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电工仪表与测量试题及答案
一.电工仪表与测量得内容及重要性
1。电工仪表与测量就是中等职业技术学校电工专业得一门专业课。
　２．电得特殊性:瞧不见,听不见,闻不着，摸不得。即正常得感官不能或不允许与之接触.
　 3．电工测量得重要意义：电能在生产、传输、变配及使用过程中,必须通过各种电工仪表进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电及用电设备与线路得可靠、
安全、经济地运行。
　 　 4。电工测量得主要对象:电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、相位、功率因数、转速等电量、磁量及电路参数。
　 5.电工仪表:测量各种电量、磁量及电路参数得仪表、仪器。
　 6。本课程得内容:常用电工仪表得结构、工作原理、选择及使用方法，电工测量方法得选择,测量数据得处理等。
二。电工仪表得发展概况
　　 １9世纪20年代　　电流对磁针有力得作用 　检流计、电桥等
18９５年　 第一台感应系电能表
　２0世纪４０－60年代 　 　仪表得精度越来越高
1952年　　第一只电子管数字电压表问世 ６0年代　晶体管数字电压表
7０年代 中、小规模数字式电压表　 近年来　大规模数字电压表
三．学习本课程得方法及要求
　 　1。按测量机构(或数字式电压基本表)－→测量线路-→测量仪表得基本思路学习.
2．注意理论教学、直观教学与生产实习得密切结合。
§１－１ 常用电工仪表得分类、型号与标志
一．常用电工仪表得分类
1。指示仪表
(1）按工作原理分类 磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系等。
(2)按使用方法分类　安装式、便携式。
(3）按被测量得名称分类　电流表、电压表、功率表、电能表、频率表、相位表、万用表等。
(４）按准确度等级分类　0、1、0、２、0、5、1、0、１、５、2、5、5、0共七级。
（5）按使用条件分类　A组 环境0—４00Ｃ　 B组 -2０0C-500Ｃ
Ｃ组 －４00C—600C
(6）按被测电流种类分类 直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表三类.
2。比较仪表
又分为直流比较仪表与交流比较仪表.
3.数字仪表
采用数字技术，以数码形式直接显示被测量得大小。
二．电工指示仪表得型号
１.安装式指示仪表得型号　P4
2。便携式指示仪表得型号 除了没有形状代号外，其余得与安装式仪表相同。
３．电能表得型号　DＤ表示单相电能表、DS表示三相有功电能表、DT表示三相四线制电能表、DX表示无功电能表等。
一．仪表得误差及分类
误差：仪表得测量结果与被测量得真实值之间得差值。
准确度：仪表得测量结果与实际值之间得接近程度。
显然，仪表得准确度越高同，误差越小。
根据误差产生得原因,仪表得误差分两类：
1.基本误差：仪表在正常工作条件下得误差 ，主要由仪表得结构、工艺等方面不完善而产生。
2。附加误差:仪表偏离了规定得工作条件而产生得误差.
二.误差得表示方法
１.绝对误差Δ：仪表得指示值AX与被测量得实际值Ａ0之间得差值。
Δ=AX—A０
可见，绝对误差就是有正负之分得.
2。相对误差γ:绝对误差Δ与被测量实际值A0比值得百分数。
γ= Δ/A0×１00%
显然，绝对误差只能反映测量值与实际值得相差大小,而相对误差则能反映测量结果得准确程度。
3．引用误差γｍ:绝对误差Δ与仪表得最大量程Am比值得百分数。
引用误差可以反映仪表得准确程度.
三.仪表得准确度±Ｋ
工程上以仪表得最大引用误差来表示仪表得准确度。
±K%=Δm/Ａm　×１００％
我国生产得电工仪表准确度共分为七级：0、1、０、2、０、5、１、0、１、5、２、5、5、0.
例题分析 　例１-3、例１—4　　P8(略写）
例题分析说明，为保证测量结果得准确性,不仅要考虑仪表得准确度，还要选择合适得量程，通常测量时要使仪表指针处在满刻度得后三分之一段。
小结；
电工仪表得得误差分类、绝对误差、相对误差、引用误差、准确度。
电工仪表得误差与准确度.
电工仪表得性能好坏有一些特定得技术指标来衡量.
