2.2 常用電工儀表的使用

2.2.1 電流表與電壓表

電流表串接于被測量電路中，用于測量電路中的電流。電壓表與被測量電路并聯，用于測量電路中各個元器件的電壓。

1.直流電流表

直流電流表如圖2-1所示，其表頭結構屬于磁電式。

直流電流表的使用方法及注意事項如下：

1）將直流電流表的“+”接線柱接電路的高電位側（正極），“-”接線柱接電路的低電位側（負極）。在接線時不得接錯。

2）試觸一下，以判斷電流表接線是否接反。

3）測量后應及時切斷電路。

4）不允許直接將電流表接在電源兩極上或在兩極間觸試。

2.交流電流表

交流電流表如圖2-2所示，它利用磁電式表頭加整流裝置構成，也可使用電磁式（動鐵式）表頭。

圖2-1 直流電流表

圖2-2 交流電流表

由于線圈中通電方向不影響指針偏轉方向，所以交流電流表可以測量交流電流、直流電流。

交流電流表的使用方法及注意事項如下：

1）由于外磁場能影響指針的偏轉角度，因此使用中應盡可能避開外磁場的影響，以避免測量不準確。

2）由于刻度不均勻，準確度低，要多次測量求其平均值來作為測量值。

3）電磁式電表的抗過電流能力強，測量中短時間過電流一般不會損壞電流表。

4）對于多量程的電流表，使用時應先試用大量程，逐步由大到小，直到合適的量程（使讀數超過刻度的2/3或1/2），且在改變量程時應停電，以防測量機構受到沖擊。

3.直流電壓表

直流電壓表如圖2-3所示，其表頭結構為磁電式。

使用時，應將該表的“+”接線柱接電源的正極或高電位端，“-”接線柱接電源的負極或低電位端，從“+”端到“-”端為實際電壓降方向，這樣才能使電壓表指針正偏。否則，指針反偏，會損壞電壓表。

4.交直流電壓表

電磁式測量機構和電動式測量機構都可做成交直流電壓表。與電流表一樣，電動式電壓表的測量準確度較高，如圖2-4所示。

圖2-3 直流電壓表

圖2-4 交直流電壓表

5.用電流表測量電流的方法

（1）用電流表直接測量

這種方法是將電流表直接串接在被測量電路中，一般適用于小電流的測量。

（2）電流表與電流互感器配合測量交流電流

將電流互感器一次側跨接于被測電路中，二次側接電流表。使用時注意電流表的額定量程與電流互感器的電流比要一致，否則，電流表的讀數不能反映實際電流值。圖2-5所示為用電流互感器測量電流的3種接線方法。

6.用電壓表測量電壓的方法

（1）用電壓表直接測量

這種方法主要針對電壓在500V及以下的交流、直流電路。

圖2-5 用電流互感器測量電流的3種接線方法

（2）電壓表與電壓互感器配合測量交流電壓

將電壓互感器一次側跨接于被測電路中，二次側接電壓表。這種方法主要用于電壓大于500V的交流電路中，電壓互感器的二次額定電壓為100V。測量電路如圖2-6所示。

圖2-6 電壓表與電壓互感器配合測量交流電壓

2.2.2 鉗形電流表

圖2-7 鉗形電流表

1—電流表 2—電流互感器 3—鐵心 4—被測導線 5—二次繞組 6—手柄 7—量程選擇開關

1.鉗形電流表簡介

鉗形電流表是一種不需要斷開電路就可以直接測量交流電路電流的便攜式儀表，這種儀表測量準確度不高，但可對設備或電路的運行情況做粗略的了解。由于其使用方便，因此應用很廣泛。

鉗形電流表適用于在不方便拆線或不能切斷電源等情況下進行電流測量。

鉗形電流表由電流互感器和電流表組成，如圖2-7所示。

互感器的鐵心制成活動開口，且成鉗形，活動部分與手柄相連。當緊握手柄時，電流互感器的鐵心張開，可將被測載流導線置于鉗口中。該載流導線成為電流互感器的一次繞組。關閉鉗口，在電流互感器的鐵心中就有交變磁通通過，互感器的二次繞組中產生感應電流。電流表接于二次繞組兩端，它的指針所指示的電流與鉗入的載流導線的工作電流成正比，可以直接從刻度盤上讀出被測電流值。

