測(cè)量是通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法及各種儀器儀表，對(duì)客觀事物取得定量信息即數(shù)量概念的過(guò)程。人們通過(guò)對(duì)客觀事物大量的觀察和測(cè)量，形成定性和定量的認(rèn)識(shí)，歸納、建立起各種定理和定律，而后又要通過(guò)測(cè)量來(lái)驗(yàn)證這些認(rèn)識(shí)、定理和定律是否符合實(shí)際情況。電工測(cè)量與指示儀表的基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè)，共74頁(yè)。第一節(jié)測(cè)量的基本概念電工測(cè)量泛指以電工技術(shù)為基本手段的一種測(cè)量技術(shù)，是利用電工儀表，獲得被測(cè)電量（電壓、電流、功率等）或磁量（磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通等）數(shù)值的過(guò)程。電工測(cè)量不僅應(yīng)用于電學(xué)各專業(yè)，也廣泛應(yīng)用于物理學(xué)、化學(xué)、光學(xué)、機(jī)械學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域以及生產(chǎn)、國(guó)防、交通、通訊、商業(yè)貿(mào)易、生態(tài)環(huán)境保護(hù)乃至日常生活的各個(gè)方面。第二頁(yè)，共74頁(yè)。近幾十年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，為電工測(cè)量和測(cè)量?jī)x器儀表的發(fā)展增添了巨大活力。電子計(jì)算機(jī)尤其是微型計(jì)算機(jī)與電工測(cè)量?jī)x器相結(jié)合，構(gòu)成了一代嶄新的儀器和測(cè)試系統(tǒng)，即人們通常所說(shuō)的“智能儀器”和“自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)”。電工測(cè)量技術(shù)(包括測(cè)量理論、方法，測(cè)量?jī)x器裝置等)已成為整個(gè)電工學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。第三頁(yè)，共74頁(yè)。一、電工測(cè)量的內(nèi)容和特點(diǎn)電量的測(cè)量：如頻率、電壓、電流、功率波形、頻率、周期、相位、失真度、調(diào)幅度、電阻、電感、電容、阻抗參數(shù)等的測(cè)量非電量的測(cè)量：如位移、速度、溫度、壓力、流量、物面高度、物質(zhì)成分等的測(cè)量。傳感技術(shù)的發(fā)展為這類測(cè)量提供了新的方法和途徑。第四頁(yè)，共74頁(yè)。電工測(cè)量具有如下一些特點(diǎn)：1、測(cè)量頻率范圍寬2、測(cè)量量程寬3、測(cè)量準(zhǔn)確度高低相差懸殊4、易于實(shí)現(xiàn)測(cè)試智能化和測(cè)試自動(dòng)化5、影響因素眾多，誤差處理復(fù)雜第五頁(yè)，共74頁(yè)。二、電工測(cè)量的方法和分類按測(cè)量手續(xù)分類1、直接測(cè)量：是指直接從測(cè)量?jī)x表的讀數(shù)獲取被測(cè)量量值的方法，比如用電壓表測(cè)量晶體管的工作電壓，用歐姆表測(cè)量電阻阻值等。直接測(cè)量的特點(diǎn)是不需要對(duì)被測(cè)量與其它實(shí)測(cè)的量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助運(yùn)算，因此測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單迅速，是工程測(cè)量中廣泛應(yīng)用的測(cè)量方法。2、間接測(cè)量：是利用直接測(cè)量的量與被測(cè)量之間的函數(shù)關(guān)系(可以是公式、曲線或表格等)，間接得到被測(cè)量量值的測(cè)量方法。例如需要測(cè)量電阻上消耗的直流功率P，可以通過(guò)直接測(cè)量電壓U，電流I，而后根據(jù)函數(shù)關(guān)系P＝UI，經(jīng)過(guò)計(jì)算，“間接”獲得功耗P。間接測(cè)量費(fèi)時(shí)費(fèi)事，常在下列情況下使用：直接測(cè)量不方便，或間接測(cè)量的結(jié)果較直接測(cè)量更為準(zhǔn)確，或缺少直接測(cè)量?jī)x器等。3、組合測(cè)量：當(dāng)某項(xiàng)測(cè)量結(jié)果需用多個(gè)未知參數(shù)表達(dá)時(shí)，可通過(guò)改變測(cè)量條件進(jìn)行多次測(cè)量，根據(jù)測(cè)量值與未知參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系列出方程組并求解，進(jìn)而得到未知量，這種測(cè)量方法稱為組合測(cè)量。

