第一章儀表使用方法
一、電工測量和儀表的基本知識
電力工業的主要產品是電能，它是人們的感覺器官不能直接感覺和反映的。在電能的生產、傳輸、分配和使用等環節中、只有通過各種儀表的測量才能對電能質量、負荷情況等加以監視，才能保證生產的安全和經濟執行。電工測量要解決的主要問題是測量方法的選擇、資料的分析和處理及測量裝置的使用等。
1、 電工測量和測量方法
各種電量或磁量的測量，統稱為電工測量，即將測的電量或磁量，跟作為測量單位的同類標準電量或磁量進行比較，從而確定這個被測量的大小的過程。
在電工測量中，凡是可以用來直接指示的儀器表讀取被測量的資料而無需度量器的直接參與的方法，叫做直讀法。
與直讀法相對應，凡是在測量過程中需要度量器的直接參與，並通過比較儀器來確定被測量資料值的方法，稱為比較法。根據被測量與標準量比較方法的不同，比較法可以分為差值法零值法和代替法三種。
不管是直讀法，還是比較讀法，被測量的數值都可以分在一次試驗中直接讀出，這種測量方法中做直接測量。在電工測量中有時還用到間接測量的方式。根據被測量與其他量的函式關係，先測得其他量，然後再根據公式把被測量推算出來。
間接測量的誤差比直接測量大，而且還要進行計算，通常只有在直接測量有困難時才採用。
2、 任何測量都要力求準確。但是實際的測量中，由於測量方法、儀表儀器、試驗條件和觀測經驗等方面的困素的影響，使得測量結果不可能是被測量的實際值，而是它的近似值。一般把測量值和被測量得實際值之間的差別叫做誤差。
根據性質的不同，測量誤差一般分為系統誤差、偶然誤差和疏失誤差三類。
（1） 系統誤差。這是一種在測量過程中或者遵循一定的規律變化，或者保持不變的誤差。造成系統誤差的原因主要有測量裝置的誤差、測量方法的誤差、測量裝置的安裝或配線不當、周圍環境條件的變化以及測量人員經驗不足、反映不准等因素。
（2） 偶然誤差。這是一種大小和符號都不固定的具有偶然性的誤差。產生偶然性誤差的原因很多，例如溫度、濕度、磁場、電場、電源頻率等偶然變化，都會引起偶然誤差。
（3） 疏失誤差。這是由測量中的疏失所引起，是一種明顯地歪曲測量結果的誤差。
3、 儀表的誤差
所有用於電式測量的儀器儀表，統稱為電工儀表。對於各種儀表。不論質量如何，它的指示值和被測量的實際值之間總是存在著某種程度的差別，這種差別就叫作儀表的誤差。
誤差愈小，儀表就愈準確。因此，儀表的準確度也是用誤差大小來表明，但它說明了的是儀表指示值和實際值之間的接近程度。
根據產生誤差的原因，儀表誤差分為兩類：
（1） 基本誤差。儀表在正常工作條件下，由於結構、工藝等方面不夠完善而產生的誤差，它是儀表本身所固有的一種誤差。
（2） 附加誤差。由於工作條件的改變而造成額處的誤差。儀表的誤差，通常用絕對誤差、相對誤差和引用誤差來表示。
4、 對儀表的主要技術要求
為保證測量結果準確、可靠，對電工指示儀表的技術要求主要有下列，幾個方面：
(1) 有足夠的準確度；
(2) 有合適的靈敏度；
(3) 儀表本身消耗的功率；
(4) 有良好的讀數裝置；
(5) 有良好的阻尼；
(6) 有足夠的絕緣強度和過載能力。
二、鉗形電表
通常在測量電流時，需將被測電路斷開，才能將電流錶或電流錶互感器一次側串接到電路中去。為了在不斷開電路的情況下測量電流，可用鉗形電流錶。
用來測量交流電流的鉗形電流錶，是由電流互感器和電流錶組成的。當握緊扳手時，電流互感器鐵芯可以張開，然後將被測電流的導線卡入鉗口作為電流互感器的一次側線圈。放鬆扳手時，使鐵芯的鉗口閉合後，接在二次線圈上的電流錶便指示出被測電流大小。
這種鉗表可有幾種不同的量程，由轉換開關加以切換。
還有一種交直流兩用的鉗形表，這是用電磁第測量機構做成。
