电工仪表与测量讲义
1 第一章 电工仪表与测量的基本知识
第一节 电工测量的基本知识
一、电工测量
电工测量就是借助于测量设备，把未知的电量或磁量与作为测量单位的同类标准电量或标准磁量进行比较，从而确定这个未知电量或磁量（包括数值和单位）的过程。
一个完整的测量过程，通常包括如下几个方面。
⒈测量对象
电工测量的对象主要是：反映电和磁特征的物理量，如电流（I）、电压（U）、电功率（P）、电能（W）以及磁感应强度（B）等;反映电路特征的物理量，如电阻（R）、电容（C）、电感（L）等；反映电和磁变化规律的非电量，如频率（F）、相位移(ψ)、功率因素（λ）等。
⒉测量方法
根据测量的目的和被测量的性质，可选择不同的测量方法。
⒊测量设备
对被测量与标准量进行比较的测量设备，包括测量仪器和作为测量单位参与测量的度量器。进行电量或磁量测量所需的仪器仪表，统称为电工仪表。电工仪表是根据被测电量或磁量的性质，按照一定原理构成的。电工测量中实用的标准电量或磁量是电量或磁量测量单位的复制体，称为电学度量器。电学度量器是电气测量设备的重要组成部分，它不仅作为标准量参与测量过程，而且是维持电磁学单位统一。保证量值准确传递的器具。电工测量中常用的电学度量器有标准电池、标准电阻、标准电容和标准电感等。
二、测量方法的分类
⒈按被测量的测量方式分类
⑴直接测量：在测量过程中，能够直接将被测量与同类标准量进行比较，或能够直接用事先刻度好的测量仪器对被测量进行测量，从而直接获得被测量数值的测量方式，称为直接测量。例如：用电压表测量电压、用电度表测量电能以及用直流电桥测量电阻等都市直接测量。直接测量方式常被广泛应用于工程测量中。
⑵间接测量:当被测量有余某种原因不能直接测量时，可以通过直接测量与被测量有一定函数关系的物理量，然后按函数关系计算出被测量的数值，这种间接获得测量结果的方式称为间接测量。例如，用电压表－电流表法测量电阻，是利用电压表和电流表分别测量出电阻两端的电压和通过该电阻的电流，然后根据欧姆定律
实训授课教案
课 程 电工技能实训 任课
教师 授课
班级
模块 模块二 常用电工工具与仪表的使用 课题 课题二 常用电工仪表的使用
授课
时数 6 授课
时间
教学目标 知识目标：1.掌握电工常用仪表的结构、性能
2.了解电工常用仪表的基本工作原理及使用方法
技能目标：1.具备电工仪表使用的基本知识
2.会使用相关电工仪表
教学重点 能合理选用电工仪表，了解常用电工仪表的基本工作原理及使用方法。
教学难点 （1）使学生获得较强的实践动手能力，具备电工仪表使用的基本知识；
（2）通过实训课对仪表技能的训练，使学生经历基本的操作技术工作过程，学会使用相关仪表。
教学
准备
教学后记
及改进措施
实训授课教案
教学
环节 教 学 内 容 教学
方法
组织教学
任务引入
讲 授
检查学生出勤及工装
在电工技术中经常测量的电量主要有电流、电压、电阻、电能、电功率和功率因数等，测量这些电量所使用的仪器仪表统称为电工仪表。在实际电气测量工作中，必须要了解电工仪表的分类、基本用途、性能特点，以便合理地选择仪表，还必须掌握电工仪表的使用方法和电气测量的操作技能，以获得正确的测量结果。
一、通用电工仪表
1.仪器仪表常识
电工仪表是用于测量电压、电流、电能、电功率等电量和电阻、电感、电容等电路参数的仪表，在电气设备安全、经济、合理运行的监测与故障检修中起十分重要的作用。电工仪表的结构性能及使用方法会影响电工测量的精确度，电工必须合理选用电工仪表，而且要了解常用电工仪表的基本工作原理及使用方法。
2.仪表的分类
常用电工仪表按其结构特点及工作原理分类：有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表、感应系仪表等。
（1）磁电系仪表，是根据通电导体在磁场中产生的电磁力的原理而制成的，代号为“C”。
（2）电磁系仪表，是根据铁磁物质在磁场中被磁化后，产生电磁力或排斥力的原理而制成的，代号为“T”。
万用表原理图
机械表
机械表
数字表
电工仪表的使用
指针式万用表的正确使用
