作者：门宏
出版社：人民邮电出版社
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图解电工技术快速入门(第二版)试读：
前言
目前学习电工技术知识和技能的需求越来越大，许多青年朋友爱好电工技术，许多务工人员有意从事电工工作，他们都希望能够尽快地学会和掌握电工技术与技能。为了帮助初学者较快地学习电工技术知识和掌握电工技术技能，取得较好的学习效果，我们根据初学人员的特点和要求，结合自己长期从事电工技术教学和实训的实践经验编写了本书。
本书共分七章，从实用的需要出发，采用图解的形式，较系统地介绍了电工技术的基础知识和操作技能。第一章介绍了万用电表、钳形电流表、兆欧表、电度表等电工仪表的基本功能与使用方法；第二章介绍了电阻器、电容器、电感器、变压器等电工元器件的识别和检测方法；第三章介绍了整流二极管、稳压二极管、晶体三极管、场效应管、晶体闸流管和集成稳压器等半导体器件的识别和检测方法；第四章介绍了熔断器、低压开关、低压断路器、继电器、互感器、接触器和电磁铁等低压电器的识别和检测方法；第五章介绍了导线与电缆、绝缘材料和保险材料的性能、用途及选用方法；第六章介绍了布线方法、导线的连接与焊接、元器件的代用与自制等电工操作技能和技巧；第七章介绍了室内配电设计、照明电路及其控制方式与电路等。
本书深入浅出、图文并茂、直观易懂、实用性强，既适合于广大电工技术爱好者自学，又可作为初级电工培训教材，还可供相关专业职业技术学校师生阅读与参考。
修订说明
目前学习电工技术知识和技能的需求越来越大，许多青年朋友爱好电工技术，许多务工人员有意从事电工工作，许多新型农民希望懂得电工知识，他们都希望能够尽快地学会和掌握电工技术与技能。为了帮助初学者较快地学习电工技术知识和掌握电工技术技能，取得较好的学习效果，我们根据初学人员的特点和要求，结合自己长期从事电工技术教学和实训的实践经验编写了本书。
本书第一版自2006年6月出版以来，以其图文并茂、直观易懂、深入浅出、实用性强的特点受到了广大读者的普遍认可和欢迎，短短三年多时间已6次重印达2万多册。但随着电工技术的发展，有必要进一步充实原书内容，为广大读者提供更加丰富的知识，因此我们及时推出了本书的修订版。
第二版图书继承了第一版的特点，内容增加为7章，从实用角度出发，采用图解的形式，系统地介绍了常用电工仪表的基本功能与使用方法，电工元器件、半导体器件和低压电器的识别和检测方法，常用电工材料的性能、用途和选用方法，布线、连接与焊接、元器件代用与自制等电工操作技能和技巧，室内配电、照明电路与控制电路等电工技术的基础知识和操作技能。与第一版相比，第二版图书新增了晶体三极管、场效应管、集成稳压器、互感器的识别和检测，照明电光源特别是LED新型绿色电光源等最新电工技术成果的知识与技能，以更好地满足新老读者的需求。
第一章 怎样使用电工仪表
电工仪表是指可以对电量参数进行检测的仪器仪表，例如电压表、电流表、欧姆表、功率表、电度表等。电工仪表是电工工作中不可缺少的重要工具。熟悉和掌握常用电工仪表的基本性能和使用方法，是学习电工技术、训练电工技能的基础。本章着重介绍一些常用电工仪表的结构功能、工作原理和使用方法。
第一节 验电笔
验电笔又叫测电笔，是一种简单的电工仪表，为便于携带和使用，其形状往往被做成笔形，因此称为验电笔，如图 1-1所示。图1-1
一、验电笔的结构与功能
验电笔结构如图1-2所示，由绝缘外壳、金属笔尖、电阻、氖管、金属弹簧和金属笔帽等部分组成。金属笔尖的作用是接触被测物体，电阻的作用是降压，氖管的作用是指示物体是否带电，金属笔帽的作用是与人体接触，金属弹簧的作用是使电阻、氖管在绝缘外壳内与金属笔尖和金属笔帽之间保持良好接触。验电笔的功能是检测导线、电器或其他物体是否带电。图1-2
二、验电笔的检测原理
图1-3一般验电笔可以检测 60～500V 的电压，其检测原理如图1-3 所示。当使用者手持验电笔触及带电体时，就在带电体与大地（人体相当于大地）之间提供了一条通路，电流I经电阻R、氖管H到地（人体）。由于氖管的阻抗极高，R的阻值也达兆欧级，因此电流I极微小，对人体是安全的，带电体的电压基本上都降落在电阻R和氖管H上。当带电体存在60V以上电压时，氖管两端的电压超过其启辉电压，氖管H发光，指示出被测物体带电。
三、验电笔的使用方法
使用时，应手握验电笔的金属笔帽，用金属笔尖去接触被测物体（人体千万不可触及金属笔尖，以免发生危险），同时应尽量使验电笔中的氖管避开强光照射，以便清楚观察。验电笔常用来检测市电电源是否正常、判别相线与零线、检验电器是否漏电等。
1．检测交流220V市电电源是否正常
如图1-4所示，手持验电笔分别插入电源插座的两个插孔中进行检测，应为在一个插孔中验电笔发光而另一个插孔中验电笔不发光，验电笔发光的那个插孔连接的是相线，验电笔不发光的那个插孔连接的是零线。如果检测两个插孔验电笔都不发光，说明该插座中没有电。如果检测两个插孔验电笔都发光，说明零线断线，该插座中零线上的感应电压使验电笔发光。图1-4
2．判别电源线中的相线与零线
如图1-5所示，用验电笔分别接触电源线的两个线头，使验电笔发光的是相线，不发光的是零线。如果验电笔分别接触两个线头都不发光，说明相线断线或停电。如果验电笔分别接触两个线头都发光，说明零线断线。不可用验电笔同时接触两个线头，以免造成短路。图1-5
3．检验电器是否漏电
如图 1-6 所示，用验电笔接触电器外壳没有涂漆的金属部分，如果验电笔发光，说明该电器漏电。但也有可能是感应电压，如果该电器的电源插头是两芯的，可将插头左右颠倒后再插入电源插座。图1-6
第二节 指针式万用电表
万用电表是最基本最常用的电工仪表，熟悉和掌握万用电表的基本性能和使用方法，是检测元器件、调试电路、进行电气工程施工和电气设备维修的基础。万用电表包括指针式万用电表和数字式万用电表两大类。习惯上将指针式万用电表简称为万用表（如图1-7所示），而将数字式万用电表称为数字万用表。本节介绍指针式万用电表（以下简称为万用表）。图1-7
一、万用表的结构与功能
万用表实质上是电压表、电流表、欧姆表的有机组合，使用时根据需要，通过转换开关进行转换（如图1-8所示），因此也有人将万用表称之为三用表。万用表的功能较多，各种型号万用表的功能不尽相同，但都包括以下基本功能：测量直流电流、测量直流电压、测量交流电压、测量电阻。许多万用表还具有以下派生功能：测量音频电平、测量电容、测量电感、测量晶体管放大倍数等，如图1-9所示。图1-8图1-9
1．万用表的结构
图1-10所示为万用表的基本电路结构方框图，由5部分组成。（1）表头及表头电路，用于指示测量结果。图1-10（2）分压器，主要用于测量交、直流电压。（3）分流器，主要用于测量直流电流。（4）电池、调零电位器等，用于测量电阻。（5）测量选择电路，用于选择挡位和量程。
万用表基本上都采用磁电式微安表头，其文字符号为“PA”，图形符号见图1-11（a）。图1-11（b）为磁电式微安表头结构和工作原理示意图，在马蹄形永久磁铁极掌间的强磁场中放置一线圈，当有电流通过该线圈时，电磁作用力使线圈顺时针偏转，偏转角度与通过该线圈的电流成正比。在线圈上垂直粘有一指针，指针偏转的角度可准确指示出通过线圈的电流大小。为防止万用表在使用中用错挡位而烧毁表头，一般都设计有表头保护电路。图1-12所示为硅二极管保护电路，二极管VD1、VD2 互为反向地并接在表头两端，使表头两端电压不超过0.7V，确保电流过载时不会损坏表头。图1-11图1-12
万用表的型号很多，下面以MF47型万用表为例进行介绍。MF47 型万用表是设计新颖的磁电系整流式多量程万用电表，具有灵敏度高、体积轻巧、性能稳定、过载保护可靠、读数清晰、使用方便的特点，比较适合一般电工使用。
MF47 型万用表外形见图 1-13，由提把、表头、测量选择开关、欧姆挡调零旋钮、表笔插孔、晶体管插孔等部分构成。万用表面板上部为微安表头。表头的下边中间有一个机械调零器，用以校准表针的机械零位，如图1-14所示。表针下面的标度盘上共有6条刻度线，从上往下依次是：电阻刻度线、电压电流刻度线、晶体管β值刻度线、电容刻度线、电感刻度线、电平刻度线。标度盘上还装有反光镜，用以消除视差。面板下部中间是测量选择开关（见图 1-13），只需转动一个旋钮即可选择各量程挡位，使用方便。测量选择开关指示盘与表头标度盘相对应，按交流红色、晶体管绿色、其余黑色的规律印制成3种颜色，使用中不易搞错。图1-13图1-14
MF47 万用表共有 4 个表笔插孔。面板左下角有正、负表笔插孔，一般习惯上将红表笔插入正插孔，黑表笔插入负插孔。面板右下角有2500V和5A专用插孔，当测量2500V交、直流电压时，正表笔应改为插入2500V插孔；当测量5A直流电流时，正表笔应改为插入5A插孔，如图1-15所示。面板下部右上角是欧姆挡调零旋钮（见图 1-13），用于校准欧姆挡“0Ω”的指示。面板下部左上角是晶体管插孔，插孔左边标注为“N”，检测 NPN 型晶体管时插入此孔；插孔右边标注为“P”，检测PNP型晶体管时插入此孔，如图1-16所示。图1-15图1-16
2．万用表的功能
MF47万用表量程齐全，共具有8大类34个测量挡位，如表1-1所示，包括测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻的26个基本量程，以及测量音频电平、电容、电感、晶体管直流参数等8个附加量程。表1-1 MF47型万用表测量范围（1）直流电流挡测量范围为0～5A，分为0.05mA、0.5mA、5mA、50mA、500mA、5A等6挡，如表1-2所示。其中，5A挡使用专用插孔，其余各挡由测量选择开关转换。表1-2 MF47型万用表直流电流挡测量范围（2）直流电压挡测量范围为0～2500V，灵敏度为20kΩ/V，分为 0.25V、1V、2.5V、10V、50V、250V、500V、1000V、2500V等9挡，如表1-3所示。其中，2500V挡使用专用插孔，其余各挡由测量选择开关转换。表1-3 MF47型万用表直流电压挡测量范围（3）交流电压挡测量范围为0～2500V，灵敏度为4kΩ/V，分为10V、50V、250V、500V、1000V、2500V等6挡，如表1-4 所示。其中，2500V 挡使用专用插孔，其余各挡由测量选择开关转换。表1-4 MF47型万用表交流电压挡测量范围（4）电阻挡具有×1、×10、×100、×1k、×10k 等 5 挡，如表1-5所示。各挡中心阻值分别为22Ω、220Ω、2.2kΩ、22kΩ、220kΩ，最大可读量程为40MΩ。表1-5 MF47型万用表电阻挡测量范围（ 5 ）音频电平使用交流电压挡测量，测量范围为−10～ +62dB（0dB=0.775V），共分为5 挡，如表1-6 所示。表1-6 MF47型万用表音频电平测量范围（6）电容测量使用交流10V挡，测量范围为1000pF～0.3μF，如表1-7所示。表1-7 MF47型万用表电容、电感测量范围（7）电感测量也使用交流10V挡，测量范围为20～1000H，如表1-7所示。（8）测量晶体管直流参数时，β值的测量具有1个校准挡位（ADJ）和1个测量挡位（h），测量范围为0～300（倍）。I和IFEcboceo的测量使用“R×1k”挡，测量范围为0～60μA。如果I较大，可使ceo用“R×100”挡，测量范围相应为 0～600μA，如表1-8所示。表1-8 MF47型万用表晶体管直流参数测量范围
