第2章 常用工具和仪表

2.1 维修电工常用工具

2.1.1 验电笔

验电笔的检测电压范围是60～500V，如图2-1所示。

作用原理：当手拿着它测试带电体时，带电体经验电笔、人体与大地形成回路。

若是交流电压，则氖灯两极发光；若是直流电，则只有一极发光。

注意事项：

① 使用验电笔一般应穿绝缘鞋。

②有些设备，特别是测试仪表，工作时外壳往往因感应带电，用验电笔测试有电，但不一定会造成触电危险。

③ 对于36V以下的安全电压带电体，验电笔往往无效。

2.1.2 螺钉旋具

螺钉旋具如图2-2所示。

① 一字形螺钉旋具，常用尺寸有100mm、150mm、200mm、300mm和400mm 5种。

②十字形螺钉旋具，有4种规格：I号适用直径为2～2.5mm、Ⅱ号为3～5mm、Ⅲ号为6～8mm、Ⅳ号为10～12mm。

③ 多用螺钉旋具目前仅有230mm一种。

注意事项：电工不可使用金属杆直通柄顶的螺钉旋具，否则使用时容易造成触电事故。

2.1.3 钢丝钳

钢丝钳有铁柄和绝缘柄两种，绝缘柄为电工钢丝钳，其工作电压为500V。常用的有150mm、1105mm和200mm 3种，如图2-3所示。

注意：不得用刀口同时剪切相线和零线，以免发生短路。

2.1.4 剥线钳及卡簧钳

剥线钳是用于剥除电线、电线端中橡皮或塑料的专用工具，如图2-4（a）所示。卡簧钳主要用于拆卸各种卡簧，如图2-4（b）所示。

剥线钳的手柄是绝缘的，工作电压为500V，规格为130mm、160mm、180mm及200mm 4种。

2.1.5 手电钻及钻头

手电钻一般采用电压为220V或36V的交流电，在潮湿环境中应采用电压为36V的手电钻，如图2-5所示。

2.1.6 电烙铁

电烙铁主要用于焊接各种导线接头，外形如图2-6所示。

2.1.7 各种扳手

主要有活络扳手、开口扳手、内6角扳手、外6角扳手、梅花扳手等，如图2-7所示。扳手主要用于紧固和拆卸电动机的螺钉和螺母。

2.1.8 电工刀

电工刀是用来剖削和切割电工器材的常用工具，外形如图2-8所示。

电工刀的使用：在切削导线时，刀口必须朝人身外侧。

2.1.9 手动压接钳

可用于电线接头与接线端子的连接，可简化烦琐的焊接工艺，提高接合质量，外形如图2-9所示。

2.1.10 游标卡尺

读取游标卡尺测量值的读数分3步进行，外形如图2-10所示。

① 读整数：游标零线左边尺身上的第一条刻线是整数的毫米值。

② 读小数：在游标上找出一条刻线与尺身刻度对齐，从副尺上读出小数值。

③ 将上述两值相加，即为游标卡尺的测得尺寸，外径10.820mm、内径10.440mm。

2.2 维修电工常用仪表的使用和维护

2.2.1 万用表

普通万用表主要用于检测电压、电流及电阻等物理量，通常在表盘上用A、V、Ω等符号来表示。有些万用表还能够测量音频电平。万用表的种类很多，按结构可分为两种：一种为机械式万用表，一种为数字万用表。

1.机械式万用表的结构及使用

普通机械式万用表由表头（磁电式）、挡位转换开关、机械调零钮、调零电位器、表笔、插座等构成。按旋转开关的不同形式可将机械式万用表分为两类：一类为单旋转开关型，如MF9型、MF10型、MF47型、MF50型等；另一类为双旋转开关型，常用的为MF500型。下面以常用的MF47型万用表为例介绍其使用方法。

MF47型万用表的外形如图2-11所示，内部电路如图2-12所示。

（1）电路部分

万用表由5部分电路组成，它们分别是表头（或表头电路），用于指示测量结果；分压电路，用于测量交、直流电压；分流电路，用于测量直流电流；电池调零电位器，用于测量电阻；测量选择电路，用于选择挡位量程。

（2）表头

表头采用磁电式微安表作为表头。表头的内部由上、下游丝及磁铁等组成。当微小的电流通过表头时，会产生电磁感应，线圈在磁场的作用下转动，并带动指针偏转。指针偏转角度的大小取决于通过表头电流的大小。由于表头线圈的线径比较细，所以允许通过的电流很小，实际应用中为了能够满足较大量程的需要，在万用表内部设有分流及降压电路以完成对各种物理量的测量。