电工指示仪表得技术要求有:
一。要有足够得准确度
二.要有合适得灵敏度
灵敏度:电工指示仪表中，仪表得可动部分偏转角得变化量 与被测量 得变化量
之比值。
S=Δα/Δx
对于刻度均匀得仪表，S为一个常数。
仪表常数C:灵敏度得倒数叫做仪表常数。
Ｃ=１/S
三。要有良好得读数装置与阻尼装置
四.变差要小
变差:仪表在反复测量同一被测量时,由于摩擦等原因造成得两次读数不同，它们得差值叫做变差。变差一般不应超过仪表基本误差得绝对值。
五.本身消耗功率要小
六。要有足够得绝缘强度与过载能力
小结；
对电工仪表得主要技术要求。
对电工仪表得技术要求。
本节介绍主要得电工测量方法及其特点。
常用得电工方法主要有以下三种:
一．直接测量法
凡就是用直接指示仪表读取被测量得数值,而无需度量器直接参与得测量方法。
如用万用表测电阻，用电流表测电流等。
优点 方法简便，读数迅速。
缺点 仪表接入电路中会改变电路得工作状态,准确度较低。
二。比较测量法
凡就是在测量过程中需要度量器得直接参与，并通过比较仪表来确定被值得方法叫做比较法。
１。零值法 测量过程中通过改变标准量,使其与被测量相等,从而确定被测量得方法。如用电桥测电阻。
2。差值法 利用被测量与标准量得差值作用于测量仪表，从而确定被测量得方法。
如用不平衡电桥测电阻。
3．代替法　用已知得标准量代替被测量,若能维持仪表得读数不变,则被测量必然等于已知量。如曹冲称大象。
比较法得优点　准确度高。
比较法得缺点　设备复杂,操作麻烦。
三.间接测量法
测量时先测出与被测量有关得电量，然后通过计算求得被测值得方法.
如用伏安法测电阻,通过三极管得发射极电压求放大器静态工作点得IC得方法.
缺点　误差较大。
优点 在一些特殊场合应用方便。
小结;
直接测量法、比较测量法、间接测量法。
直接测量法、比较测量法、间接测量法。
根据测量误差得产生原因,测量误差可以分为三种:
一.系统误差
系统误差 就是指在相同得条件下,多次测量同一量时,误差得大小与符号均保持不变，而在条件变化时遵循一定规律变化得误差。
1．产生系统误差得原因
(１)仪表得误差 包括基本误差与附加误差。
(2)测量方法误差　指方法不完善而带来得误差。
2.系统误差得消除
(1）校正仪表得基本误差，尽量满足仪表要求得工作得条件.
(2）采用合理得测量方法.
（3）采用特殊得消除方法.如：
1)正负误差补偿法　多次测量取平均值.
2）替代法
３）引入校正值
二。偶然误差
就是指一种大小与符号都不固定得误差.
1.产生偶然误差得原因 主要由外界环境得偶然变化引起。
２．偶然误差得消除 多次测量取平均值得方法可以消除偶然误差.
三。疏失误差
就是一种严重歪曲测量结果得误差.
１．产生羽失误差得原因　　操作者得粗心与疏忽造成,如读错数、记录错误、算错数据等。
2.疏失误差得消除
含有疏失误差得结果应抛弃不用,消除疏失误差得方法就是加强操作者得工作责任心，倡导认真负责得工作态度。
课堂小结
系统误差、偶然误差、疏失误差及其消除。
系统误差、偶然误差、疏失误差及其消除。
一。电工指示仪表得组成
1．测量机构
作用 将被测量(或过渡量）转换成为仪表可动部分得偏转角。测量机构就是电工指示仪表得核心。
2．测量线路
把各种不同得被测量转换成能被测量机构所接受得过渡电量。常由电阻、电容、电感等组成。
二。测量机构得主要装置
1。转动力矩装置M 转动力矩得大小被测量、指针偏转角成某种函数关系.它就是使仪表得可动部分转动得力矩。
2．反作用力矩Mf 与转动力矩相平衡得力矩。
仪表得指针平衡时,有M=Mｆ
主要得反作用力矩有张丝、游丝等。也有用电磁感应装置来产生反作用力矩得。
3．阻尼力矩装置MＺ
缩短可动部分得得摆动时间以利于尽快读数得装置.
主要得阻尼装置　 空气阻尼装置、电磁感应装置。
特点 (1）阻尼力矩只在仪表得可动部分运动时才能产生。
（2）MＺ大小与速度成正比，方向都与可动部分得运动方向相反.
（3）仪表静止时得位置由M=Mf决定,与ＭＺ没有关系。
4。读数装置
由指示器与刻度盘组成。
指示器 有刀形、矛形指示器、光标指示器。
刻度盘又称表盘,它就是一个画有标度尺与仪表标志符号得平面。
5。支撑装置
常见得有:轴尖支撑方式，有张丝弹片得支撑方式。
一。磁电系测量机构得结构
１.结构
主要由永久磁铁、圆柱形铁心、可动线圈、游丝、转轴、指针等组成.
2．由铝框与磁铁组成磁感应式阻尼器。
3.游丝有两个作用:一就是产生反作用力矩，二就是把被测电流导入与导出可动线圈.
