电工必备5大工具（附操作详解），看你是否真的会用？

本文介绍几种电工常用的仪器仪表和使用方法，主要有万用表、欧姆表、电压表、电流表、电阻测量仪等的简单介绍。

万用表能测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻等，有的还可以测量功率、电感和电容等，是电工最常用的仪表之一。

1、万用表的使用方法

（1）、 端钮（或插孔）选择要正确

红色表笔连接线要接到红色端钮上（或标有“+”号插孔内），黑色表笔的连接线应接到黑色端钮上（或接到标有“—”号插孔内），有的万用表备有交直流2500伏的测量端钮，使用时黑色测试棒仍接黑色端钮（或“—”的插孔内），而红色测试棒接到2500伏的端钮上（或插孔内）。

（2）、 转换开关位置的选择要正确

根据测量对象将转换开关转到需要的位置上。如测量电流应将转换开关转到相应的电流档，测量电压转到相应的电压档。有的万用表面板上有两个转换开关，一个选择测量种类，另一个选择测量量程。使用时应先选择测量种类，然后选择测量量程。

（3）、 量程选择要合适

根据被测量的大致范围，将转换开关转至该种类的适当量程上。测量电压或电流时，最好使指针在量程的二分之一到三分之二的范围内，读数较为准确。

（4）、 正确进行读数

在万用表的标度盘上有很多标度尺，它们分别适用于不同的被测对象。因此测量时，在对应的标度尺上读数的同时，也应注意标度尺读数和量程档的配合，以避免差错。

（5）、 欧姆档的正确使用

①选择合适的倍率档：

测量电阻时，倍率档的选择应以使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，指针越接近标度尺的中间，读数越准确，越向左，刻度线越挤，读数的准确度越差。

②调零：

测量电阻之前，应将两根测试棒碰在一起，同时转动“调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆标度尺的零位上，这一步骤称为欧姆档调零。每换一次欧姆档，测量电阻之前都要重复这一步骤，从而保证测量准确性。如果指针不能调到零位，说明电池电压不足需要更换。

③不能带电测量电阻：

测量电阻时万用表是由干电池供电的，被测电阻决不能带电，以免损坏表头。在使用欧姆档间隙中，不要让两根测试棒短接，以免浪费电池。

二兆欧表

欧兆表俗称摇表，是用来测量大电阻和绝缘电阻的，它的计量单位是兆欧（MΩ），故称兆欧表。兆欧表的种类有很多，但其作用大致相同。

手摇式兆欧表

电子式兆欧表

1、兆欧表选用

规定兆欧表的电压等级应高于被测物的绝缘电压等级。所以测量额定电压在500V以下的设备或线路的绝缘电阻时，可选用500V或1000V兆欧表；

测量额定电压在500V以上的设备或线路的绝缘电阻时，应选用1000~2500V兆欧表；测量绝缘子时，应选用2500~5000V兆欧表。

一般情况下，测量低压电气设备绝缘电阻时可选用0~200MΩ量程的兆欧表。

2、绝缘电阻的测量方法

兆欧表有三个接线柱，上端两个较大的接线柱上分别标有“接地”（E）和“线路”（L），在下方较小的一个接线柱上标有“保护环”（或“屏蔽”）（G）。

（1）、 线路对地的绝缘电阻

将兆欧表的“接地”接线柱（即E接线柱）可靠地接地（一般接到某一接地体上），将“线路”接线柱（即L接线柱）接到被测线路上，如下图所示。

连接好后，顺时针摇动兆欧表，转速逐渐加快，保持在约120转/分后匀速摇动，当转速稳定，表的指针也稳定后，指针所指示的数值即为被测物的绝缘电阻值。

实际使用中，E、L两个接线柱也可以任意连接，即E可以与接被测物相连接，L可以与接地体连接（即接地），但G接线柱决不能接错。

（a）测量线路的绝缘电阻

（b）测量电动机绝缘电阻

（c）测量电缆绝缘电阻

（2）、 测量电动机的绝缘电阻

将兆欧表E接线柱接机壳（即接地），L接线柱接到电动机某一相的绕组上，如上图所示，测出的绝缘电阻值就是某一相的对地绝缘电阻值。

（3）、 测量电缆的绝缘电阻

测量电缆的导电线芯与电缆外壳的绝缘电阻时，将接线柱E与电缆外壳相连接，接线柱L与线芯连接，同时将接线柱G与电缆壳、芯之间的绝缘层相连接，如上图c所示。

三电流表

电流表串接在被测量的电路中，测量其电流值。按所测电流性质可分为直流电流表、交流电流表和交直两用电流表。就其测量范围又有微安表、毫安表和安培表之分。按动作原理分为磁电式、电磁式和电动式等。

