常用电工测试仪表的基础知识

电气(工)从业人员在从事电气设备安装、维修、调试及巡检等工作的时候,为了判断电路的通断和电气设备的好坏、为了测定电路电阻、电流和电压数值的大小、为了测试电气设备运行状况和检修效果,由于无法凭经验、肉眼和感觉直接判定,必须借助于电工测试仪表,才能顺利完成上述工作任务。因此,有必要学习电工测试仪表的相关知识,学会如何怎样使用这些电工仪表,才能更好、更快、更有效地完成本职工作。
本文分享从事电气设备安装、维修、调试等工作所必须了解和掌握的便携式常用电工测试仪表:万用表、钳形电流表、绝缘电阻表、示波器、直流电桥、接地电阻测定仪、回路电阻测试仪的基本知识。

1、万用表

万用表是每个电气(工)从业人员必须熟练掌握的电工仪表,是电工、电子设备和仪器检修、制作时必备的测试工具,其基本功能是测量电流(交直流)、电压(交直流)和电阻,派生功能有:测量电平(分贝)、功率、电容、电感和晶体管的主要参数等。由于其用途的多样化,所以叫作万用表。
万用表种类很多,外形各异,但基本结构和使用方法是相同的。按其内部结构划分,常用的万用表有指针式和数字式两种。指针式万用表是以机械表头为核心部件的多功能测量仪表,所测数值由表头指针指示读取;数字式万用表所测数值由液晶屏幕直接以数字的形式显示,同时还带有某些语音的提示功能。按外形划分,有台式、钳式、手持式和袖珍式等。
万用表的典型外形下图所示:

2、钳形电流表

钳形电流表是一种专门用于测量交流电路电流的便携式仪表,其最大特点就是可以测量大电流而不需断开被测电路。在实际工作中,由于使用非常方便,应用相当广泛。
如果用普通万用表测量电路电流,需要先将电路断开,然后接入万用表进行测量,在实际操作时,如果设备是处于正常工作状态,则断开电路、将会造成停电,显然是很不方便,如工厂、学校、机关的配电线路就不能随意停电,此时可以使用钳形电流表。
钳形电流表简称钳形表,其工作部分主要是由电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁芯制成活动开口,且成钳形,故名钳形电流表。目前,常见的钳形电流表按显示方式分有指针式和数字式;按功能分主要有交流钳形电流表、多用钳形表、谐波数字钳形电流表、泄露电流钳形表和交直流钳形电流表等。
典型钳形表的外形如下图所示:

3、绝缘电阻表

绝缘电阻表(俗称兆欧表、摇表)是专门用来检测电气设备、家用电器或电气线路等对地及相线之间的绝缘状况好坏的试验仪表。由于这种仪表的阻值单位通常为兆欧(MΩ),所以常称作兆欧表。绝缘电阻表主要用来测量电气设备和电气线路的绝缘电阻。
绝缘电阻表通过测量电气设备、家用电器或电气线路的绝缘电阻,从而判断电气设备绝缘好坏、是否漏电等。有些万用表也可以测量兆欧级的电阻,但万用表本身提供的电压低,无法准确测量高压电气设备绝缘的好坏,对于高压电气设备,为了检测其绝缘性能的好坏,除了用绝缘电阻表做绝缘电阻测试,还必须做耐压试验。
根据工作和显示方式不同,绝缘电阻表通常可分作二类:手摇式绝缘电阻表和数字式绝缘电阻表。典型的绝缘电阻表外形如下图所示:

4、示波器

示波器主要用于测量电信号的波形、频率、周期、相位等有关电量,基本结构由显示电路、Y轴放大电路、X轴放大电路、扫描同步电路、电源供给电路组成,是电子设备和仪器检修、制作时必备的测试工具。
可以简单地把示波器看成是具有图形显示的电压表,普通的电压表是在其度盘上移动的指针或者数字显示来给出信号电压的测量读数。而示波器则与其不同。示波器具有屏幕,它能在屏幕上以图形的方式显示信号电压随时间的变化,即波形。
按照信号的不同可以分类为模拟示波器、数字示波器,典型的绝缘电阻表外形如下图所示:

5、直流电桥

直流电桥是一种比较式测量仪表,主要用于测试低阻值电阻。
变压器等设备绕组的直流电阻测试是电动机、变压器等在交接、大修和改变分接开关后,必不可少的试验项目;在修理电动机时,需要测量其绕组直流电阻;在线路检修时,测量线路的直流电阻等,此时直流电阻就可以排上用场了。常用的直流电桥有直流单臂电桥和直流双臂电桥两大类,如下图所示。

6、接地电阻测定仪

接地电阻测定仪又名接地摇表,主要用于测量各类配电系统、防雷系统等系统接地装置的接到电阻和土壤电阻率,分为数字式接地电阻测试仪、钳形接地电阻测试仪、手摇式接地电阻测试仪,如下图所示。

7、回路电阻测试仪

高压断路器、母线接头等部门,由于接触面氧化、接触紧固不良等原因,将导致接触电阻增大,在大电流流过时,接触点温度升高,这更加速接触面氧化,使接触电阻进一步增大,持续下去将产生严重事故,因此有必要经常或定期对接触电阻进行测量。
回路电阻测试仪别称接触电阻测试仪,是运用欧姆定律原理,采用开关电源、数字电流表及微欧计于一体的设计方式,达到了高精度测量微阻的目的。主要用于高压断路器、母线接头的接触电阻及载流导体电阻的测试。具有信号输出电流调节范围宽,输出信号稳定,测试精度高,读数直观等优点。
下图所示为回路电阻测试仪外观。

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