二、万用表的测量原理
电流表、电压表、欧姆表是万用表的3种基本形态，通过测量选择开关进行转换。
1．直流电流表图1-17
测量直流电流时，通过测量选择开关的转换，使电路构成电流表，如图1-17所示。表头PA与分流器R并联，被测电流 I 由 A 端进、B 端出。I分为通过表头的电流I和通过分流器的电流I两个支路，分配比PR例由表头内阻 R与分流器R的阻值比的倒数决定。表头PA按比例指0示电流的大小。
在并联电路中，支路电流的大小与支路电阻的大小成反比。因此，改变I和I两支路阻值的大小，即可改变电流分配比例，实现量程的PR转换。如图1-18所示，当被测电流I从A①端输入时，I支路电阻为R，1P0I支路电阻为R+R+R；而当被测电流I从A③端输入时，I支路电阻R1233P为R+R+R，I支路电阻为R。可见，当表头指示相同（I相同）时，210R3PI＞I，扩大了量程。31图1-18
电流表指示的读数方法是：满度值（刻度线最右边）等于所选量程挡位数，根据表针指示位置折算出测量结果。在图1-19示例中，当测量选择开关位于“10mA”挡时，指示值为7mA；当位于“50mA”挡时，指示值为 35mA；当位于“250mA”挡时，指示值为175mA，依此类推。图1-19
2．直流电压表
测量直流电压时，通过测量选择开关的转换，将电路构成直流电压表，如图1-20所示。表头PA与分压器R串联，被测电压U加在A、B两端间，A端为正，B端为负。U等于分压器压降U与表头压降U之RP和，分配比例由表头内阻R与分压器R的阻值比决定。表头PA按比例0指示电压的大小。图1-20
在串联电路中，某部分电压降的大小与其阻值成正比。因此，改变U和U两部分阻值的大小，即可改变电压分配比例，实现量程的PR转换。如图1-21所示，当被测电压U接于A③端与 B 端之间时，3U=U，U=U；而当被测电压 U接于 A①端与B 端之间时，PR0RR31U=U，U=U+U+U。可见，当表头指示相同（U相同）时，PR0RR1R2R3PU＞U，扩大了量程。13图1-21
电压表指示的读数方法是：满度值（刻度线最右边）等于所选量程挡位数，根据表针指示位置折算出测量结果。在图 1-22 示例中，当测量选择开关位于“10V”挡时，指示值为 7V；当位于“50V”挡时，指示值为 35V；当位于“250V”挡时，指示值为175V；依此类推。图1-22
3．交流电压表
测量交流电压时，通过测量选择开关的转换，将电路构成交流电压表，如图 1-23 所示。分压器经过半波整流器VD1、VD2与表头PA串联，交流电正半周时经 VD1 整流后通过表头，VD2 为负半周续流二极管。测量原理与量程转换原理以及读数方法均与测量直流电压相同。图1-23
4．欧姆表
测量电阻时，通过测量选择开关的转换，将电路构成欧姆表，如图1-24所示。欧姆表电路由表头PA、分流器R、调零电位器RP和电1池等组成。当A、B两端（正、负表笔）短接时， 1.5V电池回路包括表头PA和分流器R两个电流支路，调节RP可使表头指针满度，即为1“0Ω”。回路电阻 R '等于表头支路电阻（R+ RP 左边）与分流器电00阻（R+ RP 右边）的并联值。当在A、B两端间接入被测电阻R时1x（ R串入了回路），回路电流减小。R越大，回路电流越小。当xxR=R '时，回路电流减小为原来的1/2，这时的R值称为中心阻值。x0x所以，电流值间接反映了被测电阻 R的阻值，而欧姆表的刻度线则x直接按欧姆值标示。图1-24
欧姆表换挡原理如图1-25所示，实际上就是通过改变分流器的阻值来改变回路电阻 R '，从而改变了中心阻值，也就改变了量程。例0如：当欧姆表置于“×1k”挡时，分流器的阻值为 R，而置于“×1100”挡时，R与 R并联，使 R '减小为原来的1/10，中心阻值相应210地也减小为原来的1/10。当欧姆表置于“×10k”挡时，表内换为15V电池供电，如图1-26 所示。由于回路电压提高到原来的10倍，与“×1k”挡相比，在保持回路电流不变的情况下（表针指示不变），被测电阻 R必须增大10倍，即量程扩大了10倍。x
欧姆表刻度线的特点是，刻度线最右边为“0Ω”，最左边为“∞”，且为非线性刻度。欧姆表指示的读数方法是：表针所指数值乘以量程挡位，即为被测电阻的阻值。在图1-27示例中，当测量选择开关位于“×1”挡时，指示值为20Ω；当位于“×10”挡时，指示值为200Ω；当位于“×1k”挡时，指示值为20kΩ，依此类推。图1-25图1-26图1-27
三、万用表的使用方法
由于电阻挡必须使用直流电源，因此，使用前应给万用表装上电池。一般万用表的电池盒设计在表背面，图1-28所示为MF47 万用表背面的电池盒。打开电池盒盖后，可见两个电池仓，如图1-29所示，左边是低压电池仓，装入一枚1.5V的2号电池；右边是高压电池仓，装入一枚15V的层叠电池。接下来将表笔（测试棒）插入万用表插孔中，一般习惯上将红表笔插入“+”表笔插孔，黑表笔插入“−”表笔插孔，如图 1-30所示。图1-28图1-29图1-30
万用表在使用前，还应检查表针是否指在机械零位上。即表针在静止时，是否准确指在刻度线最左边的“0”位上，如不在，应按照图1-31所示，用小螺丝刀缓慢旋转表头下边的机械调零器，调节表针的静止位置使其准确指“0”。图1-31
使用万用表进行测量时，首先应根据测量对象选择相应的挡位，然后根据测量对象的估计大小选择合适的量程。例如测量220V 市电，可选择“交流电压250V”挡，如图 1-32 所示。如果无法估计测量对象数值的大小，则应先选择量程最大的挡位，然后逐步减小，直至能够准确读数。图1-32
测量时应注意，尽量使表针指示在刻度线的中间及偏右位置，如图1-33所示。因为万用表表针偏转角度较大时测量精度较高，特别是电阻、电容、电感、电平等非线性刻度线，中间及偏右位置较准确。读数时，眼睛应垂直于表面观察表针，才能正确读数。如果视线不垂直，将会产生视差，使得读数出现误差，如图 1-34 所示。为了消除视差，MF47 等万用表在表面的标度盘上都装有反光镜，如图 1-35 所示。读数时，应移动视线使表针与反光镜中的表针镜像重合，这时的读数无视差。图1-33图1-34图1-35
1．测量直流电流
测量直流电流时，万用表构成的电流表应串入被测回路，如图1-36所示，既可以串入电源正极与被测电路之间[见图1-36（a）]，也可以串入被测电路与电源负极之间[见图1-36（b）]。图1-36
测量500mA及其以下直流电流时，转动万用表上的测量选择开关至所需的“mA”挡，如图1-37所示。测量500mA以上至 5A 的直流电流时，将测量选择开关置于“500mA”挡，并将正表笔改插入“5A”专用插孔，如图1-38所示。图1-37图1-38
图1-39所示为测量晶体管集电极电流示意图，首先断开电源开关S，并切断电阻R与VT集电极之间的连接，在集电极回路形成一个开c口。然后将万用表正表笔接回路开口处 R一侧，负表笔接 VT 集电极，c接通电源开关 S，万用表即指示出被测晶体管的集电极电流值。图1-39
2．测量直流电压
测量直流电压时，万用表构成直流电压表，直接并接于被测电压两端。例如，在图 1-40 所示电路中，需测量电阻 R上的压降，将电2压表并接于 R上即可。2图1-40
测量1000V及其以下直流电压时，转动万用表上的测量选择开关至所需的“直流V”挡，如图1-41所示。测量1000V以上至2500V的直流电压时，将测量选择开关置于“直流1000V”挡，并将正表笔改插入“2500V”专用插孔，如图1-42所示。图1-41图1-42
图1-43所示为测量晶体管发射极电压（R上的压降）的示意图，e将正表笔接VT发射极、负表笔接地（即跨接于电阻R上），万用表即e指示出被测晶体管发射极对地的电压值。图1-43
3．测量交流电压
测量交流电压与测量直流电压相似。测量1000V及其以下交流电压时，转动万用表上的测量选择开关至所需的“交流V”挡，如图1-44所示。测量1000V以上至2500V的交流电压时，将测量选择开关置于“交流 1000V”挡，并将正表笔改插入“2500V”专用插孔，如图1-45所示。图1-44图1-45
图1-46所示为测量电源变压器次级电压示意图，两表笔不分正、负，分别接电源变压器次级两引出端，万用表即指示出被测交流电压值。图1-46
4．测量电阻
测量电阻时，根据被测电阻的估计值，转动万用表上的测量选择开关至适当的“Ω”挡。接着要先进行欧姆挡校零，将万用表两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使表针准确指向“0Ω”，如图1-47所示。测量中每次变换挡位后，均应重新校零。图1-47
测量非在路的电阻时，将两表笔（不分正、负）分别接被测电阻的两端，万用表即指示出被测电阻的阻值，如图1-48所示。测量电路板上的在路电阻时，应按图1-49所示将被测电阻的一端从电路板上焊开，然后再进行测量。否则由于电路中其他元器件的影响，测得的电阻值将误差很大。应该注意的是，测量电路电阻时应先切断电路电源，如电路中有电容则应先行放电，以免损坏万用表。图1-48图1-49
5．测量音频电平
音频信号也是一种交流信号，因此测量音频电平使用万用表的交流电压挡，一般使用“交流10V”挡，转动万用表上的测量选择开关至“交流10V”挡即可。表面上的音频电平刻度线是以交流电压 10V 挡为基准刻度的，0dB=0.775V，刻度范围为−10 ～ +22dB，例如图1-50 所示读数为+17dB。图1-50
图1-51所示为测量音频放大器输出电平示意图，两表笔不分正、负，一表笔接地，另一表笔串接一个0.1μF左右的隔直流电容器C后接放大器输出端，万用表即指示出被测音频电平值。如果被测音频电平值超过+22dB，可选用交流电压挡的50V及其以上各挡位，但其读数应按表1-9所示加上修正量。例如，用“交流电压50V”挡测量时表针指示如图1-50所示，则其电平值应为+17dB（读数值）加上+14dB（50V挡修正量）等于+31dB。图1-51表1-9 MF47型万用表测量音频电平时读数的修正量
6．测量电容
测量电容时，采用10V/50Hz的交流电压作为信号源，因此万用表应置于“交流电压10V”挡。需要注意的是，10V/50Hz交流电压必须准确，否则会影响测量的准确性。
测量时，通过电源变压器将交流 220V 市电降压后获得10V/50Hz交流电压。将被测电容器C与任一表笔串联后，再串接于 10V 交流电压回路中，如图 1-52 所示，万用表便指示出被测电容器C的容量。图1-52
7．测量电感
测量电感也采用10V/50Hz的交流电压作为信号源，方法与测量电容相同，将被测电感器L与任一表笔串联后，再串接于 10V 交流电压回路中，如图 1-53 所示，万用表便指示出被测电感器L的电感量。图1-53
8．测量晶体管直流参数