（3）表盘

如图2-11所示，第1条刻度线为电阻挡的读数，它的右端为“0”，左端为“∞（无穷大）”，且刻度线是不均匀的，读数时应该从右向左读，即指针越靠近左端电阻值越大。第2、3条线是交流电压、直流电压及各直流电流的读数，左端为“0”，右端为最大读数。根据量程转换开关的不同，即使指针摆到同一位置时，其所指示的电压、电流的数值也不相同。第4条线是交流电压的读数，是为了提高小电压读数的精度而设置的。第5条线是测量晶体管放大倍数（hFE）的。第6、7条线分别是测量负载电流和负载电压的读数。第8条线为音频电平（dB）的读数。

MF47型万用表设有反光镜片，可减小视觉误差，如图2-11所示。

（4）转换开关的读数

① 测量电阻：转换开关拨至R×1～R×10k挡位。

② 测交流电压：转换开关拨至10～1000V挡位。

③ 测直流电压：转换开关拨至0.25～1000V挡位。若测高电压，则将表笔插入“2500V”插孔。

④测直流电流：转换开关拨至0.25～247mA挡位。若测量大电流，应把红（正）表笔插入“+5A”插孔内，此时黑（负）表笔还应插在原来的位置。

⑤测量晶体管放大倍数，挡位开关先拨至ADJ挡，调整调零，使指针指向右边零位，再将挡位开并拨至hFE挡，将半导体三极管插入NPN或PNP插座，读第5条线的数值，即为三极管放大倍值。

⑥ 测负载电流I和负载电压U时，使用电阻挡的任何一个挡位均可。

⑦ 音频电平dB的测量应该使用交流电压挡。

（5）万用表的使用

①使用万用表之前，应先注意指针是否指在“∞（无穷大）”的位置，如果指针不正对此位置，应用螺钉旋具调整机械调零钮，使指针正好处在无穷大的位置。

注意：此调零钮只能调半圈，否则有可能会损坏，以致无法调整。

②在测量前，应首先明确测试的物理量，并将转换开关拨至相应的挡位上，同时还要考虑好表笔的接法，然后再进行测试，以免因误操作而造成万用表的损坏。

③ 一般测量，将红表笔（正）插入“+”插孔内，黑表笔（负）插入“-”或“*”插孔内。如果要测大电流、高电压，可以将红表笔分别插入“2500V”或“5A”插孔。

④ 测电阻：在使用电阻各不同量程之前，都应先将红、黑表笔对接，调整调零电位器，让指针正好指在零位，然后再进行测量，否则测得的阻值误差太大。

注意：每换一次挡，都要进行一次调零，再将表笔接在被测物的两端，就可以测量电阻值了。

电阻值的读法：将开关所指的数与表盘上的读数相乘，就是被测电阻的阻值。例如，用R×100挡测量一只电阻，指针指在“10”的位置，那么这只电阻的阻值是10×100Ω=1000Ω =1kΩ；如果指针指在“1”的位置，其电阻值为100Ω；若指在“100”的位置，则电阻值为10kΩ，以此类推。

⑤测电压：测量电压时，应将万用表调到电压挡，并将两表笔并联在电路。测量交流电压时，表笔可以不分正、负极；测量直流电压时，红表笔接电源的正极，黑表笔接电源的负极，如果接反，指针会向相反的方向摆动。如果测量前不能估计出被测电路电压的大小，应用较大的量程去试测，如果指针摆动很小，再将转换开关拨到较小的量程；如果指针迅速摆到零位，应该马上把表笔从电路中移开，加大量程后再去测量。

注意：测量电压时，应一边观察指针的摆动情况，一边试着用表笔进行测量，以防电压太高把指针打弯或把万用表烧毁。

⑥测直流电流：将表笔串联在电路中进行测量（将电路断开）。红表笔接电路的正极，黑表笔接电路的负极。测量时应该先用高挡位，如果指针摆动很小，再换低挡位。如需测量大电流，应该用扩展挡。

