1.5 电工常用测量仪表工具

1.5.1 万用表

万用表又称万能表，是一种能测量多种电量的多功能仪表，其主要功能是测量电阻、直流电压、交流电压、直流电流以及晶体三极管的有关参数等。万用表具有用途广泛、操作简单、携带方便、价格低廉等优点，特别适用于检查线路和修理电气设备。

万用表的型号规格见表1-18。

（1）指针式万用表的使用方法

图1-38所示是500型万用表的外形，以此为例来说明指针式万用表的使用方法。

① 使用前的检查和调整。检查红色和黑色测试笔是否分别插入红色插孔（或标有“+”号）和黑色插孔（或标有“-”号）并接触紧密，引线、笔杆、插头等处有无破损露铜现象。如有问题应立即解决，否则不能保证使用中的人身安全。观察万用表指针是否停在左边零位线上，如不指在零位线，应调整中间的机械零位调节器，使指针指在零位线上。

② 用转换开关正确选择测量种类和量程。根据被测对象，首先选择测量种类。严禁当转换开关置于电流挡或电阻挡去测量电压，否则，将损坏万用表。测量种类选择妥当后，再选择该种类的量程。测量电压、电流时应使指针偏转在标度尺的中间附近，读数较为准确。若预先不知被测量的大小范围，为避免量程选得过小而损坏万用表，应选择该种类最大量程预测，然后再选择合适的量程。

③ 正确读数。万用表的标度盘上有多条标度尺，它们代表不同的测量种类。测量时应根据转换开关所选择的种类及量程，在对应的标度尺上读数，并应注意所选择的量程与标度尺上读数的倍率关系。另外，读数时，眼睛应垂直于表面观察表盘。如果视线不垂直，将会产生视差，使得读数出现误差。为了消除视差， MF47等型号万用表在表面的标度盘上都装有反光镜，读数时，应移动视线使表针与反光镜中的表针镜像重合，这时的读数无视差。

④ 电阻测量。

a.被测电阻应处于不带电的情况下进行测量，防止损坏万用表。被测电路不能有并联支路，以免影响精度。

b.按估计的被测电阻值选择电阻量程开关的倍率，应使被测电阻接近该挡的欧姆中心值，即使表针偏转在标度尺的中间附近为好。并将交、直流电压量程开关置于“Ω”挡。

c.测量以前，先进行“调零”。如图1-39所示，将两表笔短接，此时表针会很快指向电阻的零位附近，若表针未停在电阻零位上，则旋动下面的“Ω”钮，使其刚好停在零位上。若调到底也不能使指针停在电阻零位上，则说明表内的电池电压不足，应更换新电池后再重新调节。测量中每次更换挡位后，均应重新校零。

d.测量非在路的电阻时，将两表笔（不分正、负）分别接被测电阻的两端，万用表即指示出被测电阻的阻值。测量电路板上的在路电阻时，应将被测电阻的一端从电路板上焊开，然后再进行测量，否则由于电路中其他元器件的影响，测得的电阻误差将很大。测量高值电阻时，手不要接触表笔和被测物的引线。

e.将读数乘以电阻量程开关所指倍率，即为被测电阻的阻值。

f.测量完毕后，应将交、直流电压量程开关旋到交流电压最高量程上，可防止转换开关放在欧姆挡时表笔短路，长期消耗电池。

⑤ 测量交流电压。

a.将选择开关转到“V”挡的最高量程，或根据被测电压的概略数值选择适当量程。

b.测量1000～2500V的高压时，应采用专测高压的高级绝缘表笔和引线，将测量选择开关置于“1000V”挡，并将正表笔改插入“2500V”专用插孔。测量时，不要两只手同时拿两支表笔，必要时使用绝缘手套和绝缘垫；表笔插头与插孔应紧密配合，以防止测量中突然脱出后触及人体，使人触电。

c.测量交流电压时，把表笔并联于被测的电路上。转换量程时不要带电。

d.测量交流电压时，一般不需分清被测电压的火线和零线端的顺序，但已知火线和零线时，最好用红表笔接火线，黑表笔接零线，如图1-40所示。

⑥ 测量直流电压。

a.将表笔插在“+”插孔，去测电路“+”正极；将黑表笔插在“*”插孔，去测电路“-”负极。

b.将万用表的选择量程开关置于“V”的最大量程，或根据被测电压的大约数值，选择合适的量程。

c.如果指针反指，则说明表笔所接极性反了，应尽快更正过来重测。

⑦ 测量直流电流。

a.将选择量程开关转到“mA”部分的最高量程，或根据被测电流的大约数值，选择适当的量程。

b.将被测电路断开，留出两个测量接触点。将红表笔与电路正极相接，黑表笔与电路负极相接。改变量程，直到指针指向刻度盘的中间位置，不要带电转换量程，如图1-41所示。