便携式钳型电流表

1、电流表的选择

测量直流电流时，较为普遍的是选用磁电式仪表，也可使用电磁式或电动式仪表。测量交流电流时，较多使用的是电磁式仪表，也可使用电动式仪表。对测量准确度要求高、灵敏度高的场合应采用磁电式仪表；对测量精度要求不严格、被测量较大的场合常选择价格低、过载能力强的电磁式仪表。

电流表的量程选择应根据被测电流大小来决定，应使被测电流值处于电流表的量程之内。在不明确被测电流大小的情况时，应先使用较大量程的电流表试测，以免因过载而损坏仪表。

四电压表

电压表并联在被测电路中，用来测量被测电路的电压值。按所测电压的性质分为直流电压表、交流电压表和交直两用电压表。就其测量范围又有毫伏表、伏特表之分。按动作原理分为磁电式、电磁式和电动式等。

1、电压表的选择

电压表的选择原则和方法与电流表的选择基本相同，主要从测量对象、测量范围、要求精度和仪表价格等几方面考虑。测量精度要求不高，一般多用电磁式电压表。而对测量精度和灵敏度要求高的，多常采用磁电式多量程电压表，其中普遍使用的是万用表的电压档。

2、使用方法

（1）、 一定要使电压表与被测电路的两端相并联。

（2）、 电压表量程要大于被测电路的电压，以免损坏电压表。

（3）、 使用磁电式电压表测量直流电压时，要注意电压表接线端上的“+”、“—”极性标记。

（4）、 电压表具有内阻，内阻越大，测量的结果越接近实际值。为了提高测量的准确度，应尽量采用内阻较大的电压表。

（5）、 测量高电压时要使用电压互感器。电压互感器的初级线圈并接在被测电路上，次级线圈额定电压为100伏，与量程为100伏的电压表相接。电压表指示值乘以电压互感器的变压比，为所测实际电压的数值电压互感器在运行中要严防次级线圈发生短路，通常在次级线圈中设置熔断器作为保护。

五接地电阻测量仪

接地电阻是指埋入地下的接地体电阻和土壤散流电阻。

使用方法：

1、 拆开接地干线与接地体的连接点，或拆开接地干线上所有接地支线的连接点。

2、 将两根接地棒分别插入地面400mm深，一根离接地体40m远，另一根离接地体20m远。

3、 把摇表置于接地体近旁平整的地方，然后进行接线。

（1）、 用一根连接线连接表上接线桩E和接地装置的接地体E′。

（2）、 用一根连接线连接表上接线桩C和离接地体40m远的的接地棒C′。

（3）、 用一根连接线连接表上接线桩P和离接地体20m远的接地棒P′。

4、 根据被测接地体的接地电阻要求，调节好粗调旋钮（上有三档可调范围）。

5、 以约120转/分钟的速度均匀地摇动摇表。当表针偏转时，随即调节微调拨盘，直至表针居中为止。以微调拨盘调定后的读数，去乘以粗调定位倍数，即是被测接地体的接地电阻。例如微调读数为0.6，粗调的电阻定位倍数是10，则被测的接地电阻是6Ω。

6、 为了保证所测接地电阻值的可靠，应改变方位重新进行复测。取几次测得值的平均值作为接地体的接地电阻。

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1.1 直流电路和交流电路1.1.1 直流电路直流电路是指电流流向不变的电路，是由直流电源、控制器件及负载（电阻、灯泡、电动机等）构成的闭合导电回路。图1-1为简单的直流电路。

图1-1　简单的直流电路重要提示图1-1所示电路是将一个控制器件（开关）、一个电池和一个灯泡（负载）通过导线首尾相连构成的简单直流电路。当开关闭合时，直流电流可以流通，灯泡点亮，此时灯泡处的电压与电池电压值相等；当开关断开时，电流被切断，灯泡熄灭。在直流电路中，电流和电压是两个非常重要的基本参数，如图1-2所示。

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图1-2　直流电路中的基本参数重要提示电流是指在一个导体的两端加上电压，导体中的电子在电场作用下做定向运动形成的电子流。电压就是带正电体与带负电体之间的电势差。1.1.2 交流电路交流电路是指电压和电流的大小和方向随时间做周期性变化的电路，是由交流电源、控制器件和负载（电阻、灯泡、电动机等）构成的。常见的交流电路主要有单相交流电路和三相交流电路两种，如图1-3所示。

