专题五 兆欧表测量电阻（课件）-山东省对口升学《电气测量技术》（第2版）(高教社）专题复习讲练测

专题五 兆欧表测量电阻 《电气测量技术》（第2版） 高教社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.基于磁电系比率表原理，工作时，直流高压施加在被测电阻和内部电路上，两个线圈在磁场中受不同方向力矩，当力矩平衡，指针指示被测电阻绝缘电阻值，测量结果不受内部电源电压波动影响。 3.存放环境：存放在干燥、清洁、无振动、无强磁场干扰环境，避免受潮、受热、腐蚀，长期不使用时，取出内部电池（若有），防止漏液。 4.日常检查：定期进行外观检查，查看外壳、接线端子、表盘刻度；每隔一段时间进行开路和短路试验，检测内部电路是否正常。 2.测量前准备：必须切断被测设备电源，并充分放电，防止残留电荷影响测量结果与人员安全；同时检查兆欧表外观，进行开路和短路。 一、考纲解读 1.能够准确说出兆欧表的结构组成，包括磁电系比率表、手摇直流发电机（或电子电源）和测量线路，并理解各部分的功能。 1 2.清晰阐述指针式兆欧表的内部结构，明确手摇直流发电机、特殊线圈和磁电系比率表的协同关系。 2 3.严格按照规范流程，在测量前完成切断被测设备电源、放电、检查兆欧表及清洁测量部位等准备工作。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：熟知兆欧表适宜的存放环境要求，能够在日常使用中为兆欧表提供良好的存储条件；定期对兆欧表进行外观检查和开路短路试验。 简答题：准确无误地进行 L、E、G 端子的接线操作；以标准的 120r/min 速度匀速摇动手柄，正确读取并记录测量数据。 论述题：深入理解基于磁电系比率表原理的工作机制，掌握两个线圈在磁场中力矩平衡与测量结果的联系，能够解释测量结果不受电源电压波动影响的原因。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识兆欧表 要求 常见的兆欧表如图所示,以小组为单位,仔细观察兆欧表,认识指针式和数字式兆欧表的外形与结构。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识兆欧表 1.结构 指针式兆欧表虽然造型各异,但结构大致相似。以ZC11D-7型指针式兆欧表为例,如图所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识兆欧表 2.表盘与刻度 ZC11D-7 型指针式兆欧表的表盘与刻度如图 1-4-3 所示。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识兆欧表 3.参数及选用 兆欧表主要参数有额定电压、测量范围、准确度等级等,选用兆欧表时,主要选择它的额定电压及测量范围,部分国产兆欧表参数见表1-4-1。 对于低电压的电力设备,其内部绝缘所能承受的电压不高,为了设备安全,此时应选用额定电压较低的兆欧表。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识兆欧表 通常在各种电器和电力设备的测量检修规程中,都对应使用何种额定电压等级的兆欧表有所规定,具体可参考表1-4-2。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、识--认识兆欧表 ① 选用兆欧表时,针对不同电气设备要选用符合电压等级的兆欧表。一般情况下,额定电压在 500 V以下的设备,应选用 500 V或1000V的兆欧表;额定电压在 500 V以上的设备,选用1000~2 500V的兆欧表 。 ② 要注意不要使测量范围超出被测绝缘电阻阻值过多,否则读数将产生较大误差。 要点提示 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 1.内部结构 兆欧表的基本结构是一台手摇式发电机和一只磁电系比率表。手摇式发电机的容量很小,但输出电压很高,兆欧表就是根据手摇式发电机发出的电压高低来进行分类的,如 500V、1000V等。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 磁电系比率表是一种特殊形式的磁电系测量机构,其基本结构如图1-4-4所示,它有两个动圈,动圈内的电流是通过导流丝引人的,两个动圈彼此间成α角交叉,并连同指针固定于同一转轴上。此外,动圈内的圆柱形铁心开有一个缺口,所以磁路系统的气隙内的磁场是不均匀的。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 测量时,磁电系比率表两个动圈中的电流(I1、I2)方向相反,产生两个方向相反的转动力矩,若I1产生的为转动力矩,则I2产生的为反作用力矩。当两个力矩平衡时,指针将停留在某一个位置上,相应的偏转角为α。偏转角α的大小由两个动圈电流之比决定，α与测量电路中的电源电压无关。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 2.