第六頁(yè)，共74頁(yè)。按測(cè)量方式分類1、偏差式測(cè)量法：在測(cè)量過(guò)程中，用儀器儀表指針的位移（偏差）表示被測(cè)量大小的測(cè)量方法，稱為偏差式測(cè)量法。例如使用萬(wàn)用表測(cè)量電壓、電流等。由于是從儀表刻度上直接讀取被測(cè)量，包括大小和單位，因此這種方法也叫直讀法。2、零位式測(cè)量法：零位式測(cè)量法又稱作零示法或平衡式測(cè)量法。測(cè)量時(shí)用被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相比較（因此也把這種方法叫作比較測(cè)量法），用指零儀表（零示器）指示被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)量相等（平衡），從而獲得被測(cè)量。3、微差式測(cè)量法：偏差式測(cè)量法和零位式測(cè)量法相結(jié)合，構(gòu)成微差式測(cè)量法。它通過(guò)測(cè)量待測(cè)量與基準(zhǔn)量之差（通常該差值很?。﹣?lái)得到待測(cè)量的值。第七頁(yè)，共74頁(yè)。按被測(cè)量的性質(zhì)分類1、時(shí)域測(cè)量：時(shí)域測(cè)量也叫作瞬態(tài)測(cè)量，主要測(cè)量被測(cè)量隨時(shí)間的變化規(guī)律。典型的例子如用示波器觀察脈沖信號(hào)的升沿、下降沿、平頂降落等脈沖參數(shù)以及動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)過(guò)程等。2、頻域測(cè)量：頻域測(cè)量也稱為穩(wěn)態(tài)測(cè)量，主要目的是獲取待測(cè)量與頻率之間的關(guān)系。如用頻譜分析儀分析信號(hào)的頻譜、測(cè)量放大器的幅頻特性、相頻特性等。3、數(shù)據(jù)域測(cè)量：數(shù)據(jù)域測(cè)量也稱為邏輯量測(cè)量，主要是用邏輯分析儀等設(shè)備對(duì)數(shù)字量或電路的邏輯狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。數(shù)據(jù)域測(cè)量可以同時(shí)觀察多條數(shù)據(jù)通道上的邏輯狀態(tài)，或者顯示某條數(shù)據(jù)線上的時(shí)序波形，還可以借助計(jì)算機(jī)分析大規(guī)模集成電路芯片的邏輯功能等。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展需要，數(shù)據(jù)域測(cè)量及其測(cè)量智能化、自動(dòng)化顯得愈來(lái)愈重要。4、隨機(jī)測(cè)量：隨機(jī)測(cè)量又叫作統(tǒng)計(jì)測(cè)量，主要是對(duì)各類噪聲信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析。這是一項(xiàng)較新的測(cè)量技術(shù)，尤其在通信領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。第八頁(yè)，共74頁(yè)。除了上述幾種常見的分類方法外，還有其他一些分類方法。比如，按照對(duì)測(cè)量精度的要求，可以分為精密測(cè)量和工程測(cè)量；按照測(cè)量時(shí)測(cè)量者對(duì)測(cè)量過(guò)程的干預(yù)程度分為自動(dòng)測(cè)量和非自動(dòng)測(cè)量；按照被測(cè)量與測(cè)量結(jié)果獲取地點(diǎn)的關(guān)系分為本地（原位）測(cè)量和遠(yuǎn)地測(cè)量（遙測(cè)），接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量；按照被測(cè)量的屬性分為電量測(cè)量和非電量測(cè)量等等。在選擇測(cè)量方法時(shí)，要綜合考慮下列主要因素：①被測(cè)量本身的特性；②所要求的測(cè)量準(zhǔn)確度；③測(cè)量環(huán)境；④現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備等。在此基礎(chǔ)上，選擇合適的測(cè)量?jī)x器和正確的測(cè)量方法。正確可靠的測(cè)量結(jié)果的獲得，要依據(jù)測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器的正確選擇、正確操作和測(cè)量數(shù)據(jù)的正確處理。否則，即便使用價(jià)值昂貴的精密儀器設(shè)備，也不一定能夠得到準(zhǔn)確的結(jié)果，甚至可能損壞測(cè)量?jī)x器和被測(cè)設(shè)備。第九頁(yè)，共74頁(yè)。第二節(jié)測(cè)量的誤差及數(shù)據(jù)的處理在實(shí)際測(cè)量中，由于測(cè)量器具不準(zhǔn)確，測(cè)量手段不完善，環(huán)境影響，測(cè)量操作不熟練及工作疏忽等因素，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量的真值不同。測(cè)量?jī)x器儀表的測(cè)量值與被測(cè)量真值之間的差異，稱為測(cè)量誤差。測(cè)量誤差的存在具有必然性和普遍性，人們只能根據(jù)需要和可能，將其限制在一定范圍內(nèi)而不可能完全加以消除，所以，我們通常說(shuō)誤差是不可避免的。人們進(jìn)行測(cè)量的目的，通常是為了獲得盡可能接近真值的測(cè)量結(jié)果，如果測(cè)量誤差超出一定限度，測(cè)量工作及由測(cè)量結(jié)果所得出的結(jié)論就失去了意義。在科學(xué)研究及現(xiàn)代生產(chǎn)中，錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果有時(shí)還會(huì)使研究人員作出錯(cuò)誤的判斷，使研究工作誤入歧途甚至帶來(lái)災(zāi)難性后果。因此，人們不得不認(rèn)真對(duì)待測(cè)量誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，誤差的性質(zhì)，減小誤差的方法以及對(duì)測(cè)量結(jié)果的處理等。第十頁(yè)，共74頁(yè)。一、幾個(gè)基本的誤差概念1、真值A(chǔ)0一個(gè)物理量在一定條件下所呈現(xiàn)的客觀大小或真實(shí)數(shù)值稱作它的真值。要想得到真值，必須利用理想的量具或測(cè)量?jī)x器進(jìn)行無(wú)誤差的測(cè)量。由此可推斷，物理量的真值實(shí)際上是無(wú)法測(cè)得的。2、指定值A(chǔ)s由于絕對(duì)真值是不可知的，所以一般由國(guó)家設(shè)立各種盡可能維持不變的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)（或基準(zhǔn)），以法令的形式指定其所體現(xiàn)的量值作為計(jì)量單位的指定值。例如指定國(guó)家計(jì)量局保存的鉑銥合金圓柱體質(zhì)量原器的質(zhì)量為1kg。國(guó)際間通過(guò)互相比對(duì)保持一定程度的一致。指定值也叫約定真值，一般就用來(lái)代替真值。3、實(shí)際值A(chǔ)