注意：万用表的电流挡是最容易被烧毁的，在测量时千万注意。

⑦ 晶体管放大倍数（hFE）的测量：先把转换开关转到ADJ挡（若无ADJ挡位，则可用R×1k挡）调好零位，再把转换开关转到hFE挡进行测量。将晶体管的b、c、e3个极分别插入万用表上的“b”、“c”、“e”3个插孔内。PNP型晶体管插入PNP位置，读第4条刻度线上的数值；NPN型晶体管插入NPN位置，读第5条刻度线的数值。以上数值均按实数读。

⑧ 穿透电流的测量：按照晶体管放大倍数（hFE）的测量方法将晶体管插入对应的插孔内，但晶体管的b极不插入，这时指针将有一个很小的摆动。根据指针摆动的大小来估测“穿透电流”的大小，指针摆动幅度越大，穿透电流越大，否则就小。

由于万用表CUF、LUH刻度线及dB刻度线应用得很少，在此不再赘述可参见使用说明。

（6）万用表使用注意事项

① 不能在红、黑表笔对接或测量时旋转转换开关，以免旋转到hFE挡位时，指针迅速摆动，将指针打弯，并且有可能烧坏万用表。

②在测量电压、电流时，应该选用大量程的挡位先测量一下，然后再选择合适的量程进行测量。

③不能在通电的状态下测量电阻，否则会烧坏万用表。测量电阻时，应断开电阻的一端进行测试，这样准确度高，测完后再焊好。

④每次使用完万用表，都应该将转换开关调到交流最高挡位，以防止由于下次使用不注意或外行人乱动烧坏万用表。

⑤在每次测量之前，应该先看转换开关的挡位。严禁不看挡位就进行测量，这样有可能损坏万用表，这是一个从初学时就应养成的良好习惯。

⑥ 万用表不能受到剧烈震动，否则会使万用表的灵敏度下降。

⑦ 使用万用表时应远离磁场，以免影响表的性能。

⑧ 万用表长期不用时，应该把表内的电池取出，以免腐蚀表内的元器件。

（7）机械式万用表常见故障

以MF47型万用表为例，其电路原理如图1-12所示。

① 磁电式表头故障。

a.摆动表头，指针摆幅很大且没有阻尼作用。故障为可动线圈断路、游丝脱焊。

b.指示不稳定。此故障为表头接线端松动或动圈引出线、游丝、分流电阻等脱焊或接触不良。

c.零点变化大，通电检查误差大。此故障可能是轴承与轴承配合不妥当，轴尖磨损比较严重，致使摩擦误差增加、游丝严重变形、游丝太脏而粘圈、游丝弹性疲劳、磁间隙中有异物等。

② 直流电流挡故障。

a.测量时，指针无偏转，此故障多为表头回路断路，使电流等于零；表头分流电阻短路，从而使绝大部分电流通不过表头；接线端脱焊，从而使表头中无电流流过。

b.部分量程不通或误差大，是由分流电阻断路、短路或变值引起的。常见的是R×1Ω挡。

c.测量误差大，原因是分流电阻变值。当分流电阻变值时，若阻值变大，导致正误差超差；若阻值变小，导致负误差。

d.指示无规律，量程难以控制。原因多为量程转换开关位置串动（调整位置，安装正确后即可解决）。

③ 直流电压挡故障。

a.指针不偏转，指示值始终为零。分压附加电阻断线或表笔断线。

b.误差大，原因是附加电阻的阻值增加引起指示值的正误差，阻值减小引起指示值的负误差。

c.正误差超差并随着电压量程变大而变得严重。表内电压电路元器件因受潮而漏电，电路元器件或其他元器件漏电，印制电路板因受污、受潮、击穿、电击碳化等引起漏电。修理时，刮去烧焦的纤维板，清除粉尘，用酒精清洗电路后进行烘干处理。严重时，应用小刀割铜箔与铜箔之间电路板，从而使绝缘良好。

d.不通电时指针有偏转，小量程时更为明显。其故障原因是由于受潮和污染严重，使电压测量电路与内置电池形成漏电回路。处理方法同上。

④ 交流电压、电流挡故障。

a.交流挡时指针不偏转，指示值为零或很小，多是由整流元器件短路、断路或引脚脱焊引起的。检查整流元器件，如有损坏要进行更换，有虚焊时应重焊。

b.置于交流挡时，指示值减少一半。此故障是由整流电路故障引起的，即全波整流电路局部失效而变成半波整流电路使输出电压降低。更换整流元器件，故障即可排除。

c.交流电压挡，指示值超差，是由串联电阻阻值变化超过元器件允许误差而引起的。当串联电阻阻值降低、绝缘电阻阻值降低、转换开关漏电时，将使指示值偏高。相反，当串联电阻阻值变大时，将使指示值偏低而超差。应采用更换元器件、烘干和修复转换开关的办法排除故障。