工作原理 兆欧表的测量线路如图 1-4-5 所示,动圈1、内附电阻 Re与被测电阻 Rx串联动圈2和内附电阻Rv串联,它们都接到手摇式发电机的两端,承受相同的电压 U。设两动圈电阻分别为R1、R2,当兆欧表结构一定时，R1、R2、Re、Rv均为定值。此时,兆欧表可动部分的偏转角α与被测电阻R有关,且兆欧表标度尺的刻度是不均匀的。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 当被测电阻 Rx为零时,I1为最大,指针偏转至最大位置,即指针指零;当被测电阻 Rx非常大时,I1为零,此时转动力矩也为零,在I2所产生的反作用力矩的作用下指针偏转到刻度“∞”的位置。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、探--探究指针式兆欧表测电阻的工作原理 在这两种情况下,由于动圈2正好转到铁心缺口处,所产生的磁场与缺口处由永久磁铁产生的恒定磁场方向一致,这时不再产生反作用力矩,线圈停止转动,测量范围为 0~∞。另外,由于兆欧表没有产生反作用力的游丝,所以使用前其指针可以停留在标度尺的任意位置上。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用指针式兆欧表测量电阻 测前检查 开路试验 在兆欧表未接通被测电阻之前，摇动手柄使发电机的转速为120r/min,观察指针是否指在标度尺“∞”的位置。符合上述条件者即良好,否则不能使用。 短路试验 将端钮L和 E短接，缓慢摇动手柄,观察指针是否指在标度尺的“0”位置。符合上述条件者即良好,否则不能使用。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用指针式兆欧表测量电阻 接线 测量电动机各相绕组对地的绝缘电阻 将兆欧表的接线柱“L”接被测相绕组端,接线柱“E”接电动机机座上没有油漆的部位或连到接线盒内的接地螺钉,分别测量三相绕组的对地绝缘电阻 测量电动机任意两相间的绝缘电阻 将兆欧表的接线柱“L”和接线柱“E”分别接在不同的两相绕组出线端,可多次测量 二、知识点梳理和重点概念复习 三、做--使用指针式兆欧表测量电阻 读数 线路接好后,可按顺时针方向摇动摇柄,摇动的速度由慢而快,当转速达到120r/min左右时,保持勾速摇动,指针稳定约1min后读数,但是要边摇边读数,不能停下来读数。 如右图所示,测得电动机某相绕组对地绝缘电阻约为16MΩ。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、修--指针式兆欧表的维护与保养 题目 1： 指针式兆欧表内部产生高压的部件是（ ） A. 手摇直流发电机 B. 电子变压器 C. 交流电源模块 D. 整流电路 答案：A 解析：指针式兆欧表通常采用手摇直流发电机产生直流高压，为测量绝缘电阻提供所需电源，电子变压器、交流电源模块和整流电路不是产生高压的主要部件。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 指针式兆欧表测量机构中，两个线圈的作用是（ ） A. 产生磁场 B. 感应电流 C. 产生不同方向的力矩 D. 储存电能 答案：C 解析：指针式兆欧表测量机构中的两个线圈，一个与被测电阻串联，一个与被测电阻并联，在磁场中受到不同方向的力矩作用，当两个力矩平衡时，指针指示出被测电阻的绝缘电阻值。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 3： 当被测对象表面潮湿，影响测量结果时，应使用指针式兆欧表的（ ） A. L 端子 B. E 端子 C. G 端子 D. 任意端子 答案：C 解析：G 端子（屏蔽端）的作用是消除表面泄漏电流影响，当被测对象表面潮湿等因素导致表面泄漏电流较大影响测量结果时，需将 G 端子接在被测对象的屏蔽环或保护环上，以提高测量准确性。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 4： 指针式兆欧表测量电阻时，若测量结果比实际值偏小，可能的原因是（ ） A. L、E 端子接反 B. 摇动手柄速度过慢 C. 被测设备未充分放电 D. 以上都有可能 答案：D 解析：L、E 端子接反可能改变测量回路，导致测量结果不准确；摇动手柄速度过慢，内部电路输出电压不足，会使测量值偏小；被测设备未充分放电，残留电荷影响测量，也可能使测量结果偏小，所以以上情况都有可能。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 5： 在测量电子设备的绝缘电阻时，选择指针式兆欧表的量程应（ ） A. 尽量选大 B. 尽量选小 C. 根据设备额定电压和绝缘要求合理选择 D. 无特殊要求 答案：C 解析：测量电子设备绝缘电阻时，应根据设备的额定电压和绝缘要求合理选择兆欧表量程，量程过大测量误差大，量程过小可能无法测量或损坏设备，不能随意选择。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 6： 兆欧表应存放在（ ）的环境中。 A. 潮湿、高温 B. 干燥、清洁、无振动、无强磁场干扰 C. 通风、阳光直射 D. 