第一节 电工仪表基础知识

电工仪表是用来测量电压(U)、电流(I)、功率(P)、电阻(R)、电容(C)、电能(W)等电气参数的仪表。施工现场常用的电工仪表有万用表、钳形电流表、兆欧表、接地电阻表等。

电工测量的方法一般可分为直读法和比较法两类,直读法测量是通过指示仪表直接读取被测电量的值。比较法则常用在实验室及校正仪表时,精度较高。建筑工程上常用的一般为直读法。因此,本章仅对指示仪表进行介绍。

一、指示仪表的分类

建筑工程常用的电工测量仪表,大部分属于指示仪表。其规格品种繁多,可按不同的方法进行分类。

(1)按仪表的工作原理分类,主要有磁电式、电磁式、电动式、感应式、静电式、热电式、电子式等。

(2)按被测量对象,可分为电流表、电压表、功率表、兆欧表、电度表、功率因素表、频率表等。

(3)按仪表工作电流,可分为直流表、交流表、交直流两用表等。

(4)按使用方式,可分为开关板式表、可携式仪表等。

(5)按仪表的准确度,可分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七个等级。级别的数字愈小,准确度愈高,误差愈小。

各级仪表允许的基本误差,见表2-1。

表2-1 常用电工仪表准确度等级

通常,0.1、0.2级仪表作为标准表或用于精密测量,0.5、1.0级仪表用于实验室测量,1.5~5.0级的仪表用于一般工程测量。

二、指示仪表的型号

电工仪表的产品型号可以反映出仪表的用途、作用及原理。电工仪表的型号是按有关标准规定编制的。

1.开关板指示仪表的型号

开关板指示仪表的型号组成如图2-1所示。

图2-1 开关板指示仪表型号组成

(1)形状第一位代号按仪表面板形状最大尺寸编制。

(2)形状第二位代号按仪表外壳形状尺寸特征编制。

(3)系列代号按仪表工作原理类别编制,磁电式为C,电磁式为T,电动式为D,感应式为G,静电式为Q,电子式为Z,整流式为L。

(4)设计序号用数字表示。

(5)用途号为国际通用符号,V表示电压,A表示电流。

例如仪表的型号为44C2-A,其中44为形状代号,C为电磁式仪表,2为设计序号,A表示用于电流测量。

2.可携式仪表型号组成

可携式仪表型号组成如图2-2所示。

图2-2 可携式仪表型号组成

举例:

MF-500型万用表,M表示专用仪表,F表示万用表,500为设计序号。

T62-V型电工仪表,T为电磁式仪表,62为设计序号,V表示用于电压测量。

三、仪表的标志

通常,每一块电工仪表的面板上都标出各种符号,表示该仪表的使用条件、用途、结构、精确度等级正常工作状态、对使用环境的要求和所测电气参数的范围,为该仪表的选择和使用提供重要依据。根据国家标准,将电工仪表面板上常见符号列于表2-2和表2-3。

表2-2 常用电工仪表的标记符号

续表

续表

表2-3 测量单位符号

四、电工仪表的选择

电工仪表的选择是根据工作环境、经济指标和技术要求等恰当地选择仪表的类型、精度和量程,并选择正确的测量电路和测量方法,以达到要求的测量精确度。下面介绍仪表选择的主要内容。

1.仪表精确度的选择

仪表精确度等级的数字是指仪表本身在正常工作条件下的最大误差占满刻度的百分数。正常条件下,最大绝对误差是不变的,但在满刻度限度内,被测量的值越小,测量值中误差所占的比例越大。因此,为提高精确度,在选用表时,要使测量值在仪表满刻度的2/3以上。选择仪表的精确度必须从测量要求出发,根据实际需要来选择。

2.仪表类型的选择

(1)测量直流信号,一般可选用磁电式仪表,如果用磁电式仪表测量交流电流和电压,还需要加整流器。

(2)测量交流信号一般选用电动式或电磁式仪表。

(3)对于50Hz工频交流信号,电磁式和电动式仪表都可以使用。

3.仪表量程的选择

一般情况下,由于基本误差是以绝对误差与满量程之比的百分数取得的,因此对同一只仪表来说,在不同量程上,其相对误差是不同的。只有量程选择合理,仪表精确度才有意义,若量程选择不当,将会出现较大测量误差。为了充分利用仪表的精确度,被测量值一般应为仪表量程的70%以上。