實(shí)際測(cè)量中，不可能都直接與國(guó)家基準(zhǔn)相比對(duì)，所以國(guó)家通過(guò)一系列的各級(jí)實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成量值傳遞網(wǎng)，把國(guó)家基準(zhǔn)所體現(xiàn)的計(jì)量單位逐級(jí)比較傳遞到日常工作儀器或量具上去。在每一級(jí)的比較中，都以上一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)所體現(xiàn)的值當(dāng)作準(zhǔn)確無(wú)誤的值，通常稱為實(shí)際值，也叫作相對(duì)真值，比如如果更高一級(jí)測(cè)量器具的誤差為本級(jí)測(cè)量器具誤差的1／3到l／l0，就可以認(rèn)為更高一級(jí)測(cè)量器具的測(cè)得值（示值）為真值。在本書后面的敘述中，不再對(duì)實(shí)際值和真值加以區(qū)別。第十一頁(yè)，共74頁(yè)。4、標(biāo)稱值測(cè)量器具上標(biāo)定的數(shù)值稱為標(biāo)稱值。如標(biāo)準(zhǔn)電阻上標(biāo)出的1Ω，標(biāo)準(zhǔn)電池上標(biāo)出來(lái)的電動(dòng)勢(shì)1.5V等。由于制造和測(cè)量精度不夠以及環(huán)境等因素的影響，標(biāo)稱值并不一定等于它的真值或?qū)嶋H值。為此，在標(biāo)出測(cè)量器具的標(biāo)稱值時(shí)，通常還要標(biāo)出它的誤差范圍或準(zhǔn)確度等級(jí)。5、示值由測(cè)量器具指示的被測(cè)量量值稱為測(cè)量器具的示值，也稱測(cè)量器具的測(cè)得值或測(cè)量值，它包括數(shù)值和單位。一般地說(shuō)，示值與測(cè)量?jī)x表的讀數(shù)有區(qū)別，讀數(shù)是儀器刻度盤上直接讀到的數(shù)字。例如以l00分度表示50mA的電流表，當(dāng)指針指在刻度盤上的50處時(shí)，讀數(shù)是50，而值是25mA。為便于核查測(cè)量結(jié)果，在記錄測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，一般應(yīng)記錄儀表量程、讀數(shù)和示值（當(dāng)然還要記載測(cè)量方法、連接圖、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量用儀器及編號(hào)、測(cè)量者姓名、測(cè)量日期等），對(duì)于數(shù)字顯示儀表，通常示值和讀數(shù)是統(tǒng)一的。第十二頁(yè)，共74頁(yè)。二、誤差的表示方法1、絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差定義為：，式中△x稱為絕對(duì)誤差，x稱為測(cè)得值，A0為被測(cè)量真值。前面已提到，真值A(chǔ)0一般無(wú)法得到，所以用實(shí)際值A(chǔ)代替A0，因而絕對(duì)誤差更有實(shí)際意義的定義是：對(duì)于絕對(duì)誤差，應(yīng)注意下面幾個(gè)特點(diǎn)：（1）絕對(duì)誤差是有單位的量，其單位與測(cè)得值和實(shí)際值相同。（2）絕對(duì)誤差是有符號(hào)的量，其符號(hào)表示出測(cè)量值與實(shí)際值的大小關(guān)系，若測(cè)得值較實(shí)際值大，則絕對(duì)誤差為正值，反之為負(fù)值。（3）測(cè)得值與被測(cè)量實(shí)際值間的偏離程度和方向通過(guò)絕對(duì)誤差來(lái)體現(xiàn)。第十三頁(yè)，共74頁(yè)。2、相對(duì)誤差相對(duì)誤差用來(lái)說(shuō)明測(cè)量精度的高低，又可分為：（1）實(shí)際相對(duì)誤差實(shí)際相對(duì)誤差定義為：（2）示值相對(duì)誤差示值相對(duì)誤差也叫標(biāo)稱相對(duì)誤差，定義為：

如果測(cè)量誤差不大，可用示值相對(duì)誤差代替實(shí)際誤差，但若和相差較大，兩者應(yīng)加以區(qū)別。（3）滿度相對(duì)誤差滿度相對(duì)誤差定義為儀器量程內(nèi)最大絕對(duì)誤差與測(cè)量?jī)x器滿度值（量程上限值）的百分比值

滿度相對(duì)誤差也叫作滿度誤差和引用誤差。由上式可以看出，通過(guò)滿度誤差實(shí)際上給出了儀表各量程內(nèi)絕對(duì)誤差的最大值第十四頁(yè)，共74頁(yè)。第十五頁(yè)，共74頁(yè)。第十六頁(yè)，共74頁(yè)。電工實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要用到各種指示儀表對(duì)電壓、電流、功率等物理量進(jìn)行測(cè)量一．電工測(cè)量電工測(cè)量，是利用電工儀表，獲得被測(cè)電量（電壓、電流、功率等）或磁量（磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通等）數(shù)值的過(guò)程。電工測(cè)量主要分兩類：1．直接測(cè)量：從一次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中直接獲得數(shù)據(jù)的測(cè)量方法；2．間接測(cè)量：先測(cè)量與被測(cè)物理量有函數(shù)關(guān)系的中間物理量、再利用中間物理量的數(shù)值去計(jì)算被測(cè)物理量的測(cè)量方法。第十七頁(yè)，共74頁(yè)。二．測(cè)量誤差電工測(cè)量無(wú)論采用怎樣的儀器儀表和測(cè)量方法，都會(huì)有測(cè)量誤差，它是測(cè)量結(jié)果與被測(cè)物理量實(shí)際值（真值）之間的差異。1．系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是測(cè)量結(jié)果有一定規(guī)律地向某一方向偏離，如相對(duì)于真實(shí)值偏大或偏?。海?）儀表誤差：儀表在規(guī)定的正常工作條件下進(jìn)行測(cè)量時(shí)所具有的誤差。第十八頁(yè)，共74頁(yè)。儀表的正常工作條件是指：A．指針該調(diào)零時(shí)應(yīng)調(diào)到零位；B．按規(guī)定位置放置；C．在規(guī)定的溫度、濕度下工作；D．除地磁場(chǎng)外沒有超過(guò)規(guī)定強(qiáng)度的外來(lái)磁場(chǎng)；E．交流儀表的被測(cè)電流規(guī)定為一定頻率范圍內(nèi)的正弦波形。第十九頁(yè)，共74頁(yè)。儀表誤差