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图1-3　常见的交流电路

1　单相交流电路单相交流电路一般是指交流220V/50Hz的供电电路。这是我国公共用电的统一标准，交流220V电压是指火线（相线）对零线的电压，一般的家庭用电都是单相交流电路。单相交流电路主要由单相供电电源、控制器件和负载构成。图1-4为典型家庭照明供电电路，属于典型的单相交流电路。

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图1-4　典型家庭照明供电电路

2　三相交流电路三相交流电路是指电源由三条相线来传输，三条相线之间的电压大小相等，都为380V，频率相同，都为50Hz，每条相线与零线之间的电压均为220V。三相交流电路主要由三相供电电源、控制器件和负载构成。图1-5为一种简单的电力拖动控制电路，属于典型的三相交流电路。

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图1-5　一种简单的电力拖动控制电路1.2 直流供电方式与交交流供电方式

1.2.1 直流供电方式

在生活和生产中用电池供电的电器都采用直流供电方式，如低压小功率照明、直流电动机等，还有许多电器利用交流—直流变换器，将交流变成直流后再为电器供电。

直流电路的供电方式根据直流电源类型的不同，主要有电池直接供电、交流—直流变换电路供电两种方式。1　电池直接供电方式

干电池、蓄电池都是家庭最常见的直流电源，由这类电池供电是直流电路的最直接供电方式。一般采用直流电动机的小型电器产品、小灯泡、指示灯及大多电工用仪表类设备（万用表、钳形表等）都采用这种供电方式。

图1-6为典型的电池直接供电电路（直流电动机供电电路）。

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图1-6　典型的电池直接供电电路重要提示

+12V蓄电池经电源开关为直流电动机供电；当闭合电源开关时，由蓄电池正极输出电流，经电源开关、直流电动机到蓄电池负极构成回路。直流电动机线圈中有电流流过，启动运转。2　交流—直流变换电路供电方式

在家用电子产品中，一般都连接220V交流电源，而电路中的单元电路及功能部件多需要直流方式供电。因此，若想使家用电子产品各电路及功能部件正常工作，首先就需要通过交流—直流变换电路将输入的220V交流电压变换成直流电压，如图1-7所示。

图1-8为采用交流—直流变换电路供电的电路。

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图1-7　交流—直流交换电路供电方式重要提示

交流220V电压经变压器降压后输出交流低压，再经整流二极管整流、滤波电容器滤波后变为直流低压，为负载提供稳定的直流电压。精彩演示

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图1-8　采用交流—直流变换电路供电的电路

1.2.2 单相交流供电方式

单相交流电路主要有单相两线式、单相三线式两种供电方式。

单相两线式是指仅由一根相线（L）和一根零线（N）构成，通过这两根线获取220V单相电压，为用电设备供电。

一般的家庭照明支路和两孔插座多采用单相两线式供电方式，如图1-9所示。精彩演示

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图1-9　单相两线式供电方式

图1-10为单相三线式供电方式。精彩演示

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图1-10　单相三线式供电方式重要提示

单相三线式交流电路是指由一根火线（相线）、一根零线和一根地线组成的交流电路。用户的火线和零线来自高压变压器，地线则是住宅的接地线。由于不同的接地点存在一定的电位差，因而零线与地线之间可能有一定的电压。

1.2.3 三相交流供电方式

三相交流电路主要有三相三线式、三相四线式和三相五线式3种供电方式。

图1-11为三相三线式供电方式。精彩演示

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图1-11　三相三线式供电方式

图1-12为典型的三相四线式供电方式。重要提示

在三相四式供电方式中，在三相负载不平衡和低压电网的零线过长且阻抗过大时，零线将有零序电流通过，过长的低压电网，由于环境恶化、导线老化、受潮等因素，导线的漏电电流通过零线形成闭合回路，致使零线也带一定的电位，这对安全运行十分不利。在零线断线的特殊情况下，单相设备和所有保护接零的设备会产生危险电压，这是不允许的。精彩演示

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图1-12　三相四线式供电方式

图1-13为三相五线式供电方式。

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图1-13　三相五线式供电方式重要提示

采用三相五线式供电方式时，用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的。工作零线上的电压不能传递到用电设备的外壳上，能消除设备产生危险电压的隐患。

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