晶体管直流参数较常用的有晶体管直流放大倍数 β、发射极开路时的集电极与基极间反向截止电流 I、基极开路时的集电极与发射cbo极间反向截止电流I。ceo图1-54（1）测量晶体管直流放大倍数β时，首先将万用表上的测量选择开关转动至“ADJ”（校准）挡位，两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮使表针对准 h刻度线的“300”刻度，如图1-54所示。然后分开FE两表笔，将测量选择开关转动至“h”挡位（见图1-55），即可插入FE晶体管进行测量。万用表上的晶体管插孔，左半边供测量NPN型管用，右半边供测量PNP型管用。图1-56所示为测量S9012晶体管，因为S9012是PNP型管，所以插入右半边插孔，这时万用表表针所指示的即为该管的直流放大倍数β值。图1-55图1-56（2）测量晶体管集电极与基极间反向截止电流 I时，万用表置cbo于“R×1k”挡，并短接两表笔后调节欧姆挡调零旋钮，使表针准确地指在“0Ω”，如图1-57所示。调零结束后分开两表笔。将被测晶体管发射极悬空，基极插入“e”插孔，集电极插入“c”插孔，如图1-58所示。由于此时满度电流值为60μA，可看0～10的线性刻度，将读数乘以6μA即是被测晶体管的I值。cbo图1-57图1-58（3）测量晶体管集电极与发射极间反向截止电流I时，万用表ceo仍用“R×1k”挡，被测晶体管基极悬空，发射极插入“e”插孔，集电极插入“c”插孔，如图 1-59 所示。读数方法与测量I相同。如cbo果被测晶体管的I值大于60μA，可改用万用表的“R×100”挡进行ceo测量（换挡后应重新校零），此时满度电流值为600μA，如图1-60所示。仍然观察0～10的线性刻度，将读数乘以60μA即得到被测晶体管的I值。ceo图1-59图1-60
第三节 数字式万用电表
数字式万用电表是一种数字化的新型测量仪表，采用LCD或LED显示屏作为测量指示，如图1-61所示。数字万用表的显著特点是测量精度和输入阻抗高、测量对象和量程宽、功能齐全、读数显示准确直观等。数字万用表可以测量交、直流电压，交、直流电流，电阻等，有的还具有测量电容、电感、晶体管、频率、温度等功能。图1-61
一、数字万用表的结构与功能
数字万用表与传统的指针式万用表最大的不同，就是没有微安表头，而是采用数字显示屏显示测量结果。图1-62所示为数字万用表的基本组成框图。可见，除用数字电压表取代传统万用表的表头外，其余部分相类似。数字万用表的型号种类也很多，但其结构功能大同小异，下面以较常用的DT-890B型数字万用表为例进行介绍。图1-62
1．数字万用表的结构
DT-890B是三位半便携式数字万用表，LCD液晶显示屏最大显示读数为“±1999”（“+”符号不显示出来）。整机采用 9V层叠电池为电源，功耗约30mW。该表具有全量程过载保护、自动调零、自动显示极性、闲置时自动关机、防跌落等功能，显示字符较大，操作使用方便，性能稳定可靠，较适合一般电工使用。
DT-890B数字万用表的基本电路结构如图1-63所示，由以下部分组成：图1-63（1）200mV数字电压表（数字表头），用于显示测量结果。（2）分压器，主要用于测量电压。（3）电流→电压变换器，用于测量电流。（4）交流→直流变换器，用于测量交流电压和电流。（5）电阻→电压变换器，用于测量电阻。（6）电容→电压变换器，用于测量电容。（7）h测量电路，用于测量晶体管。FE（8）测量选择电路，用于选择挡位和量程。
200mV 数字电压表构成了数字万用表的基本测量显示部件（相当于指针式万用表的表头），其电路原理如图1-64所示，由双积分A/D转换器（模拟/数字转换器）、译码驱动器和三位半LCD显示屏组成，其中A/D转换器和译码驱动器等包含在专用集成电路IC 7106 当中。被测电压由“IN”端输入，经A/D转换器将模拟电压转换为数字信号、译码驱动器译码后驱动LCD显示屏显示测量结果，最大量程为200mV。再配以由分压器、电流→电压变换器、交流→直流变换器、电阻→电压变换器、电容→电压变换器、h测量电路等组成的量程扩展电路，FE即构成了多量程的数字万用表。图1-64
数字万用表采用数字毫伏表作为基本测量显示部件，属于电压型测量；而传统万用表采用微安表作为基本测量显示部件，属于电流型测量，如图1-65所示。因此数字万用表比传统万用表具有更高的输入阻抗和灵敏度，对被测电路的影响更小，测量的精度更高。图1-65
DT-890B数字万用表外形如图1-66所示，由LCD液晶显示屏、电源开关、测量选择开关、测试表笔插孔、电容器插孔和晶体管插孔等部分构成。图1-66
数字万用表上部为LCD液晶显示屏，可以直接显示三位半数字字符，小数点根据需要自动移动，负号“−”根据测量结果自动显示。显示屏下面是控制面板。面板中央为测量选择开关（见图 1-66），只需转动一个旋钮即可选择各量程挡位，使用方便。测量选择开关指示盘按测量类别分别用红色、绿色、白色3种颜色间隔印制，使用中不易搞错。
面板下部有4个测试表笔插孔。一个黑色的是负表笔插孔（也叫公共端插孔）“COM”。3 个红色的是正表笔插孔，分别是电压电阻测量插孔“VΩ”、毫安级电流测量插孔“mA”、安培级电流测量插孔“A”，如图 1-67 所示。使用时，通常将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔根据测量需要插入相应的正表笔插孔。面板的左上角设有整机电源开关（POWER），如图1-66所示，按下为“开”，再按一下使其弹起为“关”。面板的右上角是晶体管插孔，插孔左边标注为“PNP”，检测 PNP 型晶体管时插入此孔；插孔右边标注为“NPN”，检测NPN型晶体管时插入此孔，如图1-68所示。图1-67图1-68
2．数字万用表的功能
DT-890B数字万用表量程齐全，共具有8类32个测量挡位，如表1-10所示，包括测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻的25个基本量程，以及测量电容、晶体二极管及通断、晶体三极管h值等7个附加量程。FE表1-10 DT-890B数字万用表测量范围（1）直流电压挡测量范围为0～1000V，输入阻抗10MΩ，最小分辨率0.1mV，分为200mV、2V、20V、200V、1000V等5挡，如表1-11所示，各挡位由测量选择开关转换。表1-11 DT-890B数字万用表直流电压挡测量范围（2）交流电压挡测量范围为0～700V，输入阻抗10MΩ，最小分辨率0.1mV，分为200mV、2V、20V、200V、700V等5挡，如表1-12所示，各挡位由测量选择开关转换。表1-12 DT-890B数字万用表交流电压挡测量范围（3）直流电流挡测量范围为0～20A，最小分辨率1μA，分为2mA、20mA、200mA、20A等4挡，如表1-13所示。其中， 200mA 以下使用“mA”插孔，200mA 以上使用“A”插孔，并由测量选择开关转换。（4）交流电流挡测量范围为0～20A，最小分辨率1μA，分为2mA、20mA、200mA、20A等4挡，如表1-13所示。其中， 200mA 以下使用“mA”插孔，200mA 以上使用“A”插孔，并由测量选择开关转换。表1-13 DT-890B数字万用表交、直流电流挡测量范围（5）电阻挡测量范围为0～200MΩ，最小分辨率0.1Ω，分为200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ、20MΩ、200MΩ等7挡，如表1-14所示，各挡位由测量选择开关转换。表1-14 DT-890B数字万用表电阻挡测量范围（6）电容挡测量范围为 1pF～20μF，最小分辨率 1pF，分为 2nF、20nF、200nF、2μF、20μF等 5挡，如表 1-15所示，被测电容器插入“C”专用插孔，各挡位由测量选择开关转换。x表1-15 DT-890B数字万用表电容测量范围（7）晶体二极管及通断挡，可以测量二极管的正向压降或判断被测线路的通断，如表1-16所示。表1-16 DT-890B数字万用表晶体管测量范围（8）晶体三极管h挡，测量范围为1～1000，最小分辨率为1，FE如表1-16所示。
二、数字万用表的测量原理
数字万用表通过测量选择开关的转换，即可构成电压表、电流表、欧姆表、电容表等基本形态。
1．直流电压表
测量直流电压时，通过测量选择开关的转换，电路构成直流电压表，如图1-69所示。电阻1R、9R、90R构成分压器，被测电压U加在分压器的A、B两端间，A端为正，B端为负。数字表头（200mV电压表）仅测量取样电阻上的电压，取样电阻可以是分压器的一部分，也可以是分压器的全部。改变取样比，即可改变量程。图1-69中，当数字表头输入端IN接入①端时，整个分压器都是取样电阻，取样电压U=U；当数字表头输入端 IN 接入②端时，取样电阻为 1R+9R ，取IN样电压U=U，量程扩大10倍；当数字表头输入端IN接入③端IN时，取样电阻为1R，取样电压U=U，量程扩大100倍。由于取IN样电压的变化倍率为10的整数倍，因此只需相应移动LCD显示屏中显示数字的小数点位置，即可直观地显示出被测电压的实际数值。取样比的改变和小数点位置的移动，由测量选择开关根据量程同步控制。图1-69
2．直流电流表图1-70
测量直流电流时，通过测量选择开关的转换，电路构成直流电流表，如图 1-70 所示。取样电阻 R构成电流→电压转换器，被测电流I由A端进、B端出，在取样电阻R 上必然产生电压降U，U=I×R，数RR字表头（200mV 电压表）测量取样电阻上的电压降，便可间接测得电流值。改变取样电阻的大小，即可改变量程。如图1-71所示，取样电阻由1R、9R、90R等电阻构成，当被测电流输入端 A 和数字表头输入端 IN 接入①端时，取样电阻R=90R+9R+1R=100R；当被测电1流输入端A和数字表头输入端IN接入②端时，取样电阻R=9R2+1R=10R，缩小为R的，要获得相同的电压降电流必须增大10倍，1即量程扩大10倍；当被测电流输入端A和数字表头输入端IN接入③端时，取样电阻R=1R，缩小为R的，量程扩大100倍。由于取样31电阻的变化倍率为10的整数倍，因此只需相应移动LCD显示屏中显示数字的小数点位置，即可直观地显示出被测电流的实际数值。取样电阻的改变和小数点位置的移动，由测量选择开关根据量程同步控制。图1-71
3．交流电压表
测量交流电压时，通过测量选择开关的转换，电路构成交流电压表，如图1-72所示。交流电压挡与直流电压挡共用一个分压器，所不同的是测量交流电压时，在数字表头输入端 IN与分压器之间增加了一个交流→直流变换器，将取样电阻上的交流电压转换为直流电压送入数字表头测量显示。交流→直流变换器同时能够将交流电压的峰值校正为有效值，因此 LCD显示屏显示的读数为被测交流电压的有效值。图1-72
4．交流电流表
测量交流电流时，通过测量选择开关的转换，电路构成交流电流表，如图1-73所示。与图1-71相比可见，交流电流表只是在直流电流表电路基础上增加了一个交流→直流变换器，将被测交流电流I在取样电阻上的交流电压降转换为直流电压降再送入数字表头测量显示。同样因为交流→直流变换器的校正作用，LCD显示屏显示的读数为被测交流电流的有效值。图1-73
5．欧姆表
