3.4 鉗形表

鉗形表又稱(chēng)鉗形電流表，是一種測(cè)量電氣電路電流大小的儀表。與電流表和萬(wàn)用表相比，鉗形表的優(yōu)點(diǎn)是在測(cè)電流時(shí)不需要斷開(kāi)電路。鉗形表可分為指針式鉗形表和數(shù)字式鉗形表兩類(lèi)，指針式鉗形表利用內(nèi)部電流表的指針擺動(dòng)來(lái)指示被測(cè)電流的大小；數(shù)字式鉗形表利用數(shù)字測(cè)量電路將被測(cè)電流處理后，再通過(guò)顯示器以數(shù)字的形式將電流大小顯示出來(lái)。

3.4.1 鉗形表的結(jié)構(gòu)與測(cè)量原理

鉗形表有指針式和數(shù)字式之分，這里以指針式為例說(shuō)明鉗形表的結(jié)構(gòu)與工作原理。指針式鉗形表的結(jié)構(gòu)如圖3-30所示。從圖中可以看出，指針式鉗形表主要由鐵芯、線圈、電流表、量程旋鈕和扳手等組成。

在使用鉗形表時(shí)，按下扳手，鐵芯開(kāi)口張開(kāi)，從開(kāi)口處將導(dǎo)線放入鐵芯中央，再松開(kāi)扳手，鐵芯開(kāi)口閉合。當(dāng)有電流流過(guò)導(dǎo)線時(shí)，導(dǎo)線周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁力線沿鐵芯穿過(guò)線圈，線圈立即產(chǎn)生電流，該電流經(jīng)內(nèi)部一些元器件后流進(jìn)電流表，電流表表針擺動(dòng)，指示電流的大小。流過(guò)導(dǎo)線的電流越大，導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)越大，穿過(guò)線圈的磁力線越多，線圈產(chǎn)生的電流越大，流進(jìn)電流表的電流越大，表針擺動(dòng)幅度越大，則指示的電流值越大。

3.4.2 指針式鉗形表的使用

1．實(shí)物外形

早期的鉗形表僅能測(cè)電流，而現(xiàn)在常用的鉗形表大多數(shù)已將鉗形表和萬(wàn)用表結(jié)合起來(lái)，不但可以測(cè)電流，還能測(cè)電壓和電阻，圖3-31中所示的鉗形表都具有這些功能。

2．使用方法

（1）準(zhǔn)備工作

在使用鉗形表測(cè)量前，要做好以下準(zhǔn)備工作。

① 安裝電池。早期的鉗形表僅能測(cè)電流，不需要安裝電池，而現(xiàn)在的鉗形表不但能測(cè)電流、電壓，還能測(cè)電阻，因此要求表內(nèi)安裝電池。安裝電池時(shí)，打開(kāi)電池蓋，將大小和電壓值符合要求的電池裝入鉗形表的電池盒，安裝時(shí)要注意電池的極性與電池盒標(biāo)注相同。

② 機(jī)械校零。將鉗形表平放在桌面上，觀察表針是否指在電流刻度線的“0”刻度處，若沒(méi)有，可用螺絲刀調(diào)節(jié)刻度盤(pán)下方的機(jī)械校零旋鈕，將表針調(diào)到“0”刻度處。

③ 安裝表筆。如果僅用鉗形表測(cè)電流，可不安裝表筆；如果要測(cè)量電壓和電阻，則需要給鉗形表安裝表筆。安裝表筆時(shí)，紅表筆插入標(biāo)有“+”的插孔，黑表筆插入標(biāo)有“?”或“COM”的插孔。

（2）用鉗形表測(cè)電流

使用鉗形表測(cè)電流，一般按以下操作進(jìn)行。

① 估計(jì)被測(cè)電流大小的范圍，選取合適的電流擋位。選擇的電流擋應(yīng)大于被測(cè)電流，若無(wú)法估計(jì)電流范圍，可先選擇大電流擋測(cè)量，測(cè)得偏小時(shí)再選擇小電流擋。

② 鉗入被測(cè)導(dǎo)線。在測(cè)量時(shí)，按下鉗形表上的扳手，張開(kāi)鐵芯，鉗入一根導(dǎo)線，如圖3-32（a）所示，表針擺動(dòng)，指示導(dǎo)線流過(guò)的電流大小。

測(cè)量時(shí)要注意，不能將兩根導(dǎo)線同時(shí)鉗入，如圖3-32（b）所示的測(cè)量方法是錯(cuò)誤的。這是因?yàn)閮筛鶎?dǎo)線流過(guò)的電流大小相等，但方向相反，兩根導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是相反的，相互抵消，鉗形表測(cè)出的電流值將為0，如果不為0，則說(shuō)明兩根導(dǎo)線流過(guò)的電流不相等，負(fù)載存在漏電（一根導(dǎo)線的部分電流經(jīng)絕緣性能差的物體直接到地，沒(méi)有全部流到另一根導(dǎo)線上）現(xiàn)象，此時(shí)鉗形表測(cè)出值為漏電電流值。