1．儀表誤差的分類（根據(jù)儀表誤差的產(chǎn)生原因）（1）基本誤差：；它主要是由儀表的結(jié)構(gòu)性能和制作性能不完善引起的精確程度差異，這是儀表本身固有的，即使再精密的儀表也會(huì)有。（2）附加誤差：儀表不在規(guī)定的正常工作條件下進(jìn)行測(cè)量而引起的誤差。第二十頁(yè)，共74頁(yè)。2．儀表誤差的表示形式（1）絕對(duì)誤差：△＝測(cè)量值A(chǔ)X－被測(cè)量對(duì)象實(shí)際值A(chǔ)O（2）相對(duì)誤差：γ＝（△/AO）×100%≈（△/AX）×100%（因AO較難確定，故工程上常用AX代替AO）（3）引用誤差：γn＝（△/Am）×100%（Am：儀表的最大測(cè)量范圍——量程）第二十一頁(yè)，共74頁(yè)。3．儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí)K反映的是儀表的基本誤差，其實(shí)質(zhì)是最大引用誤差（γn）m：±K%=（γn）m＝（△m/Am）×100%（△m：儀表在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)最大絕對(duì)誤差）由此可得：最大相對(duì)誤差γm＝（±K%Am/AX）×100%第二十二頁(yè)，共74頁(yè)。準(zhǔn)確度等級(jí)K0.10.20.51.01.52.55.0基本誤差（%）±0.1±0.3±0.5±1.0±1.5±2.5±5.0國(guó)家規(guī)定的儀表準(zhǔn)確度等級(jí)有7級(jí)（表1-1所示），準(zhǔn)確度等級(jí)數(shù)值越大，儀表相應(yīng)的準(zhǔn)確程度就越低、精度就越差。

注意：儀表的準(zhǔn)確度不完全等同于儀表指示值的準(zhǔn)確程度（當(dāng)被測(cè)量值等于滿刻度值時(shí)，兩者相同；當(dāng)被測(cè)量值越小于滿刻度值，儀表指示值的準(zhǔn)確程度越低，所以測(cè)量時(shí)要兼顧準(zhǔn)確度等級(jí)與量程，儀表指示值應(yīng)盡量大于量程的一半）

儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)與基本誤差第二十三頁(yè)，共74頁(yè)。（2）方法誤差（理論誤差）：是由于測(cè)量方法本身的合理性、嚴(yán)密性所引起的差異；2．偶然誤差偶然誤差是由于環(huán)境干擾等某種偶然因素，使得測(cè)量結(jié)果在相同測(cè)量條件下無(wú)規(guī)律地出現(xiàn)偏差。第二十四頁(yè)，共74頁(yè)。

指示儀表一．指示儀表的分類電工測(cè)量的指示儀表有多種分類方式，主要類別如下：

1．按儀表的電路形式：（1）模擬式（機(jī)械式）電工測(cè)量指示儀表：這類儀表將被測(cè)模擬物理量變換為機(jī)械位移（如指針或光標(biāo)的角位移等），再通過(guò)指示器指示出被測(cè)物理量的值；（2）數(shù)字式電工測(cè)量指示儀表：這類儀表將被測(cè)模擬物理量通過(guò)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字量，再通過(guò)數(shù)碼顯示被測(cè)物理量的值。第二十五頁(yè)，共74頁(yè)。2．按儀表測(cè)量的物理量：電流表、電壓表、功率表、電度表、兆歐表、轉(zhuǎn)速表等。

3．按儀表的工作原理：磁電系、電磁系、電動(dòng)系等。

4．按儀表測(cè)量的電流：直流表、交流表、交直流兩用表等。第二十六頁(yè)，共74頁(yè)。5．按儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)：

0.1、、、、1.5、2.5、5.0

七級(jí)。

6．按儀表使用的環(huán)境溫度和濕度：A、B、

C三組。

7．按儀表防御外磁場(chǎng)干擾能力：I、II、

III、IV級(jí)。第二十七頁(yè)，共74頁(yè)。二．指示儀表的型號(hào)指示儀表的型號(hào)一般標(biāo)注在儀表表面或刻度盤上，通常由外形尺寸代號(hào)、系列代號(hào)、用途代號(hào)、設(shè)計(jì)序號(hào)等組成。常用的用途代號(hào)：A—電流表，V—電壓表，W—功率表；常用的系列代號(hào)：C—磁電系，T—電磁系，D—電動(dòng)系。第二十八頁(yè)，共74頁(yè)。三．傳統(tǒng)指示儀表的表面標(biāo)記在電工測(cè)量中，應(yīng)按指示儀表的表面標(biāo)記正確選用儀表，并符合儀表的正常工作條件。傳統(tǒng)指示儀表的表面標(biāo)記如下表。第二十九頁(yè)，共74頁(yè)。第三十頁(yè)，共74頁(yè)。四．指示儀表的基本原理1．磁電系儀表磁電系儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)如圖所示，在固定的永磁鐵1的極掌2和圓柱形鐵心3間的氣隙中，放置繞在鋁框上的可轉(zhuǎn)動(dòng)線圈4，指針6偏轉(zhuǎn)的角度α與電流I成正比：α＝KI（K-比例系數(shù)），可見儀表的偏轉(zhuǎn)角度與被測(cè)量成線性關(guān)系，故刻度盤上的刻度是均勻的。

