第3章　家装电工常用测量仪表

在家装工作中常常要用到一些电气测量仪表，如万用表、钳形电流表、兆欧表等。这些仪表在安装、维修时是必不可少的，正确掌握、应用、保养好这些仪表，对家装工作有很大帮助。

3.1　指针式万用表

指针式万用表是家装电工必备的测量工具。指针式万用表可用来测量电阻、直流电流、交流电流、直流电压、交流电压等。功能较多的指针式万用表，还能测电感、电容、三极管放大倍数β等。

3.1.1　工作原理

指针式万用表是利用磁电式测量机构（表头）和测量线路通过转换开关来实现各种测量的，常用指针式万用表外形如图3-1所示。指针式万用表的表头是指针式万用表的核心，它是一块高灵敏度磁电式电流表，一般只能通过几微安到几百微安的电流，达到满刻度偏转。满刻度电流越小，表头灵敏度越高。指针式万用表都有一个或两个转换开关以实现多种测量功能，通过开关换接指针式万用表内部线路，来达到降压、分流等目的，以测量不同的电学物理量。指针式万用表的测量原理如图3-2所示。

3.1.2　使用前的准备工作

① 使用前的检查和调整。检查红色和黑色测试棒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，如不指在零位线时，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时去测量电压，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。指针式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，如图3-3所示。

3.1.3　测量电阻

① 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。

② 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。

③ 测量以前，先进行“调零”。如图3-4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，均应重新调零。

④ 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，如图3-5所示。

⑤ 将读数乘以电阻量程开关所指倍率，即为被测电阻的阻值。

⑥ 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，长期消耗电量。

3.1.4　测量交流电压

① 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。

② 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，并将红表笔改插入“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接触，以防止测量中突然脱出后触及人体，使人触电。

③ 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。

④ 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3-6所示。

3.1.5　测量直流电压

① 将红表笔插在“＋”插孔，去测电路正极；将黑表笔插在“﹡”插孔，去测电路负极。

② 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。

③ 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。

3.1.6　测量直流电流

① 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。

② 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3-7所示。

③ 测量完毕后，应将选择量程开关转到电压最大挡上去。

3.1.7　常见故障及检修方法

指针式万用表的常见故障及检修方法见表3-1。

3.2　数字万用表

数字万用表是家电维修常用仪表，数字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，受到家电维修者的普遍欢迎。图3-8是DT-830型数字万用表的外形。

数字万用表的使用方法如下。

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，黑表笔接入“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，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3-9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、20k、200k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，反向测量时为溢出“1.”。若正反测量均显示“0.000”，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“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3-10所示。

3.3　钳形电流表

用万用表测量线路中的电流，需断开电路将万用表串联在线路中，而万用表一般只能测量较小的电流。钳形电流表则可在不断开电源的情况下，直接测量线路中的大电流。图3-11是钳形电流表外形。

3.3.1　使用注意事项

① 在使用钳形电流表时，要正确选择钳形电流表的挡位位置，如图3-12所示。测量前，根据负载的大小粗估一下电流数值，然后从大挡往小挡切换，换挡时被测导线要置于钳形电流表的卡口之外。

② 检查表针在不测量电流时是否指向零位，若未指零，应用小螺丝刀调整表头上的调零螺钉使表针指向零位，以提高读数准确度。

③ 测量电动机电流时，扳开钳口活动衔铁，将电动机的一根电源线放在钳口中央位置，如图3-13所示，测量电动机电源三相中的L1相，然后松手使钳口密合好。如果钳口接触不好，应检查是否弹簧损坏或有脏污，如有污垢，用干布清除后再测量。

④ 在使用钳形电流表时要尽量远离强磁场（如通电的自耦调压器、磁铁等），以减小磁场对钳形电流表的影响。

⑤ 测量较小的电流时，如果钳形电流表量程较大，可将被测导线在钳形电流表口内绕几圈，然后再读数。线路中实际的电流值应为仪表读数除以导线在钳形电流表上绕的匝数。

3.3.2　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3-2。

3.4　兆欧表

兆欧表俗称摇表、绝缘摇表或麦格表，如图3-14所示。兆欧表主要用来测量电气设备的绝缘电阻，如电动机、电气线路的绝缘电阻，判断设备或线路有无漏电、绝缘损坏或短路现象。