测量电阻时，通过测量选择开关的转换，电路构成欧姆表，如图1-74所示。标准电阻R和被测电阻R构成电阻→电压变换器，在两电0x阻上加一标准电压U，则R和R上分别按比例产生一定的电压降。由0x于标准电阻R已知，因此测量R上的电压降U即可间接测得被测电0xx阻R的阻值。根据数字表头中集成电路IC 7106的特性，当R=R时显xx0示读数为1000，合理设计R的取值，便可使LCD显示屏直接显示被0测电阻的阻值。改变标准电阻R的大小，即可改变量程。如图1-75所0示，标准电阻R包括1R、9R、90R，当标准电压U接入③端时，0R=1R；当标准电压U接入②端时，R=1R+9R=10R，量程扩大10 倍；00当标准电压U接入①端时，R=1R+9R+90R=100R，量程扩大1000倍。由于标准电阻的变化倍率为10的整数倍，因此只需相应移动LCD显示屏中显示数字的小数点位置，即可直观地显示出被测电阻的阻值。标准电阻的改变和小数点位置的移动，由测量选择开关根据量程同步控制。图1-74图1-75
6．电容表
测量电容时，通过测量选择开关的转换，电路构成电容表，如图1-76所示。电容→电压变换器将被测电容C转换为相应的交流电压，x再由交流→直流变换器将交流电压转换为直流电压送入数字表头测量显示。电容→电压变换器电路原理如图1-77 所示，测量信号源为 400Hz 正弦波信号，通过被测电容C耦合至放大器IC进行放大，U为xo放大后的输出信号。IC的放大倍数A取决于反馈电阻R与被测电容Cfx的容抗之比，即A=RCω= ，C的容量越大，ICfxx的放大倍数越大。由于400Hz正弦波信号源的频率和振幅均为恒定，因此输出信号U的大小即反映了被测电容C的容量大小。ox图1-76图1-77
图 1-78 所示为电容表量程转换原理。放大器的反馈电阻R包括f1R、9R、90R，当IC 反相输入端接入③端时，R=1R；当 IC 反相输f入端接入②端时，R=1R+9R=10R，根据A==RC@sub>fω ，fx反馈电阻R越大，IC的放大倍数越大， R扩大10倍，量程即扩大10倍；ff当IC反相输入端接入①端时， R=1R+9R+90R=100R，量程扩大100 f倍。由于反馈电阻R的变化倍率为10的整数倍，因此只需相应移动fLCD显示屏中显示数字的小数点位置，即可直观地显示出被测电容的容量。反馈电阻R的改变和小数点位置的移动，由测量选择开关根据f量程同步控制。图1-78
三、数字万用表的使用方法
数字万用表是有源仪表，必须接上电源才能工作，因此使用数字万用表时应首先装上电池。大多数数字万用表使用层叠电池，以 DT-890B 数字万用表为例，如图 1-79 所示打开数字万用表后盖，装入一节 9V 层叠电池，再将后盖盖好。然后将测试表笔插入数字万用表的插孔中。一般习惯上将红表笔按测量需要插入“VΩ”、“mA”或“A”插孔作为正表笔，将黑表笔插入“COM”插孔作为负表笔。按下控制面板上的电源开关（POWER），LCD 显示屏应有“000”字符显示。如果显示出“BAT”字样，表示电池电压不足，应更换新电池。图1-79图1-80
使用数字万用表进行测量时，首先应根据测量对象选择相应的挡位，然后根据测量对象的估计大小选择合适的量程。例如测量9V电池电压，可选择“直流电压20V”挡，如图1-80所示。如果无法估计测量对象的大小，则应先选择该挡位的最大量程，然后根据显示情况逐步减小量程，直至能够准确显示读数。
选择测量量程时，应尽量使LCD显示屏中显示较多的有效数字，以提高测量精度。例如测量某1.5V电池的开路电压，选择“直流电压”的200V、20V、2V挡均可测量，但2V挡显示的有效数字最多，因此测量精度较高，如图1-81所示。如果显示屏仅在最高位显示“1”，表示测量对象超过所选量程，应选择更高量程进行测量。图1-81
1．测量直流电压
测量直流电压时，红表笔插入“VΩ”插孔为正表笔，黑表笔插入“COM”插孔为负表笔，转动测量选择开关至所需的“直流V”挡，数字万用表构成直流电压表，直接并接于被测电压两端即可测量。例如，需测量某电池GB的电压，将正表笔接电池正极、负表笔接电池负极，如图 1-82 所示，LCD 显示屏即显示出被测电池的电压。图1-82
因为数字万用表具有自动显示正、负极性的功能，实际上测量过程中即使正、负表笔接反也能正确显示测量结果。如图1-83 所示，测量结果显示为“− 6V”，表示正表笔接在了被测电池的负端、负表笔接在了被测电池的正端，被测电池GB的电压为6V。这是指针式万用表所无法比拟的一个优点，特别是在被测电压极性不清楚的情况下，给测量工作提供了很大的方便。图1-83
2．测量交流电压
测量交流电压时，红表笔插入“VΩ”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，转动测量选择开关至所需的“交流 V”挡，数字万用表构成交流电压表，直接并接于被测电压两端即可测量。图1-84所示为测量交流220V市电电压的例子，测量选择开关置于“交流700V”挡，两表笔不分正、负分别插入市电电源插座的两个插孔，LCD显示屏即显示出被测市电的电压为220V。图1-84
3．测量直流电流
测量直流电流时，红表笔插入“mA”插孔或“A”插孔为正表笔，黑表笔插入“COM”插孔为负表笔，转动测量选择开关至所需的“直流A”挡，数字万用表构成直流电流表，串入被测电流回路即可测量。测量200mA以下直流电流时，红表笔应插入“mA”插孔；测量200mA及以上直流电流时，红表笔应插入“A”插孔。例如，测量某直流继电器K的工作电流，首先如图1-85（a）所示断开继电器K的电流回路，然后将正表笔接电池正极、负表笔接继电器，如图1-85（b）所示，LCD显示屏即显示出被测继电器K的工作电流。图1-85图1-86
与测量直流电压时同理，测量直流电流过程中如果正、负表笔接反，将显示测量结果为“−150mA”，如图1-86所示，表示被测电流由负表笔流向正表笔。数字万用表使得测量直流电流时可以不必考虑其电流方向，这在电流方向不明确的情况下特别方便，测量电流大小的同时也测出了电流的方向。
4．测量交流电流
测量交流电流与测量直流电流相似。转动测量选择开关至所需的“交流A”挡，数字万用表构成交流电流表，串入被测电流回路即可测量。测量200mA以下交流电流时，红表笔应插入“mA”插孔；测量200mA及以上交流电流时，红表笔应插入“A”插孔。例如，测量40W照明灯泡的工作电流，如图1-87所示将数字万用表置于“交流 200mA”挡，串入照明灯泡 EL的电流回路（两表笔不分正、负），LCD 显示屏即显示出被测照明灯泡EL的工作电流。图1-87
5．测量电阻
测量电阻时，红表笔插入“VΩ”插孔，黑表笔插入“COM”插孔，转动测量选择开关至适当的“Ω”挡，数字万用表即构成欧姆表。测量时如图1-88所示，将两表笔（不分正、负）分别接被测电阻的两端，LCD 显示屏即显示出被测电阻 R 的阻值。测量选择开关的“Ω”挡量程可根据被测电阻的估计值选择。如果显示屏仅在最高位显示“1”，表示所选量程小于被测电阻，应选择更高量程进行测量。数字万用表测量电阻前不用校零，这点比指针式万用表方便。测量大电阻时，LCD显示屏的读数需要几秒钟后才能稳定，这是正常现象。图1-88
6．测量电容
测量电容时，不用接表笔，转动测量选择开关至适当的“F”挡，数字万用表即构成电容表。如图1-89所示，将被测电容器C插入数字万用表左侧的“C”插孔即可，不必考虑电容器的极性，也不必事先x给电容器放电。测量选择开关的“F”挡量程可根据被测电容的估计值选择。如果显示屏仅在最高位显示“1”，表示所选量程小于被测电容，应选择更高量程进行测量。测量大电容时，LCD显示屏的读数需要一定的时间才能稳定，属正常现象。图1-89
7．测量晶体二极管和测通断
测量二极管时，红表笔插入“VΩ”插孔为正表笔，黑表笔插入“COM”插孔为负表笔，转动测量选择开关至“”挡，如图1-90所示，将正表笔接被测二极管正极、负表笔接被测二极管负极，即可测量二极管的正向压降。图1-90
在此挡位还可进行通断测试，将两表笔连接到被测线路的两点，如数字万用表内的蜂鸣器响起，则两表笔所接触的两点间导通或阻值低于90Ω。
8．测量晶体三极管
测量晶体三极管直流放大倍数时，不用接表笔，转动测量选择开关至“h”挡，如图 1-91 所示，将被测晶体管插入数字万用表控制FE面板右上角的晶体管插孔即可测量。晶体管插孔左半边标注为“PNP”，供测量 PNP 型晶体管用；右半边标注为“NPN”，供测量 NPN 型晶体管用。例如测量 S9014 晶体管，因为S9014是NPN型晶体管，所以应插入右半边插孔中，如图 1-92 所示，LCD 显示屏即显示出被测晶体管的直流放大倍数。图1-91图1-92
第四节 钳形电流表
钳形电流表是一种常用的测量在线电流的电工仪表。钳形电流表可以在不断开电路的情况下测量电路的交流电流，这给检测、维修交流供用电电路和使用交流电源的电器设备提供了极大的方便。钳形电流表包括指针式钳形电流表和数字式钳形电流表两大类，如图1-93所示。习惯上将指针式钳形电流表简称为钳形表，将数字式钳形电流表称为数字钳形表。图1-93
一、钳形电流表的结构与功能
钳形电流表实际上是一块具有特殊结构的交流电流表，专用于测量安培级的交流电流。多功能的钳形表还可以测量交流电压、直流电阻等。钳形电流表型号较多，功能不尽相同，下面以MG27型钳形电流表为例进行具体介绍。MG27型钳形电流表属于互感器式整流系多功能钳形表，具有性能稳定、读数清晰、体积轻巧、使用方便的特点，适合一般电工领域使用。
1．钳形电流表的结构
图1-94所示为MG27型钳形表的基本电路结构方框图，它由7大部分组成。图1-94（1）电流互感器，用于检测交流电流。（2）红、黑表笔，用于检测电压和电阻。（3）测量选择电路，用于选择挡位和量程。（4）分流器，用于测量交流电流。（5）分压器，用于测量交流电压。（6）电池、调零电位器等电阻测量电路，用于测量电阻。（7）交流电流表，用于指示测量结果。
MG27型钳形表外形如图1-95所示，由可开合的铁芯及扳手、测量选择开关、欧姆挡调零旋钮、表头、表笔插孔、腕带等部分构成。
表头如图1-96所示。表头的下边中间有一个机械调零器，用以校准表针的机械零位。表头标度盘上共有3条刻度线，从上往下依次是：交流电流刻度线（黑色）、交流电压刻度线（红色）、电阻刻度线（绿色）。表头右上方是测量选择开关，选择量程挡位时拨动旋钮即可，从窗口可看见所选量程挡位的指示，例如，图1-97所示为选择了“交流电流10A”挡。表头左上方是欧姆挡调零旋钮。图1-95图1-96图1-97
钳形表最显著的特征是伸出于表体前端的可开合的铁芯，专用于测量交流电流。铁芯由右侧的固定部分和左侧的活动部分组成，如图1-98所示，当用力按下表体左前端的扳手时，活动铁芯即张开，以便钳入被测导线。
表体左下侧有2个表笔插孔，可插入红、黑两表笔，用以测量交流电压和电阻，如图1-99所示。因为表头为整流系电流表，所以两表笔不分正、负，任意插入两插孔即可。图1-98图1-99
2．钳形电流表的功能