磁電系儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)

1-永磁鐵2-極掌3-鐵心4-動(dòng)圈5-游絲6-指針第三十一頁(yè)，共74頁(yè)。磁電系儀表的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度和靈敏度高、功耗小、防外磁場(chǎng)能力強(qiáng)，缺點(diǎn)是過(guò)載能力差；該類儀表主要用于測(cè)量直流電壓和電流的，也可制成高精度直流標(biāo)準(zhǔn)表。第三十二頁(yè)，共74頁(yè)。2．電磁系儀表電磁系儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)如圖所示，在固定線圈1中放置固定鐵片2和可動(dòng)鐵片3，每個(gè)鐵片的磁性強(qiáng)弱與通過(guò)線圈的電流I成正比、偏轉(zhuǎn)角度α與I的平方成正比：α＝KI2，可見儀表的偏轉(zhuǎn)角度與被測(cè)量成非線性關(guān)系，故刻度盤上的刻度是不均勻的。電磁系儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但準(zhǔn)確度低；該類儀表可主要用于測(cè)量交流電壓和電流。磁電系儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)

1-線圈2-固定鐵片3-可動(dòng)鐵片4-空氣阻尼器第三十三頁(yè)，共74頁(yè)。3．電動(dòng)系儀表電動(dòng)系儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)如圖所示，它有兩個(gè)平行排列的固定線圈1（電流線圈），之間有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形線圈2（電壓線圈），固定線圈中通入電流I1、可動(dòng)線圈中通入電流I2，指針的偏轉(zhuǎn)角度α與兩個(gè)線圈中電流的乘積成比例：α＝KI1I2。磁電系儀表測(cè)量機(jī)構(gòu)

1-固定線圈2-可動(dòng)線圈3-游絲4-指針第三十四頁(yè)，共74頁(yè)。電動(dòng)系儀表可以測(cè)量與兩個(gè)被測(cè)量有關(guān)的物理量，但線路繁瑣、過(guò)載能力差、防外磁場(chǎng)能力弱；該儀表主要用于測(cè)量電路的功率、功率因數(shù)等，也可作高精度交流標(biāo)準(zhǔn)表。第三十五頁(yè)，共74頁(yè)。準(zhǔn)確度等級(jí)使用范圍0.1~0.2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表、精密測(cè)量用儀表0.5~1.5級(jí)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量?jī)x表1.0~5.0級(jí)一般工業(yè)生產(chǎn)儀表0.1~2.5級(jí)發(fā)電廠、變配電所儀表五．指示儀表的使用規(guī)則1．選擇儀表的準(zhǔn)確度，應(yīng)保證測(cè)量結(jié)果的誤差不超過(guò)允許范圍，通常的選擇依據(jù)如表所示：各準(zhǔn)確度等級(jí)指示儀表的使用范圍第三十六頁(yè)，共74頁(yè)。2．應(yīng)滿足儀表的正常工作條件。3．測(cè)量前應(yīng)將儀表指針調(diào)零。4．對(duì)于單向偏轉(zhuǎn)的直流儀表，應(yīng)正確連接儀表的正、負(fù)端鈕，以使指針正偏來(lái)獲取讀數(shù)。5．對(duì)于多量程儀表，應(yīng)選用合適的量程，使指針偏轉(zhuǎn)盡可能的大但又不超過(guò)滿量程；當(dāng)未知被測(cè)量大小范圍時(shí)，應(yīng)先用大量程粗測(cè)，然后再選擇合適的量程以獲得精確讀數(shù)。6．讀數(shù)時(shí)應(yīng)使觀察視線垂直于儀表標(biāo)尺表面，若標(biāo)尺平面上帶鏡子，當(dāng)“眼、針、影”重合時(shí)讀數(shù)；正確記錄讀數(shù)的有效數(shù)字，使之與儀表的準(zhǔn)確度相適應(yīng)。第三十七頁(yè)，共74頁(yè)。電工常用測(cè)量?jī)x表有搖表、萬(wàn)用表和鉗形電流表，這些儀表在測(cè)量時(shí)若不注意正確的使用方法或稍有疏忽，不是將表燒壞，就是使被測(cè)元件損壞，甚至還危及人身安全，因此，掌握常用電工測(cè)量?jī)x表的正確使用方法是非常重要的。電工測(cè)量?jī)x表第三十八頁(yè)，共74頁(yè)。萬(wàn)用表（Multimeter)萬(wàn)用電表又叫繁用表或多用表，它具有多種用途、多種量程、攜帶方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，是電工、電子測(cè)量中最常用的工具、在電氣維修和調(diào)試工作中被廣泛應(yīng)用。萬(wàn)用表是綜合性儀表，可測(cè)量交流或直流的電壓、電流，還可以測(cè)量元件的電阻以及晶體管的一般參數(shù)和放大器的增益等。因此，萬(wàn)用表轉(zhuǎn)換開關(guān)的接線較為復(fù)雜，必須要掌握其使用方法。第三十九頁(yè)，共74頁(yè)。萬(wàn)用表有指針式和數(shù)字式。指針式萬(wàn)用表是以表頭為核心部件的多功能測(cè)量?jī)x表，測(cè)量值由表頭指針指示讀取。數(shù)字式多用表的測(cè)量值由液晶顯示屏直接以數(shù)字的形式顯示，讀取方便，有些還帶有語(yǔ)音提示功能。外觀第四十頁(yè)，共74頁(yè)。第四十一頁(yè)，共74頁(yè)。面板第四十二頁(yè)，共74頁(yè)。