③ 讀數(shù)。在讀數(shù)時(shí)，觀察并記下表針指在“ACA（交流電流）”刻度線的數(shù)值，再配合擋位數(shù)進(jìn)行綜合讀數(shù)。在如圖3-32（a）所示的測(cè)量中，表針指在ACA刻度線的3.5處，此時(shí)擋位為電流50A擋，讀數(shù)時(shí)要將ACA刻度線最大值5看成50,3.5則為35，即被測(cè)導(dǎo)線流過(guò)的電流值為35A。

如果被測(cè)導(dǎo)線的電流較小，可以將導(dǎo)線在鉗形表的鐵芯上繞幾圈再測(cè)量。如圖3-33所示，將導(dǎo)線在鐵芯繞了2圈，這樣測(cè)出的電流值是導(dǎo)線實(shí)際電流的2倍，圖中表針指在3.5處，擋位開(kāi)關(guān)置于“5A”擋，導(dǎo)線的實(shí)際電流應(yīng)為3.5/2=1.75A。

現(xiàn)在的大多數(shù)鉗形表可以在不斷開(kāi)電路的情況下測(cè)量電流，還能像萬(wàn)用表一樣測(cè)量電壓和電阻。鉗形表在測(cè)電壓和電阻時(shí)，需要安裝表筆，用表筆接觸電路或元器件來(lái)進(jìn)行測(cè)量，具體測(cè)量方法與萬(wàn)用表一樣，這里不再敘述。

3．使用注意事項(xiàng)

在使用鉗形表時(shí)，為了安全和測(cè)量準(zhǔn)確，需要注意以下事項(xiàng)。

① 在測(cè)量時(shí)要估計(jì)被測(cè)電流大小，選擇合適的擋位，不要用低擋位測(cè)大電流。若無(wú)法估計(jì)電流大小，可先選高擋位，如果指針偏轉(zhuǎn)偏小，應(yīng)選合適的低擋位重新測(cè)量。

② 在測(cè)量導(dǎo)線電流時(shí)，每次只能鉗入一根導(dǎo)線，若鉗入導(dǎo)線后發(fā)現(xiàn)有振動(dòng)和碰撞聲，應(yīng)重新打開(kāi)鉗口，并開(kāi)合幾次，直至噪聲消失為止。

③ 在測(cè)大電流后再測(cè)小電流時(shí)，也需要開(kāi)合鉗口數(shù)次，以消除鐵芯上的剩磁，以免產(chǎn)生測(cè)量誤差。

④ 在測(cè)量時(shí)不要切換量程，以免切換時(shí)表內(nèi)線圈瞬間開(kāi)路，線圈感應(yīng)出很高的電壓而損壞表內(nèi)的元器件。

⑤ 在測(cè)量一根導(dǎo)線的電流時(shí)，應(yīng)盡量讓其他的導(dǎo)線遠(yuǎn)離鉗形表，以免受這些導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響，而使測(cè)量誤差增大。

⑥ 在測(cè)量裸露線時(shí)，需要用絕緣物將其他的導(dǎo)線隔開(kāi)，以免測(cè)量時(shí)鉗形表開(kāi)合鉗口引起短路現(xiàn)象。

3.4.3 數(shù)字式鉗形表的使用

1．實(shí)物外形及面板介紹

圖3-34所示是一種常用的數(shù)字鉗形表，它除了有鉗形表的無(wú)須斷開(kāi)電路就能測(cè)量交流電流的功能外，還具有部分?jǐn)?shù)字萬(wàn)用表的功能，在使用數(shù)字萬(wàn)用表的功能時(shí)，需要用到測(cè)量表筆。

2．使用方法

（1）測(cè)量交流電流

為了便于用鉗形表測(cè)量用電設(shè)備的交流電流，可按圖3-35所示制作一個(gè)電源插座，利用該插座測(cè)量電烙鐵的工作電流的操作如圖3-36所示。

（2）測(cè)量交流電壓

用鉗形表測(cè)量交流電壓需要用到測(cè)量表筆，測(cè)量操作如圖3-37所示。

（3）判別火線（相線）

有的鉗形表具有火線檢測(cè)擋，利用該擋可以判別出火線。用鉗形表的火線檢測(cè)擋判別火線的測(cè)量操作如圖3-38所示。

如果數(shù)字鉗形表沒(méi)有火線檢測(cè)擋，也可以用交流電壓擋來(lái)判別火線。在檢測(cè)時(shí)，鉗形表選擇交流電壓20V以上的擋位，一只手捏著黑表筆的絕緣部位，另一只手將紅表筆先后插入電源插座的兩個(gè)插孔，同時(shí)觀察顯示屏顯示的感應(yīng)電壓大小，以顯示感應(yīng)電壓值大的一次為準(zhǔn)，紅表筆插入的為火線插孔。