MG27型钳形表具有3类6个测量挡位，如表1-17所示，包括测量交流电流、交流电压、电阻等。表1-17 MG27型钳形表测量范围（1）交流电流挡测量范围为 0～250A，分为 10A、50A、250A等3挡，由测量选择开关转换。测量时使用可开合的铁芯钳口钳入被测导线。（2）交流电压挡测量范围为0～600V，分为300V和600V共两挡，由测量选择开关转换，使用表笔进行测量。（3）电阻挡测量范围为 0～300Ω，仅 1 挡，中心阻值为24Ω，使用表笔进行测量。
二、钳形电流表的测量原理
钳形电流表是利用电流互感器原理工作的，基本的钳形电流表由电流互感器和交流电流表组成，为了扩大测量范围，往往还增加有分流器和量程选择开关。
1．电流互感器结构与原理
电流互感器的作用是感知被测导线中的电流，并按一定比例产生感应电流。钳形电流表中的电流互感器结构如图 1-100所示，由铁芯和次级绕组L组成。铁芯呈钳形，前端钳口可张开，以便使被测导线2在不断开的情况下穿入钳形铁芯中。穿入铁芯中的被测导线即成为电流互感器的初级绕组 L，电流 I通过被测导线时，在闭合的铁芯中11产生磁通，使绕在铁芯上的次级绕组 L中产生相应的感应电流I。I222与I之间具有固定的比例关系，该比例由次级绕组L的匝数所决定12（初级绕组L的匝数为1）。1图1-100
2．测量电路工作原理
钳形电流表典型电路如图1-101所示，TA为电流互感器， S为量程选择开关，电阻R～R构成分流器，二极管VD～131VD和直流表头 PA 构成整流式交流电流表，图 1-102 为电路方框4图。当被测导线通以交流电流时，电流互感器 TA 按比例产生出感应电流I，经量程选择开关S和分流电阻R～R后，由二极管 VD～VD21314整流为直流，使直流表头 PA 表针偏转。直流表头PA的刻度线直接按电流互感器TA的初级电流I标示，因此可从刻度线上直接读出被测1导线的电流值。量程选择开关S 置于不同的位置，即可选择不同的分流比，达到改变量程的目的。图1-101图1-102
三、钳形电流表的使用方法
钳形电流表在使用前，首先应检查表针是否指在机械零位上，即表针在静止时，是否准确指在刻度线最左边的“0”位上。如不在，应按图1-103所示，用小螺丝刀缓慢旋转表头下边的机械调零器，调节表针的静止位置使其准确指“0”。图1-103
测量时，首先应根据测量对象选择相应的挡位，然后根据估计测量电流的大小选择合适的量程。例如测量1000W家用电烤箱的工作电流，可选择“交流电流10A”挡。如果无法估计测量对象的电流大小，则应先选择该挡位的最大量程，然后逐步减小，直至能够准确读数。读数时眼睛应垂直于表面观察表针，以免因视差造成读数误差。
1．测量交流电流
钳形电流表测量交流电流是用铁芯钳口进行测量，因而无需表笔。拨动钳形电流表上的测量选择开关至交流电流测量的合适量程，如无法估计被测电流则应选择最大量程（MG27 型钳形电流表最大量程为250A），然后根据测量结果再逐步降低量程。测量时，按下扳手使铁芯钳口张开，如图1-104所示钳入被测导线，并尽量使被测导线位于铁芯钳口的中央且垂直于钳口平面，然后松开扳手使铁芯完全闭合后，表针即指示出被测电流的数值，如图1-105所示。如指示值太小（表针偏转太少），说明量程过大，可转换至较低量程后重新测量，以读取更加精确的读数。转换量程必须在非测量状态进行，即应先将被测导线退出铁芯钳口，才能拨动测量选择开关转换量程。图1-104图1-105
测量时应注意，每次只能钳入一根导线（相线、零线均可）。对于双绞线，应如图1-106所示将其分开一段，然后钳入其中的一根导线进行测量。对于双股护套线或多股电力电缆，则需切开最外面的绝缘护套层，分开里面的各股导线，再钳入其中的一根导线进行测量，如图1-107所示。图1-106
交流电流各挡位共用一条“ACA”刻度，刻度线满度值为“5”。测量时的读数方法是：将表针指示数乘以所用量程与刻度线满度值的比值。例如，表针指示数为“2.5”，所用量程为“10A”，则电流读数为2.5×=5A；如所用量程为5“0A”，则电流读数为25A；如所用量程为“250A”，则电流读数为125A，如图1-108所示。图1-107图1-108
当被测电流很小、表针指示数小于刻度线的“1”时，已不能准确读数。这时可将被测导线绕数圈后套在钳口铁芯上进行测量，如图1-109所示。这时将测得的读数值除以被测导线穿过铁芯钳口的次数，即为被测导线的实际电流值。图1-110示例中，被测导线 3 次穿过铁芯钳口（绕了两圈），所用量程为“10A”，表针指示数为“1.2”，则该被测导线的实际电流值为1.2×÷3=0.8A。图1-109图1-110
2．测量交流电压
测量交流电压或电阻均需使用表笔，测量前应首先将红、黑表笔插入钳形电流表左侧的两个表笔插孔中（不分正、负）。
测量方法与使用万用表相似。根据被测电压的估计值，拨动钳形电流表上的测量选择开关至交流电压“300V”或“600V”挡，将两表笔接触被测电压两端进行测量，如图1-111所示。图1-111
交流电压两挡位共用一条“ACV”刻度，刻度线满度值为“300”。读数时，如使用的是“300V”挡，则表针指示数即为被测电压读数；如使用的是“600V”挡，则需将表针指示数乘以2才为被测电压读数。例如图1-112中，表针指示数为“110”，如在“300V”挡则电压读数为 110V，如在“600V”挡则电压读数为220V。
3．测量直流电阻
由于电阻挡必须使用电源，因此，测量前应给钳形电流表装上电池。MG27 型钳形表电池仓设计在表背面，如图 1-113所示打开电池仓盖板，装入一枚1.5V的5号电池，然后盖上盖板即可。因为表头为整流系交流电流表，所以电池可不必区分正、负极性，任意放入即可。图1-112图1-113
测量电阻时，拨动钳形电流表上的测量选择开关至“Ω”挡。接着要先进行欧姆挡校零，将连接在钳形表上的两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使表针准确指向“0Ω”，如图1-114所示。然后分开两表笔，将两表笔（不分正、负）分别接被测电阻的两端，表针即指示出被测电阻的阻值，如图1-115所示。图1-114图1-115
四、数字钳形电流表
数字钳形表是数字化的钳形电流表，它采用数字电压表和LCD液晶显示屏作为测量指示系统，使输入阻抗、测量精度、读数直观性等指标都得到了明显提高。
1．数字钳形电流表原理
数字钳形电流表电路原理如图1-116所示，由电流互感器、分流器、量程选择开关、取样电路、数字毫伏表和LCD显示屏等部分组成。从图 1-116 中可见，数字钳形电流表的电流互感器和分流器部分与指针式钳形电流表相同，所不同的是测量显示系统。其工作原理为：电流互感器检知被测导线中的交流电流并按比例产生出感应电流，在取样电阻上产生取样电压，送入数字毫伏表进行模/数转换和测量，最后由 LCD 显示屏以数字形式直接显示测量结果。通过量程选择开关改变分流器的分流比，即可改变量程的大小。
2．数字钳形表结构与功能
图1-117所示为VC3267型数字钳形表，由可开合的铁芯及扳手、功能按键、测量选择开关、LCD显示屏、表笔插孔等部分构成。在外观上，数字钳形表与指针式钳形表最明显的不同是，用LCD显示屏取代了电流表头，显示屏为三位半数字显示，最大显示读数为“1999”，具有自动量程转换（小数点自动移位）、自动显示极性、数据保持、过量程指示等功能。图1-116图1-117
LCD显示屏上方为测量选择开关，共有6个测量挡位，如图 1-118 所示。VC3267 型数字钳形表除了可以测量交流电流外，还可以测量交流电压、直流电压、电阻、二极管以及温度等，具体见表1-18。图1-118表1-18 VC3267型数字钳形表测量范围（1）交流电流挡测量范围为0～600A，最小分辨率1mA，在测量选择开关上又分为20A和600A两挡。其中：20A挡包括2A和20A两个量程，测量中自动转换；600A挡包括200A和600A两个量程，测量中自动转换，如表1-19所示。表1-19 VC3267型数字钳形表交流电流自动分挡范围（2）交流电压挡测量范围为0～600V，输入阻抗10MΩ，最小分辨率1mV，包括2V、20V、200V、600V等4个量程，测量中自动转换，如表1-20所示。表1-20 VC3267型数字钳形表交流电压自动分挡范围（3）直流电压挡测量范围为0～600V，输入阻抗10MΩ，最小分辨率0.1mV，包括200mV、2V、20V、200V、600V等5个量程，测量中自动转换，如表1-21所示。表1-21 VC3267型数字钳形表直流电压自动分挡范围（4）电阻挡测量范围为 0～20MΩ，最小分辨率 0.1Ω，包括200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ、20MΩ等6个量程，测量中自动转换，如表1-22所示。表1-22 VC3267型数字钳形表电阻自动分挡范围
在测量选择开关左上方有一个功能按键“HOLD”（见图1-117）。其功能是：在测量过程中按一下“HOLD”键，即可将测量数据保持住，以便于观察和记录；再按一下则退出数据保持状态。在电阻挡，按住“HOLD”键2s，则可转入二极管或通断测量状态。在关机状态下，按一下“HOLD”键即可开机。在开机状态下，按住“HOLD”键3s即可关机。
LCD显示屏下方有两个表笔插孔，如图1-119所示，右为电压、电阻、温度等测量插孔“VΩT”，左为公共插孔“COM”。测量中，交流电流使用钳口测量，电压、电阻、二极管等使用表笔测量，温度使用热电偶（插入表笔插孔）测量。图1-119
VC3267 型数字钳形表采用两节1.5V 7 号（AAA）电池为电源，具有电池电量低提示和闲置自动关机功能。使用前应装好电池，使用中显示屏上如出现电池电量低符号（见图1-120），应及时更换新电池。图1-120
3．数字钳形表使用方法
数字钳形表使用方法与指针式钳形表大同小异，并且更加方便。（1）测量交流电流。无须接入表笔，根据被测电流的估计大小，转动数字钳形表上的测量选择开关至交流电流测量的某一量程（对于VC3267型数字钳形表而言为20A或600A），按住扳手张开铁芯钳口钳入单根被测导线，使被测导线垂直于钳口平面并位于钳口中央，然后松开扳手使铁芯完全闭合后，LCD显示屏上即显示出被测电流的数值，如图1-121所示。如显示数的有效数字太少，说明量程过大，可转换至较低量程后重新测量。如显示过载符号“OL”（见图1-122），说明量程过小，被测导线的电流超过了该量程，应转换至较高量程后重新测量。不可以在测量过程中转换量程，应先将被测导线退出铁芯钳口，或按住“HOLD”键3s关闭数字钳形表电源，然后再转换量程。图1-121图1-122
如需保持测量数据，则可在测量中按一下“HOLD”键（有“嘀”的一声提示音），数字钳形表即处于数据保持状态，将刚才测量的数据保持在LCD显示屏上，这在某些不便观察显示屏的测量场合，例如图1-123所示的情况下，提供了很大的方便。图1-123
当被测电流很小时，同样可以将被测导线绕数圈后套在钳口铁芯上进行测量，所得读数除以被测导线穿过铁芯钳口的次数，即为被测导线的实际电流值。（2）测量交流电压、直流电压、电阻等。将红、黑表笔插入数字钳形表的表笔插孔，测量选择开关根据需要分别置于“V～”（交流电压）、“V−”（直流电压）、“Ω”（电阻）等挡位，用两表笔去接触被测对象，分别如图 1-124、图 1-125 和图1-126所示，LCD显示屏即显示出读数。测量电压、电阻、二极管、通断等的具体操作方法与一般数字万用表相似，可参阅本章第三节中“数字万用表的使用方法”的介绍。图1-124图1-125图1-126
