3.5 兆欧表
兆欧表（又称绝缘电阻表）主要用来测量电气设备和电气线路的绝缘电阻，判断电气设备是否漏电等。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，无法测量高电压下电气设备的绝缘电阻。
根据显示方式的不同，兆欧表通常可分为三类：摇表、指针式兆欧表和数字式兆欧表。
3.5.1 摇表
摇表的实物外形如图3-34所示。
图3-34 摇表的实物外形
1. 工作原理
摇表主要由磁电式比率计（磁电式比率计由线圈1、线圈2、表针和磁铁组成）、手摇发电机和测量电路组成，如图3-35所示。
2. 使用方法
在使用摇表前，要做好准备工作，如图3-36所示。
图3-35 摇表的组成
在使用摇表测量时，先将被测电阻按图3-35所示的方法接好，然后摇动手摇发电机，发电机将产生几百至几千伏的高压，并从“+”端输出电流，电流分为I1、I2两路：I1经线圈1、R1回到发电机的“−”端；I2经线圈2、被测电阻Rx回到发电机的“−”端。
当电流流过线圈1时，会产生磁场，线圈产生的磁场与磁铁的磁场相互作用，令线圈1逆时针旋转，并带动表针往左摆动指向“∞”处；当电流流过线圈2时，表针会往右摆动指向“0”处。当线圈1、2都有电流流过时（两个线圈的参数相同），若I1=I2，即R1=Rx时，表针指在中间；若I1>I2，即R1<Rx时，表针偏左，指示Rx的阻值大；若I1<I2，即R1>Rx时，表针偏右，指示Rx的阻值小。
在摇动手摇发电机时，由于很难保证发电机匀速转动，所以发电机输出的电压和流出的电流是不稳定的，但因为流过两个线圈的电流同时变化，如发电机输出的电流小时，流过两个线圈的电流都会变小，故不会影响测量结果。由于发电机会发出几百至几千伏的高压，并经线圈加到被测物两端，因此能真实反映被测物在高压下的绝缘电阻大小。
图3-36 摇表使用前的准备工作
• 连接测量线。摇表有三个接线端：L端（LINE：线路测试端）、E端（EARTH：接地端）和G端（GUARD：防护屏蔽端）。一般情况下，只将L端和E端连接测试线。
• 进行开路实验。让L端、E端之间开路，并转动摇柄，使转速达到额定转速，这时表针应指在“∞”处，如图3-36（a）所示。若不能指到该位置，则说明摇表有故障。
• 进行短路实验。将L端、E端的测量线短接，并转动摇柄，使转速达到额定转速，这时表针应指在“0”处，如图3-42（b）所示。
若开路实验和短路实验都正常，就可以开始用摇表进行测量了，操作步骤如下。
1 根据被测物的额定电压大小选择相应额定电压的摇表。摇表在测量时，手摇发电机会产生电压，但并不是所有的摇表产生的电压都相同，如ZC25-3型摇表产生500V电压，而ZC25-4型摇表能产生1000V电压。在选择摇表时，应注意其额定电压要比被测物的额定电压高，如额定电压为380V及以下的被测物，可选用额定电压为500V的摇表来测量。不同额定电压的被测物及选用的摇表见表3-2。
表3-2 不同额定电压的被测物及选用的摇表
2 测量并读数。切断被测物的电源，将L端与被测物的导体部分连接、E端与被测物的外壳或其他与之绝缘的导体连接，转动摇柄，让转速保持在额定转速（允许有20%的转速误差），待表针稳定后进行读数。
下面举几个例子来说明摇表的使用方法。
• 测量电源插座的两个插孔之间的绝缘电阻，操作如图3-37所示。如果测得电源插座的两个插孔之间的绝缘电阻很小，如零点几兆欧，则有可能是因为两个插孔之间的绝缘性能不好、两根电网线间的绝缘变差，以及用电设备的开关或插座绝缘不好。
图3-37 测量电源插座的两个插孔之间的绝缘电阻
1 切断220V市电，并断开所有用电设备的开关。
2 将摇表的L端和E端测量线分别插入插座的两个插孔。
3 转动摇柄，查看表针所指数值。表针指在400处，说明电源插座的两个插孔之间的绝缘电阻为400MΩ。