2.鉗形電流表的使用

（1）測量前的準備

1）檢查儀表的鉗口上是否有雜物或油污，待清理干凈后再測量。

2）進行儀表的機械調零。

（2）用鉗形電流表測量的方法

1）估計被測電流的大小，將轉換開關調至需要的測量擋。如果被測的電流大小未知，應先估計被測量電流的大小，選擇合適的量程，或者先將開關置于最高擋，試測一下電流，若發現指針迅速向最大值方向轉去，說明電流很大，超過了鉗形電流表的最大量程，應立即張開活動鐵心，讓待測載流導線移出鐵心鉗口（以免損壞鉗形電流表），再重新換一只量程大一點的鉗形電流表。如果讀數很小，可根據實際讀數大小，減小量程，使讀數在刻度的1/2～2/3。

2）握緊鉗柄，使鉗口張開，放置被測導線。為減少誤差，被測導線應置于鉗形口的中央，如圖2-8所示。

3）鉗口要緊密接觸，閉合后無明顯的縫隙。若測量時有雜音出現，可檢查鉗口是否清潔或者重新開口一次，再閉合。

4）測量5A以下的小電流時，為提高測量準確度，在條件允許的情況下，可將被測導線多繞幾圈，再放入鉗口中進行測量。此時，實際電流等于儀表讀數除以放入鉗口中的導線圈數。

5）測量完畢，將選擇量程開關撥到最大量程擋位上。

3.數字鉗形電流表

數字鉗形電流表如圖2-9所示。在外觀上，它與指針式鉗形電流表最明顯的不同是用LED顯示屏取代了指針式表頭。

圖2-8 鉗形電流表測量電流

圖2-9 數字鉗形電流表

數字鉗形電流表具有自動量程轉換（小數點自動移位）、自動顯示極性、數據保持、過量程指示等功能，有的還具有測量電阻、電壓、二極管及溫度等功能。

數字鉗形電流表讀數更直觀、使用更方便，其使用方法及注意事項與指針式鉗形電流表基本相同。

4.使用鉗形電流表的注意事項

1）測量前首先必須熟悉鉗形電流表面板上各種符號、數字所代表的含義，然后檢查鉗形電流表指針是否歸零。如未歸零，可以調整表蓋上的機械“零位”調整器，讓指針恢復到“零位”。

2）被測電路的電壓不可超過鉗形電流表的額定電壓。鉗形電流表不能測量高壓電氣設備。

3）不能在測量過程中轉動轉換開關換擋。在換擋前，應先將載流導線退出鉗口。

4）某些型號的鉗形電流表設置有交流電壓測量功能，測量電流、電壓時應分別進行，不能同時測量。

5）由于鉗形電流表需要在帶電情況下測量，因此使用時應注意測量方法的正確性，特別是要注意人身安全和設備安全。

指點迷津

一般情況下，鉗形電流表只能測量一根電線的電流。在特殊情況下，條件允許時鉗形電流表可以同時測2根或3根線。

1)單相回路，同時測相線、零線，可知漏電電流。

2)三相回路，同時測3根相線，可知三相不平衡電流。

鉗形電流表只能在絕緣導線回路中測量，一般不允許在裸導線回路中進行測量。

在絕緣導線回路中進行測量工作時，必須注意防止引起導線短路或接地故障。

鉗形電流表測電流記憶口訣

不斷電路測電流，電流感知不用愁。

測流使用鉗形表，方便快捷算一流。

鉗口開合應自如，清除油污和雜物。

未知電流選量程，從大到小選合適。

導線置于鉗口中，鉗口閉合可讀數。

測量母線防短路，測量小流線纏繞。

帶電測量要細心，安全距離不得小。

2.2.3 絕緣電阻表

絕緣電阻表（舊稱兆歐表、搖表）主要用來檢查電氣設備、家用電器或電氣線路對地及相間的絕緣電阻，以保證這些設備、電器和線路工作在正常狀態，避免發生觸電及設備損壞等事故。

