4.2 常见的几种电工指示仪表

1.MF30指针式万用表

图4-2所示为MF30指针式万用表。其注意点如下所示：

1）使用万用表之前，必须熟悉量程选择开关的作用。明确要测量什么以及怎样去测量，然后将量程选择开关拨在需要测试挡的位置。切不可弄错挡位。例如测量电压时误将选择开关拨在电流或电阻挡时，容易把表头烧坏。

2）使用前观察一下表针是否指在零位。如果不指零位，可调节表头上机械调零螺钉，使表针回零（一般不必每次都调）。红表笔要插入正极插口，黑表笔要插入负极插口。

a）MF30指针式万用表 b）表头 c）内部电路 d）干电池的电压测法

电压的测量将量程选择开关的尖头对准标有V的五挡范围内。若是测交流电压则应指向V处。依此类推，如果要改测电阻，开关应指向挡范围。测电流应指向mA或μA。

例A： 为测干电池的电压，如图4-2d所示。测量电压时，要把电表并联在被测电路上。根据被测电路的大约数值，选择一个合适的量程位置。干电池每节最大值为1.5V，所以可放在5V量程挡。这时在面板上表针满刻度读数的500应作5来读数。即缩小100倍。如果表针指在300刻度处，则读为3V。注意量程开关尖头所指数值即为表头上表针满刻度读数的对应值，读表时只要据此折算，即可读出实值。除了电阻挡外，量程开关所有挡均按此方法读测量结果。在实际测量中，遇到不能确定被测电压的大约数值时，可以把开关先拨到最大量程挡，再逐挡减小量程到合适的位置。测量直流电压时应注意正、负极性，若表笔接反了，表针会反打。如果不知道电路正负极性，可以把万用表量程放在最大挡，在被测电路上很快试一下，看表针怎么偏转，就可以判断出正、负极性。

例B： 测220V交流电。把量程开关拨到交流500V挡。这时满刻度为500V，读数按照刻度1：1来读。将两表笔插入供电插座内，表针所指刻度处即为测得的电压值。测量交流电压时，表笔没有正负之分。

2.电动式功率表

（1）电动式功率表的结构及工作原理

电动式功率表的结构如图4-3所示。它的固定部分是由两个平行对称的固定线圈1组成，这两个线圈可以彼此串联或并联连接，从而可得到不同的量限。可动部分主要有转轴和装在轴上的可动线圈（简称动圈）2、指针3、空气阻尼器4、产生反抗力矩和将电流引入动圈的游线5组成。电动式功率表的接线如图4-4所示，图中固定线圈串联在被测电路中，流过的电流就是负载电流，因此，这个线圈称为电流线圈。可动线圈在表内串联一个电阻值很大的电阻R后与负载电流并联，流过线圈的电流与负载的电压成正比，而巨差不多与其相同，因而这个线圈称为电压线圈。固定线圈产生的磁场与负载电流成正比，该磁场与可动线圈中的电流相互作用，使动圈产生一力矩，并带动指针转动。在任一瞬间，转动力矩的大小总是与负载电流以及电压瞬时值的乘积成正比，但由于转动部分有机械惯性存在，因此偏转角决定于力矩的平均值，也就是电路的平均功率，即有功功率。

1—固定线圈 2—可动线圈 3—指针 4—空气阻尼器 5—游线

由于电动式功率表是单向偏转，偏转方向与电流线圈和电压线圈中的电流方向有关。为了使指针不反向偏转，通常把两个线圈的始端都标有“*”或“士”符号，习惯上称之为“同名端”或“同极性端”，接线时必须将有相同符号的端钮接在同一根电源线上。当弄不清电源线在负载哪一边时，针指可能反转，这时只需将电压线圈端钮的接线对调一下，或将装在电压线圈中改换极性的开关转换一下即可。

