第五节万用电表

电仪基本知识复习题电气部分（理论部分）1、电工基础知识A、电路的组成和基本物理量一、电路电流经过的路径称为电路，最简单的电路由电源、负载、导线和开关组成。电路有外电路和内电路之分。从电源一端经负载再回到电源另一端的电路称为外电路，电源内部的通路称为内电路。电路通常有三种状态：①、通路通路就是电路中的开关闭合，负荷中有电流通过。在通路状态下，根据负荷的大小，又分为满负荷、轻负荷、过负荷三种情况。②短路如果电源或负荷的两端被导线直接接通，此种状态叫做短路。③断路把电路中的开关断开或因电路的某一部分发生断线，是电路不能闭合，此种状态称为断路。二、基本物理量1、电流就是在一定的外加条件（如接上电源）导体中大量电荷有规则的定向运动。规定以正电荷移动方向作为电流的方向。2、用每秒钟通过导体某一截面的电荷量的多少来衡量电流的强弱叫做电流强度（简称电流）。用符号I表示，单位是安培（A），3、电位电场力将单位正电荷从电场中的某一点移到参考点（参考点的点位为零）所做的功称该点的电位4、电压电场中两点之间的电位差。符号U，单位伏特（V）。5、电动势在电源的内部，电源力将导体中所存在的正电荷、负电荷分别向两极推动，是一个极具有一定量的正电荷，而另一个极具有一定量的负电荷，于是在两极之间出现了一定的电位差，电源内部这种能推动电荷移动的作用力就叫做电源力，电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功叫做电源的电动势。符号E，单位伏特（V）。6、电阻加在导体两端的电压和通过导体的电流的比值。其是表示导体对电流产生阻力的物理量。符号R，单位欧姆Ω。7、欧姆定律I=U/R;U=IR;R=U/I;8、电功电流通过不同的电器，使电能转化为各种不同形式的能，也就是电流做了功。符号A，单位焦耳（J），A=UIt；9、电功率电场力（或电源力）在单位时间内做的功。符号P，单位瓦（W）。P=A/t=UI=I2R=U2/R;2、电工仪表A、电工仪表的种类：（一）、按照工作原理电工仪表分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等仪表。（二）、按精度等级电工仪表分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等七个等级。（三）、按照测量方法电工仪表主要分为直读式仪表和比较式仪表。B、电流和电压的测量1、直流电流的测量测量直流电流时，要注意仪表的极性和量程。在用带有分流器的仪表测量时，应将分流器的电流端钮接入电路中，有表头引出的导线应接在分流器的电位端钮上。2、交流电流的测量测量单相交流电的接线，在测量大容量的交流电时，常借助于电流互感器来扩大电表的量程。电流表的内电阻越小，测出的结果越准确。3、电压的测量测量电路的电压时，应将电压表并联在被测电压的两端，使用磁电式仪表测量直流电压时，还要注意仪表接线钮的“+”“-”极性标记，不可接错。600V以上的交流电压，一般不直接接入电压表。工厂中变压系统的电压，均要通过电压互感器，将二次侧的电压变换到100V，在进行测量。C、电阻的测量1、兆欧表是用来测量高值电阻的直读式仪表。兆欧表主要用来测量各种绝缘电阻，表盘度值以兆欧为单位。兆欧表由测量机构和高压电源组成。高压电源多采用手摇发电机。输出电压有500v、1000V、2500V、5000V几种。2、500V以下的设备，选用500V或1000V的摇表。3、在测量前，对摇表先做一次开路和短路检查试验。接线方法：摇表有三个接线柱：线路（L）、接地（E）、屏蔽（或称保护环）（G）。根据不同的测量对象，应做相应的接线。测量设备对地绝缘电阻时，E端接于地线上，L端接被测的线路上。测量电机或电气设备外壳绝缘电阻时，E端接被测设备的外壳上，L端接在被测导线或绕组的一端。如果泄漏电流过大则应将C端接于导线与外壳之间的绝缘介质上，以消除漏电流。测量电机、变压器及其他设备的绕阻时，将E与L端分别接于被测两相的导线或绕组上。