电工测试仪表的合理选用

叶劲松

(淮阴抽水站管理所，江苏 淮阴 223200)

电工测试仪表的合理选用

叶劲松

(淮阴抽水站管理所，江苏 淮阴 223200)

文章以试验电流的性质，试验电路的仪表占入影响，被测量要求方面进行探讨，分析了常见电工测试仪表的特点及其测量准确性与量程、等级之间的关系，提出了试验测量中仪表选用的一般原则和减小测量误差的方法，对电工正确使用和保护电工测试仪表，有着很好的指导作用。

电工仪表；特点；准确度；试验；测量

众所周知，仪表的差异性决定了其功能的差异性。在进行实际应用过程中，对于机器仪表的选择应当坚持具体问题具体分析。只有在对被测线路全面了解的前提下，统筹其他相关因素，最终才能确保选择仪器仪表的科学性。这对于提高数据的准确性具有重要的影响。

1 按电源及测量对象选择仪表类型

首先要判断试验所采用的电源类型，区分直流还是交流电源。如果采用后者，需要分析其频率，根据分析的结果选择最为恰当的仪表类型[1]。

根据上文的叙述可知，要做好仪表的选择，需要具备2个方面的知识与能力：

1)对待测对象有所了解。

2)对电测量仪表性能有所掌握。

待测对象为音频电压时，应当优先选择电子电压表；如果待测对象为工频电流，则优先选择交流电流表。电测量表的选择不仅受到待测对象的影响，还受到待测对象性能的影响。待测的对象是电机励磁回路的整流电流，应当选择磁电系仪表。

当待测对象为有电磁式继电器的电路整流电流时，这时候应当选择电动系仪表。因为不同的电测量表的测量结果存在较大的差异性[2]。

应用范围直流电流表，因可把不同的电量，非电量变为直流电压。应用广泛配电盘式交流电表，实验室用交流电表，可测非正弦交流有效值主要作功率表，实验室直流电表可测非正弦交流有效值作万用表电子仪器表头实验室电压表。

通过分析电力工程所得的数据误差产生的原因，最为主要的影响因素为电测量表的误选，当选择的电测量表和实际实验的需要格格不入时，那么误差是不可避免的。比如，当选择使用电磁系仪表时，在理论上不管是直流还是交流的测试环境都可以使用，但是我们知道如果用其测量恒定直流或者频率较高的交流设备数据时，那么测量结果的误差是非常惊人的，这是由于铁磁物质发生磁滞现象引起的。表2是1T1—A型电磁系仪表在作交流电流和直流电流测量时的数据及误差对照，根据该表的数据可知，测量数据最大误差达到了-2.85，这显然不符合实际工作的标准，获取的数据没有任何的价值。

当然，在测验物体的接地电阻时，要选择专用的接地表。对于绝缘电阻的测量也是如此，如果错误的选择常规的电阻表，误差将远远超过标准。

2 按试验电路选用功耗较小的仪表

任何的仪器仪表本身都包含一定的内阻，正是由于该电阻的存在，一旦电测量表被用于试验获取数据中，就会分担部分电压。因此，在选择电测量表时，还要考虑待测对象和电测量表电阻之间的差异性，只有当二者的电阻之差超过一百倍以上时，才符合测量的要求。如果缺少相关的测量仪表，应当巧妙地使用现有的仪表，并对其进行改装，从而满足实际的需要。

例如，如测量一个电阻很大的设备，可以使用毫安表和已知电阻串联。测量较小的电阻，要使用毫伏表和电阻并联。改装成新的仪器仪表在进行测量时将大大减小误差。

3 按被测参量要求选择仪表的准确度等级和量程

1)仪表的误差、准确度等级及量程和测量数据准确度之间关系。不可否认的是，不管使用何种仪表，在测量时测量值和理论值都会存在一定的误差，这种误差是由于仪表结构影响的，不可以被消除，称之为绝对误差。在实际使用仪表的过程中，应当严格按照使用说明进行使用，并将测量的结果误差和基准值相除，从而得到该仪表的准确程度r。

所谓测量数据的准确度，表示测量值和理论值之差再比上理论值。所以，当选择的仪表量程是Am，准确度为r当用其测量一个参量A时，那么可能出现的最大误差为Am/A。根据上文叙述的公式可知，如果想最大程度上提高仪表的准确性，必须要减小r·Am。在实际测量过程中，应当根据待测对象的性质来合理的选择最佳的仪表，从而减小误差。比如待测对象的电压是12V，如果采用量程为150V0.5级的电压表测量时,那么数据的准确性计算如下所示。

由于：Am=150V K=0.5r=K/100=0.005

所以准确度为:Am·r/12=0.75/12=6.25%

如果使用量程为15V2.5级的电压表进行相同的测量时,其测量数据准确度为:

15·0.025/12=0.375/12=3.125%

通过对比分析可知，使用第二种电压表能够大大的降低误差，提高数据的准确性。

2)准确度等级和量程的选择。当前，在开关盘面表和进行通常的测量时，2.0～2.5级表使用频率最高，但是进行实验时，0.5级或1,0级仪表使用最为广泛。

其实，对于测量结果准确性的影响因素来自多个方面。使用仪表的量程和准确度都可以影响最终的测量结果。在一般的情况下，要确保测量的数据超过整个量程的一半，如果是刻度不均匀的仪表，那么要保证被测值超过量程的2/3.当对于待测的对象数据大小不了解时，可以通过估算或者理论计算求得。当估算时，要首先选用量程较大的仪表，然后逐渐缩小范围，寻找最佳的测量仪表。

[1]张丽娜，都丽杰.漏电保护开关在断路器中的使用及常见故障问题浅析[J].科技信息，2008(35)：107,137.

[2]唐德东,黄尚廉,陈伟民等.基于磁弹效应的钢缆索索力测量中励磁磁路研究[J].仪器仪表学报,2012,27(12):1695-1699.

1007-7596(2014)01-0222-02

2013-12-12

叶劲松(1981-)，男，江苏淮安人，高级工程师。

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