d.置于交流电流挡时，指示值超差，是由分流电阻阻值变化或电流互感器发生匝间短路引起的。更换元器件或调整修复元器件即可排除故障。

e.置于交流挡时，指针抖动。该故障是由表头的轴尖配合太松、修理时指针安装不紧、转动部分质量改变等引起的，由于其固有频率刚好与外加交流电频率相同，从而引起共振。尤其是当电路中的旁路电容变质失效而无滤波作用时更为明显。排除故障的办法是修复表头或更换旁路电容。

⑤ 电阻挡故障

a.电阻常见故障是各挡位电阻损坏（原因多为使用不当，用电阻挡误测电压）。使用前，用手握两表笔，一般情况下如果指针摆动则表示对应挡电阻烧坏，应予以更换。

b.R×1挡两表笔短接之后，调节调零电位器不能使指针偏转到零位。此故障多是由于万用表内置电池电压不足，或电极触簧受电池漏液腐蚀生锈，从而造成接触不良。此类故障在仪表长期不更换电池的情况下出现最多。如果电池电压正常、接触良好，调节调零电位器指针偏转不稳定，无法调到欧姆零位，则多是调零电位器损坏。

c.在R×1挡可以调零，其他量程挡不能调到零位，或只是R×10k、R×100k挡调不到零位。出现故障的原因是分流电阻阻值变小，或者高阻量程的内置电池电压不足。更换电阻元器件或叠层电池，故障就可排除。

d.在R×1、R×10、R×100挡测量误差大。在R×100挡调零不顺利，即使调到零，但经过几次测量后，零位调节又变得不正常。出现这种故障是因为量程转换开关触点上有黑色污垢，使接触电阻增加且不稳定。擦洗各挡开关触点，直至露出银白色为止，从而保证其接触良好，可排除故障。

e.表笔短路，表头指示不稳定。故障原因多是电路中有假焊点，电池接触不良或表笔引线内部断线。修复时应从最容易排除的故障开始，即先保证电池接触良好，表笔正常，如果表头指示仍然不稳定，就需要寻找电路中假焊点加以修复。

f.在某一量程挡测量电阻时严重失准，而其余各挡正常，这种故障往往是由于量程开关所指的表箱内对应电阻已经烧毁或断线所致。

g.指针不偏转，电阻指示值总是无穷大。故障原因大多是表笔断线、转换开关接触不良、电池电极与引出簧片之间接触不良、电池日久失效已无电压，以及调零电位器断路。找到具体原因之后进行针对性的修复，或更换内置电池，故障即可排除。

（8）机械式万用表的选用

万用表的型号很多，而且不同型号之间功能也存在差异，因此在选购万用表时，通常要注意以下几个方面。

① 用于检修无线电等弱电子设备时，选用的万用表一定要注意以下3个方面：

a.万用表的灵敏度不能低于20kΩ/V，否则在测试直流电压时，万用表对电路的影响太大，而且测试数据也不准确。

b.外形选择。需要上门修理时，应选外形稍小一些的万用表，如50型U201等。如果不上门修理，可选择NMF47型或MF50型万用表。

c.频率特性选择。方法是用直流电压挡测高频电路（如彩色电视机的行输出电路电压）看是否显示标称值，如是则频率特性高；如指示值偏高则频率特性差（不抗峰值），此表不能用于高频电路的检测（最好不要选择此种）。

②检修电力设备时，如检修电动机、空调、冰箱等，选用的万用表一定要有交流电流测试挡。

③检查表头的阻尼平衡。首先进行机械调零，将表在水平、垂直方向来回晃动，指针不应该有明显的摆动；将表水平旋转和竖直放置时，指针偏转不应该超过一小格；将指针旋转360°时，指针应该始终在零位附近均匀摆动。如果达到了上述要求，则说明表头在平衡和阻尼方面达到了标准。

2.数字万用表结构及使用

数字万用表是利用模拟/数字转换原理，将被测量的模拟电量参数转换成数字电量参数，并以数字形式显示的一种仪表。它具有比机械式万用表的精度高、速度快、输入阻抗高、对电路的影响小、读数方便准确等优点，其外形如图2-13所示。