4.磁电系测量机构得磁路系统有外磁式、内磁式、内外磁式。

二。磁电系测量机构得工作原理
1.转动力矩得产生
当被测电流流入可动线圈时，与永久磁铁相互作用产生电磁力，在转轴上形成电磁力矩M,使得可动线圈转动。
M＝２NＢIlｒ=NBSI
可见，磁电系测量机构得电磁力矩M得大小与被测电流Ｉ得大小成正比。
2.反作用力矩得产生
线圈转动时引起游丝变形，产生反作用力矩Mf.并且有
Mf ＝ D×α
3、当M=Mf时，指针静止。这样有
α=NBSI/D=(NBS/D)I
说明，磁电系测量机构得偏转角α得大小被测量得电流Ｉ成　正比。因此,可以用偏转角得大小来衡量被测电流得大小，并由指针在标长度尺上直接显示被测电流得数值.
三.磁电系测量机构得特点
1．准确度高,灵敏度高
2．功率消耗小.
3.刻度均匀，便于准确读数。
4.过载能力小。
5.只能测量直流.若要测量交流电量，要配用整流器。
四.磁电系电流表
１．磁电系电流表得组成
(１）磁电系电流表由磁电系测量机构与分流电阻并联组成得。
（2）分流电阻得计算
ＲA＝RＣ／(ｎ－1）
其中，ｎ＝Ｉx/／IC 叫做仪表得电流扩大倍数。上式说明，给一个测量机构并联一个阻值为表头内阻1／（ｎ-1）倍得电阻,即可以使仪表得量程扩大n倍。
２。分流电阻
锰铜材料制成,30A以下为内附式，30A以上为外附式，外附式有四个接线端子，
外面得两个为电流端子,里面得两个为电位端子，这样可以消除接线电阻对测量得影响。
分流电阻得额定值　 额定电流与额定电压。
五.多量程电流表
1.开路式分流电路多量程电流表
优点 各量程得电阻相互独立，互不影响。
缺点 转换开关得接触电阻包含在分流电阻内,特别就是转换开关接触不良时，被测电流全部流过表头,会导致表头烧坏。
2.闭路式分流电阻多量程电流表
优点 转换开关得接触电阻处在测量机构得分流电阻之外，保证了准确度，同时当转换开关接触不良时,不会烧坏测量机构。
缺点 各个量程之间相互影响，计算分流电阻比较复杂。
六。磁电系电压表
１．磁电系电压表得组成
由磁电系测量机构与串联得分压电阻组成。
要使电压量程扩大m倍，需要串联得分压电阻就是测量机构内阻ＲC得（m-１）倍.
即 m=U/Ｕc时，RＶ=（m－１)RC
例题分析　例2－2(略写)
2。分压电阻
材料 锰铜
分类 ６00V以内为内附式,6００V以上为外附式.
七．多量程电压表
常采用共用式分压电路,如图2-9所示。
优点　高量程分压电阻共用了低量程得分压电阻，节约了材料.
缺点 一旦低量程损坏，则高量程也无法使用。
电压表得灵敏度　电压表得内阻与电压表得量程得比值。单位 Ω／V.
它有两个作用：
(1）表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路得电流值；
(2)能方便地计算出该电压表各量程得内阻。
可见其意义就是：电压灵敏度越高，相同量程下电压表得内阻越大,取用被测电路得电流越小，对被测电路得影响越小，测量准确度也高。
课堂小结
磁电系单量程、多量程电流表及电压表。
磁电系测量机构得结构、原理与特点。
磁电系单量程、多量程电流表及电压表。
检流计得作用：
1。检测微小电流得有无；
２．检测微小电流得方向;
3。检测微小电流得大小。
一.检流得结构
检流计得特点就是灵敏度高,为此在结构上与普通磁电系仪表有以下两点为同:
1． 采用张丝或悬丝支撑代替轴尖支撑,以消除摩擦得影响。

2.用光标指示装置代替指针。
二．光电检流计
根据光电放大原理制成得一种检流计.灵敏度比普通得检流计高一个级别.
１. IX=0时,HL得灯光经P1反射后照到GB1、ＧＢ2上光通量相等,这时Ｐ2上无电流，指针指零。
２。 当IX不为零时,P1偏转，照射到GB1、GＢ2上得光通量不相等,P2上有电流，指针指示被测量得大小。
ＲP1为输入灵敏度调节电位器，同时有防止大电流损坏P1得作用。
RP２1为反馈电阻,调节它即可以改变反馈深度,达到改变整个检流计得灵敏度得目得。
三.使用检流计得注意事项
1。搬动时轻拿轻放.
2．使用时要按正常工作位置放置.
3.搬动或使用完毕,应将止动器锁上.或将接线端子短接.
4。禁止用万用表或电桥直接测量检流计得内阻,以防止过大得电流烧坏其线圈。
５.使用光电检流计时，在未知被测电流得大小时，RP1应调至最大，灵敏度调至最低,逐步向最高灵敏度过渡。测量过程中，应缓慢调节RP1、RP2,以避免冲击电流损坏检流计。
6．检流计应放在干燥、无尘、无振动得场所使用或保存.