c.测量完毕后，应将选择量程开关转到电压最大挡上去。

（2）数字万用表的使用方法

数字式万用表以其测量精度高、显示直观、速度快、功能全、可靠性好、小巧轻便、省电及便于操作等优点，受到人们的普遍欢迎。图1-42是DT-830型数字式万用表的面板图。

① 当万用表出现显示不准或显示值跳变异常情况时，可先检查表内9V电池是否失效，若电池良好，则表内电路有故障，应检修。

② 直流电压的测量。将量程开关有黑线的一端拨至“DCV”范围内的适当量程挡，黑表笔插入“COM”插口，红表笔插入“V·Ω”插口。将电源开关拨至“ON”，红表笔接被测电压的正极，黑表笔接负极，显示屏上便显示测量值。如果显示是“1”，则说明量程选得太小，应将量程开关向较大一级电压挡拨；如果显示的是一个负数，则说明表笔插反了，应更正过来。量程开关置于×200m挡，显示值以“mV”为单位，其余四挡以“V”为单位。

③ 交流电压的测量。将量程开关拨至“ACV”范围内适当量程挡，表笔接法同上，其测量方法与测量直流电压相同。

④ 直流电流的测量。将量程开关拨至“DCA”范围内适当的量程挡，黑表笔插入“COM”插孔，红表笔根据估计的被测电流的大小插入相应的“mA”或“10A”插口，使仪表与被测电路串联，注意表笔的极性，接通表内电源，显示器便显示直流电流值。显示器显示的数值，其单位与量程开关拨至的相应挡的单位有关。若量程开关置于200m、20m、2m三挡时，则显示值以“mA”为单位；若置于200μ挡，则显示值以“μA”为单位；若置于10A挡，显示值以“A”为单位。

⑤ 交流电流的测量。将量程开关拨到“ACA”范围内适当的量程挡，黑表笔插入“COM”插孔，红表笔也按量程不同插入“mA”或“10A”插口，万用表与被测电路串联，表笔不分正负，显示器便显示交流电流值，如图1-43所示。

⑥ 电阻的测量。将量程开关拨到“Ω”范围内适当的量程挡，红表笔插入“V·Ω”插口，黑表笔插入“COM”插孔，两表笔分别接触电阻两端，显示器便显示电阻值。量程开关置于20M或2M挡，显示值以“MΩ”为单位，200挡显示值以“Ω”为单位。2k挡显示值以“kΩ”为单位。需要指出的是不可带电测量电阻。

⑦ 线路通、断的检查。将量程开关拨至蜂鸣器挡，红黑表笔分别插入“V· Ω”和“COM”插口。若被测线路电阻低于“20Ω”，蜂鸣器发出叫声，则说明线路接通。反之，表示线路不通或接触不良。注意，被测线路在测量之前应关断电源。

⑧ 二极管的测量。将量程开关拨至二极管符号挡，红表笔插入“V· Ω”插孔，黑表笔插入“COM”插口，将表笔尖接至二极管两端。数字式万用表显示的是二极管的压降。正常情况下，正向测量时，锗管应显示 0.150～0.300V，硅管应显示0.550～0.700V，反向测量时显示溢出“1”。若正反测量均显示“000”，说明二极管短路；正向测量显示溢出“1”，说明二极管开路。

⑨ 晶体管hFE的测量。根据晶体管的类型，把量程开关拨到晶体管“PNP”或“NPN”挡，将被测管子的e、b、c极分别插入hFE插口对应的孔内，显示器便显示管子的hFE值，如图1-44所示。