（1）数字万用表的使用

首先打开电源，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V· Ω”插孔。

①电阻测量。将转换开关调节到Ω挡，将表笔测量端接于电阻两端，即可显示相应指示值，如显示最大值“1”（溢出符号）时必须向高电阻值的挡位调整，直到显示有效值为止。

为了保证测量的准确性，在路测量电阻时，最好断开电阻的一端，以免测量电阻时会在电路中形成回路，影响测量结果。

注意：不允许在通电的情况下进行在线测量，测量前必须先切断电源，并将大容量电容放电。

②“DCV”——直流电压测量。表笔必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位指示值的1/3～2/3为止，此时的指示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁用小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。

③“ACV”——交流电压测量。表笔必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位指示值的1/3～2/3为止，此时的指示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以低电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。

④二极管测量。将转换开关调至二极管挡位，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，即可测量出正向压降值。

⑤ 晶体管电流放大系数 hFE的测量。将转换开关调至 hFE挡，根据被测晶体管选择“PNP”或“NPN”位置，将晶体管正确地插入测试插座即可测量到晶体管的hFE值。

⑥ 开路检测。将转换开关调至有蜂鸣器符号的挡位，表笔测试端可靠的接触测试点，若两者低于20±10Ω，蜂鸣器就会响，表示该电路是通的，否则表示该电路不通。

注意：不允许在被测量电路通电的情况下进行检测。

⑦“DCA”——直流电流测量。200mA时红表笔插入“mA”插孔，表笔测试端必须与测试点可靠接触（串联测量）。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量，直到该挡位指示值的1/3～2/3为止，此时的指示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以低电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整转换开关。

⑧“ACA”——交流电流测量。200mA时红表笔插入“mA”插孔，表笔测试端必须与测试点可靠接触（串联测量）。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量，直到该挡位指示值的1/3～2/3为止，此时的指示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以低电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整转换开关。

（2）数字万用表常见故障与检修

① 仪表无显示。首先检查电池电压是否正常（一般用的是9V电池，新的也要测量）。其次检查熔丝是否正常，若不正常，予以更换；检查稳压块是否正常，若不正常，予以更换；限流电阻是否开路，若开路，予以更换。再检查电路板上的电路是否有腐蚀或短路、断路现象（特别是主电源电路线），若有，则应清洗电路板，并及时做好干燥和焊接工作；如果一切正常，测量显示集成块的电源输入引脚，测试电压是否正常，若正常，则该集成块损坏，必须更换该集成块；若不正常，则检查有没有其他短路点，若有，则要及时处理好；若没有或处理好后还不正常，那么该集成块已经内部短路，必须更换。

② 电阻挡无法测量。首先从外观上检查电路板，在电阻挡回路中有没有连接电阻烧坏，若有，则必须立即更换；若没有，则要对每一个连接元器件进行测量，有坏的及时更换；若外围都正常，则测量集成块是否损坏，若损坏则必须更换。

③电压挡在测量高压时指示值不准，或测量稍长时间指示值不准甚至不稳定。此类故障大多是由于某一个或几个元器件工作功率不足引起的。若在停止测量的几秒内，检查时会发现这些元器件发烫，这是由于功率不足而产生了热效应所造成的，同时使元器件变值（集成块也是如此），必须更换该元器件（或集成电路）。

④ 电流挡无法测量。多数是由于操作不当引起的，检查限流电阻和分压电阻是否烧坏，若烧坏，应予以更换；检查到放大器的连线是否损坏，若损坏，则应重新连接好；若不正常，则更换放大器。

⑤指示值不稳，有跳字现象。检查整体电路板是否受潮或有漏电现象，若有，则必须清洗电路板并做好干燥处理；输入回路中有无接触不良或虚焊现象（包括测试笔），若有，则必须重新焊接；检查有无电阻变质或刚测试后有无元器件发生非正常的烫手现象，这种现象是由于其功率降低引起的，若有此现象，则应更换该元器件。

⑥指示值不准。这种现象主要是由通路中的电阻值或电容失效引起的，应更换该电容或电阻；检查该通路中的电阻值（包括热反应中的电阻值），若电阻值变值或热反应变值，则应更换该电阻；检查A/D转换器的基准电压回路中的电阻、电容是否损坏，若损坏，则予以更换。