四．电磁系测量机构得结构
主要组成：固定线圈与可动铁片两部分。
1.吸引型测量机构
由固定线圈、可动铁片、指针、阻尼片、游丝、永久磁铁、磁屏蔽等组成。
如图2-１4所示。
２。排斥型测量机构
有两片软磁铁片，一片为固定,另一片为可动，其余部分与吸引型基本相同.
如图2－１6所示。
五。电磁系测量机构得工作原理
1．吸引型得工作原理
通电线圈 →产生磁场→　铁片被磁化吸引→　指针偏转　→游丝变形产生反作用平衡
力矩。
电流越大，磁化越强，吸引力越大，指针得偏转角越大。
当电流方向改变时，磁场方向与铁片被磁化得极性方向同时改变，转动力矩得方向
仍为吸引方向，因此得名为吸引型。由于电流得方向改变时,指针得偏转方向不变,
所以可以制成交、直流两用仪表.
2.排斥型工作原理
线圈通电→ 两片铁片同时被磁化并且极性相同→　同性相互排斥→ 固定铁片不动,
可动铁片偏转→ 指针偏转→　游丝变形产生平衡力矩.
电流越大，两片铁片得排斥力也越大，指针得偏转角也越大。
电流方向改变，两片铁片得极性同时改变，仍为相互排斥，由此得名.也可制成交、
直流两用仪表。
3.指针得偏转角与线圈中得电流得关系
线圈中得电流越大 →线圈产生得磁场越强→ 铁片被磁化得磁性也越强→吸引力或
排斥力也越大。
实验与理论都证明，转动力矩与线圈中得磁势得平方成正比。
即 α=K（ＮI）2
指针得偏转角α大小与被测电流Ｉ得平方成正比。
六。电磁系仪表得特点
1。可以测交流，又可以测直流。
２.可以直接测量较大得电流，过载能力强，结构简单,成本低。
3。刻度标尺不均匀,起始段密而后疏。
4．易受外磁得影响.常用得抗外磁措施有:
（１）磁屏蔽；
(２）采用无定位机构。如图２-2０所示。
七.电磁系电流表
1.电磁系电流表得结构:实际上电磁系测量机构本身就就是一个电磁系电流表。
只要改变线圈得匝数与线径，即可制成不同量程得电流表.
大量程：导线粗,匝数少,工作时电流大.
小量程：导线细，匝数多,工作时电流小。
2.安装式电流表
（1）常为单量程表，且电流得最大量程不超过2０0Ａ;
(2）电流超过200A时常与电流互感器配合使用扩大量程。
３.便携式电流表
（1）常制成多量程表；
（２)量程扩大方法就是把固定线圈分段绕制，通过各段线圈得串联、并联连接来实现量
程得改变。如图2-2１所示。
小量程：采用串联连接.
大量程:采用并联连接。
八.电磁系电压表
1．电磁系电压表得组成:由电磁系测量机构得分压电阻串联组成。
注意：电磁系电压表得线圈由于使用时并联在较高得电压上，为减小功率损耗与保
证足够得测量磁势NI,要求导线很细,匝数很多,工作时电抗很大。
2.安装式电压表
（1)多为单量程，且一般不超过６00Ｖ;
（2)６０0V以上得电压测量时,常配合电压互感器使用。
３．便携式电压表
(1)常为多量程表；
（2)量程得扩大方法与磁电系电压表相同，即通过串联不同得分压电阻实现。
同时要注意，电磁式电压表一般不宜制成低量程表，否则会因为表得内阻太小导致
功率损耗太大、灵敏度降低等问题.
一．互感器得作用
１。扩大仪表得量程。
交流大电流→　电流互感器 —-——→交流小电流 →小量程电流表测量
按比例变换
交流大电压→ 电压互感器 —-——交流小电压 →小量程电压表测量
按比例变换
2．测量高压时保证工作人员与仪表得安全。
因为此时测量人员与仪表接触得只就是低压部分，所以更安全。
３。有利于仪表生产得标准化,降低生产成本。
实际电压或电流无论其值就是多少,均可通过各种不同规格得电压互感器或电流互感
器,变换成额定值为１0０V或5A得标准输出，这样就可以使仪表得生产标准化,降
低了仪表得生产成本。
二．电压互感器
1．构造与原理
（１)构造 实际上就是一个降压变压器，一次输入高压,匝数多,二次输出低压，匝数少。
如图２—23所示。
（2)工作状态　 相当于一个工作在二次开路状态下得变压器。
(3)变压比　 KTV=U1N/U2N　　常标在铭牌上。
实际测量时，有
U1=KTV U2 　即一次被测电压=变压比乘以二次仪表得读数
说明：为测量方便，常按一次刻度，使得测量结果可以直读，但要求仪表与互感器
必须配套.