1.絕緣電阻表的選用

常用的手搖式絕緣電阻表主要由磁電式流比計和手搖直流發電機兩部分組成。絕緣電阻表的輸出電壓有500V、1000V、2500V和5000V等。

選擇絕緣電阻表電壓的原則是：其額定電壓一定要與被測電力設備或者線路的額定電壓相適應。電壓高的電力設備，對絕緣電阻值要求大一些，須使用電壓高的絕緣電阻表來測試；而電壓低的電力設備，它內部所能承受的電壓不高，為了保證設備安全，測量絕緣電阻時就不能用電壓太高的絕緣電阻表。表2-3列舉了一些在不同情況下選擇絕緣電阻表電壓的要求。

表2-3 絕緣電阻表電壓等級的選用

2.絕緣電阻表的使用

（1）使用前檢查絕緣電阻表是否完好

將絕緣電阻表水平平穩放置，檢查指針偏轉情況，將E、L兩端開路，以約120r/min的轉速搖動手柄，觀察指針是否指向“∞”，如圖2-10a所示。然后，將E、L兩端短接，緩慢搖動手柄，觀察指針是否指向“0”，如圖2-10b所示，經檢查完好才能使用。

（2）應將被測物的測試點表面擦拭干凈，以保證其測量結果的準確性

圖2-10 校表

（3）正確接線

絕緣電阻表有3個接線柱，分別為線路（L）、接地（E）和屏蔽（G），如圖2-11所示。測量電動機繞組絕緣電阻時，將E、L端分別接于被測的兩相繞組上，如圖2-12所示。

圖2-11 絕緣電阻表的接線柱

圖2-12 測量電動機繞組絕緣電阻接線方法

測量低壓線路時，將E端接地線，L端接到被測線路上，如圖2-13所示。

測量電纜的對地絕緣電阻或被測設備的漏電流較嚴重時，G端接屏蔽層或外殼，L端接線芯，E端接外皮，如圖2-14所示。G端接屏蔽層或外殼的作用是消除被測對象表面漏電造成的測量誤差。

測量家用電器的絕緣電阻時，L端接被測家用電器的電源插頭，E端接該家用電器的金屬外殼，如圖2-15所示。

圖2-13 測量低壓線路絕緣電阻的接線方法

圖2-14 測量電纜絕緣電阻的接線方法

圖2-15 測量家用電器絕緣電阻的接線方法

（4）測試

線路接好后，在測試時，絕緣電阻表要保持水平位置，用左手按住表身，右手搖動發電機手柄，如圖2-16a所示。右手按順時針方向轉動發電機手柄，搖的速度應由慢而快，當轉速達到120r/min左右時，保持勻速轉動，1min后讀數，并且要邊搖邊讀數，不能停下來讀數，如圖2-16b所示。