2.2.2 绝缘电阻表

绝缘电阻表一般用于测量高阻值电容器、各种电气设备布线的绝缘电阻、电线的绝缘电阻和电动机绕组的绝缘电阻。

绝缘电阻表有指针式绝缘电阻表和数字式绝缘电阻表两种。在此仅介绍常见的指针式绝缘电阻表。指针式绝缘电阻表在使用时必须摇动手把，所以又叫摇表，绝缘电阻表又叫绝缘电阻测定器。表盘上采用对数刻度，读数单位是兆欧，是一种测量高电阻的仪表。绝缘电阻表以其测试时所产生的直流电压高低和绝缘电阻测量范围大小来分类。常用的绝缘电阻表有两种，5050（ZC-3）型，直流电压为500V，测量范围是0～500MΩ；1010（ZC11-4）型，直流电压为1100V，测量范围是0～1000MΩ。选用绝缘电阻表时要依工作电压来选择，如500V以下的电气设备应选用500V的绝缘电阻表。

1.绝缘电阻表的结构和工作原理

指针式绝缘电阻表由磁电式比率计和一个手摇直流发电机组成。磁电式比率计是一种特殊形式的磁电式电表，结构如图2-14（b）所示。它有两个转动线圈，但没有游丝，电流由柔软的金属线引进线圈。这两个线圈互成一定的角度，装在一个有缺口的圆柱形铁芯外面，并且与指针一起固定在同一轴上，组成了可动的部分。固定部分由永久磁铁和有缺口的圆柱铁芯组成，磁铁的一个极与铁芯之间间隙不均匀。

绝缘电阻表的电气原理如图2-14（c）所示，虚线框内为表内电路，被测电阻R接在绝缘电阻表“线”和“地”端钮上。手摇发电机是带动导线旋转，切割磁铁磁力线，产生稳定的、其值不因手摇速度不均匀而发生变化的高压直流电。手摇发电机发出的电流在P点分为两路：电流I2经过附加电阻R2串和一个线圈（线圈电阻值为R2）；电流I1经过被测电阻（阻值为R）和另一个线圈（线圈电阻值为R1）。如果发电机端电压为U，则有I1=U/R+R1；I2=U/R2串+R2。可见电流I1的大小与被测电阻值R有关，而I2与R无关。

两个通电线圈与气隙中的磁通相互作用产生电磁力，由于两个线圈绕的方向相反。所以产生的两个力矩的方向相反。M1与被测电阻大小有关，是转动力矩，M2是反作用力矩。由于气隙不匀，气隙间磁场分布也不匀，因此M1和M2的大小不仅与流过线圈的电流有关，还与线圈所在的位置有关。随着偏转角度的不同，线圈中虽然电流相同，但转矩并不相同。如果I1和I2保持一定，随偏转角度β的增大，气隙减小，磁场增强，M1和M2也相应增大，但M1增加得慢，M2增加得快。到一定角度时，M1=M2，指针稳定不动。如果被测绝缘电阻值R变小，I1增大，M1也增大，指针要偏转一个更大的角度才能使M1和M2平衡。当绝缘电阻表两端钮断开时，被测电阻值R=∞，I1=0，I2≠0，则线圈在M2的作用下转到铁芯缺口处，此处磁场为零，M2也变为零，线圈停在β=0的位置，对应标尺上的“∞”。就这样，根据被测绝缘电阻值R的大小而引起M1大小的变化，指针有不同的偏转。根据被测绝缘电阻值R与指针偏转角β之间的函数关系，可以在仪表盘上直接标示出绝缘电阻数值。

由于绝缘电阻表内没有游丝，不转动手柄时，指针可以随意停在表盘的任意位置，这时的读数是没有意义的。因此，必须在转动手柄时读取数据。

2.绝缘电阻表的使用方法

使用绝缘电阻表测量绝缘电阻时，必须先切断电源，然后用绝缘良好的单股线把两表线（或端钮）连接起来，进行开路试验和短路试验。在两个测量表线开路时摇动手柄，指针应指向无穷大；如果把两个测量表线迅速短路一下，指针应摆向零线。如果不是这样，则说明表线连接不良或仪表内部有故障，应排除故障后再测量。

测量绝缘电阻时，要把被测电气设置上的有关开关接通，使其上所有电气元器件都与绝缘电阻表连接。如果有的电气元器件或局部电路不与绝缘电阻表相通，则这个电气元器件或局部电路就没被测量到。绝缘电阻表有3个接线柱，即接地柱E、电路柱L、保护环柱G。其接线方法依被测对象而定。测量设备对地绝缘时，被测电路接于L柱上，将接地柱E接于地线上。测量电动机与电气设备对外壳的绝缘时，将绕组引线接于L柱上，外壳接于E柱上。测量电动机的相间绝缘时，L柱和E柱分别接于被测的两相绕组引线上。测量电缆芯线的绝缘电阻时，将芯线接于L柱上，电缆外皮接于E柱上，绝缘包扎物接于G柱上。