2．电压互感器得正确使用
(１)正确接线.一次并联在被测电路上,二次接电压表.
(2）一次、二次都要安装熔断器，以防短路发生。
(3）铁心及二次侧得一端必须可靠接地,防止高压窜入时危及仪表及测量人员。
二.电流互感器
1．构造与原理
（１)构造 　相当于一个降流变压器,一次得匝数很少，通常只有几匝甚至一匝，二次
得匝数很多，常有几千匝。工作时一次电流很大，而二次电流不超过5Ａ.
（2）工作状态 近似于一个二次短路运行得变压器。
(３)变流比 KTA＝I1N/I2N 铭牌数据。
I1=KTA Ｉ2
即　被测得一次电流I1等于变流比KTA乘以二次仪表得读数I2。
同样，当仪表与互感器配套作用时,测量结果也常按一次刻度成为直读。
２.电流互感器得正确使用
(1）正确接线。一次按匝数要求穿过电流互感器得中心,二次接电流表。
（2）二次侧在运行中不允许开路。不允许安熔断器.为便于更换二次得仪表，二次
侧常装有短路开关。
(3）铁心及二次侧得一端应可靠挡地。
（４）注意二次侧安装得仪表与设备不能太多，若超过二次得额定功率时,会导致测量
误差增大。
钳形电流表
钳形电流表：就是一种能在不断电得情况下测量电流得便携式电流表。有得还能测量
电压 。
一。钳形电流表得构造与原理
１.互感器式钳形电流表
(１)组成 　互感器（二次）、整流系电流表两大部分。如图２－２5所示.
(2）原理 把钳口张开，被测导线放入钳口中，被测得导线相当于一次侧,在二次侧
感应出电流,送入整流系电流表进行测量，标尺按一次侧电流标度。
（3）注意 互感器式钳形电流表只能测量交流电流.
(4）常用型号 T30１、T30２、MＧ2４型等。
2．电磁系钳形电流表
(1)构造 电磁系测量机构组成。
(2)原理　 当被测导体放入钳口中心时，铁心中产生磁场,可动铁片被磁化，产生推
动力带动指针偏转，指示出被测电流得大小.
(３）特点 可以测量交流,也可以测量直流。特别就是测量绕线式异步电动机得转子电
流时，由于转子电流得频率很低,互感器式钳形电流表就是无法测量其具体数值得，
这时只能用电磁式钳形电流表。
(４）常用型号 MＧ2０、MG21等。
二。钳形电流表物正确使用
１.先选用大量程估测被测电流得大小，再选用合适得量程测量。换量程时要先退出
被测导线。
2。被测导线应放在钳口得中央,以减小误差。
3。钳口要结合紧密,若有杂声,可用煤油洗净。
4．5A以下得小电流,绕几圈测量,读数除以放入钳口中得导线得次数即为实际得
被测电流。
5.测量完毕,要把量程放在最大电流测量位置，以防下次测量时不小心损坏仪表。
一。电流表与电压表得选择
1。选择仪表得类型
(１)直流电流、电压得测量：磁电系仪表。
（2）交流电流、电压得测量：电磁系仪表、整流系仪表。交流电量得精确测量可以选
用电动系仪表。
(3)交、直流两用：一般情况下可选用电磁系仪表，需要精确测量时可以选用电动系
仪表。
２。选用仪表得准确度
（1)标准表、精测时:０、1、０、2级。
（2）实验室用表:0、5、1、０级。
（3）一般工程使用：1、５、2、５、5、０级。
（4）附加装置得准确度：分流电阻、分压电阻、仪用互感器等,其准确度应比仪表
本身高2-３档。
3.选择仪表得内阻
电流表：内阻尽量小。
电压表:内阻尽量大。
4.选择仪表得量程
（1)仪表得量程要大于被测量；
（2)把被测量范围选择在仪表标尺满刻度得三分之二以上范围内;
(３)无法估计被测量得大小时，应选用大量程得仪表测试后，再逐步换成合适量程得
上测量.
5。选择仪表得使用条件
（1）实验室：便携式仪表。
（2）开关板、电气设备上：安装式仪表。
（3)尽量满足仪表得使用环境要求选用A、Ｂ、C组仪表。
6.仪表得绝缘强度选择
要求仪表得绝缘强度要高于被测线路得电压.
二。电流表与电压表得使用方法
1．按前述得方法选择好仪表。
2。正确接线。
电流表：串联接入电路中，电压较高时,最好串在低电位端（如零线、负极线上)。
电压表:并联接入电路中。
3.直流电流表、电压表在接入电路中时,要注意仪表得极性。“+”端电流流入，“—”
端电流流出，否则会导致仪表反转而不能正确读数甚至损坏仪表。
万用表得组成 测量机构、测量线路、转换开关三部分组成.
