電子實驗教學中確保安全合理應用儀器儀表的措施

李纮 張濤 李瑛

摘要：電子技術實驗教學中儀器儀表的使用時必備的技能之一，是能力培養的重要環節。本文對在指導學員正確使用儀器儀表保證人機安全，合理應用儀器儀表減少測量誤差等方面的實踐進行了總結和探討。

關鍵詞：電子技術實驗教學；安全使用儀器儀表；減少測量誤差

在電子實驗及電子設備維修，需要使用各種儀器儀表，針對在電工電子實驗課中儀器儀表特別是萬用表的損壞率很高的情況，筆者在教學實踐活動中，總結教學及管理經驗教訓，指導學員安全正確的使用儀器儀表，確保了實驗教學的順利安全進行。

1 充分做好實驗前檢查，消除安全隱患

電子實驗課的課前準備不僅包括教學內容的準備，還包括實驗儀器儀表和電子元器件和電路等實驗物質的準備。使用儀器儀表關系到人身和儀表的安全，所以對所用儀器儀表在課前要一一檢查，不要使用已經損壞的儀表。

（1）在使用前要注意檢查萬用表的外殼，觀察插座周圍的絕緣性是否良好；萬用表的表筆線是否有破損的絕緣或裸露的金屬導線，對被電烙鐵燙壞而露出導線的表筆線要在使用前及時更換，以免在測量220伏交流電時不小心碰到觸電。

（2）檢查表筆導通是否良好；使用前，用萬用表測量一個已知電壓以驗證此萬用表的準確性；不使用萬用表時要將轉換開關置于交流電壓最大檔。

（3）表筆線不要過于纏繞，以免其內部導線折斷。

2 嚴格規范操作使用規程，確保人表安全

為了保證儀器儀表的安全使用，對學員應嚴格管理和訓練，高標準嚴要求，使他們養成良好習慣，形成嚴謹作風。在實驗過程中要求學員嚴格做到以下幾點：

（1）在使用萬用表之前，要正確插好紅黑表筆，不得插反。如果使用指針式萬用表將紅黑表筆插錯，測量時指針會反打，會損壞表頭，造成測量準確度下降。

（2）在測量220伏交流電壓時，要將萬用表黑表筆先接地，再連接紅表筆。如果紅表筆連接后，黑表筆卻未接地而懸空，人碰到黑表筆會有觸電危險。

（3）在使用萬用表測量時，不可以把手接觸到表筆的金屬部分，這樣一來可以保證人身安全，二來避免測量誤差。

（4）在用萬用表測量電流或電壓時，不得帶電轉換檔位開關，特別是在測量比較大的電流或電壓時更要小心謹慎，否則會燒壞量程開關。如果需要換擋，要先將表筆離開電路，換擋后再測量。更不可以在直流電流檔位帶電測量電壓或電阻，否則表頭上流過的電流過大就會燒毀表頭，這是因為萬用表在直流電流檔是表頭內阻很小，如果在這個檔位測量其它電量，即使是很小的電壓會都有很大的電流通過表頭而燒毀儀表。數式萬用表用電流檔誤測交流電壓也會燒表，所以要養成每用一次都要檢查檔位是否正確的良好習慣。

（5）使用萬用表電流擋測量電流時，應將萬用表串聯在被測支路中，這樣才能使流過電流表的電流與被測支路電流相同 。測量時，應先斷開被測支路 ，將萬用表紅、黑表筆串接在被斷開的兩點之間。注意測電流時不可將萬用表與被測支路并聯這樣做極易燒表。

（6）在測量電壓或電流時要注意選擇好量程，如果用小量程去測量大電壓，就有燒表的危險；如果用大量程去測量小電壓，那么指針偏轉太小，讀數不準確。量程的選擇應盡量使指針偏轉到滿刻度的2/3左右。如果事先不清楚被測電壓的大小時，要先選擇最高量程擋，然后逐漸減小到合適的量程。

（7）在不用萬用表時，開關不要置于電阻檔上，而應將轉換開關轉到電壓檔上，避免兩表筆短接使表內電池耗盡。萬用表使用完畢，也應將轉換開關置于交流電壓的最大檔。

（8）交流毫伏表在通電前，一定要將輸入電纜的紅黑鱷魚夾相互短接。防止儀器在通電時因外界干擾信號通過輸入電纜進入電路放大后，再進入表頭將表針打彎。另外一定要注意檢查儀表殼是否接地，以免發生漏電危險。

（9）交流毫伏表靈敏度較高，在較低量程時由于干擾信號的作用，指針會發生偏轉，此稱自起現象。所以在不測試信號時應將量程開關置于較高量程檔，如100伏或300伏檔，以防指針滿編損壞。

3 合理選擇使用儀器儀表，減少測量誤差

在進行電子測量時，經常會出現測量結果有誤差的情況，造成測量誤差的原因較多較復雜，一般主要原因是：測量設備有偏差；測量技能不熟練，測量方法不準確；測量時有干擾信號；儀器儀表選擇不合理等。對這些因素的應對措施如下：

（1）設備未通電前先檢查指針是否在0刻度，可用螺絲刀調整儀表零點調節螺絲使指針與0刻度對齊，以保證讀數準確。

（2）使用毫伏表測量之前應先進行短路調零。接通電源，將測試電纜的紅黑鱷魚夾夾在一起，將量程開關打到1mv量程，指針應指在零位。也可通過面板上的調零電位器調零。若指針沒有不指在零位，有可能是測試電纜接觸不良或斷路，應更換測試電纜。

（3）用毫伏表測量前應先檢查量程開關與量程標記是否一致，如果錯位將導致讀數錯誤。

（4）交流毫伏表接入被測電路時，其地端（黑鱷魚夾）應始終接在電路的公共地上，以防干擾。

（5）將輸入測試探頭上的紅、黑鱷魚夾斷開后與被測電路并聯，黑鱷魚夾接地端，紅鱷魚夾接被測電路的正端。觀察表頭指針在刻度盤上所指的位置，若指針在起始點位置基本沒動，說明被測信號的電壓值很小，而且毫伏表量程選得過高，此時用遞減法由高量程向低量程變換，直到表頭指針指到約在刻度盤的中間位置，這樣讀的數據比較準確。

（6）測量交流電壓時應選用交流毫伏表，不要用萬用表測量交流電壓。萬用表適用于測量50Hz左右的低頻交流電壓。特別是用萬用表測量幅值較小的交流電壓時，測量誤差會很大，數據很不準確。

（7）測量時應正確選用毫伏表的導線。當被測信號的電壓值較小或者被測信號源內阻較大時，輸入的信號很容易被干擾，為了抵抗噪音，饋線應使用屏蔽線，所測交流電壓中的直流分量亦不可大于300V或100V。

4 結語

實驗操作技能是電子技術教學的重要環節，嚴格管理和嚴謹的學習態度是培養能力和作風的前提條件，也是確保人身安全和儀器安全的保障。

參考文獻：

[1]劉德勝.電子技術實驗教學改革探討.電氣電子教學學報，2016.12.

[2]張明.電子測量與誤差.職業教育研究，2015.10.