兆欧表的主要组成部分是一个磁电式流比计和一个作为测量电源的手摇高压直流发电机。兆欧表的线路如图3-15所示。

兆欧表的工作原理如图3-16所示。与兆欧表表针相连的有两个线圈，一个同表内的附加电阻Rf串联，另一个和被测的电阻R串联，然后一起接到手摇发电机上。当手摇动发电机时，两个线圈中同时有电流通过，在两个线圈上产生方向相反的转矩，表针就随着两个转矩的合成转矩的大小而偏转某一角度，这个偏转角度决定于两个电流的比值，附加电阻是不变的，所以电流值仅取决于待测电阻的大小。

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工作，因此，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。

3.4.1 使用注意事项

① 正确选择电压和测量范围。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以下的用电设备绝缘情况时，可选用250V兆欧表；测量50～380V的用电设备绝缘情况时，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。

② 选用兆欧表外接导线时，应选用单根的多股铜导线，不能用双股绝缘线，绝缘强度要在500V以上，否则会影响测量的精确度。

③ 测量电气设备绝缘电阻时，测量前必须先断开设备的电源并验明无电。如果是电容器或较长的电缆线路，应放电后再测量。

④ 使用兆欧表时必须远离强磁场，并且平放。摇动兆欧表时，切勿使表受振动。

⑤ 在测量前，兆欧表应先做一次开路试验，然后再做一次两表线直接接通试验。表针在开路试验中应指到“∞”（无穷大）处；而在两表线直接接通试验中表针能摆到“0”处，这表明兆欧表工作状态正常，可测电气设备。

⑥ 测量时应清洁被测电气设备表面，以免引起接触电阻大，测量结果不准。

⑦ 在测电容器的绝缘电阻时需注意，电容器的耐压必须大于兆欧表输出的电压值。测完电容后，应先取下兆欧表线再停止摇动摇把，以防止已充电的电容向兆欧表放电而损坏仪表。测完的电容要用电阻进行放电。

⑧ 用兆欧表进行测量时，还需注意摇表上“L”端子应与电气设备的带电体一端相连，而标有“E”的接地端子应接配电设备的外壳或接电动机外壳或地线，如图3-17所示。如果是测量电缆的绝缘电阻，除把兆欧表接地端接入电气设备接地之外，另一端接线路后，还需再将电缆芯之间的内层绝缘物接“保护环”，以消除因表面漏电而引起的读数误差，如图3-18所示。

⑨ 若遇天气潮湿或空气湿度较大时，应使用“保护环”以消除绝缘物表面泄流，使被测物绝缘电阻比实际值偏低。

⑩ 使用兆欧表测试完毕后，也应对电气设备进行一次放电。

使用兆欧表时要保持一定的转速，一般为120r/min，容许变动±20%，在1min后取一稳定读数。测量时不要用手触摸被测物及兆欧表接线柱，以防触电。

摇动兆欧表手柄，应先慢再逐渐加快，待调速器发生滑动后，应保持转速稳定不变。如果被测电气设备短路，表针摆动到“0”时，应停止摇动手柄，以免兆欧表过流发热烧坏。

兆欧表在不使用时应放于固定柜橱内，周围温度不宜太低或太高，切忌放于污秽、潮湿的地面上，并避免置于含侵蚀作用的气体附近，以免兆欧表的内部线圈、导流片等零件发生受潮、生锈和腐蚀等现象。

应尽量避免长期剧烈的振动，否则可能造成表头轴尖变秃或宝石破裂，影响指示。

禁止在雷电时或在邻近有带高压导体的设备时用兆欧表进行测量，只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电时才能进行测量。

3.4.2　常见故障及检修方法

兆欧表的常见故障及检修方法见表3-3。

3.5　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，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3-19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3-4。

（2）数字兆欧表的使用方法

① 将电源开关打开，显示器高位显示“1.”。

② 根据测量需要选择相应的量程（0.01～20.00MΩ、0.1～200.0MΩ、0～2000MΩ），并按下。

③ 根据测量需要选择相应的测试电压（250V、500V、1000V），并按下。

④ 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。

⑤ 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。

⑥ 压下测试按键“PUSH”（此时高压指示LED点亮）进行测试，当显示值稳定后即可读数，读值完毕后松开“PUSH”按键。

⑦ 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）数字兆欧表的使用注意事项

① 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，保障测试操作安全。

② 测试时，不允许手持测试端，以保证读数准确和人身安全。

③ 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。

④ 电池不足时，LCD显示器上有欠压符号“LOBAT”显示，应及时更换电池，长期存放时应取出电池，以免电池漏液损坏仪表。

⑤ 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。

⑥ 空载时，如有数字显示，属正常现象，不会影响测试。

⑦ 为保证测试安全和减少干扰，测试线采用硅橡胶材料，勿随意更换。

⑧ 仪表勿置于高温、潮湿处存放，以延长使用寿命。