• 测量用电设备外壳与线路间的绝缘电阻，操作如图3-38所示。正常情况下这个阻值应很大，如果测得该阻值较小，则说明内部电气线路与外壳之间存在较大的漏电电流，人接触外壳时会造成触电，因此要重点检查电气线路与外壳漏电的原因。
图3-38 测量用电设备外壳与线路间的绝缘电阻
1 拔出洗衣机的电源插头，将摇表的L端测量线接电源插头。
2 E端测量线接洗衣机外壳。
3 摇动摇柄，表针所指数值即为洗衣机的电气线路与外壳之间的绝缘电阻。
• 测量电缆的绝缘电阻，操作如图3-39所示。图3-39中的电缆包括三部分：电缆金属芯线、内绝缘层和电缆外皮。在测量这种多层电缆时一般要用到摇表的G端。将内绝缘层与G端相连，目的是让内绝缘层上的漏电电流直接流入G端，而不会流入E端，避免了漏电电流影响测量值。
图3-39 测量电缆的绝缘电阻
1 利用一根金属线在电缆外皮和内绝缘层上绕几圈。
2 将E端测量线与电缆外皮缠绕的金属线连接。
3 将G端测量线与内绝缘层缠绕的金属线连接。
4 L端与电缆金属芯线连接。
5 转动摇柄即可测量电缆的绝缘电阻。
在使用摇表测量时，要注意以下事项。
• 应正确选用摇表。若选用额定电压过高的摇表进行测量，则易击穿被测物；若选用额定电压过低的摇表进行测量，则不能反映被测物的真实绝缘电阻。
• 在测量电气设备时，一定要切断设备的电源并等待一定的时间再测量，目的是让电气设备放完残存的电。
• 测量时，摇表的测量线不能绕在一起，以避免测量线之间的绝缘电阻影响被测物。
• 测量时，应顺时针由慢到快转动摇柄，直至转速达到额定转速，可在1min后读数（读数时仍要转动摇柄）。
• 在转动摇柄时，手不可接触测量线的裸露部位和被测物，以免触电。
• 应将被测物表面擦拭干净，不得有污物，以免造成测量数据不准确。
3.5.2 数字式兆欧表
数字式兆欧表是以数字的形式直观显示被测绝缘电阻的大小。由于它与指针式兆欧表的操作方法大体相同，因此这里仅介绍数字式兆欧表的使用方法。
几种常见的数字式兆欧表如图3-40所示。
图3-40 几种常见的数字式兆欧表
数字式兆欧表的种类很多，但使用方法基本相同，下面以VC60B型数字式兆欧表为例进行说明。VC60B型数字式兆欧表的面板如图3-41所示。
图3-41 VC60B型数字式兆欧表的面板
VC60B型数字式兆欧表是一种量程广、性能稳定、能自动关机的测量仪器。这种仪表的内部采用电压变换器，可以将9V的直流电压变换成250V/500V/1000V的直流电压，因此可以测量多种不同额定电压下的电气设备的绝缘电阻。
测量前，需要先做好以下准备工作。
• 安装9V电池。
• 连接测量线：在L端和G端各连接一条测量线（一般情况下G端可不连接测量线）。还有一条测量线可根据仪表的测量电压来选择连接在E2端或E1端：当测量电压为250V或500V时，测量线应连接在E2端；当测量电压为1000V时，测量线应连接在E1端。
VC60B型数字式兆欧表的一般测量步骤如下。
1 按下电源开关。
2 选择测试电压：可通过单击1000V、500V或250V中的某一开关来选择测试电压。例如，被测物用在380V电压中，则可按下500V开关，显示器左下角将会显示“500V”字样，这时仪表会输出500V的测试电压。
3 选择量程范围：在不同的测试电压下，通过量程选择开关选择的测量范围也不同，具体见表3-3。例如，测试电压为500V，在单击量程选择开关时，仪表可测量50～1000MΩ的绝缘电阻；在未单击量程选择开关时，可测量0.1～50MΩ的绝缘电阻。
表3-3 不同测试电压下的测量范围
4 将仪表的L端、E2端或E1端测量线的探针与被测物连接。
5 单击测量按钮进行测量，在测量过程中，不要松开测量按钮，此时显示器的数值会有变化，待稳定后开始读数。
6 读数时要注意，显示器左下角为当前的测试电压，中间为测量的阻值，右下角为阻值的单位。读数完毕后，松开测量按钮。
注意：如果显示器显示“1”，则表示测量值超出量程，可在更换为高量程挡后重新测量。