读数时，绝缘电阻表手把的摇动速度为120r/min左右。

注意，由于绝缘材料的漏电或击穿，往往在加上较高的工作电压时才能表现出来，所以一般不能用万用表的电阻挡来测量绝缘电阻。

3.绝缘电阻表使用注意事项

① 绝缘电阻表接线柱与被测物体间的测量导线，不能使用双股并行导线或胶合导线，应使用绝缘良好的导线。

②绝缘电阻表的量程要与被测绝缘电阻值相适应，绝缘电阻表的电压值要接近或略大于被测设备的额定电压。

③ 用绝缘电阻表测量设备的绝缘电阻时，必须先切断电源。对于有较大容量的电容器，必须先放电后再测。

④ 测量绝缘电阻时，应使绝缘电阻表手把的摇动速度在120r/min左右，一般以绝缘电阻表摇动一分钟时测出的读数为准，读数时要继续摇动手柄。

⑤由于绝缘电阻表输出端钮上有直流高压，所以使用时应注意安全，不要用手触及端钮。要在摇动手把，发电机发电状态下断开测量导线，以防电气设备储存的电能对表放电。

⑥测量中若指针指示到零应立即停止摇动，如果继续摇动手柄，则有可能损坏绝缘电阻表。

2.2.3 钳形表

钳形表又称电流表，主要用来在不断开电路的情况下测量交、直流电流。有的钳形电流表还可以测交流电压。

1.钳形表的分类

钳形表分为磁电式和电磁式两类。前者可测交流电流和交流电压，常用的有T301型和T302型。后者可测交流电流和直流电流，常用的有MG20型和MG21型。

如图2-15所示为钳形表外形图，其工作原理如图2-16所示。钳形表是根据电流互感器原理制成的。

2.钳形表的使用方法和注意事项

①在进行测量时，按动手柄，钳口张开，将被测载流导线置于钳口中间，然后松开手柄，使铁芯闭合，表头就有指示了。

② 使用时应先估计被测电流和电压的大小，选择合适的量程，若被测电流大小未知，可拨到较大的量程，然后再根据被测电流和电压大小逐渐减小量程，使读数超过刻度的1/2，以便得到较准确的读数。