鉗表的準確度不高，但可在不切斷電路的情況下測量電流，使用方便，所以在生產上用得很多。為了擴大鉗表的使用範圍，目前通用的一種多用鉗表，由鉗形電流互感器和萬用表組合而成，當兩部份組合起來時，就是乙個鉗形電流錶，將鉗形互感器呼出，便可單獨作為萬用表使用。
三、兆歐表
兆歐表是一種專門用來測量絕緣電阻的可攜式儀表，在電氣安裝、檢修和試驗中，應用廣泛。
兆歐表和其他儀表不同的地方是它本身帶有高壓電源，這對測量高壓電氣裝置的絕緣電阻是十分必要的。困為在低壓下測量出來的絕緣電阻並不能反映在高壓工作條件下真正的絕緣電阻值。
兆歐表的測量機構，通常採用磁電系比率表做成。高壓電源多採用手搖直流發電機，在測量時需要搖動發電機的手柄，所以又稱為搖表。手搖發電機所產生的電壓，有500v、1000v、2500v、5000v幾種。
我國目前還生產一種用電晶體直流變換器如zc30型兆歐表，在使用上更加方便。
1、兆歐表的使用
（1）兆歐表的選擇。兆歐表的額定電壓應根據被測電氣裝置的額定電壓來選擇。一般說來，額定電壓為500v以下的裝置，選用500v或1000v的兆歐表（兆歐表的電壓過高，可能在測試損壞裝置的絕緣）；額定電壓在500v以上的裝置，則用1000v或2500v的兆歐表。
此處，還應注意它的測量範圍和被測絕緣電阻的數值要相適應，以免引起過大的讀數誤差。
（2）使用前的檢查。使用前應檢查兆歐表是不是完好。為此，先將兆歐表的端鈕開路，搖動手柄到發電機的額定轉速，觀察指標是否指「∞」；然後將「地」和「線」端鈕短接，搖動手柄，觀察指標是否指「零」。
如果指標不對，則需除錯後再使用。
（3）注意安全。為了保證安全，嚴禁在裝置帶電情況下測量其絕緣電阻。對具有電容的高壓裝置，在停電後，還必須進行充分的放電，然後才可測量。用兆歐表測量過的裝置，必須及時加以放電。
（4）接線的方法。一般測量時，將被測電阻接在端鈕「線」（l）和「地」（e）之間即可。
端鈕「屏」（g）是用來遮蔽表面電流的。例如，在測量電纜的絕緣電阻時，要測量的是電纜線芯和外皮之間的絕緣電阻，即電纜內體積電流iv經的電阻。但是，由於絕緣材料表面漏電流is的存在，會使測量結果不準確。
特別是在絕緣表面不乾淨以及濕度很大的場合，可能使測量結果受到嚴重歪曲。為了排除表面電流的影響，在絕緣表面加乙個金屬的保護環，然後用導線將保護環和兆歐表的端鈕「屏」相連，如圖14-2所示。這樣表面電流is將不在通過兆歐表的測量機構，而直接和發電機構成迴路，從而消除了它的影響。
此外，兆歐表的「線」和「地」端鈕都要通過絕緣良好的導線和被測裝置相連。如果導線絕緣不好，或者用雙股線來連線時，都會影響測量結果。
（5）、手搖發電機的操作在測量開始時，手柄的搖動應該慢些，以防止在被測絕緣損壞或有短路現象時，損壞兆歐表。在測量時，手柄的轉速應盡量接近發電機的額定轉速（約120r/min）。如果轉速太慢，則發電機的電壓過低，兆歐表的轉距很小。
這時，由於動圈導絲或多或少存在的殘餘力距和可動部分的摩擦，將給測量結果帶來額外的誤差。
四、萬用表
萬用表又叫萬能表，是一種多用途的電表。一般萬用表可以用來測量直流電源、直流電壓、交流電壓、電阻和音訊電平等量，並具有多種量程。有的萬用表還可以測量交流電流、電容、電感以及用電晶體的簡易測試等。
由於萬用表具有用途廣、量程多和使用方便等許優點，所以得到了廣泛的使用。
（一） 萬用表的結構概述
萬用表由乙個測量機構（又稱表頭）和不同和測量線路組合而成，利用轉換開關對測量線路的切換，便可實現對多種電量的不同量程的測量。因此，各種形式的萬用表，都由表頭、測量線路和轉換開關這三個基本部分組成。
1、表頭
萬用表的表頭，通常採用高靈敏度的磁電系測量機構，其滿刻度偏轉電流約為幾微安。滿偏電流俞小，表頭靈敏度就愈高，測量電壓時的內阻也就愈大。表頭本身的準確度一般都在0.