图4-4a和图4-4b所示的两种接线方式，都包含功率表本身的一部分损耗。在图4-4a的电流线圈中流过的电流显然是负载电流，但电压线圈两端电压却等于负载电压加上电流线圈的电压降，即在功率表的读数中多出了电流线圈的损耗。因此，这种接法比较适用于负载电阻远大于电流线圈电阻（即电流小、电压高、功率小的负载）的测量。如在荧光灯实验中镇流器功率的测量，其电流线圈的损耗就要比负载的功率小得多，功率表的读数就基本上等于负载功率。在图4-4b中，电压线圈上的电压虽然等于负载电压，但电流线圈中的电流却等于负载电流加上电压线圈的电流，即功率表的读数中多出了电压线圈的损耗。因此，这种接法比较适用于负载电阻远小于电压线圈电阻及大电流、大功率负载的测量。

使用功率表时，不仅要求被测功率数值在仪表量程内，而巨要求被测电路的电压和电流值也不超过仪表电压线圈和电流线圈的额定量限值，否则会烧坏仪表的线圈。因此，选择功率表量程，就是选择其电压和电流的量程。

（2）功率表的读数

图3-5所示的功率表的电压和电流一般是多量程的，选用了不同的电压和电流量程以后，每个刻度将会代表不同的功率值，若实验室所设计的荧光灯电路实验的功率表电流量限为0.5~1A，电流量程换接片按图4-5中实线的接法，即为功率表的两个电流线圈串联，其量限为0.5A；如换接片按虚线连接，即功率表两个电流线圈并联，量限为1A。表盘上的刻度为150格。

如功率表电压量限选300V，电流量限选1A时，我们用这种额定功率因数为1的功率表去测量，则 ，即实数的格数乘以2才为实际被测功率值。

1—电压接线端子 2—电流接线端子 3—标度盘 4—指针零位调整器 5—转换功率正负的旋钮

如电压量程选用300V，电流量程选0.5A，则 ，即实数的格数乘1为被测功率数值。所以功率表实际测量的功率P应满足于下面的换算公式：

（3）两种功率表的使用说明

1）D26型功率表：D26型功率表是一种电动系可携式仪表，其外形如图4-6所示，可测量直流及交流（50Hz）电路中电流、电压和有功功率。

该表准确度等级为0.5级，额定功率因数cosφ＝1。基本技术特性见表4-5、表4-6。

D26型功率表的使用注意事项如下：

①仪表使用时应放置水平位置，尽可能远离强电流导线和强磁性物质，以免增加仪表误差。

②仪表指针如不在零位上，可利用表盖上的零调器将指针调至零位上。

③根据所需测量范围按图4-4将仪表接入线路，在通电前必须对线路中的电流或电压大小有所估计，避免过高超载，以免仪表遭到损坏。

④瓦特表测量时如遇仪表指针反方向偏转时，应改变换向开关的极性。可使指针正方向偏转，切忌互换电压接线，以免使仪表产生附加误差。

D26型功率表的指示值按下式计算：

P ＝ Ca （W）

式中， P 为功率（W）； C 为仪表常数，即每小格所代表的瓦特数，见表4-7； a 为仪表偏转时指示格数。

2）D34-W型低功率因数功率表

D34-W型低功率因数功率表的外形如图4-7所示，主要用于直流电路中测量小功率或交流50Hz电路中测量功率。

该表准确度等级为0.5级，额定功率因数cos φ ＝0.2。基本技术特性如下：

①仪表串联电路的额定电流为双量限，供应下列五种规格：

0.25~0.5A；0.5~1A；1~2A；2.5~5A；5~10A。

②仪表并联电路的额定电压为三量程，供应下列各种规格：

25/50/100V；50/100/200V；75/150/300V；150/300/600V。

表4-8和表4-9分别是仪表串联电流电路的直流电阻值、仪表并联电压电路电流为30mA时各量限的直流电阻。

D34-W型功率表的使用注意事项如下：

①使用时仪表应放置水平，并尽可能远离强电流导线或强磁场地点，以免使仪表产生附加误差。

②仪表指针如不在零位时，可利用表盖上零位调整器迸行调整。

③测量时如遇仪表指针反方向偏转时，应改变换向开关之极性，即可使指针顺方向偏转。切忌互换电压接线，以免使仪表产生误差。

仪表的指示值可按下式计算：

P ＝ Ca （W）

式中， P 为功率（W）； C 为仪表常数，即每格所代表的瓦特数，见表4-10； a 为仪表偏转后指示格数。