第五节 兆欧表
兆欧表是一种常用的高电阻值测量仪表，因其表盘上刻度读数的单位为“兆欧”而得名。又因为兆欧表（指针式兆欧表）使用时需要摇动表内的手摇发电机，而其最常用的用途是测量绝缘电阻，因此兆欧表也称为摇表、绝缘电阻表等。兆欧表包括指针式兆欧表和数字式兆欧表，如图1-127所示。图1-127
一、兆欧表的结构与功能
兆欧表主要用于测量各种电机、电缆、变压器、家用电器、工农业电气设备和配送电线路的绝缘电阻以及测量各种高阻值电阻器等。兆欧表所能测量的绝缘电阻或高阻值电阻的范围，与其所发出的直流电压的高低有关，直流电压越高，能测量的绝缘电阻就越高。例如，常见的 ZC25 系列兆欧表，4 款型号的额定电压与测量范围的关系如表1-23所示。表1-23 兆欧表的额定电压与测量范围
兆欧表主要由磁电式流比计和手摇发电机组成，如图1-128所示。磁电式流比计和被测电阻组成测量电路，手摇发电机为磁电式流比计提供工作电压。兆欧表中没有游丝等定位装置，所以平时指针没有固定的位置。图1-128
图1-129所示为ZC25-3型兆欧表外形，由表盘、表盘盖、提把、接线端、手摇发电机摇把等部分组成。表盘上有一条以“MΩ”为单位的刻度线，使用时为方便右手摇动手摇发电机摇把，一般将兆欧表横置，这时刻度线的最上边为“∞”，最下边为“0”。图1-130所示为ZC25-3型兆欧表的刻度线，有效读数为0.1～500MΩ。兆欧表共有3个接线端：线路接线端“L”、接地接线端“E”、保护环接线端“G”，如图1-131所示。测量时，L、E两接线端用于接入被测对象，如果测量对地绝缘电阻则E端接地。G接线端的作用是消除被测对象表面漏电造成的测量误差。图1-129图1-130图1-131
二、兆欧表的测量原理
图1-132兆欧表是运用高压下测量两个电流的比值的原理来测量兆欧级电阻的。图1-132所示为兆欧表测量电路原理，图中上半部分为磁电式流比计，用于测量I和I两路电流的比值；下半部分的手摇发电机的12作用是给磁电式流比计提供直流高压工作电压。
磁电式流比计具有两个固定在同一转轴上的线圈，线圈置于永久磁铁形成的强磁场中。当有电流通过线圈时，产生电磁作用力使线圈绕转轴偏转，偏转的角度与通过该线圈的电流成正比。两个线圈的偏转方向相反，一个产生转矩，另一个则产生反转矩。在转轴上粘有一指针，以准确指示出线圈的偏转角度（即两个线圈中电流的比值）。
从图1-132中可见，手摇发电机G输出的直流高压电源分为两路电流：经线圈 1、表内电阻 R和被测电阻 R形成的 I支路；经线圈21x1和表内电阻R形成的I支路。22
当未接被测电阻R时，I支路断路，只有I支路有电流，电磁作x12用力使线圈2产生转矩逆时针偏转一定角度，表针指向刻度线的最左侧“∞”。
接入被测电阻R后，I支路和I支路均有电流。电磁作用力使线x12圈1产生顺时针转矩M、线圈2产生逆时针转矩M，表针偏转的方向12和角度由两转矩 M与 M的差值决定。当M=M时，表针指向刻度线1212的中间。当M＜M时，表针指向刻度线偏左位置，说明I支路电流较121小，即被测电阻R阻值较大。当M＞M时，表针指向刻度线偏右位x12置，说明I支路电流较大，即被测电阻R阻值较小。当被测电阻R=0 1xx时，表针指向刻度线的最右侧“0”。
由于人手摇动手摇发电机时速度的不一致性和不均匀性，手摇发电机输出的直流电压会有一些变化，但直流电压的变化将使I和I两12支路电流同时相应变化，对两支路电流的比值基本无影响，也就不会对测量结果造成影响。
三、兆欧表的使用方法
使用前应首先检测兆欧表是否正常。检测方法是：①兆欧表所有接线端开路，依顺时针方向按规定转速摇动兆欧表的摇把，表针应指向刻度线的最上边“∞”，如图1-133所示。②用导线将 L、E 两端短接，轻摇摇把，表针应指向刻度线的最下边“0”，如图1-134所示。兆欧表摇把的规定转速是每分钟120转，一般可允许有一定的误差。摇动摇把时应由慢渐快直至达到规定转速。在测量过程中如表针已指向“0”时则不可继续用力摇动摇把，以防损坏兆欧表。图1-133图1-134
1．测量高阻值电阻
测量高阻值电阻时，将被测电阻接入兆欧表的 L、E 两接线端之间，按规定转速摇动手摇发电机摇把，待表针稳定后其所指即为被测电阻的阻值，如图1-135所示。图1-135
2．测量导线间的绝缘电阻
测量两导线间的绝缘电阻或护套导线中各芯线间的绝缘电阻时，如图1-136所示，用两根连接导线将两被测导线分别连接到 L、E 接线端，摇动摇把即可测得其绝缘电阻。连接导线不宜使用双绞线或平行线，应使用两根分开的导线单独连接，这样可避免因双绞线绝缘不良而影响测量的准确性。
3．测量对地绝缘电阻
测量对地绝缘电阻、例如测量导线对地的绝缘电阻时，将被测导线通过连接导线接到L端，兆欧表的E端则通过连接导线可靠接地，如图1-137所示，摇动摇把即可测得其对地的绝缘电阻。图1-136图1-137
4．测量线圈绕组的绝缘电阻
测量电机、变压器、继电器或接触器等设备的线圈绕组的绝缘电阻时，兆欧表的L端接被测线圈的引线端，E端接该被测设备的铁芯或外壳，如图1-138所示，摇动摇把即可测得其绝缘电阻。变压器等具有两个以上线圈绕组，可将兆欧表的L、E 两端分别接不同绕组，测量各线圈绕组之间的绝缘电阻，如图1-139所示。图1-138
5．测量家用电器的绝缘电阻
测量家用电器的绝缘电阻时，兆欧表的L端接被测家用电器的电源插头，E 端接该家用电器的外壳，如图 1-140 所示，摇动摇把即可测得其绝缘电阻。图1-139图1-140
6．测量电缆的绝缘电阻
测量电缆芯线对外皮的绝缘电阻时，除了将电缆芯线接 L接线端、电缆外皮接E接线端外，还应如图1-141所示将电缆外皮与芯线之间的内绝缘层接保护环接线端G，使电缆表面的漏电流不经过测量线圈而直接到地，以消除表面漏电流带来的测量误差。图1-141
四、数字兆欧表
数字兆欧表是一种新型的数字化高电阻值测量仪表，它没有手摇发电机，而是由直流电压变换电路将电池的低电压升压为数百甚至上千伏的直流高压作为测量电压，测量结果由LCD显示屏显示。数字兆欧表具有量程宽广、自动化程度高、使用操作简便、读数显示直观、体积小重量轻等特点，在电工领域正得到越来越多的应用。
1．数字兆欧表的结构与功能
数字兆欧表品种型号较多，其基本功能和工作原理相似。图1-142所示为VC60B+型数字兆欧表外形，由LCD显示屏、控制面板、接线插孔等部分组成。VC60B+为三位半数字兆欧表，LCD 显示屏最大显示数“1999”。除了显示测量结果的读数外，显示屏还同时显示读数的单位符号、测量电压、下限报警设定数等信息，如图1-143所示。图1-142图1-143
数字兆欧表中部为控制面板，如图1-144所示，包括以下设置和操作键：电源开关“POWER”、测量电压选择键“VOLTAGE”、下限设置键“SELECT”和“▼”、量程转换键“CHANGE”、测量键“TEST”。图1-144
数字兆欧表下部有 3 个接线插孔，分别是线路端接线插孔“L”、地端接线插孔“E”、保护环接线插孔“G”，如图1-145所示。图1-145
VC60B+数字兆欧表测量范围为1MΩ～2GΩ，最小分辨率0.1MΩ，具有200MΩ和2GΩ两个量程，具有250V、500V、1000V等3种测量电压，可满足不同情况下的测量需要，具体测量范围见表1-24。该表还具有超量程指示、电池电压低指示、自动测量、被测绝缘电阻低于下限自动报警、自动关机等功能。表1-24 VC60B+数字兆欧表的测量范围
2．数字兆欧表的测量原理
数字兆欧表电路一般由高压电源电路、测量电路和 LCD显示屏等部分组成，如图1-146所示。高压电源电路的作用是产生测量所需的直流高压，如图1-147所示，由低损耗高变比电感储能式直流电压变换器，将电池的 9V 电压变换为 250～1000V的直流高压，取代指针式兆欧表中的手摇发电机为测量电路提供测量电压，并且可在250V、500V、1000V 3 级电压中选择。测量电路通过模拟/数字电路转换对绝缘电阻进行测量，测量结果由LCD显示屏直接显示读数。图1-146图1-147
3．数字兆欧表的使用方法
VC60B+数字兆欧表采用6节1.5V五号电池作为电源，使用数字兆欧表前应装好电池。（1）一般测量。用数字兆欧表测量时的接线方法与指针式兆欧表相同，图1-148所示为测量护套导线间的绝缘电阻的接线示意图，两芯线通过连接线分别接至数字兆欧表的 L、E 插孔。图1-149所示为测量电缆芯线与外皮之间的绝缘电阻的接线示意图，电缆芯线接至L插孔，电缆外皮接至E插孔，电缆内绝缘层接至G插孔。图1-148图1-149图1-150图1-151
连接好被测对象后，首先按一下“POWER”键打开数字兆欧表电源，这时LCD显示屏读数区显示“––––”（表示未测量），设定数区显示“0000”（表示没有设定数），如图1-150所示。第二步根据测量需要选择测量电压，通过按动“VOLTAGE”键，测量电压将在 250V、500V、1000V 之间改变，显示屏的测量电压区有指示，如图1-151所示。不同的测量对象需要不同的测量电压，可参考表1-25进行选择。第三步根据测量需要选择量程，通过按“CHANGE”键，量程将在200MΩ和2GΩ之间转换，显示屏单位符号区分别显示“MΩ”和“GΩ”，小数点也自动移位，如图1-152所示。第四步测量，如图 1-153 所示按住测量键“TEST”，显示屏读数区即显示出测量结果。如显示“OL”，说明被测电阻已超过该量程，应转换到高量程再测量。如已在“2GΩ”量程，则表示被测电阻大于2GΩ。松开“TEST”键后显示屏读数区仍显示“––––”。图1-152图1-153表1-25 兆欧表测量电压的选择（2）自动测量。测量时，如果按住测量键“TEST”5s 以上，即进入自动测量状态，这时可以松开“TEST”键，数字兆欧表仍继续测量，显示屏读数区继续显示测量结果，直至再次按一下“TEST”键才结束测量。自动测量功能方便了较长时间的连续测量。（3）设定下限报警数据。打开数字兆欧表电源选定量程后，按一下下限设置键“SELECT”进入设定状态，显示屏右上角的设定数“0000”的左起第一位“0”开始闪烁，这时可按“▼”键改变其数值。第一位设置好后，再按一下“SELECT”键使第二位“0”闪烁，并按“▼”键改变其数值。依此类推，设置好第三位、第四位数值，然后按住“SELECT”键3s以上退出设定状态，设定即告完成。图1-154所示为在“200MΩ”挡设定了下限报警值为“10MΩ”，测量中如被测绝缘电阻小于10MΩ，则显示屏显示“LO”，同时蜂鸣器发出报警声。图1-155所示为在“2GΩ”挡设定了下限报警值为“100MΩ（0.1GΩ）”，测量中如被测绝缘电阻小于100MΩ，则显示屏显示“LO”，同时蜂鸣器发出报警声。图1-154图1-155
如需改变设定值，重复以上设定过程即可。如欲退出下限报警测量状态，按“CHANGE”键转换量程或按“POWER”键关机后重新开机即可。
第六节 电度表