以DT-830型數(shù)字萬(wàn)用表為例來(lái)說(shuō)明它的測(cè)量范圍和使用方法。1.測(cè)量范圍（1）直流電壓分為五檔:

200mV,2V,20V,200V,1000V。（2）交流電壓分為五檔:200mV,2V,20V,200V,750V。（3）直流電流分為五檔:200A,2mA,20mA,200mA,10A。（4）交流電流分為五檔:200A,2mA,20mA,200mA,10A。（5）電阻分為六檔:200

,2k

,20k

,200k

,2M

,20M

數(shù)字式萬(wàn)用表第四十三頁(yè)，共74頁(yè)。DT-830型萬(wàn)用表的面板圖POWEROFFONBEChFE晶體管插孔顯示器電源開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入插座hFEDCAVACACADCVΩ10AmACOMV·Ω面板說(shuō)明第四十四頁(yè)，共74頁(yè)。(2)電源開關(guān)：使用時(shí)將開關(guān)置于“ON”位置；使用完畢置于“OFF”位置。(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)：用以選擇功能和量程。根據(jù)被測(cè)的電量(電壓、電流、電阻等)選擇相應(yīng)的功能位；按被測(cè)量的大小選擇合適的量程。(4)輸入插座：將黑色測(cè)試筆插入“COM”的插座。紅色測(cè)試筆有如下三種插法，測(cè)量電壓和電阻時(shí)插入“V?

”插座；測(cè)量小于200mA的電流時(shí)插入“mA”插座；測(cè)量大于200mA的電流時(shí)插入“10A”插座。

(1)顯示器：顯示四位數(shù)字，最高位只能顯示1或不顯

示數(shù)字，算半位，故稱三位半（）。最大指示為

1999或-1999。當(dāng)被測(cè)量超過(guò)最大指示值時(shí)，顯示“1”

或“-1”。第四十五頁(yè)，共74頁(yè)。

MF-30型萬(wàn)用表的面板圖機(jī)械式萬(wàn)用表零歐姆調(diào)整機(jī)械零位調(diào)整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-Ω0∞Ω10V-dB-10V.mA10V+dBΩ–+500101005002551×10k×1k×100×10×150550500500100VΩμAmAV～~轉(zhuǎn)換開關(guān)第四十六頁(yè)，共74頁(yè)。500型萬(wàn)用表——測(cè)量機(jī)構(gòu)萬(wàn)用表由測(cè)量機(jī)構(gòu)（習(xí)慣上稱表頭）、測(cè)量電路和轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、電阻測(cè)量檔的調(diào)零旋鈕以及接線柱或插孔等。500型萬(wàn)用表的外型：從圖上可以看出當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)位于不同位置時(shí)，組成不同的測(cè)量電路，即可測(cè)量不同的電量。轉(zhuǎn)換開關(guān)多采用多刀多擲開關(guān)，左面開關(guān)Ｋ1是二層三刀十二擲開關(guān)，共十二個(gè)檔位，右面開關(guān)K2，是二層二刀十二擲，也有十二個(gè)擲位。下面分別介紹當(dāng)開關(guān)位于不同檔位時(shí)，所組成的電路形式及其特點(diǎn)。第四十七頁(yè)，共74頁(yè)。（1）表頭：它是一只高靈敏度的磁電式直流電流表，萬(wàn)用表的主要性能指標(biāo)基本上取決于表頭的性能。表頭的靈敏度是指表頭指針滿刻度偏轉(zhuǎn)時(shí)流過(guò)表頭的直流電流值，這個(gè)值越小，表頭的靈敏度愈高。測(cè)電壓時(shí)的內(nèi)阻越大，其性能就越好。表頭上有四條刻度線，它們的功能如下：第一條（從上到下）標(biāo)有R或Ω，指示的是電阻值，轉(zhuǎn)換開關(guān)在歐姆擋時(shí)，即讀此條刻度線。第二條標(biāo)有∽和VA，指示的是交、直流電壓和直流電流值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓或直流電流擋，量程在除交流10V以外的其它位置時(shí)，即讀此條刻度線。第三條標(biāo)有10V，指示的是10V的交流電壓值，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)在交、直流電壓擋，量程在交流10V時(shí)，即讀此條刻度線。第四條標(biāo)有dB，指示的是音頻電平。第四十八頁(yè)，共74頁(yè)。（2）測(cè)量線路測(cè)量線路是用來(lái)把各種被測(cè)量轉(zhuǎn)換到適合表頭測(cè)量的微小直流電流的電路，它由電阻、半導(dǎo)體元件及電池組成