（3）万用表的常见故障及检修方法

万用表的常见故障及检修方法见表1-19。

1.5.2 钳形电流表

钳形电流表是一种可以在不断开电路的情况下测量电流的专用工具。钳形电流表主要由一只电流互感器和一只电磁式电流表组成，如图1-45所示。电流互感器的一次线圈为被测导线，二次线圈与电流表相连接，电流互感器的变比可以通过旋钮来调节，量程从1安至几千安。测量时，按动扳手，打开钳口，将被测载流导线置于钳口中。当被测导线中有交变电流通过时，在电流互感器的铁芯中便有交变磁通通过，互感器的二次线圈中感应出电流。该电流通过电流表的线圈，使指针发生偏转，在表盘标度尺上指出被测电流值。

（1）钳形电流表使用注意事项

①测量前，应检查仪表指针是否在零位。若不在零位，则应调到零位。同时应对被测电流进行粗略估计，选择适当的量程。如果被测电流无法估计，则应先把钳形表置于最高挡，逐渐下调切换，至指针在刻度的中间段为止。

② 应注意钳形电流表的电压等级，不得将低压表用于测量高压电流，以免发生事故。

③ 进行测量时，被测导线应置于钳口中央。钳口两个面应接合良好，若发现有振动或碰撞声，应将仪表扳手转动几下，或重新开合一次。钳口有污垢，可用汽油擦净。

④ 测量大电流后，如果立即测量小电流，应开合钳口数次，以消除铁芯中的剩磁。

⑤ 在测量过程中不得切换量程，以免造成二次回路瞬间开路，感应出高电压而击穿绝缘。必须变换量程时，应先将钳口打开。

⑥ 在读取电流读数困难的场所测量时，可先用制动器锁住指针，然后到读数方便的地点读值。

⑦ 若被测导线为裸导线，则必须事先将邻近各相用绝缘板隔离，以免钳口张开时出现相间短路。

⑧ 测量小于5A以下电流时，为获得准确的读数，可将导线多绕几圈放进钳口进行测量，但实际的电流数值为读数除以放进钳口内的导线根数。

⑨ 测量时，如果附近有其他载流导线，所测值会受载流导体的影响产生误差。此时，应将钳口置于远离其他导体的一侧。

⑩ 每次测量后，应把调节电流量程的切换开关置于最高挡位，以免下次使用时因未选择量程就进行测量而损坏仪表。

⑪有电压测量挡的钳形表，电流和电压要分开测量，不得同时测量。

⑫测量时，应戴绝缘手套，站在绝缘垫上。读数时要注意安全，切勿触及其他带电部分。

（2）钳形电流表的常见故障及检修方法

钳形电流表的常见故障及检修方法见表1-20。

1.5.3 兆欧表

兆欧表俗称摇表，是一种专门用来测量电气设备及电路绝缘电阻的便携式仪表。它主要由手摇直流发电机、磁电式比率表和测量线路组成，其外形如图1-46所示。

值得一提的是，兆欧表测得的是在额定电压作用下的绝缘电阻阻值。万用表虽然也能测得数千欧的绝缘阻值，但它所测得的绝缘阻值，只能作为参考，因为万用表所使用的电池电压较低，绝缘物质在电压较低时不易击穿，而一般被测量的电气设备，均要接在较高的工作电压上，为此，只能采用兆欧表来测量。一般还规定在测量额定电压在500V以上的电气设备的绝缘电阻时，必须选用1000～2500V兆欧表。测量500V以下电压的电气设备，则以选用500V兆欧表为宜。

（1）指针式兆欧表的使用方法及注意事项

① 测量前，应切断被测设备的电源，并进行充分放电（需2～3min），以确保人身和设备安全。

② 将兆欧表放置平稳，并远离带电导体和磁场，以免影响测量的准确度。

③ 正确选择其电压和测量范围。应根据被测电气设备的额定电压选用兆欧表的电压等级：一般测量50V以下的用电器绝缘情况，可选用250V兆欧表；测量50～380V的用电设备绝缘情况，可选用500V兆欧表。测量500V以下的电气设备，兆欧表应选用读数从零开始的，否则不易测量。

④ 对有可能感应出高电压的设备，应采取必要的措施。

⑤ 对兆欧表进行一次开路和短路试验，以检查兆欧表是否良好。试验时，先将兆欧表“线路（L）”、“接地（E）”两端钮开路，摇动手柄，指针应指在“∞”位置；再将两端钮短接，缓慢摇动手柄，指针应指在“0”处。否则，表明兆欧表有故障，应进行检修。

