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1、第四章,第四章,1.正确选用适当的测量电阻的电工仪表； 2.掌握直流惠斯顿电桥和开尔文电桥的原理； 3.掌握绝缘电阻表和接地电阻测试仪的原理。 1.熟练掌握测量电阻的方法； 2.掌握直流惠斯顿电桥和开尔文电桥的测量方法； 3.掌握绝缘电阻表和接地电阻测试仪的测量方法。 一、按获取测量结果方式分类 二、按被测电阻阻值的大小分类 一、工作原理 二、使用方法 三、特殊情况下的注意事项 四、电桥的简单维护 一、开尔文电桥的工作原理,第四章,二、使用开尔文电桥的有关事项 一、磁电系绝缘电阻表的结构 二、绝缘电阻表的工作原理 三、绝缘电阻表的使用注意事项 一、接地和接地电阻 二、ZC8型接地电阻测试仪 三
2、、ZC8型接地电阻测试仪的使用方法(见图4-14) 一、实验目的 二、实验设备 三、实验步骤 四、填写实验报告 一、实验目的 二、实验内容,第四章,三、实验设备 四、实验步骤 五、填写实验报告,一、按获取测量结果方式分类,1.直接测阻法 2.比较测阻法 3.间接测阻法,二、按被测电阻阻值的大小分类,1.小电阻的测量 2.中等电阻的测量 3.大电阻的测量,图4-1 伏安法测电阻 a)电压表前接法 b)电压表后接法 被测电阻 电压表内阻 电流表内阻,二、按被测电阻阻值的大小分类,图4-2 惠斯顿电桥的外形,二、按被测电阻阻值的大小分类,图4-3 惠斯顿电桥,一、工作原理,图4-4 QJ23型惠斯顿
3、电桥 a)原理电路 b)面板示意图,二、使用方法,1)应根据被测电阻的大致范围和对测量准确度的要求来选择合适的测量电桥。 2) 电桥使用时，应先将检流计锁扣打开，并调零。 3) 把被测电阻接到电桥面板上标有Rx的两个接线柱上并拧紧，以减小接触电阻。 4) 在测量前，应先估计被测电阻值的大小，适当选择比率臂的倍率挡。 5) 测量时，将电源按钮B按下，并旋转锁住，然后按下检流计按钮G，若此时指针按正的方向偏转，则应加大比较臂电阻；反之，则应将它减小。 6) 测量完毕，应先放松检流计按钮，再放松电源按钮；特别是在具有电感元件的测量过程中，更应注意这一点。,二、使用方法,7) 进行读数并计算被测电阻的
4、数值。 8) 使用完毕后，应将检流计锁扣锁上，以防因搬动而使检流计损坏。,三、特殊情况下的注意事项,1) 在对含有电容的元件进行测量时，应先放电1min后再进行测量。 2) 当需要考虑温度对被测电阻的影响时，应记录下测量时被测元件的温度(如测量电动机或变压器绕组的电阻时，由于它们工作时的温度比测量时的室温要高得多，应将测得的阻值换算成75C时的阻值)。 3) 在进行精密测量时，除了选择准确度较高的电桥外，为了消除热电动势和接触电动势对测量结果的影响，在测量过程中应改变电源极性，进行两次测量，取其平均值作为测量结果。 4) 如果检流计需要外接，那么外接检流计的灵敏度也要选择合适。 5) 若需要外
5、接电源时，应根据电桥说明书选择合适的电压。,四、电桥的简单维护,1) 每次使用前，必须将转盘来回旋转几次，以使电刷与电阻丝接触良好。 2) 电桥必须定期清洗开关、电刷的接触点，清洗周期可按使用的频繁情况来决定为3个月一次。 3) 电桥不应受阳光和发热体的直接照射，使用完毕要盖好盖子，且存放处应有防潮措施。 4) 在搬移时，应小心谨慎，轻拿轻放。 5) 注意不要让细小的金属物特别是导线的断股铜丝掉入电桥内，以免造成短路或降低其绝缘水平。,四、电桥的简单维护,图4-5 开尔文电桥的外形,四、电桥的简单维护,图4-6 开尔文电桥的原理电路,一、开尔文电桥的工作原理,解方程组，可得,图4-7 QJ10
6、3型开尔文电桥 a)原理电路 b)面板示意图,二、使用开尔文电桥的有关事项,1) 与被测电阻相连接的四个接线端钮，测量时连接必须正确无误。 2) 开尔文电桥工作电流较大，故测量要迅速，以免电池耗电量过大。,图4-8 绝缘电阻表的外形,一、磁电系绝缘电阻表的结构,图4-9 磁电系比率计的基本结构 1极掌 2、3动圈 4永久磁铁 5指针 6开有缺口的圆柱形铁心,二、绝缘电阻表的工作原理,1.磁电系比率计的工作原理 2.绝缘电阻表的工作原理,图4-10 绝缘电阻表测量原理电路 1、2动圈 G发电机 被 测绝缘电阻 、附加电阻,三、绝缘电阻表的使用注意事项,1.绝缘电阻表的选择,三、绝缘电阻表的使用注