电度表也称为电能表，是测量交流电能的专用仪表，也是使用量最大、最常用的电工仪表。电度表包括感应式机械电度表、电子式电度表、数字式电度表等，如图1-156所示。图1-156
一、电度表的结构与功能
图1-157电度表是一种计量仪表，它不仅能够测量电气设备消耗电能的功率，而且还能累计反映出电气设备消耗电能的总和。为实现以上功能，电度表不仅要有测量机构，而且还必须要有积算机构、数据存储和显示机构。图1-157所示为电度表原理方框图。测量机构的作用是检测其负载电路中的电气设备所消耗电能的功率，并驱动积算机构。积算机构的作用是对电气设备的电能消耗量进行累计。数据存储和显示机构的作用是将累计结果保存并即时显示。图1-158图1-159
根据应用场合不同，电度表可分为单相电度表（DD型）、三相三线电度表（DS型）和三相四线电度表（DT型）等。单相电度表是应用于交流220V供用电线路中的电度表。图1-158所示为DD系列单相电度表外形，由底座、外罩和接线盒等部分组成。外罩与底座之间用紧固螺钉固定并有铅封，可防止无权人员随意打开，以保证计量的准确性。外罩上有一透明窗口，用于观察电度表运转情况和读数，如图1-159所示。窗口内上方为计量结果显示区，由5个字码滚轮组成，可显示4位整数和 1 位小数，计量单位为 kW· h（千瓦小时，即通常所说的“度”）。窗口内中间可见一转盘，并标示有运转方向，当电度表后续负载在用电时，转盘按标示方向转动，其转动速度与负载用电的功率成正比，用电功率越大，转盘转动速度越快。窗口内下方是电度表的技术参数，包括型号、额定电压、额定最大电流、额定频率、电度表常数等。
电度表底座下面有一个接线盒，用于连接电源和负载。图1-160所示为打开盒盖后的接线盒，可见有4个对外的接线端：相线入端、相线出端、零线入端、零线出端。电度表安装使用时，应按要求正确连接线路。图1-160
二、电度表的测量原理
电度表属于感应系仪表，是利用电磁感应原理进行工作的。图1-161所示为单相电度表内部结构，包括电磁测量机构和积算显示机构两大部分。
1．测量原理图1-161图1-162
电磁测量机构由电压线圈铁芯、电压线圈、电流线圈铁芯、电流线圈、转盘、阻尼磁铁等部件组成，如图1-162所示。电压线圈铁芯在上方，电压线圈由较细的漆包线绕较多的圈数，工作时与电源或负载并联。电流线圈铁芯在下方，电流线圈由较粗的绝缘导线绕较少的圈数，工作时串联在电源与负载之间。电压线圈铁芯与电流线圈铁芯中间有一铝质转盘。当电度表接入交流电路后，电压线圈加上额定电压（单相电度表为220V），在电压线圈铁芯中产生交变磁通；电流线圈流过负载电流，在电流线圈铁芯中产生交变磁通。电压线圈产生的交变磁通和电流线圈产生的交变磁通均穿过铝质转盘，并在转盘中感应出涡流。感应涡流又与交变磁通相互作用，于是产生转动力矩使转盘转动。转动力矩的大小与负载的耗电功率成正比。
转盘转动时切割了阻尼磁铁的磁通，并在铝质转盘中产生感应涡流，该涡流与阻尼磁通相互作用产生阻尼力矩，阻尼力矩的大小与转盘转速成正比，阻尼力矩与转动力矩方向相反，如图1-163所示。阻尼力矩的作用是消除转盘的惯性，使转盘的转速严格与负载功耗成正比。图1-163
2．积算显示原理
积算显示机构一般采用滚轮式计度器，如图1-164所示。5个标有0～9字码的滚轮安装在同一转轴上，每个滚轮对其左边相邻的滚轮按十进制进位，从右向左依次为：1/10位、个位、十位、百位、千位，通过观察窗可以看到这5个滚轮正面中间的一个字码，它们构成了包括4位整数和1位小数的读数。电磁测量机构中转盘的转轴通过蜗轮、蜗杆等传动机构带动滚轮转动，负载耗电越大，转盘转速越快，滚轮也就转动得快；用电时间越长，滚轮累计的读数值就越大。由于滚轮式计度器是依靠机械动作工作的，因此停电后计量的读数不会消失而且仍然可以读取，这是它的优点。滚轮式计度器同时完成了计数、存储和显示的功能。图1-164
三、电度表的连接与使用
电度表安装使用时必须正确连接电源线和负载线，方能正常工作和准确计量。电度表接线的连接原则是：电压线圈与电路并联，电流线圈串联在相线回路中。电度表的接线方式有直接接入式和经电流互感器接入式。
1．单相电度表的连接
DD 系列单相电度表内部引出线的排列形式如图 1-165 所示，接线端①、②为电流线圈，①端应接相线；接线端①、③或④为电压线圈（电压联片已将电压线圈首端与接线端①连接，表内已将接线端③、④短接）。其接线盒中4个连接外电路的接线端从左到右依次为：①相线电源端、②相线负载端、③零线电源端、④零线负载端（参见图1-160）。图1-165
图1-166所示为单相电度表直接接入式连接的接线原理图，一般常用单相电度表均为直接接入式连接。图1-166
图 1-167 所示为单相电度表经电流互感器接入式连接的接线原理图，当负载电流较大时可采用电流互感器接入式连接，这时实际用电量应是电度表读数值与电流互感器变流比的乘积。例如，当配用变流比为 100A/5A 的电流互感器时，电度表读数为80kW· h（度），则实际用电量为80×1005=1600kW·h（度）。图1-167
2．三相三线电度表的连接
三相三线电度表具有两个电磁测量机构，共同驱动一个积算显示机构。三相三线电度表的电压线圈的额定电压为线电压（380V），主要应用于三相三线制供电电路或三相四线制供电系统中的三相平衡负载的电能计量。图1-168所示为DS系列三相三线电度表直接接入式连接的接线原理图。图1-169所示为 DS 系列三相三线电度表经电流互感器接入式连接的接线原理图。图1-168图1-169
3．三相四线电度表的连接
三相四线电度表具有三个电磁测量机构，共同驱动一个积算显示机构。三相四线电度表的电压线圈的额定电压为相电压（220V），主要应用于三相四线制供电电路的电能计量。图1-170所示为 DT 系列三相四线电度表直接接入式连接的接线原理图。图1-171所示为DT系列三相四线电度表经电流互感器接入式连接的接线原理图。图1-170
4．电度表的校验
电度表每kW·h（度）电所对应的转盘的转数是固定的，称之为电度表常数，并标注在电度表上，单位为 r/kW·h。例如，某电度表上标注有“1250r/kW·h”字符，表示该电度表常数为1250，即每用1kW·h（度）电其转盘转动1250圈。因此可以通过计算已知负载情况下、单位时间内转盘转动的圈数，来校验电度表的准确性，方法如下。图1-171（1）按图1-172所示将电度表接入电路，并接上一已知功率的负载，例如40W白炽灯。对于正在使用的在线电度表，例如某一家庭的电度表，可以将所有用电电器全部关掉，只开一盏白炽灯。图1-172（2）观察并计算转盘转动若干圈（例如5圈）所用的时间。电度表转盘上有一个颜色标记，便于观察。（3）将转盘转动的圈数、所用时间、电度表常数等代入下式，计算出测量所得负载功率。
式中，P：功率（kW）；
r：转盘转动的圈数；
t：转盘转动r圈所用时间（s）；
R：电度表常数。（4）将测量所得功率与已知负载功率进行比对，即可知道该电度表是否准确。例如，负载为40W白炽灯，电度表常数为1250r/kW·h，观察转盘转动5圈用时360s，代入公式得：
测量所得功率与实际负载功率相符，说明该电度表是准确的。如果测量所得功率大于实际负载功率，说明该电度表计量偏大（正误差）。如果测量所得功率小于实际负载功率，说明该电度表计量偏小（负误差）。
四、电子电度表与数字电度表
电子式电度表与数字式电度表都属于新型电度表，均采用电子电路进行电能测量，取代了机械式电度表中的电磁感应测量机构，具有计量精度高、启动灵敏、性能稳定、自身功耗低的特点，还可以附加多种自动控制功能。所不同的是，电子式电度表的积算显示机构仍使用滚轮式计度器，数字式电度表则采用数字电路对测量结果进行积算和数码显示。
1．电子式电度表
图1-173所示为电子式电度表原理方框图，由测量电路、驱动电路、步进电机、滚轮式计度器等部分组成。其工作原理是：通过分压器或电压互感器取得电源电压的取样信号，通过分流器或电流互感器取得负载电流的取样信号，由专用电能测量芯片将电压取样信号和电流取样信号进行模拟或数字乘法运算，得到耗电功率，然后输出频率与功率成正比的脉冲信号，经驱动电路放大后驱动步进电机转动，带动滚轮式计度器进行积算和显示。
2．数字式电度表
图1-174所示为数字式电度表原理方框图，由测量电路、累加器、译码器、数码显示屏等部分组成。其工作原理是：电压取样信号和电流取样信号，经模/数转换和乘法运算后得到耗电功率的数字函数，然后送入累加器累加、译码器译码，最后由LED数码管或LCD显示屏显示结果。图1-173图1-174
3．预付费电度表
预付费电度表是在数字式电度表的基础上增加了微电脑处理器、存储器、继电器、通信接口等构成的，图1-175所示为预付费电度表原理方框图。预付电费信息以IC卡、射频卡、遥控卡等方式通过通信接口读入CPU并存入存储器，用电过程中CPU根据计量结果从预付金额中扣减。当预付金额为“0”时， CPU发出指令使继电器接点断开，停止向负载供电。图1-175
4．分时计费电度表
分时计费电度表也是以数字式电度表为基础构成的，它内部具有时钟系统，可根据设定程序区分不同时段分别进行电能计量，以实现分时计费。在CPU的控制下，显示屏将轮流循环显示峰时用电量、谷时用电量、总用电量等信息。
第二章 怎样识别和检测电工元器件
电工元器件是构成电工电路和电工设备的基础单元。电阻器、电位器、电容器、电感器和变压器是最基本、最常用的电工元器件，了解并掌握这些元器件的种类型号、性能参数、作用功能、检测方法等基本知识，是学习电工技术、实施电工作业的重要内容和必要前提。
第一节 电阻器
电阻器通常简称为电阻，是一种最基本、最常用的电工电子元件。电阻器包括固定电阻器、可变电阻器、敏感电阻器等。
一、电阻器的识别
常用电阻器如图2-1所示。由于制造材料和结构不同，电阻器可分为：碳膜电阻器、金属膜电阻器、有机实芯电阻器、玻璃釉电阻器、线绕电阻器、水泥电阻器、固定抽头电阻器、可变电阻器、滑线式变阻器等。碳膜电阻器具有稳定性较高、高频特性好、负温度系数小、脉冲负荷稳定、成本低廉的特点，应用广泛。金属膜电阻器具有稳定性高、温度系数小、耐热性能好、噪声很小、工作频率范围宽、体积小的特点，应用也很广泛。线绕电阻器和水泥电阻器可承受较大功率，在大电流或大功率场合得到普遍应用。图2-1
1．电阻器的符号
电阻器的文字符号为“R”，图形符号如图2-2所示。图2-2
2．电阻器型号的意义
电阻器的型号命名由4部分组成，如图2-3所示。第一部分用字母“R”表示电阻器的主称，第二部分用字母表示构成电阻器的材料，第三部分用数字或字母表示电阻器的分类，第四部分用数字表示序号。电阻器型号的意义见表 2-1。例如：某电阻器型号为RT11，表示这是普通碳膜电阻器；型号为RJ71，表示这是精密金属膜电阻器。图2-3表2-1 电阻器型号的意义
二、电阻器的主要参数
电阻器的主要参数是电阻值和额定功率。
1．电阻值
电阻值简称阻值，基本单位是欧姆，简称欧（Ω）。常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。它们之间的换算关系是：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。