它能將各種不同的被測(cè)量（如電流、電壓、電阻等）、不同的量程，經(jīng)過(guò)一系列的處理（如整流、分流、分壓等）統(tǒng)一變成一定量限的微小直流電流送入表頭進(jìn)行測(cè)量。第四十九頁(yè)，共74頁(yè)。（3）轉(zhuǎn)換開關(guān)其作用是用來(lái)選擇各種不同的測(cè)量線路，以滿足不同種類和不同量程的測(cè)量要求。轉(zhuǎn)換開關(guān)一般有兩個(gè)，分別標(biāo)有不同的檔位和量程。第五十頁(yè)，共74頁(yè)。500型萬(wàn)用表原理總圖第五十一頁(yè)，共74頁(yè)。500型萬(wàn)用表—直流電流測(cè)量電路第五十二頁(yè)，共74頁(yè)。指針表和數(shù)字表的選用指針表和數(shù)字表的選用：指針表讀取精度較差，但指針擺動(dòng)的過(guò)程比較直觀，其擺動(dòng)速度幅度有時(shí)也能比較客觀地反映了被測(cè)量的大?。ū热鐪y(cè)電視機(jī)數(shù)據(jù)總線（SDL）在傳送數(shù)據(jù)時(shí)的輕微抖動(dòng)）；數(shù)字表讀數(shù)直觀，但數(shù)字變化的過(guò)程看起來(lái)很雜亂，不太容易觀看。第五十三頁(yè)，共74頁(yè)。指針表和數(shù)字表的選用指針表內(nèi)一般有兩塊電池，一塊低電壓的，一塊是高電壓的9V或15V，在電阻檔時(shí)其黑表筆相對(duì)紅表筆來(lái)說(shuō)是正端。數(shù)字表一般用9V的電池。在電阻檔，表筆極性不變，指針表的表筆輸出電流相對(duì)數(shù)字表來(lái)說(shuō)要大很多，用R×1Ω檔可以使揚(yáng)聲器發(fā)出響亮的“噠”聲，用R×10kΩ檔甚至可以點(diǎn)亮發(fā)光二極管（LED）。第五十四頁(yè)，共74頁(yè)。指針表和數(shù)字表的選用在電壓檔，指針表內(nèi)阻相對(duì)數(shù)字表來(lái)說(shuō)比較小，測(cè)量精度相比較差。某些高電壓微電流的場(chǎng)合甚至無(wú)法測(cè)準(zhǔn)，因?yàn)槠鋬?nèi)阻會(huì)對(duì)被測(cè)電路造成影響（比如在測(cè)電視機(jī)顯像管的加速級(jí)電壓時(shí)測(cè)量值會(huì)比實(shí)際值低很多）。數(shù)字表電壓檔的內(nèi)阻很大，至少在兆歐級(jí)，對(duì)被測(cè)電路影響很小。但極高的輸出阻抗使其易受感應(yīng)電壓的影響，在一些電磁干擾比較強(qiáng)的場(chǎng)合測(cè)出的數(shù)據(jù)可能是虛的。