一．测量机构
1。作用 过渡量 —-→ 指针偏转
2。结构
万用表常用磁电系测量机构，满偏电流一般在几微安－-—几百微安之间.
３。灵敏度
满偏电流越小灵敏度越高.常用电压灵敏度来表示(Ω/V　），越大越灵敏.
二．测量线路
1。作用
把不同得被测量(电流、电压、电阻等） -—→ 过渡量(直流电流）.
万用表之所以能测量多种电量，就是因为其内部有多套测量线路。
2.结构
测量线路主要由分流电阻(电流档使用,多个）、分压电阻(电压档使用，多
个)、整流元件（交流档使用，半波或全波）等组成。
一般来说,万用表得功能越多，其测量线路也越复杂。
三.转换开关
1.作用
把测量线路转换为所需要得测量种类与量程.
2。结构
多层多刀多掷开关.
500型万用表有两个转换开关，S1与Ｓ2,如图３－1所示。
S１:二层三刀十二掷开关。
S2：二层二刀十二掷开关。
主要技术特性及总电路图
1．主要技术特性 表3-１
能理解各种电量、各种量程，灵敏度得含义，准确度得等级等技术参数。
2．电路总图
总图得读法包括以下得几个部分：
(1)表头部分
（2）转换开关S1、Ｓ2得读法
(３)分流电阻、电压电阻部分得读法
（4）整流部分得读法
(５）电源部分(１、５V、9V）得读法
基本得理论知识:欧姆定律、电阻得串联与并联知识、整流电路(半波）知识。
一.直流电流测量电路
1。转换开关位置
Ｓ1 → A档，Ｓ2　→相应得量程档,此时得电路如图３—4所示。实际上采用得就是闭路
式分流电路.
2。原理分析
（1）表头 ５０μA、2、5KΩ
（2)温度补偿 1KΩ 、1、4KΩ　(可调)。
(3）12ＫΩ　、2、25ＫΩ 、675Ω 、67、5Ω 、6Ω 、1、5Ω 均为分流电阻。
二．直流电压测量电路
1．转换开关得位置
Ｓ2　—→V档,S1—→相应得量程档。电路图如3-5所示(此时在２、５V档)，实际上就是
一个共用分压式电路.
2.原理分析
(1)表头与所有得分流电阻组成50μA直流电流表,以此为基础再串联分压电阻组成
电压表。
（2）测2500V时，S1放在除２、5V以外得其它档位上,黑笔插在*孔内，红笔插在２５00V
专用孔内。此时采用得就是1０MΩ 得分压电阻。
三．交流电压测量电路
1．测交流电量得原理
原理:交流-→整流电路-→直流—→表头
(半波或全波）
(2)500型万用表采用得就是半波整流电路,如图3-6所示。
其中，V1为正半周时得整流管,V2为负半周时得导通保护管，ＲV为分压电阻。
（3)由磁电系测量机构与整流电路组成得仪表叫整流系仪表。常按交流有效值来刻度。
由于整流系仪表指示得就是交流电得平均值,而交流电得大小要求按有效值来标度,
所以在转换得过程中误差会更大。这正就是万用表得交流准确度比直流准确度低得原
因之一。
正弦半波整流：I有效＝２、2２I有效
若被测量不就是正弦波，误差会更大 .
2。交流电压测量电路
（1)转换开关得位置
S2　—→V档,S１-→ 相应得交流电压量程上。电路图如3-７所示.
(2）原理分析
a）2、25KΩ隔离电阻、３、9KΩ分流电阻得接入就是为了降低测量机构得灵敏度,10μF
电容与表头并联起滤波作用,以减小指针得抖动。
ｂ）直流电压测量与交流电压测量共用一套分压电阻，交流2５0V档与直流50Ｖ档得
分压电阻就是相同得,均为（1５0KΩ+800KΩ)，所以交流得灵敏度只有直流得1/5。这
样,通过降低电阻补偿了整流效率下降得问题，同时也节省了材料,并且使得交流
与直流电压得测量可以共用一条标度尺。
c)测250０V时，红笔→250０V孔,黑笔→*孔，量程可放在１0～500V中得任一档位。
d)由于二极管得死区０、7V影响,所以１0V以下采用补偿以后得专用标尺，不能与其
它得档位标尺混用.
四．电阻测量电路
1．欧姆表得基本原理
（1）原理 图3－８所示
I=E/(RX+ＲＺ）
其中,ＲZ=R1+r＋（Ｒ0RC/Ｒ0+ＲC）, 就是欧姆表得内阻。
那么，在E、RZ都不变得前提下,I与ＲX之间保持着一定得函数关系,由于I与α
之间就是成正比得,所以只要测出电流I,就可以反映出被测电阻RX得大小。由此可
以瞧出，欧姆表测电阻得实质就是测量电流。
（2)调零 当RX=0时，指针应指在电流满偏(欧姆零值)处，调节R0可以使
Ｉ=Ｅ/RＺ＝IM
(３）刻度 RX=RZ时,I=E/２RZ ＝IM　/2,指针在仪表得中心位置,RＺ得值叫做仪表得欧
姆中心值。
RX=2RZ 时,I＝Ｅ/３RZ =IＭ／３ 。即指针在1/3满刻度处。
RX＝∞时(开路时），电流为零，指针不动,欧姆∞。
2.欧姆表量程得扩大
(1）有效范围　:（0、1～１0)倍欧姆中心值附近,超出该范围时误差会较大.