③ 为使读数准确，钳口两个面应保证很好的接合，如有杂物，可将钳口重新开合一次；如果开合时有声音存在，检查结合面上是否有污垢，可用溶剂擦干净。

④测量低压熔断器或低压母线电流时，应将临近的各相用绝缘板隔离，以防钳口张开时可能引起的相间短路。

⑤ 测量交流电流、电压时应分别进行，不能同时测量。

⑥ 不能用于高压带电测量。

⑦测量完毕后，一定要把调节开关放在最大量程位置，以免下次使用时由于未经量程选择而造成仪表损坏。

⑧ 为了测量小于5A以下的电流时能得到较准确的读数，在条件允许时，可把导线多绕几圈放在钳口中进行测量，但实际电流取值应为读数除以放进钳口内的导线匝数。

3.钳形表在几种特殊情况下的应用

①测量绕线转子异步电动机转子电流时，应选择电磁式钳形表，不能选用磁电式钳形表，主要是因为转子电流频率很低，仅有2～3Hz。

②用钳形表测量三相平衡负载电流时，钳口中放入两相导线时的指示值与放入一相导线时的指示值相同。

三相同时放入钳口中，指示值为0，即。

当钳口中放入一相正接导线和一相反接导线时，表的指示值为㊣3I1。

2.2.4 转速表

电工常用转速表有两种，一种为离心式手持转速表，另一种为光电数字显示转速表，主要用于测量电动机转速或线速度，如图2-17所示。

2.3 电工常用材料

2.3.1 常用导电材料

导电材料大部分是金属，其特点是导电性好，有一定的机械强度，不易氧化和腐蚀，容易加工焊接。

（1）铜

铜导电性好，有足够的机械强度，并且不易腐蚀，被广泛用于制造变压器、电动机和各种电器线圈。

铜根据材料的软硬程度，分为硬铜和软铜两种。在产品型号中，铜线的标志是“T”，“TV”表示硬铜，“TR”表示软铜。

（2）铝

铝导线的导电系数虽比铜大，但它密度小，同样长度的两根导线，若要求它们的电阻值一样，铝导线的截面积比铜导线的截面积大1.68倍。

铝资源丰富，价格便宜，是铜材料最好的代用品，但铝导线焊接比较困难。铝也分为硬铝和软铝两种。

电动机、变压器线圈中的大部分是软铝。产品型号中，铝线的标志是“L”，“LV”表示硬铝，“LR”表示软铝。

（3）电线电缆

电线电缆品种很多，按照它们的性能、结构、制造工艺及使用特点分为裸线、电磁线、绝缘线电缆和通信电缆4种。

①裸线：这种产品只有导体部分，没有绝缘和护层结构。分为圆单线、软接线、型线和硬绞线4种，修理电动机经常用到的是软接线和型线。

② 电磁线：应用于电动机及电工仪表中，作为绕组或元器件的绝缘导线。

常用的电磁线为漆包线和绕包线。

2.3.2 电热材料

电热材料是用来制造各种电阻加热设备中发热元器件的，它作为电阻接到电路中，把电能变为热能，使加热设备的温度升高。

常用的电热材料为镍铬合金和铁铬铝合金。

① 镍铬合金：其特点是电阻系数高，加工性能好，高温时机械强度较弱，用后不变脆，适用于移动设备上。

② 铁铬铝合金：其特点是抗氧化性比镍铬合金好，价格便宜，但高温时机械强度较差，用后会变脆，适用于固定设备上。

2.3.3 保护材料

电工常用保护材料为熔丝又称保险丝，常用的是铝锡合金线。合理选择熔丝，对安全可靠运行关系很大。现简单介绍如下：

（1）照明及电热设备电路

① 装在电路上的总熔丝额定及电流，等于电度表等电流的0.9～1倍。

② 装在支线上的熔丝额定电流，等于支线上所有电气设备额定电流总和的1～1.1倍。

（2）交流电动机电路

① 单台交流电动机电路上的熔丝额定电流，等于该电动机额定电流的1.5～2.5倍。

②多台交流电动机电路的总熔丝额定电流，等于电路上功率最大一台电动机额定电流的1.5～2.5倍，再加上其他电动机额定电流的总和。

（3）交流电焊机电路

① 电源电压是220V，熔丝的额定电流等于电焊机功率（kW）数值的6倍。

② 电源电压为380V，熔丝的额定电流等于电焊机功率（kW）数值的4倍。

2.3.4 常用绝缘材料

由电阻系数大于109Ω· cm的物质所构成的材料在电工技术上叫做绝缘材料。在修理电动机和电气设备时必须合理地选用。

1.固体绝缘材料的主要性能指标

固体绝缘材料的主要性能指标有以下几项：

① 击穿强度。

② 绝缘电阻。

③ 耐热性。

④ 黏度、固体含量、酸值、干燥时间及胶化时间。

⑤ 机械强度。

⑥ 绝缘材料的分类和名称。

绝缘材料耐热性见表2-1。

固体绝缘材料的分类及名称见表2-2。

2.绝缘漆

（1）浸渍漆

浸渍漆主要用来浸渍电动机、电气设备的线圈和绝缘漆零部件，以填充其间膜和微孔，提高它们的电气及力学性能。

（2）覆盖漆

覆盖漆分清漆和瓷漆两种，用于涂覆及浸渍处理后的线圈和绝缘零部件，形成复合的漆膜，作为绝缘保护层。

（3）硅钢片漆

硅钢片漆用来覆盖硅钢片表面，降低铁芯的涡流损耗，增强防锈及耐腐蚀的能力。

2.3.5 常用磁性材料

各种物质在外界磁场的作用下，都会呈现出不同的磁性，根据磁性材料和特性分为软磁材料和硬磁材料（又称永磁材料）两大类。

（1）软磁材料

软磁材料的主要特点是磁导率高，剩磁弱。这类材料在软弱的外界磁场作用下就能产生较强的磁感应强度，而且随着外界磁场的增强，将很快达到磁饱和状态。当去掉外界磁场后，它的磁性也基本消失。

（2）硬磁材料

硬磁材料的主要特点是剩磁强。这类材料在外界磁场的作用下，不容易产生较软弱的磁场强度，但当其达到磁饱和后，即使去掉外界磁场，还能在较长时间内保持较强的磁性。