一、 准备工作：
1. 准备万用表一块，电工工具一套；
2. 检查一下是否有合格证书，如果没有或者超期，则不能使用。
3. 水平放置，机械调零。
二、操作与要求：
（一）、欧姆档的正确使用
1、端钮（接线柱或插孔）选择。选择电阻测量插孔。
2、选倍率档。根据被测电阻估计值大小选择，如果估计不出被测电阻大小，从倍率较大档位开始。
3、调电零位。短接测试棒，旋转“欧姆调零旋钮”，使指针指在“Ω”标尺的零位上，每次换档后均应调零。
4、测试。不能带电测量电阻，被测电阻不能有并联支路。
5、正确读数。读取“Ω”标尺上的数值，再乘以倍率即可。
（二）、直流电压（流）档的正确使用
1、端钮（接线柱或插孔）选择：选择直流电压（流）测量插孔,注意极性。
2、选择档位：根据被测电压（流）估计值大小选择，当不知被测电压（流）估计值大小时，可将旋转开关旋至直流电压（流）最大档上，然后将一根表笔接在被测部分一端，再将另一根表笔在被测部分另一端触一下，一试极性，待极性找准后测定被测电压（流）的大概数值。然后可将旋转开关旋至合适的档位测量。
3、测量与读数：测量时，将表笔按被测电压（流）的极性，并（串）联在被测部分，待指针停稳后，结合选择档位，读出被测电压（流）的数值。
（三）、交流电压（流）档的正确使用
1、端钮（接线柱或插孔）选择：选择交流电压（流）测量插孔。
2、选择档位：根据被测电压（流）估计值大小选择，当不知被测电压（流）估计值大小时，可将旋转开关旋至直流电压（流）最大档上，测定被测电压（流）的大概数值。然后可将旋转开关旋至合适的档位测量。
3、测量与读数：测量时，将表笔并（串）联在被测部分，待指针停稳后，结合选择档位，读出被测电压（流）的数值。测试过程中，严禁带电转换量程；测量500V以上电压时，应用特殊高绝缘表笔，一端固定，单手操作；读数时视线要平直，姿态要端正。
电工测量仪表
1 电工测量仪表的分类
1.1 电工测量仪表的分类
电工仪表的作用是测量各种电参数，如电流、电压、周期、频率、电功率、功率因数、电阻、电感、电容等。电工通过测量这些电参数数值，便可以了解电路的电气设备的技术性能和工作情况，以便进行适当的处理和必要的调整，保证电路正常工作和设备安全运行。
按用途不同：可分为电压表、电流表、功率表、电度表等；还可根据电流种类，分为直流表、交流表和交直流两用表等三种，还有能聚测量电流、电压、电阻等功能的万用表。
按作用原理：常用的有磁电式、电磁式、电动式和感应式四种，其它还有振动式、热电式、热线式、静电式、整流式、光电式和电解式等。
按测量方法：可分为直读式和比较式两种。直接指示被测量数值的仪表，称为直读式仪表，例如电压表、电流表、功率表等；被测量数值用“标准量”比较出来的仪表，称为比较式仪表，如平衡电桥、补偿器等。此处的电工仪表章节主要介绍直读式仪表。
按准确度：可分为0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.5级、和5.0级七种。0.2级仪表的允许误差为0.2%，0.5级仪表误差为0.5%，以此类推。0.5级以上的仪表准确度较高，多用在实验室作为校验仪表。1.5级、2.5级等准确度较低，一般装在配电盘和操作台上，用来监视电器设备允许情况。
2指针式万用表
万用表是一种多功能、多量程的测量仪表，一般的万用表可以测量直流电压、直流电流、交流电压、电阻和音频电平等电学量。有些万用表还可以测量交流电流、电容量和电感量以及半导体（二极管等）的一些参数，随着数字显示万用表的出现，测量更为方便。指针式万用表因为结构简单、性价比高、量值表现直观，目前依然被广泛使用。
2.1 指针万用表的结构
表头：及用于显示数值的部分，是一只高灵敏度的磁电式直流电流表，有万用表的“心脏”之称，是用以指示被测量的数值，万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流值，这个值越小，表头的灵敏度越高，测量电压时的内阻也就越大，万用表性能就越好。MF系列指针万用表的灵敏度均在10~1000微安左右。