灰尘多、有腐蚀性气体 答案：B 解析：干燥、清洁、无振动、无强磁场干扰的环境能保护兆欧表内部元件，防止受潮、腐蚀和机械损坏，延长使用寿命，保证测量准确性，其他环境会对兆欧表造成损害。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 7： 兆欧表长期不使用时，若内部有电池，应（ ） A. 保持电池安装状态 B. 取出电池 C. 更换新电池 D. 对电池进行充电 答案：B 解析：兆欧表长期不使用时，若内部有电池，应取出电池，防止电池漏液损坏仪表内部电路，保持电池安装状态可能导致电池漏液，此时无需更换或充电。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 8： 定期对兆欧表进行外观检查，不包括检查（ ） A. 外壳是否完好 B. 接线端子是否松动 C. 表盘刻度是否清晰 D. 测量数据是否准确 答案：D 解析：外观检查主要查看兆欧表的外壳、接线端子和表盘刻度等外部状况，测量数据是否准确需要通过实际测量和校准来判断，不属于外观检查范畴。 选择题 三、常考习题练习与讲解 1.当被测对象表面存在泄漏电流影响测量结果时，需使用指针式兆欧表的______端子接在被测对象的屏蔽环或保护环上。 答案：G（屏蔽） 解析：G 端子的特殊用途是消除表面泄漏电流影响，提升测量准确性的重要手段。 2.兆欧表长期不使用时，若内部有电池，应将电池______，防止电池漏液损坏仪表。 答案：取出 解析：这是长期存放兆欧表的必要保养措施，保护仪表内部电路不受电池漏液影响。 填空题 三、常考习题练习与讲解 3.如果兆欧表指针出现卡顿，应将其送到______进行检修，切勿自行拆卸。 答案：专业的维修机构 解析：兆欧表内部结构精密，自行拆卸易损坏，专业维修机构能准确排查和修复故障。 4.指针式兆欧表测量电阻过程中，手柄摇动困难可能是手摇直流发电机内部故障、兆欧表内部电路______或被测设备短路造成的。 答案：短路 解析：分析手柄摇动困难的原因，帮助学生理解兆欧表测量过程中出现异常的多种可能性。 填空题 三、常考习题练习与讲解 1.指针式兆欧表的 G 端子（屏蔽端）在任何测量情况下都不需要使用。（ ） 答案：错误 解析：当被测对象表面不干净或有泄漏电流影响测量结果时，需使用 G 端子接在被测对象的屏蔽环或保护环上，以消除表面泄漏电流影响，提高测量准确性。 2.兆欧表长期不使用时，不需要对其进行任何处理。（ ） 答案：错误 解析：兆欧表长期不使用，应取出内部电池（若有），存放在合适环境中，且每隔一段时间进行通电或手摇检查，以保持仪表性能良好。 判断题 三、常考习题练习与讲解 3.如果兆欧表指针出现卡顿，可自行拆开仪表进行修理。（ ） 答案：错误 解析：兆欧表指针卡顿可能涉及内部复杂结构问题，自行拆卸可能损坏仪表，应送到专业维修机构检修。 4.指针式兆欧表测量电阻过程中，手柄摇动困难一定是被测设备短路造成的。（ ） 答案：错误 解析：手柄摇动困难可能是手摇直流发电机内部故障、兆欧表内部电路短路，也可能是被测设备短路，不能仅归因于被测设备短路。 判断题 三、常考习题练习与讲解 三、常考习题练习与讲解 1.指针式兆欧表测量电阻时，若指针始终指向 “0”，可能的原因是什么？ 答案：指针始终指向 “0” 可能是因为被测设备存在严重短路故障，其绝缘电阻几乎为零；也可能是兆欧表的 L、E 端子之间发生短路，或者兆欧表内部电路故障，如测量线路短路等 。 简答题 三、常考习题练习与讲解 2.在测量大容量电气设备（如电力电缆）的绝缘电阻时，为什么测量结束后不能立即停止摇动手柄和拆线？ 答案：大容量电气设备在测量过程中会储存大量电荷，若测量结束后立即停止摇动手柄和拆线，设备储存的电荷会通过兆欧表放电，可能损坏兆欧表；同时，剩余电荷可能对操作人员造成电击危险。因此，应先将 L 端子从被测设备上断开，再缓慢降低摇动手柄的速度，待指针归零后，停止摇动手柄，最后进行拆线 。 简答题 三、常考习题练习与讲解 3.使用指针式兆欧表测量电阻时，摇动手柄的速度有什么要求？ 答案：测量时，应匀速摇动手柄，速度一般保持在 120r/min 左右，且要持续摇动，直到指针稳定后再读取测量数据。若摇动速度过快或过慢，会使测量结果不准确；若中途停止摇动，可能会因被测设备的反充电损坏兆欧表 。 简答题 三、常考习题练习与讲解 4.使用指针式兆欧表测量电阻时，L、E、G 三个接线端子应如何正确连接？ 答案：L 端子接被测设备的线路端，E 端子接被测设备的接地端或外壳；当被测对象表面不干净或有泄漏电流影响测量结果时，需使用 G 端子（屏蔽端），将 G 端子接在被测对象的屏蔽环或保护环上，以消除表面泄漏电流的影响 。 简答题 重点复习知识点： 1.兆欧表主要由磁电系比率表、手摇直流发电机（或电子电源）和测量线路构成。磁电系比率表是核心测量部件 2.表盘刻度不均匀，刻度值从右向左逐渐增大，起始值为 “∞”，代表开路状态，这一特性与普通测量低阻值电阻的仪表不同，读数时需注意。 3.内部核心为手摇直流发电机产生直流高压，配合两个特殊线圈（一个与被测电阻串联，一个与被测电阻并联）和磁电系比率表。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$