测量电缆线芯线时，将E端接在电缆的外表皮（铝套）上，L端接芯线，C端接在芯线最外层的绝缘包扎层上，以消除表面泄漏电流而引起的读数误差。4、手摇发电机的操作开始测量时，手摇速度应该慢些，以防止在被测设备有短路现象时损坏摇表。测量中，摇把的转速由慢至快，至每分钟120转左右时，发电机输出额定电压。摇把转速应均匀、稳定，不要时快时慢，一般摇动1分钟，带指针稳定下来之后读数。为获得准确的测量结果，要求手摇发电机在额定转速（120转/分）待调速器发生滑动后仍保持转速稳定的情况下测定。D、万用电表①、万用表结构及工作原理万用表是电工测量中常用的多用途、多量程的可携带式仪表。它可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等电量，比较好的万用表还可以测量交流电流、电功率、电感量、电容量等。万用表是电工必备的仪表之一。I00R13R12R11R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10123456789101112S1S212+--+图3-13万用电表原理电路图万用表的结构主要有表头（测量机构）、测量线路、转换开关、电池、面板以及表壳组成。万用表的表头是一个磁电式测量机构，图3-13为一个最简单的万用表原理电路图。图中S1是一个具有12个分接头的转换开关，用来选择测量种类和量程。S2是一个单刀双头开关，测量电阻时，S2拨至“2”位，进行其他测量时，S2拨至“1”位。下面说明万用表的工作原理。（一）、直流电流的测量测量直流电流时，S1可拨在4、5、6三个位置，S2拨在1位置。被测电流从“+”端流入，“-”端流出。R1、R2、R3、R4为并联分流电阻，拨动S1可改变测量电流的量程，这和电流表并联电阻扩大量程原理一样的。（二）、直流电压的测量测量直流电压时，S1可拨在10、11、12三个位置，S2拨在1位置。被测电压加在“+”、“-”两端，R5、R6、R7为串联附加电阻，拨动S1就可以得到不同电压测量量程，这和电压表串联附加电阻变换电压量程原理是一样的。（三）、电阻测量测量电阻时，S1可拨在7、8、9三个位置，S2应拨在2位置，将表内电池接入电路。拨动S1时，就可以得到不同的量程。如果被测电阻未接入，则输入端开路，表内无电流通过，指针不偏转，所以欧姆档标度尺的左侧是“∞”符号；如果输入端短路，则被测电阻为0，此时指针偏转角最大，所以标度尺的右侧是“0”。万用表中的干电池使用久了或存放时间长了端电压就会下降。这时，如将输入端短接，指针并不指0，此时，可调节万用表头上的调零电位器，使指针回0。（四）、交流电压的测量测量交流电压时，S1可拨在1、2、3三个位置，S2在1位置。由于磁电式机构只能测量直流，故在测量交流电压时，需把交流变成直流后进行测量。图3-13中的两个二极管即为整流器，它使交流电压正半波通过表头，而负半波不通过表头，通过表头的电流为单相脉动电流。R11、R12、R13为串联附加电阻，拨动S1可以得到不同的电压量程。②、万用表的使用方法由于万用表是多量程的，它的结构形式有是多样的，不同型号的万用表，其面板上的布置也有所不同。因此要做到熟练和正确使用，不但要了解各个调节旋钮的用途和使用方法，而且要熟悉各刻度标尺的用途，才能准确地读出所需测量的数据。（一）、识别测量表的正、负两极测量前应认真检查表笔位置，红色表笔应接在标有“+”号的接线柱上（内部电池为负极），黑色表笔应接在标有“-”号的接线柱上（内部电池为正极）。在测量电压时，应并连接入被测电路；在测量电流时应串联接入被测电路。在测量直流电流、电压时，红色表笔应接被测电路正极，黑色表笔应接被测电路负极，以避免因极性接反而造成仪表损坏。有的万用表有交、直流2500V测量端钮专门用来测量较高电压，使用时黑笔仍接在“-”接线柱上，红笔接在2500V的接线柱上。（二）、根据测量对象，将转换开关拨到相应档位有的万用表有两个转换开关，一个选择测量种类，另一个该变量程，在使用时应先选择测量种类，然后选择量程。测量种类一定要选择准确，如果误用电流或电阻档去测电压，就有可能损坏表头，甚至造成测量线路短路。