需要注意的是，在測量過程中，如果指針已經指向“0”，說明被測對象有短路現象，此時不可繼續搖動發電機搖柄，以防損壞絕緣電阻表。

（5）測量完畢，待絕緣電阻表停止轉動和被測物接地放電后方能拆除連接導線，如圖2-17所示

圖2-16 測試方法

圖2-17 拆除測試線

3.使用絕緣電阻表的注意事項

絕緣電阻表本身工作時要產生高電壓，為避免人身及設備事故，必須重視以下注意事項：

1）不能在設備帶電的情況下測量其絕緣電阻。測量前，必須切斷被測設備與電源和負載的連接，并進行放電；已用絕緣電阻表測量過的設備如需再次測量，也必須先接地放電。

2）使用絕緣電阻表測量時要遠離大電流導體和外磁場。

3）測量與被測設備的連接導線的電阻，要選用絕緣電阻表專用測量線，或者選用絕緣強度高的兩根單芯多股軟線，兩根導線切忌絞在一起，以免影響測量準確度。

4）測量過程中，如果指針指向“0”位，表示被測設備短路，應立即停止轉動手柄。

5）被測設備中如有半導體器件，應先將其插件板拆去。

6）測量過程中不得觸及設備的測量部分，以防觸電。

7）測量電容性設備的絕緣電阻時，測量完畢，應對設備充分放電。

絕緣電阻表操作口訣

使用兆歐表，外觀先查驗。

玻殼要完好，刻度易分辨。

指針無扭曲，擺動要輕便。

其次校驗表，標準有兩個。

短路試驗時，指針應指零。

開路試驗時，針指無窮大。

第三是接線，分清被測件。

三個接線柱，必用L和E；

若是測電纜，還要接G柱。

為了保安全，以下要注意。

引線要良好，禁止線繞纏。

進行測量時，勿在雷雨天。

測量線路段，必須要停電。

電容及電纜，測前先放電。

儀表放水平，遠離磁場電。

勻速順時搖，一百二十轉。

搖轉一分鐘，讀數才能算。

測量完成后，放電拆接線。

2.2.4 萬用表

1.萬用表簡介

萬用表是最基本、最常用的電工儀表，主要用來測量電阻值、直流電壓、交流電壓和直流電流。

萬用表包括指針式萬用表和數字萬用表兩大類，如圖2-18所示。指針式與數字萬用表各有優缺點。指針式萬用表是一種平均值式儀表，它具有直觀、形象的讀數指示（一般讀數值與指針擺動角度密切相關，所以很直觀）。數字萬用表是瞬時取樣式儀表。它采用0.3s取一次樣來顯示測量結果，有時每次取樣結果只是十分相近，并不完全相同，這對于讀取結果就不如指針式方便。指針式萬用表一般內部沒有放大器，所以內阻較小，直流電壓靈敏度為100kΩ/V，直流電壓靈敏度為20kΩ/V。數字萬用表由于內部采用了運放電路，內阻可以做得很大，往往在1MΩ或更大。

本節主要介紹數字萬用表的使用。

2.數字萬用表測量電阻

數字萬用表測量電阻記憶口訣

儀表電壓要富足，測前關閉電路電。

紅筆插入V/Ω孔，量程大小選適宜。

精確測量電阻值，引線電阻先記錄。

筆尖測點接觸好，手不接觸測電筆。

若是顯示數字“1”，超過量程最大值。

若是數字在跳變，穩定以后再讀數。

上述數字萬用表測量電阻口訣的含義見表2-4。

圖2-18 萬用表

表2-4 數字萬用表測量電阻口訣的含義

3.數字萬用表測量電流

數字萬用表測量電流記憶口訣

數字電表測電流，紅筆插孔很重要。

電流大小不清楚，最大量程來測量。

表筆串聯電路中，表筆極性不重要。

由于表筆已帶電，安全操作最重要。

上述數字萬用表測量電流口訣的含義見表2-5。

表2-5 數字萬用表測量電流口訣的含義

（續）

圖2-19 測直流電壓時表筆的連接

4.數字萬用表測量電壓

數字萬用表測量電壓記憶口訣

表筆插入相應孔，直流交流要分析。

不知被測電壓值，量程從大往小移。

量程必須選擇好，過載測量符號溢。

表筆并聯測電壓，接觸良好防位移。

確保表筆絕緣好，最好右手握表筆。

直流電壓的測量，紅筆測正黑負極。

紅黑表筆極性反，“-”號表紅測負極。

交流電壓不分極，握筆安全為第一。

正在通電測量時，禁忌換擋出問題。

數字跳變為正常，穩定之后讀數值。

上述數字萬用表測量電壓口訣的含義見表2-6。

表2-6 數字萬用表測量電壓口訣的含義

5.使用數字萬用表注意事項

數字萬用表使用注意事項見表2-7。

表2-7 數字萬用表使用注意事項

（續）