電工測試儀表的合理選用

葉勁松

(淮陰抽水站管理所，江蘇 淮陰 223200)

電工測試儀表的合理選用

葉勁松

(淮陰抽水站管理所，江蘇 淮陰 223200)

文章以試驗電流的性質，試驗電路的儀表占入影響，被測量要求方面進行探討，分析了常見電工測試儀表的特點及其測量準確性與量程、等級之間的關系，提出了試驗測量中儀表選用的一般原則和減小測量誤差的方法，對電工正確使用和保護電工測試儀表，有著很好的指導作用。

電工儀表；特點；準確度；試驗；測量

眾所周知，儀表的差異性決定了其功能的差異性。在進行實際應用過程中，對于機器儀表的選擇應當堅持具體問題具體分析。只有在對被測線路全面了解的前提下，統籌其他相關因素，最終才能確保選擇儀器儀表的科學性。這對于提高數據的準確性具有重要的影響。

1 按電源及測量對象選擇儀表類型

首先要判斷試驗所采用的電源類型，區分直流還是交流電源。如果采用后者，需要分析其頻率，根據分析的結果選擇最為恰當的儀表類型[1]。

根據上文的敘述可知，要做好儀表的選擇，需要具備2個方面的知識與能力：

1)對待測對象有所了解。

2)對電測量儀表性能有所掌握。

待測對象為音頻電壓時，應當優先選擇電子電壓表；如果待測對象為工頻電流，則優先選擇交流電流表。電測量表的選擇不僅受到待測對象的影響，還受到待測對象性能的影響。待測的對象是電機勵磁回路的整流電流，應當選擇磁電系儀表。

當待測對象為有電磁式繼電器的電路整流電流時，這時候應當選擇電動系儀表。因為不同的電測量表的測量結果存在較大的差異性[2]。

應用范圍直流電流表，因可把不同的電量，非電量變為直流電壓。應用廣泛配電盤式交流電表，實驗室用交流電表，可測非正弦交流有效值主要作功率表，實驗室直流電表可測非正弦交流有效值作萬用表電子儀器表頭實驗室電壓表。

通過分析電力工程所得的數據誤差產生的原因，最為主要的影響因素為電測量表的誤選，當選擇的電測量表和實際實驗的需要格格不入時，那么誤差是不可避免的。比如，當選擇使用電磁系儀表時，在理論上不管是直流還是交流的測試環境都可以使用，但是我們知道如果用其測量恒定直流或者頻率較高的交流設備數據時，那么測量結果的誤差是非常驚人的，這是由于鐵磁物質發生磁滯現象引起的。表2是1T1—A型電磁系儀表在作交流電流和直流電流測量時的數據及誤差對照，根據該表的數據可知，測量數據最大誤差達到了-2.85，這顯然不符合實際工作的標準，獲取的數據沒有任何的價值。

當然，在測驗物體的接地電阻時，要選擇專用的接地表。對于絕緣電阻的測量也是如此，如果錯誤的選擇常規的電阻表，誤差將遠遠超過標準。

2 按試驗電路選用功耗較小的儀表

任何的儀器儀表本身都包含一定的內阻，正是由于該電阻的存在，一旦電測量表被用于試驗獲取數據中，就會分擔部分電壓。因此，在選擇電測量表時，還要考慮待測對象和電測量表電阻之間的差異性，只有當二者的電阻之差超過一百倍以上時，才符合測量的要求。如果缺少相關的測量儀表，應當巧妙地使用現有的儀表，并對其進行改裝，從而滿足實際的需要。

例如，如測量一個電阻很大的設備，可以使用毫安表和已知電阻串聯。測量較小的電阻，要使用毫伏表和電阻并聯。改裝成新的儀器儀表在進行測量時將大大減小誤差。

3 按被測參量要求選擇儀表的準確度等級和量程

1)儀表的誤差、準確度等級及量程和測量數據準確度之間關系。不可否認的是，不管使用何種儀表，在測量時測量值和理論值都會存在一定的誤差，這種誤差是由于儀表結構影響的，不可以被消除，稱之為絕對誤差。在實際使用儀表的過程中，應當嚴格按照使用說明進行使用，并將測量的結果誤差和基準值相除，從而得到該儀表的準確程度r。

所謂測量數據的準確度，表示測量值和理論值之差再比上理論值。所以，當選擇的儀表量程是Am，準確度為r當用其測量一個參量A時，那么可能出現的最大誤差為Am/A。根據上文敘述的公式可知，如果想最大程度上提高儀表的準確性，必須要減小r·Am。在實際測量過程中，應當根據待測對象的性質來合理的選擇最佳的儀表，從而減小誤差。比如待測對象的電壓是12V，如果采用量程為150V0.5級的電壓表測量時,那么數據的準確性計算如下所示。

由于：Am=150V K=0.5r=K/100=0.005

所以準確度為:Am·r/12=0.75/12=6.25%

如果使用量程為15V2.5級的電壓表進行相同的測量時,其測量數據準確度為:

15·0.025/12=0.375/12=3.125%

通過對比分析可知，使用第二種電壓表能夠大大的降低誤差，提高數據的準確性。

2)準確度等級和量程的選擇。當前，在開關盤面表和進行通常的測量時，2.0～2.5級表使用頻率最高，但是進行實驗時，0.5級或1,0級儀表使用最為廣泛。

其實，對于測量結果準確性的影響因素來自多個方面。使用儀表的量程和準確度都可以影響最終的測量結果。在一般的情況下，要確保測量的數據超過整個量程的一半，如果是刻度不均勻的儀表，那么要保證被測值超過量程的2/3.當對于待測的對象數據大小不了解時，可以通過估算或者理論計算求得。當估算時，要首先選用量程較大的儀表，然后逐漸縮小范圍，尋找最佳的測量儀表。

[1]張麗娜，都麗杰.漏電保護開關在斷路器中的使用及常見故障問題淺析[J].科技信息，2008(35)：107,137.

[2]唐德東,黃尚廉,陳偉民等.基于磁彈效應的鋼纜索索力測量中勵磁磁路研究[J].儀器儀表學報,2012,27(12):1695-1699.

1007-7596(2014)01-0222-02

2013-12-12

葉勁松(1981-)，男，江蘇淮安人，高級工程師。

TM973

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