选择量程时，应尽可能是被测量值达到表头量程的1/2或3/2以上，以减小测量误差，若事先不知道被测量的大小，应先选用最大量程试测，再逐步换用适当的量程。（三）、读数时，要根据测量的对象在相应的标尺读取数据标尺端标有“DC”或“-”标记为测量直流电流或直流电压时用；标尺端标有“AC”或“～”标记是测量交流电压时用；标有“”的标尺是测量电阻专用的。2、电动机A、电动机的种类与标识1.电动机的种类电动机的分类方式有多种，按电源使用的种类划分主要有两大类：一类是直流电动机，另一类是交流电动机。2.电动机的标识每台电动机的机座上都装有一块名牌，铭牌上标有电动机的主要技术数据。了解铭牌上的数据的意义，才可能正确选择、使用和维护电动机。下面介绍三相异步电动机铭牌上面的额定值和技术参数：①、额定电压UN额定电压表示电动机定子绕组规定使用的线电压，单位是V或KV。如铭牌上有两个电压值，则表示定子绕组在两种不同接线时的线电压。按国家标准规定，电动机额定电压等级分为220V、380V、和300V等。②、额定电流IN额定电流表示电动机在额定电压及额定功率运行时，电源输入电动机的定子绕组中的线电流，单位是A。如果铭牌上标有两个电流值，则说明定子绕组在两种不同接法时的线电流。③、额定功率PN额定功率表示电动机在额定状态下运行时，转轴上输出的机械功率，单位W或KW。电动机的额定功率PN应小于额定状态下输入的电功率，这是因为电动机有功率损耗所致。④、额定转速nN电动机在额定电压、额定频率和额定功率下工作时转轴的转速，拖动大小不同的负载时，转速也不同。一般空载转速略高于额定转速，过载时转速会低于额定转速。单位r/min。⑤、定额定额也称为工作制或运行方式，按运行持续的时间分为连续、短时和断续三种基本工作制，是选择电动机的重要依据。（1）、连续工作制，其代号为S1；是指电动机在铭牌上规定的额定条件下，能够长时间连续运行。适用于水泵、鼓风机等恒定负载设备。（2）、短时工作制，其代号是S2，是指电动机在铭牌上规定的额定条件下，能在限定的时间内短时运行。规定的标准持续时间定额有10、30、60、90min四种。（3）、断续周期工作制，其代号是S3，是指电动机在铭牌上规定的额定条件下，只能断续周期性地运行。一个工作周期为电动机恒定负载运行时间加停歇时间，规定为10min，负载持续率规定的标准有15％、25％、40％、60％四种。⑥、接法指电动机在额定电压下定子三相绕组的连接方法。若铭牌标△，额定电压标380V，表明电动机电源电压为380V时应接成△形。若电压标380/220V，接法标Y/△，表明电源线电压为380V时应接成Y形，电源线电压为220V时应接成△形。在电动机机座上的接线盒内，有各相绕组首、末端的接线柱，供三相绕组内部连接使用。按1980年国家标准规定，Y系列电动机接线盒内接线端子的标志是：“U”表示第一相绕组；“V”表示第二相绕组；“W”表示第三相绕组；“1”表示绕组首端；“2”表示绕组末端。⑦、额定频率额定频率是指接入电动机的交流电源的频率，单位是HZ。我国电力系统的频率是50HZ，所有使用的电动机也都是50HZ。⑧、绝缘等级及温升绝缘等级表示电动机所用绝缘材料的耐热等级。温升表示电动机允许发热的限度。否则，电动机要缩短使用寿命。温升限度决定于采用的绝缘材料。⑨、型号三相异步电动机的产品型号，有汉语拼音字母和数字组合而成，一般有四部分。⑩、功率因数即电动机在额定状态下运行时，输入的有功功率与视在功率的比值。电动机空载运行时，功率因数低，约为0.2左右。满载运行时，功率因数较高，一般为0.7～0.93之间。2、直流电动机①、直流电动机A、直流电动机是依靠直流电源供电运转的电动机，按励磁方式可分为他励和自励两种。他励直流电动机的励磁电流由单独的直流电源供给，励磁绕组与电枢绕组的不相连接；自励直流电动机的励磁电流由电机本身供给，励磁绕组与电枢绕组的连接方式，一般分为并励、串励和复励三种。B、直流电动机的制动实现制动有两种方法：机械制动和电磁制动。机械制动就是给一个人为的机械阻力；电磁制动是使电机本身在