（2)共用一条标尺得措施:以R　×10档为基础，按10得倍数扩大量程，各量程得欧
姆中心值就就是10得倍数。
(3）量程扩大时,ＲX 、RZ都增大，必然会引起流过表头得电流变小，因此,在扩
大量程得同时，还必须设法增加表头得电流.常用得措施就是：
ａ)保持电池电压不变，改变分流电阻值.如图3—10所示。万用表得R×1~R×1K
采用得正就是这种方法.
ｂ）提高电池电压。如图3—１1所示.万用表得R×１０K　 档采用得正就是这种方法。
3。5０0型万用表得电阻测量电路
以50 μA直流电流档为基础扩展而成欧姆表。如图3－12所示.
（1）转换开关得位置
Ｓ1 →Ω，S2→选择在相应得电阻档位。
（２）原理分析
各档得欧姆中心值分析即可。
万用表得使用
一．使用之前要调零
1.无输入得情况下机械调零。
2。测电阻之前要欧姆调零（电流满偏)。
二.要正确接线
1．红笔:插在正孔（+） ，黑笔：插在负孔（—）或者（＊）孔 。
２。测量直流时要注意极性。
3。测电流时要串联，测电压时要并联。
4.测电阻时,需要使用表内电池，注意此时黑笔接得就是表内电池得正极，红笔接
得就是表内电池得负极。
三。要正确选择档位
１.先选好测量对象，再选好相应得量程。
由于万用表就是多电量测量仪表，这点尤其重要，千万不能用错档位,如不能用电
流档测量电压,不能用小量程测量大电量等。
2。测电压时量程选择应使指针在满刻度得2/３以上。
测电阻时要让指针在欧姆中心值得附近。
3。未知被测量得大小时,应先选最大得量程粗测,而后逐步换到合适得量程测量。
4。不准用电流档测电压，不准在带电得情况下测量电阻得阻值。
四.要正确读数
１.要读对标度尺。如不能在测量电压时读电阻刻度尺。
2．瞧清楚指针得位置，同时还要瞧清量程得倍率,然后正确换算出被测量得大小。
五。要注意操作安全
1。测量电压、电流时要防止人身触电。同时，也要注意仪表得安全,防止仪表得
表棒短接带电体得裸露部分.
2.测电压、电流时严禁带电切换量程开关.
3.万用表使用后,放在交流电压得最高档或者空档位置上。
万用表得调零、选档、接线与使用注意事项.
一．主要技术指标
１。测量范围及准确度：
表４—1所示。
２．输入阻抗：10MΩ。
３。测量速度:２、5次／S。
4．最大显示数字:1９99～　- 1９99(３　又1 / 2位）。
5．电源:9V叠层电池。
6．整机功耗:17、5～25mW、
7．外形尺寸:１６8×8０×26 (ｍｍ）
二.数字式万用表得组成及原理
1。直流电压测量电路
数字式电压基本表本身可视为一个量程为２00ｍV得电压表，在使用时常利用分压电
路来扩大其电压测量量程。
(1）直流电压量程得扩大
如图4-7所示.
ＵM /　UＩN ＝ （RV1 + RV2)／ RV2
其中　　UIN = 200mｖ, ＵＭ 为扩大后得量程。RＶ1 、 RV2为外接得分压电阻。
(2）多量程直流测量电路
如图4—8所示，由多个分压电阻与转换开关S1组成外接多量程分压电路.
2。直流电流测量电路
原理：将被测电流在分流电阻上产生得压降作为数字电压基本表得输入电压，测量
出电压得值，实际上就可以换算出被测电压得值.
注意:电压基本表得输入电压不能超过200ｍv。
多量程时也采用闭合式分流电路。如图４-10报示.
3。交流电压测量电路
方法:先将交流大电压进行降压后，由线性AC/DＣ 转换电路变成小得直流电压，
再送入电压基本表中进行测量。
4。交流电流测量电路
方法：交流电流 → 交流电压 →　线性AＣ/DＣ转换器 →　数字式电压基本表测量。
其中交流电流→交流电压仍采用分流式电路,与直流测量时相同。
5. 电阻测量电路
方法：采用比例法测量电阻。如图８-12所示。
(1）数字式欧姆表得原理
ＵX ／ ＵO　＝　ＩRX / IRO = RX / RO
当ＲＸ ＝ ＲO 时,显示值为1000,当RX　= 2RO　时满量程。
（2）DT—８3０型万用表得电阻测量电路
如图４-１3所示.
