”直接流回发电直接流回发电机的负端形成回路,而不流过兆欧表的测量机构(动圈),机的负端形成回路,而不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。这样就从根本上消除了表面漏电流的影响。使用方法及注意事项使用方法及注意事项选用绝缘电阻表,要注意它的额定电压和测量范围。当被测选用绝缘电阻表,要注意它的额定电压和测量范围。当被测设备的额定电压在设备的额定电压在500V以下时,选用以下时,选用5
12、00V或或1000V的绝缘电阻的绝缘电阻表;而额定电压在表;而额定电压在500V以上的被测设备,选用以上的被测设备,选用1000V或或2500V的的绝缘电阻表;对于绝缘子、母线等要选用绝缘电阻表;对于绝缘子、母线等要选用2500V及其以上的兆欧及其以上的兆欧表。表。为避免人身及设备事故必须重视以下几点:为避免人身及设备事故必须重视以下几点:(1)不能在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。测量前被)不能在设备带电的情况下测量其绝缘电阻。测量前被测设备必须切断电源和负载,并进行放电;测设备必须切断电源和负载,并进行放电;(2)兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场。)兆欧表测量时要远离大电流导体和外磁场
13、。(3)与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用)与被测设备的连接导线应用兆欧表专用测量线或选用绝缘强度高的两根单芯多股软线,两根导线切忌绞在一起,以绝缘强度高的两根单芯多股软线,两根导线切忌绞在一起,以免影响测量准确度。免影响测量准确度。(4)测量前,应将兆欧表保持水平位置,左手按住表身,)测量前,应将兆欧表保持水平位置,左手按住表身,右手摇动兆欧表摇柄,转速约右手摇动兆欧表摇柄,转速约120r/min,指针应指向无穷大,指针应指向无穷大(),否则说明兆欧表有故障。),否则说明兆欧表有故障。(5)由慢到快摇动手柄,直到转速达)由慢到快摇动手柄,直到转速达120rmin左右,一般左右,一
14、般转动转动1 min,待指针稳定后读数。,待指针稳定后读数。(6)测量电容性设备的绝缘电阻时,测量完毕,应对设备)测量电容性设备的绝缘电阻时,测量完毕,应对设备充分放电。充分放电。(二)钳形电流表(二)钳形电流表 不需要断开电路就可以直接测量交流电流,这种仪表测量不需要断开电路就可以直接测量交流电流,这种仪表测量精度不高,其准确度通常为精度不高,其准确度通常为2.5级或级或5.0级,可对设备或电路的级,可对设备或电路的运行情况作粗略的了解。运行情况作粗略的了解。 由电流互感器和电流表组成,电流互感器的铁心由电流互感器和电流表组成,电流互感器的铁心2制成活制成活动开口,且成钳形,活动部分与手柄动
15、开口,且成钳形,活动部分与手柄4相连。当紧握手柄时电相连。当紧握手柄时电流互感器的铁心张开,可将被测载流导线流互感器的铁心张开,可将被测载流导线6置于钳口中,该载置于钳口中,该载流导线成为电流互感器的初级线圈。流导线成为电流互感器的初级线圈。 用钳形电流表测量时,应该注意下列问题:用钳形电流表测量时,应该注意下列问题:(1)先估计被测电流值,将转换开关调至适当档位。)先估计被测电流值,将转换开关调至适当档位。(2)为减少误差,被测导线应置于钳形口的中央。)为减少误差,被测导线应置于钳形口的中央。(3)钳口要紧密接触,如遇有杂音时可检查钳口清洁,或)钳口要紧密接触,如遇有杂音时可检查钳口清洁,或
16、重新开合一次。重新开合一次。(4)测量)测量5A以下的小电流时,为提高测量精度,可将被测以下的小电流时,为提高测量精度,可将被测导线多绕几圈。实际电流应是读数除以导线圈数。导线多绕几圈。实际电流应是读数除以导线圈数。(5)测量完毕,将选择量程开关拨到最大量程档位上。)测量完毕,将选择量程开关拨到最大量程档位上。(6) 被测电路的电压不可超过钳形电流表的额定电压。被测电路的电压不可超过钳形电流表的额定电压。(7) 不能在测量过程中转动转换开关换档,在换档前,应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。先将载流导线退出钳口。(三)接地电阻测试仪(三)接地电阻测试仪 传统接
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