1.2 物业电工常用仪表
1.2.1 万用表
加油站1——万用表的种类
物业电工使用的万用表有指针式和数字式两大类,它们各有方便之处,如图1-29所示。
指针式万用表从测量到读数都比较直观,能比较客观地反映被测量的大小,但是精确度不高。数字式万用表在测量时能准确、快速地显示出被测的物理量,测量功能多,但是物理量的变化过程不太容易观察。
图1-29 万用表
加油站2——万用表的基本结构
尽管万用表的型号很多,但它均由指示装置、面板、量程选择开关、测量线路和表笔等组成。
1.指示装置
指针式万用表的表头是一只高灵敏度的磁电式直流电流表(微安表),用来指示被测电量的数值。
指针式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电流值,这个值越小,表头的灵敏度越高。测电压时的内阻越大,其性能就越好。一般万用表表头灵敏度在10~100μA之间。
数字万用表则用液晶显示屏作为指示装置,读数比较方便。
2.面板
指针式万用表的面板一般由表盘、机械调零旋钮、零欧姆调节旋钮、转换开关、表笔插孔等组成,如图1-30所示为MF47型万用表的面板结构。
表盘印有很多种符号、刻度线和数值。
符号A-V-Ω表示这只万用表是可以测量电流、电压和电阻的多用表。
表盘上印有多条刻度线(不同型号的万用表,其刻度线条数不同)。使用时应注意,其中右端标有“Ω”的是电阻刻度线,其右端为零,左端为“∞”;刻度值分布是不均匀的,每小格与每小格之间代表的欧姆值不相同。
符号“-”或“DC”表示直流,“~”或“AC”表示交流,“”表示交流和直流共用的刻度线。
表盘上还有一些表示表头参数的符号:如DC20kΩ/V、AC9kΩ/V等。
面板上还设有机械零位调整旋钮(螺钉),用以校正指针在左端指向零位。
3.转换开关
万用表的转换开关,又称量程选择开关,是一个多挡位的旋转开关,用来选择测量项目和量程(或倍率)。一般的万用表测量项目包括:“mA”:直流电流;“”:直流电压;“V”:交流电压;“Ω”:电阻。每个测量项目又划分为几个不同的量程以供选择。
万用表转换开关的形式多种多样,如图1-31所示,图中的箭头和小圆圈分别代表“刀”和“位”,有时“刀”也用粗黑线表示(这种符号经常出现在万用表的线路图中)。所谓“刀”就是可转动的开关滑片(活动触点),所谓“位”就是固定触点。当刀(固定触点)与某个位(活动触点)接触时就可以接通这对触点的控制电路。拨动转换开关,就可以使某一刀与某一位接触,从而接通不同的测量线路,完成选择的测量项目和测量量程(或倍率)。
图1-30 MF47型万用表的面板结构
图1-31 万用表转换开关的结构形式和实物图例
对转换开关的基本要求是:定位准确,触点接触良好可靠,步进轻松和绝缘性能好。
4.测量线路
测量线路的作用是将不同性质和大小的被测电学量转换为表头所能接受的直流电流。为了实现不同测量项目和测量量程(或倍率),在万用表的内部设置了一套测量线路。如图1-32所示为MF47型万用表的测量线路图。
图1-32 MF47型万用表的测量线路图
万用表的测量线路随测量对象及量程的不同而不同,通过拨动转换开关来接通不同的测量线路,选择所需要的测量项目和量程。测量线路的改进,可使万用表的功能增多、操作方便、体积减小。
测量线路主要由各种类型、各种规格的电阻元件(如线绕电阻、金属摸电阻、碳膜电阻、电位器等)组成,此外还包括整流器件(如二极管)。万用表测量线路中常用符号的的含义如表1-5所示。
表1-5 万用表测量线路常用符号的的含义
5.表笔和表笔插孔
万用表均配置有红色、黑色表笔及连接线,如图1-33所示。使用时,红表笔要插入正极插孔(上面标有“+”符号),黑表笔要插入负极插孔(上面标有“*”符号)。
图1-33 万用表表笔及连接线
训练场1——万用表的基本操作方法
1)万用表使用前的操作
(1)万用表水平放置。
(2)看指针是否指向左端的零刻度线上,若指针不是指向零刻度线,则用一字形螺丝刀调节机械调零螺钉,如图1-34所示。
图1-34 调节机械零点位置
指点迷津
指针式万用表的机械零点,在正常情况下不需要调节。除非发现指针没有至向零点时才需要调节。
(3)将表笔按要求插入表笔插孔。
(4)将选择开关旋到相应的项目和量程上。
2)万用表使用后的操作
(1)拔出表笔。