第五十五頁(yè)，共74頁(yè)。萬(wàn)用表測(cè)量電量的種類和量程都很多，而且，結(jié)構(gòu)形式各異。因此使用中必須謹(jǐn)慎小心，避免造成不應(yīng)有的損失。使用萬(wàn)用表前要校準(zhǔn)機(jī)械零位和電氣零位，若要測(cè)量電流或電壓，則應(yīng)先調(diào)表指針的機(jī)械零位；若要測(cè)量電阻，則應(yīng)先調(diào)表指針的電氣零位，以防表內(nèi)電池電壓下降而產(chǎn)生測(cè)量誤差。使用前必須熟悉轉(zhuǎn)換開關(guān)、旋鈕和插孔的作用，了解標(biāo)度盤上每條刻度線所對(duì)應(yīng)的被測(cè)量；檢查表筆所接的位置是否正確。此外還應(yīng)明確要測(cè)什么和怎樣測(cè)量,在此路基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的測(cè)量種類,選好檔位，即電壓檔、電流檔或電阻檔;同時(shí)還要選對(duì)量程,被測(cè)量的大小有時(shí)無(wú)法預(yù)先估計(jì)，初選時(shí)應(yīng)從大到小，以免打壞指針,即應(yīng)先用高量程試測(cè)，然后再以試測(cè)結(jié)果將量程減小到合適的位置。讀數(shù)時(shí)也應(yīng)根據(jù)被測(cè)量選取對(duì)應(yīng)的讀數(shù)標(biāo)尺。萬(wàn)用表的使用第五十六頁(yè)，共74頁(yè)。量程的選擇原則是:禁止帶電切換量程,“U、I在上半部分、R在中間較準(zhǔn)”，即測(cè)量電壓、電流時(shí)指針在刻度盤的1／2以上處，測(cè)量電阻時(shí)指針指在刻度盤的中間處才準(zhǔn)確。測(cè)量直流電流、電壓時(shí)應(yīng)注意正負(fù)極性以免儀表指針反偏、碰彎；測(cè)量較高電壓(如220V)或較大電流(如0.5A)時(shí)不應(yīng)帶電轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)和旋鈕，以免產(chǎn)生電弧，燒壞開關(guān)觸點(diǎn)；測(cè)量高壓時(shí)，應(yīng)把紅、黑表筆插入“2500V”和“-”插孔內(nèi)，把萬(wàn)用表放在絕緣支架上，然后用絕緣工具將表筆觸及被測(cè)導(dǎo)體。測(cè)電流時(shí)萬(wàn)用表筆應(yīng)串入被測(cè)電路中；測(cè)電壓時(shí)萬(wàn)用表的表筆與被測(cè)電路并聯(lián)；測(cè)量晶體管或集成件時(shí)，不得使用R×1和R×10k量程檔。由于整流元件的非線性影響，指針式儀表不適宜測(cè)量毫伏級(jí)交流信號(hào)第五十七頁(yè)，共74頁(yè)。萬(wàn)用表的使用萬(wàn)用表交流擋實(shí)際測(cè)出的是正弦波整流后的半波或全波的平均值，而標(biāo)尺以其有效值分度．若被測(cè)電壓為非正弦波，平均值與有效值的倍關(guān)系不再成立，因此，不能直接讀數(shù)；嚴(yán)禁在被測(cè)電路帶電的情況下測(cè)量電阻。因?yàn)檫@樣測(cè)量既使測(cè)量結(jié)果不正確，又極易損壞儀表。不用時(shí)，切換開關(guān)不要停在歐姆檔，以防止表筆短接時(shí)將電池放電。第五十八頁(yè)，共74頁(yè)。萬(wàn)用表的使用測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至最高電壓檔或空檔。帶電測(cè)量過(guò)程中應(yīng)注意防止發(fā)生短路和觸電事故。測(cè)量含有感抗的電路中的電壓時(shí)，應(yīng)在切斷電源之前先斷開萬(wàn)用表，以防自感現(xiàn)象產(chǎn)生的高壓損壞萬(wàn)用表。長(zhǎng)期不用的萬(wàn)用表應(yīng)將電池取出，避免電池存放過(guò)久而變質(zhì)，漏出電解液腐蝕電路。第五十九頁(yè)，共74頁(yè)。2、搖表?yè)u表又稱兆歐表，其用途是測(cè)試線路或電氣設(shè)備的絕緣狀況。使用方法及注意事項(xiàng)如下：（1）首先選用與被測(cè)元件電壓等級(jí)相適應(yīng)的搖表，對(duì)于500V及以下的線路或電氣設(shè)備，應(yīng)使用500V或1000V的搖表。對(duì)于500V以上的線路或電氣設(shè)備，應(yīng)使用1000V或2500V的搖表。第六十頁(yè)，共74頁(yè)。（2）用搖表測(cè)試高壓設(shè)備的絕緣時(shí)，應(yīng)由兩人進(jìn)行。（3）測(cè)量前必須將被測(cè)線路或電氣設(shè)備的電源全部斷開，即不允許帶電測(cè)絕緣電阻。并且要查明線路或電氣設(shè)備上無(wú)人工作后方可進(jìn)行。第六十一頁(yè)，共74頁(yè)。（4）搖表使用的表線必須是絕緣線，且不宜采用雙股絞合絕緣線，其表線的端部應(yīng)有絕緣護(hù)套；搖表的線路端子“L”應(yīng)接設(shè)備的被測(cè)相，接地端子“E”應(yīng)接設(shè)備外殼及設(shè)備的非被測(cè)相，屏蔽端子“G”應(yīng)接到保護(hù)環(huán)或電纜絕緣護(hù)層上，以減小絕緣表面泄漏電流對(duì)測(cè)量造成的誤差。第六十二頁(yè)，共74頁(yè)。（5）測(cè)量前應(yīng)對(duì)搖表進(jìn)行開路校檢。搖表“L”端與“E”端空載時(shí)搖動(dòng)搖表，其指針應(yīng)指向“∞”；搖表“L”端與“E”端短接時(shí)，搖動(dòng)搖表其指針應(yīng)指向“0”。說(shuō)明搖表功能良好，可以使用。（6）測(cè)試前必須將被試線路或電氣設(shè)備接地放電。測(cè)試線路時(shí)，必須取得對(duì)方允許后方可進(jìn)行。第六十三頁(yè)，共74頁(yè)。（7）測(cè)量時(shí)，搖動(dòng)搖表手柄的速度要均勻120r／min為宜；保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)速1min后，取讀數(shù)，以便躲開吸收電流的影響。（8）測(cè)試過(guò)程中兩手不得同時(shí)接觸兩根線。（9）測(cè)試完畢應(yīng)先拆線，后停止搖動(dòng)搖表。以防止電氣設(shè)備向搖表反充電導(dǎo)致?lián)u表?yè)p壞。（10）雷電時(shí)，嚴(yán)禁測(cè)試線路絕緣。第六十四頁(yè)，共74頁(yè)。3、鉗形電流表鉗形電流表分高、低壓兩種，用于在不拆斷線路的情況下直接測(cè)量線路中的電流。其使用方法如下：（1）使用高壓鉗形表時(shí)應(yīng)注意鉗形電流表的電壓等級(jí)，嚴(yán)禁用低壓鉗形表測(cè)量高電壓回路的電流。用高壓鉗形表測(cè)量時(shí)，應(yīng)由兩人操作，非值班人員測(cè)量還應(yīng)填寫第二種工作票，測(cè)量時(shí)應(yīng)戴絕緣手套，站在絕緣墊上，不得觸及其它設(shè)備，以防止短路或接地。第六十五頁(yè)，共74頁(yè)。（2）觀測(cè)表計(jì)時(shí)，要特別注意保持頭部與帶電部分的安全距離，人體任何部分與帶電體的距離不得小于鉗形表的整個(gè)長(zhǎng)度。（3）在高壓回路上測(cè)量時(shí)，禁止用導(dǎo)線從鉗形電流表另接表計(jì)測(cè)量。測(cè)量高壓電纜各相電流時(shí)，電纜頭線間距離應(yīng)在300mm以上，且絕緣良好，待認(rèn)為測(cè)量方便時(shí)，方能進(jìn)行。第六十六頁(yè)，共74頁(yè)。（4）測(cè)量低壓可熔保險(xiǎn)器或水平排列低壓母線電流時(shí)，應(yīng)在測(cè)量前將各相可熔保險(xiǎn)或母線用絕緣材料加以保護(hù)隔離，以免引起相間短路。（5）當(dāng)電纜有一相接地時(shí)，嚴(yán)禁測(cè)量。防止出現(xiàn)因電纜頭的絕緣水平低發(fā)生對(duì)地?fù)舸┍ǘ＜叭松戆踩?。?）鉗形電流表測(cè)量結(jié)束后把開關(guān)拔至最大程檔，以免下次使用時(shí)不慎過(guò)流；并應(yīng)保存在干燥的室內(nèi)。第六十七頁(yè)，共74頁(yè)。

非電量的電測(cè)法

非電量的電測(cè)法就是將各種非電量（如溫度、壓力、速度、位移、應(yīng)變、流量、液位等