⑥ 兆欧表接线柱与被测设备之间的连接导线，不可使用双股绝缘线、平行线或绞线，而应选用绝缘良好的单股铜线，并且两条测量导线要分开连接，以免因绞线绝缘不良而引起测量误差。

⑦ 兆欧表上有分别标有“接地（E）”、“线路（L）”和“保护环（G）”的三个端钮。测量线路对地的绝缘电阻时，将被测线路接于 L端钮上，E端钮与地线相接，如图1-47（a）所示。测量电动机定子绕组与机壳间的绝缘电阻时，将定子绕组接在L端钮上，机壳与 E端连接，如图1-47（b）所示。测量电动机或电器的相间绝缘电阻时，L端钮和E端钮分别与两部分接线端子相接，如图1-47（c）所示。测量电缆芯线对电缆绝缘保护层的绝缘电阻时，将L端钮与电缆芯线连接，E端钮与电缆绝缘保护层外表面连接，将电缆内层绝缘层表面接于保护环端钮G上，如图1-47（d）所示。

⑧ 测量时，摇动手柄的速度由慢逐渐加快，并保持在120r/min左右的转速约1min，这时读数才是准确的结果。如果被测设备短路，指针指零，应立即停止摇动手柄，以防表内线圈发热损坏。

⑨ 测量电容器、较长的电缆等设备绝缘电阻后，应将“线路L”的连接线断开，以免被测设备向兆欧表倒充电而损坏仪表。

⑩ 测量完毕后，在手柄未完全停止转动和被测对象没有放电之前，切不可用手触及被测对象的测量部分和进行拆线，以免触电。被测设备放电的方法是：用导线将被测点与地（或设备外壳）短接2～3min。

⑪同杆架设的双回路架空线和双母线，当一路带电时，不得测试另一路的绝缘电阻，以防感应高压危害人身安全和损坏仪表。

⑫禁止在有雷电时或在高压设备附近使用兆欧表。

（2）数字兆欧表

数字兆欧表采用三位半LCD显示器显示，测试电压由直流电压变换器将9V直流电压变成250V/500V/1000V直流电压，并采用数字电桥进行高阻测量。具有量程宽、读数直观、携带使用方便、整机性能稳定等优点，适用于各种电气绝缘电阻的测量。图1-48所示是数字兆欧表的外形。

① 数字兆欧表的技术数据。

数字兆欧表的技术数据见表1-21。

② 数字兆欧表的使用方法。

a.将电源开关打开，显示器高位显示“1”。

b.根据测量需要选择相应的量程，并按下（0.01～ 20.00MΩ/0.1～200.0MΩ/0～2000MΩ）。

c.根据测量需要选择相应的测试电压，并按下（250V/500V/1000V）。

d.将被测对象的电极接入兆欧表相应的插孔，测试电缆时，插孔 G接保护环。

e.将输入线“L”接至被测对象线路端，要求“L”引线尽量悬空，“E1”或“E2”接至被测对象地端。

f.压下测试按键“PUSH”（此时高压指示LED点亮）测试进行，当显示值稳定后即可读数，读值完毕后松开“PUSH”按键。

g.如显示器最高位仅显示“1”，表示超量程，需要换至高量程挡，当量程按键已处在0～2000MΩ挡时，则表示绝缘电阻已超过2000MΩ。

③ 数字兆欧表使用注意事项。

a.测试前应检查被测对象是否完全脱离电网供电，并应短路放电，以证明被测对象不存在电力危险再进行操作，以保障测试操作安全。

b.测试时，不允许手持测试端，以保证读数准确和人身安全。

c.测试时如显示读数不稳，有可能是环境干扰或绝缘材料不稳定的影响，此时将“G”端接到被测对象屏蔽端，可使读数稳定。

d.电池不足时LCD显示器上有欠压符号“LOBAT”显示，请及时更换电池，长期存放时应取出电池，以免电池漏液损坏仪表。

e.由于仪表具有自动关机功能，如在测试过程中遇到仪表自动关机时，则需关闭电源开关，重新打开开关，即可恢复测试。

f.空载时，如有数字显示，属正常现象，不会影响测试。

g.为保证测试安全和减小干扰，测试线采用硅橡胶材料，请勿随意更换。

h.仪表请勿置于高温、潮湿处存放，以延长使用寿命。

（3）兆欧表的常见故障及检修方法

兆欧表的常见故障及检修方法见表1-22。