(2)将选择开关旋至“OFF”挡,如图1-35所示;若无此挡,应旋至交流电压最大量程挡,如“AC1000V”挡。
图1-35 关闭万用表
(3)若长期不用,应将表内电池取出,以防电池电解液渗漏而腐蚀内部电路。
3)读数
数字式万用表可直接从显示屏上读数。
指针式万用表的读数相对来说比较复杂。将万用表水平放置,让指针与反射镜的影像重合,操作者从正上方观察读数,如图1-36所示。
图1-36 万用表的读数技巧
4)调整量程
当不清楚被测量值的范围时,先调到最高量程,然后一个量程一个量程地往下降,如图1-37所示。
图1-37 确定万用表的量程
训练场2——测量电阻
指针式万用表测量电阻的口诀和方法如图1-38所示。
图1-38 指针式万用表测量电阻的口诀和方法
指点迷津——万用表测量电阻宜与忌
(1)测量电阻之前,应将红黑两支表笔短接,同时旋转“欧姆调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。并且每换一次倍率挡,都要再次进行欧姆调零,如图1-39所示,以保证测量准确。如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。
图1-39 欧姆调零的方法
图1-40 电阻读数
(2)测量电阻时,必须关闭线路的电源;如电路中有电容器,应先将电容器充分放电后,才能测量。否则会烧坏万用表。
(3)不允许用手捏住电阻器的两端金属部分,否则会将人体电阻并接于被测电阻而引起测量误差。
(4)表头指针显示的读数乘以所选量程的倍率即为所测电阻的阻值,如图1-40所示,该电阻值为220Ω。
(5)测量完毕,应将量程开关置于交流最高量程。
训练场3——测量交流电压
指针式万用表测量交流电压的口诀及方法如图1-41所示。
图1-41 指针式万用表测量交流电压的口诀及方法
指点迷津——万用表测量交流电压宜与忌
(1)在测量过程中,不能拨动转换开关选择量程。
(2)测交流电压时,要养成单手操作的习惯。同时,应注意绝缘,严防触电事故发生。
(3)如果不知道被测电压的大小,先从最大量程挡逐一试测,直到指针偏转在满刻度的2/3位置。
(4)在电气维修中遇到的交流电压值大都是220V或者380V的较高电压,如果选错量程,容易烧表,在测量时要特别注意。
训练场4——测量直流电压
万用表测量直流电压的口诀及方法如图1-42所示。
图1-42 万用表测量直流电压的口诀及方法
指点迷津——万用表测量直流电压宜与忌
(1)注意表笔的接法,红表笔接被测电路的高电位,黑表笔接被测电路的低电位。若接反了,表头指针向反方向偏转,容易撞弯指针。
(2)如果事先不知道被测点电位的高低,可将任意一只表笔先接触被测电路或元器件的任意一端,另一支表笔轻轻地试触一下另一被测端,若表头指针向右偏转(正偏),说明表笔正负极性接法正确,可以继续测量,如图1-43所示;若表头指针向左偏转(反偏),说明表笔极性接反了,交换表笔就可以测量。
图1-43 试测
训练场5——测量直流电流
万用表测量直流电流的口诀及方法如图1-44所示。
图1-44 万用表测量直流电流的口诀及方法
指点迷津——万用表测量直流电流宜与忌
(1)用万用表测直流电流时,万用表不可以并联在被测电路中,更不允许接在电源上,否则会烧坏表头。
(2)红表笔接电路中电流来的方向(或高电位端),黑表笔接电路电流流出的方向(或低电位端),不可接反。若表笔正负极性接反了,表头指针向反方向偏转,后果是容易撞弯指针。如果事先不知道极性,可以采用试测法。(3)用MF47型万用表测量比较大的直流电流时,将旋转开关置于“500mA”挡,红表笔插入“5A”插孔,如图1-45所示。
图1-45 测大电流的挡位选择及表笔接法
1.2.2 兆欧表
加油站1——兆欧表的用途及工作原理
兆欧表俗称摇表,兆欧表大多采用手摇发电动机供电,故又称摇表。它的刻度是以兆欧(MΩ)为单位的。
兆欧表主要用来检查电气设备、家用电器或电气线路对地及互相之间的绝缘电阻,以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态,避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。
如果用万用表来测量设备的绝缘电阻,那么测得的只是在低压下的绝缘电阻值,不能真正反映在高压条件下工作时的绝缘性能。兆欧表与万用表不同之处是本身带有电压较高的电源,电压为500~5000V。因此,用兆欧表测量绝缘电阻,能得到符合实际工作条件的绝缘电阻值。