６。晶体三极管ｈfe测量电路
如图8—14所示，
ＵIN =　IC RO = hｆｅ　Ib　ＲＯ
如果已知　 Ｉｂ ＝１０μA ,　ＲO=１0Ω,代入上式,得
hfe =10 ＵIN　 mV, 因此　只要用20０mV量程去测量晶体三极管得hｆｅ,只要去掉小数
点，就可以得到ｈfe.
三．数字式万用表得使用方法
１。外形结构
(1）液晶显示器
（2）电源开关:ON ＯFF
(３)量程开关：
（4）hＦE插座：Ｂ、C、E共四个插孔。
（5）输入插孔：黑笔在插孔,红笔根据被测量得不同分别插在“V.Ω"“ｍA”
“10A”等　插孔。并且要注意量程.
（6)电池盒
2.使用方法
（1)直流电压得测量
红笔在“V。Ω”孔,黑笔在“"孔。量程置“DCＶ”得适当量程。
（2)交流电压得测量
表笔与上相同，量程置“AＣV”上即可.
（3)直流电流得测量
红笔在“mA"或　“１0A”， 黑笔在“”孔,量程在“DCA".
(4)交流电流得测量
量程置“ACA”即可,表笔与上相同。
（5）电阻得测量
量程置“Ω”得合适位置,红笔在“V。Ω"孔，黑笔在“”孔。
（６）二极管得测量
将量程开关置有二极管符号得位置，红笔在“V.Ω”孔，接二极管得正极，
黑笔在“”孔，接二极管得负极,结果就是:
0、150~0、３00 V时为锗管，显示０。550～0。700Ｖ时为硅管，如果显示０00则二极管
击穿，显示1则二极管内部开路。
（7)晶体管ｈFE得测量
将ＮPＮ或ＰNP管插入相应得孔，开关拔至ON，即可显示hFE得值.
（８）线路通断得检查
量程开关至蜂鸣器档,表笔与测量电阻时相同,当电阻低于（20±10)Ω时,蜂鸣
器发出声音,表示电路接通，否则为不通.
3.使用数字式万用表得注意事项
（1)不同型号得表使用方法不尽相同,使用前要仔细阅读说明书。
（2）测量前,要注意表笔与量程就是还正确.
（3）无法估计被测值得大小时，应选最大量程。
（4）在测量大电流或高电压时，不得在测量中拔动开关。
(5）红笔带正电，黑笔带负电，这点与模拟式万用表不同。
(6)只能测量4５~500HZ范围内得交流电量有效值。
(7）不得带电测量电阻。
（８)不能正常显示时,检查电池、保险丝。
（9)使用完毕后,要放在ＯFF，长期不用应将电池取出.
电阻按阻值大小得分类:
1。小电阻　 　1 Ω 以下。
２。中电阻 　1Ω ～ 　１０0KΩ之间 。
3．大电阻 100ＫΩ 　以上。
§5－１ 电阻测量方法得分类
一．按获得测量结果方式分
1。直接法
采用直读式仪表测量,如用万用表测量电阻,兆欧表测电阻等。
2.比较法
采用比较式仪表测量电阻，如用直流电桥测电阻等。
３。间接法
测出相关电量,然后通过计算得方法得出结果，如用伏安法测电阻。
二.按作用得仪表分类
电桥
就是一种比较仪表,用准确度很高得元件作为标准量,用比较得方法测电阻（电感
或电容）,因而准确度很高.
电桥得分类:直流电桥与交流电桥，直流电桥又分为单臂电桥与双臂电桥。
一.直流单臂电桥得构造与原理
1。构造 图5-2所示.
２。电桥得平衡状态:当电桥得检流计中得电流等于零时,即ＩＰ=0 时，称为电桥得
平衡状态。
3.电桥得平衡条件（电桥得测量原理）
经推导得 R 2Ｒ ４= R XＲ３
即对臂得电阻乘积相等时，电桥平衡。
被测电阻ＲX =　 （Ｒ２/R3　）　 R4 　=比例臂乘以比较臂
４．提高准确度得条件
(１)R2 、R3、R4得准确度要高;
(2）检流计得灵敏度也要高。
二.ＱJ2３型直流单臂电桥简介
1．电路图　 图5－３所示。
(1）比例臂分析　 SA以上认为就是R2，SＡ以下认为就是R３ .
(2）比较臂分析 　　　由四位可调电阻组成，步进值为1Ω .
(3）检流计支路 SＢ2( B ）通断，可以用内附得检流计或者外接检流计。
（4）电源支路 　 　SB１（ G )通断，可以用内电池或者外接电池。
三。直流单臂电桥得使用
1．检