5級以上,構成的萬用表準確度一般可達4級以上.
萬用表表頭的刻度盤上,備有對應於不同測量物件的多條標尺，有的萬用表的刻度盤上還裝有反射鏡，以減少讀數誤差。
2、測量線路
測量線路是萬用表用來實現多種電量、多種量程的主要環節。它實質上是由多量程直流電流錶、多量程直流電壓表、多量程整流系電壓表以及多量程歐姆表等幾種線路組合而成。
構成測量線路的主要元件是電阻元件，包括線繞電阻、碳膜電阻、電位器等。此外，為了使磁電系測量機構能夠測量交流電壓，在其測量線路中還設有整流元件。這些元件組成了不同的測量線路後，可以把各種不同的被測電阻轉換成磁電系表頭所能接受的微小直流電流，從而達到一表多用的目的。
3、轉換開關
轉換開關由許多固定觸頭和可動觸頭組成。通常把可動觸頭叫做刀，固定觸頭叫做擲。轉動轉換開關的旋鈕時，其可動觸頭（刀）跟著轉動，在不同的擋位上和相應的固定觸頭（擲）相接觸，從而使對應的測量線路接通。
在使用萬用表時，由於需要切換的線路較多，所以一般都採用多刀多擲轉換開關。萬用表的面板上裝有指標、標度盤、轉換開關的旋鈕。此外，還有指標的機械零位調節器以及歐姆調節旋鈕和接線柱等。
(二)萬用表的使用
使用萬用表時，必須注意以下幾點：
1、 接線要正確
萬用表面板上的插孔（或接線樁）都有極性標記，用來測直流時，要注意正、負極性；在萬用表的歐姆檔去判別二極體的極性時，應記住其「+」插孔是接自內附電池的負極。測電流時，儀表和電路串聯；測電壓時，儀表和電路關聯。
2、測量檔位要正確
測量檔位包括測量物件的選擇及量程的選擇，測量前應根據測量的物件及其大小的粗略估計，選擇相應的檔位。有的萬用表採用兩個轉換開關，乙個用來轉換測量物件，乙個用來切換量程。由於萬用表的測量物件多、量程多，所以在使用時一定要注意調準測量檔位，否則可能使儀表受到嚴重損傷。
為了使測量結果更加準確，量程的選擇應使讀數要標尺的一定刻度範圍之內。
此外,在用歐姆檔測試電晶體引數時,通常應選rⅹ100a或rⅹ1k檔。否則將因測試電流過大（用rⅹ1檔時），或電壓太高（用rⅹ10k檔時）而可能使被測試電晶體損壞。
萬用表在使用完畢後,應把轉換開關旋至交流電壓的最高檔,這樣可以防止在下次測量時由於粗心而發生的事故.
3、使用之前要調零
為了得到準確的測量結果，在使用萬用表之前應注意其指標應指零。在測量電阻之前，還能應進行歐姆調零，並應注意歐姆調零的時間要短，以減小電池的消耗。如果用調零旋鈕已無發使指標達到歐姆零位，則說明電池的電壓已經石太低，需要更換。
4、嚴禁在被測電阻帶電的情況下，進行電阻的測量
若在被測電阻璉電的情況下測量電阻，由於被測電阻上電壓串入，不僅會嚴重歪曲測量結果，甚至燒壞表頭。
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