兆欧表的工作原理如图1-46所示。
图1-46 兆欧表的工作原理图
加油站2——兆欧表的种类
兆欧表有指针式和数字式两大类,如图1-47所示。
图1-47 兆欧表
中转站——兆欧表的接线柱与接线方法
指针式兆欧表上有3个接线柱,分别为线路(L)、接地(E)和屏蔽(G),如图1-48所示。兆欧表的接线方法如图1-49所示。
图1-48 指针式兆欧表的接线柱
图1-49 兆欧表的接线方法
图1-49 兆欧表的接线方法(续)
训练场——兆欧表测量电动机绝缘电阻
测量电动机绕组的绝缘电阻时,将E、L接线端分别接于被测的两相绕组上,如图1-50(a)所示。测量电动机绕组对地的绝缘电阻时,一般将兆欧表的L接线端与绕组连接,将E接线端与电动机金属外壳的非绝缘点连接,如图1-50(b)所示。
图1-50 测量电动机绝缘电阻
摇动手柄,速度逐渐增加到120转/分左右,并保持1分钟,待指针稳定时即可读数。(边摇动边读数)
指点迷津——兆欧表使用宜与忌
兆欧表本身工作时要产生高压电,为避免人身及设备事故,必须重视以下几点注意事项。
(1)测量前,要先检查仪表是否完好。方法是:将接线柱L、E分开(即开路法),由慢到块摇动手柄约1分钟,使兆欧表内发电动机转速稳定(约120转/分),指针应指在“∞”处;再将L、E短接(即短路法),缓慢摇动手柄,指针应指在“O”处。
(2)仪表与被测物间的连接导线应采用绝缘良好的多股铜芯软线,而不能用双股绝缘线或绞线,且连接线不得绞在一起,以免造成测量数据不准。
(3)手摇发电动机要保持匀速(约120转/分),不可忽快忽慢地使指针不停地摆动。
(4)测量过程中,若发现指针指零,说明被测物的绝缘层可能击穿短路,此时应停止继续摇动手柄。
(5)被测设备中如有半导体器件,应先将其插件板拆去后再进行测量。
(6)测量过程中手或身体的其他部位不得触及设备的测量部分或兆欧表接线柱,即操作者应与被测量设备保持一定的安全距离,以防触电,如图1-51所示。
(7)数字式兆欧表多采用5号电池或者9V电池供电,工作时所需供电电流较大,故在不使用时要关机,即便有自动关机功能的兆欧表,建议用完后也应立即手动关机。
图1-51 注意保持安全距离
1.2.3 钳形电流表
加油站1——钳形电流表的用途
钳形电流表简称为钳形表,它最基本的用途是测量交流电流,虽然准确度较低(通常为2.5级或5级),但它在测量时无需切断电路,因而使用仍很广泛。如需进行直流电流的测量,则应选用交直流两用钳形表。
为了使用方便,钳形表有不同量程的转换开关,供测不同等级电流选用;同时,许多型号的钳形表还有测量电压的功能。
加油站2——钳形电流表的种类
钳形电流表的种类如表1-5所示。
表1-5 钳形表的种类
训练场——钳形电流表的使用
(1)指针式钳形表测量前要进行机械调零,其方法与万用表机械调零一样。
图1-52 测量较小电流的方法
(2)选择合适的量程。一般方法是:先选大量程,后选小量程或看铭牌值估算。
(3)当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准,如图1-52所示,则
读数=指示值×量程/满偏×匝数
(4)测量时,应使被测导线处在钳口的中央,并使钳口闭合紧密,以减小误差。
(5)测量完毕,要将转换开关放在最大量程处。
钳形表使用宜与忌
(1)使用前应检查外观是否良好,绝缘有无破损,手柄是否清洁、干燥。
(2)测量时应戴绝缘手套或干净的线手套,并注意保持安全距离。
(3)测量过程中不得切换挡位。
(4)钳形电流表只能用来测量低压系统的电流,被测线路的电压不能超过钳形表所规定的使用电压。
(5)每次测量只能钳入一根导线。
(6)一般不测量裸导线的电流。
(7)在较小空间内(如配电箱等)测量时,要防止因钳口的张开而引起的相间短路。
(8)测量完毕,应将量程开关置于最大挡位,以防下次使用时,因疏忽大意而造成仪表的意外损坏。
想一想
1.为什么使用万用表测量电阻每次更换挡位后应重新进行欧姆调零?
2.如图1-53所示,当量程开关分别置于R×10,R×1k,交流250,直流50V时,图中指针所在位置代表的数值是多少?
图1-53 万用表读数练习
3.如何用兆欧表测量照明线路的绝缘电阻?
4.使用钳形表应注意哪些问题?