7、意事项,表4-1 绝缘电阻表额定电压选择举例,三、绝缘电阻表的使用注意事项,2.绝缘电阻表的使用步骤(见表4-2),三、绝缘电阻表的使用注意事项,表4-2 绝缘电阻表的使用步骤,三、绝缘电阻表的使用注意事项,表4-2 绝缘电阻表的使用步骤,三、绝缘电阻表的使用注意事项,表4-2 绝缘电阻表的使用步骤,三、绝缘电阻表的使用注意事项,表4-2 绝缘电阻表的使用步骤,三、绝缘电阻表的使用注意事项,表4-2 绝缘电阻表的使用步骤,一、接地和接地电阻,图4-11 补偿法测量接地电阻 a)原理电路 b)接地极附近电位分布,二、ZC8型接地电阻测试仪,1.补偿法测量接地电阻的原理,图4-12 ZC8型接地
8、电阻测试仪的外形,二、ZC8型接地电阻测试仪,图4-13 ZC8型接地电阻 测试仪原理电路,2. ZC8型接地电阻测试仪的工作原理,二、ZC8型接地电阻测试仪,图4-14 ZC8型接地电阻测试仪的使用方法,1)接通R1时，I2=I1，有K=1。 2)接通R2时，I2=I1/10，有K=1/10。,二、ZC8型接地电阻测试仪,3)接通R3时，I2=I1/100，有K=1/100。,三、ZC8型接地电阻测试仪的使用方法(见图4-14),1) 拆开接地线与接地体的连接点。 2) 把两根辅助电极探针分别插入离接地体20m、40m远的地下，三者成一直线，两根探针均需垂直插入地面400mm深。 3) 把仪
9、表置于接地体附近平整的地方，然后进行接线： 用一根导线连接表上E端和待测接地体。 用一根导线连接表上C端和40m远处的接地探针。 用一根导线连接表上P端和20m远处的接地探针。 4) 先将仪表调零，然后选择合适量程。 5) 以120r/min的速度均匀地摇动手柄，当表的指针偏斜时，随即调节“测量标度盘”直至表针居中为止。 6) 为了保证所测接地电阻值的可靠，应在测毕后移动两根接地探针复测，取其平均值作为测量结果。,三、ZC8型接地电阻测试仪的使用方法(见图4-14),7) 拆除测量用连接导线，并将接地线与接地体重新连接好。,一、实验目的,1.熟悉惠斯顿和开尔文电桥的结构和各调节旋钮的作用； 2
10、.掌握用惠斯顿和开尔文电桥测量中、低值电阻的方法。,三、实验步骤,1) 观察惠斯顿电桥面板的布置，了解各旋钮的作用；对照图4-4所示惠斯顿电桥原理电路，了解电阻R1、R2、R3、R4在实际电桥中的位置；然后测量四个电阻的阻值，将测量结果记录于表4-3中，计算误差并与其所示误差等级相比较。,三、实验步骤,表4-3 惠斯顿电桥测量记录,三、实验步骤,2) 观察实际开尔文电桥面板的布置，了解各旋钮的作用；然后先按正确接线测量铜、铝导线的电阻，再将电位端钮P1、P2和电流端钮C1、C2接错测量，将两次测量结果记入表中加以比较。,三、实验步骤,表4-4 开尔文电桥测量记录,一、实验目的,1.熟悉绝缘电阻
11、表的结构、原理及使用。 2.熟悉接地电阻测试仪的结构、原理及使用。,二、实验内容,1.用绝缘电阻表测量一台开关板仪表的绝缘电阻。 2.用绝缘电阻表测量电缆的绝缘电阻。 3.用接地电阻测试仪测量接地电阻。,四、实验步骤,1) 用绝缘电阻表测量一台电压表的外壳与接线端钮之间的绝缘电阻。 2) 用绝缘电阻表测量电缆的绝缘电阻。 3) 用接地电阻测试仪测量接地电阻。,五、填写实验报告,1.用伏安法测量电阻，若被测电阻为220，采用内阻为200k的电压表和内阻为0.03的电流表。 2.简述惠斯顿电桥的工作原理，并说明为什么它不适合测量小电阻？ 3.用QJ23型惠斯顿电桥测一阻值为150左右的电阻，比率臂应如何选择?为什么? 4.当用惠斯顿电桥测量电动机或变压器绕组的电阻时应怎样操作按钮?为什么? 5.当使用开尔文电桥时，接入被测电阻应注意什么? 6.磁电系比率计的反作用力矩是如何产生的?它的偏转角与哪些因素有关? 7.为什么测量绝缘电阻要使用惠斯顿表而不能使用万用表或电桥?,五、填写实验报告,8.测量接地电阻有什么意义?接地电阻的大小取决于什么? 9.简述用ZC8型接地电阻测试仪测量接地电阻的操作方法。,