电阻器上阻值的标示方法有两种：一种是直标法，如图2-4所示。例如：在5.1Ω的电阻器上印有“5.1”或“5R1”字样；在6.8kΩ的电阻器上印有“6.8k”或“6k8”字样。
另一种是色环法，在电阻器上印有4道或5道色环表示阻值等，阻值的单位为Ω。对于4环电阻器，第1、2环表示两位有效数字，第3环表示倍乘数，第4环表示允许偏差，如图2-5所示。对于5环电阻器，第1、2、3环表示三位有效数字，第4环表示倍乘数，第5环表示允许偏差，如图2-6所示。图2-4图2-5图2-6
色环一般采用黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、金、银等12种颜色，它们的意义如表2-2所示。例如，某电阻器的4道色环依次为“黄、紫、橙、银”，则其阻值为47kΩ，误差为±10%。某电阻器的5道色环依次为“红、黄、黑、橙、金”，则其阻值为240kΩ，误差为±5%。表2-2 电阻器上色环颜色的意义
2．额定功率
额定功率是电阻器的另一主要参数，常用电阻器的功率有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W等，其符号如图2-7所示，大于5W的直接用数字注明。使用中应选用额定功率等于或大于电路要求的电阻器。图2-7
三、电阻器的主要作用
电阻器的特点是对直流和交流一视同仁，任何电流通过电阻器都要受到一定的阻碍和限制，并且该电流必然在电阻器上产生电压降，如图2-8所示。电阻器的主要作用是限流与降压。
1．限流
图2-9 所示为电阻器用作限流。从欧姆定律I=U/R 可知，当电压U一定时，流过电阻器的电流I与其阻值R成反比。由于限流电阻R的存在，将发光二极管VD的电流限制在10mA，保证了VD正常工作（设VD管压降为2V）。图2-8图2-9
2．降压
图2-10所示为电阻器用作降压。当电流流过电阻器时，必然会在电阻器上产生一定的压降，压降U的大小与电阻值R和电流I的乘积成正比，即：U=I×R。利用电阻器的降压作用，可以使较高的电源电压适应元器件工作电压的要求。例如，某继电器K的工作电压为6V、工作电流为60mA，而电源电压为12V，必须串接一个100Ω的降压电阻R后（R上电压降为6V），方可使继电器K正常工作。
3．分压
基于电阻的降压作用，电阻器还可以用作分压器。如图2-11所示，电阻器R和R构成一个分压器，由于两个电阻串联，通过这两个电12阻的电流 I 相等，而电阻上的压降 U=I×R，R上压降为U/3，R上压12降为2U/3，实现了分压（负载电阻必须远大于R、R），分压比为12R/R。12图2-10图2-11
RC滤波网络是一种特殊的分压器。图2-12所示整流滤波电路中，R与C可理解为分压器，输出电压U取自C上的压降。对于直流，2o2C的容抗无限大；而对于交流，C的容抗远小于R。因此，C上直流222压降很大而交流压降很小，达到了滤除直流电压中的交流纹波的目的。图2-12
四、敏感电阻器
电阻器家族中，除普通电阻器外，还有一些敏感电阻器，例如热敏电阻器（又分为正温度系数和负温度系数两种）、光敏电阻器、压敏电阻器、湿敏电阻器、气敏电阻器、力敏电阻器、磁敏电阻器等。
敏感电阻器的型号命名由4部分组成，如图2-13所示。第一部分用字母“M”表示敏感电阻器的主称，第二部分用字母表示类别，第三部分用字母或数字表示用途或特征，第四部分用数字表示序号。图2-13
1．压敏电阻器图2-14图2-15
图2-14所示为压敏电阻器的文字符号、图形符号和外形。压敏电阻器是利用半导体材料的非线性特性原理制成的。当外加电压达到其临界值时，压敏电阻器的阻值会急剧变小。压敏电阻器主要用于过压保护、抑制浪涌电流等电路。图2-15所示电源输入电路中，压敏电阻器RV跨接于电源变压器T的初级两端，正常情况下由于RV的阻值很大，对电路无影响。当电源输入端一旦出现超过RV临界值的过高电压时，RV阻值急剧减小，电流剧增使保险丝FU熔断，保护电路不被损坏。
2．热敏电阻器
图2-16所示为热敏电阻器的文字符号、图形符号和外形。热敏电阻器大多由单晶或多晶半导体材料制成，它的阻值会随温度的变化而变化。热敏电阻器分为正温度系数和负温度系数两种：正温度系数热敏电阻器的阻值与温度成正比，负温度系数热敏电阻器的阻值与温度成反比。热敏电阻器一般用于自动控制、自动测温、电器设备的软启动等电路中，目前用得较多的是负温度系数热敏电阻器。图 2-17 为电子温度计电路，RT为负温度系数热敏电阻器，温度越高 RT 阻值越小，其负载电阻R上的压降（A点电位）越大。RT将温度转换为电压，经放大、整流后指示出来。图2-16图2-17
3．光敏电阻器
图2-18所示为光敏电阻器的文字符号、图形符号和外形。光敏电阻器大多数由半导体材料制成，它是利用半导体的光导电特性原理工作的。当入射光线增强时，光敏电阻器的阻值减小；当入射光线减弱时，阻值增大。光敏电阻器又可分为红外光光敏电阻器、可见光光敏电阻器、紫外光光敏电阻器等，广泛应用于自动检测、光电控制、通信、报警等电路中。在图2-19光控电路中，当有光照时，光敏电阻器R阻值变小，A点电位上升，使控制电路动作。2图2-18图2-19
五、电阻器的检测
电阻器的好坏可用万用表的电阻挡进行检测。
1．用指针式万用表检测图2-20
检测时首先根据电阻器阻值的大小，将万用表上的挡位旋钮转到适当的“Ω”挡位，如图2-20所示。由于万用表电阻挡一般按中心阻值校准，而其刻度线又是非线性的，因此测量电阻器应避免表针指在刻度线两端。一般测量 100Ω 以下电阻器可选“R×1”挡；100Ω～1kΩ 电阻器可选“R×10”挡；1～10kΩ电阻器可选“R×100”挡；10～100kΩ电阻器可选“R×1k”挡；100kΩ以上电阻器可选“R×10k”挡。图2-21图2-22
测量挡位选择确定后，需对万用表电阻挡进行校零。方法是将万用表两表笔互相短接，转动“调零”旋钮使表针指向电阻刻度的“0”位（满度），如图2-21所示。需特别注意的是，测量中每更换一次挡位，均应重新对该挡进行校零。然后将万用表两表笔（不分正、负）分别与被测电阻器的两端引线相接，表针应指在相应的阻值刻度上，如图2-22所示。如表针不动、指示不稳定或指示值与电阻器上标示值相差很大，则该电阻器已损坏。
在测量几十千欧以上阻值的电阻器时，注意不可用手同时接触电阻器的两端引线（见图 2-23），以免接入人体电阻带来测量误差。图2-23
2．用数字万用表检测
数字万用表测量电阻器前不用校零，将挡位旋钮转到适当的“Ω”挡位，打开电源开关即可测量。
选择测量挡位时应尽量使显示屏显示较多的有效数字，一般测量200Ω以下电阻器可选“200Ω”挡；200～1999Ω电阻器可选“2kΩ”挡；2～19.99kΩ电阻器可选“20kΩ”挡；20～199.9kΩ电阻器可选“200kΩ”挡；200～1999kΩ 电阻器可选“2MΩ”挡；2～19.99MΩ电阻器可选“20MΩ”挡；20～199.9MΩ电阻器可选“200MΩ”挡。200MΩ 以上电阻器因已超出最高量程而无法测量（以DT-890B数字万用表为例）。
测量时，两表笔（不分正、负）分别接被测电阻器的两端， LCD显示屏即显示出被测电阻R的阻值，如图2-24所示。如显示“000”（短路）、仅最高位显示“1”（断路）或显示值与电阻器上标示值相差很大，则该电阻器已损坏。图2-24
第二节 电位器
电位器是一种最常用的可调电子元件。电位器是从可变电阻器发展派生出来的，它由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成，有的电位器还附带有开关。
一、电位器的识别
电位器的种类很多，按结构可分为普通旋转式电位器、带开关电位器、超小型带开关电位器、直滑式电位器、多圈电位器、微调电位器、双连电位器等，如图2-25所示。按照电阻体所用制造材料的不同，电位器又分为碳膜电位器、金属膜电位器、有机实芯电位器、无机实芯电位器、玻璃釉电位器、线绕电位器等。图2-25
1．电位器的符号
电位器的文字符号为“RP”，图形符号如图2-26所示，左图为电位器一般符号，右图为带开关电位器的符号。
2．电位器型号的意义
电位器的型号命名由4部分组成，如图2-27所示。第一部分用字母“W”表示电位器的主称，第二部分用字母表示构成电位器电阻体的材料，第三部分用字母表示电位器的分类，第四部分用数字表示序号。电位器型号的意义见表 2-3。例如：某电位器型号为WHJ3，表示这是精密合成碳膜电位器。图2-26图2-27表2-3 电位器型号的意义
二、电位器的主要参数
电位器的主要参数是标称阻值、阻值变化特性和额定功率。
1．标称阻值
电位器的主要参数之一是标称阻值，通常用数字直接标示在电位器壳体上，如图2-28所示。标称阻值是指电位器的最大阻值。
2．阻值变化特性
电位器的主要参数还有阻值变化特性，它是指其阻值随动臂的旋转角度或滑动行程而变化的关系。常用的有直线式（X）、指数式（Z）和对数式（D），如图2-29所示。直线式适用于大多数场合，指数式适用于音量控制电路，对数式适用于音调控制电路。图2-28图2-29
3．额定功率
额定功率是电位器的另一主要参数，它是指电位器在长期连续负荷下所允许承受的最大功率，使用中电位器的额定功率必须大于实际消耗功率。额定功率值通常直接标示在电位器上，如图2-30所示。图2-30
三、电位器的工作原理及作用
1．工作原理
电位器的工作原理如图2-31所示，电阻体的两端各有一个定臂引出端，中间是动臂引出端。动臂在电阻体上移动，即可使动臂与两个定臂引出端间的电阻值连续变化。电位器 RP可等效为两个电阻器 Ra和 R串联构成的分压器，如图 2-32所示。b图2-31图2-32（1）当动臂2 处于电阻体中间时，R=R，如图2-32（a）所ab示，动臂2处输出电压为输入电压的一半。（2）当动臂 2 向上移动时，R减小而 R增大。当动臂 2移至最ab上端时，R=0，2 端与1 端直通，R=RP，2、3 端间阻值达到最大，ab如图 2-32（b）所示，动臂 2 处输出电压为输入电压的全部。（3）当动臂 2 向下移动时，R增大而 R减小。当动臂 2移至最ab下端时，R=0，2 端与3 端直通，R=RP，1、2 端间阻值达到最大，ba如图2-32（c）所示，动臂2处输出电压为零。
2．主要作用
电位器的主要功能和作用是可变分压，分压比随电位器动臂转角的增大而增大，如图2-33所示。直流稳压电源取样电路中的电位器就是可变分压的一个例子，如图2-34所示，取样电路由电阻 R、R和12电位器 RP 串联构成。稳压电源输出电压U的大小取决于基准电压的o大小和取样电路的分压比，调节电位器RP改变分压比，即可改变输出电压U的大小。o图2-33图2-34
四、电位器的检测
电位器可用万用表的电阻挡进行检测。
1．检测标称阻值
根据电位器标称阻值的大小，将万用表置于适当的“Ω”挡位，两表笔短接，然后转动调零旋钮校准“Ω”挡的“0”位。万用表两表笔（不分正、负）分别与电位器的两定臂相接，表针应指在相应的阻值刻度上，如图2-35所示。如表针不动、指示不稳定或指示值与电位器标称值相差很大，则该电位器已损坏。图2-35
2．检测动态阻值
用万用表的某一表笔与电位器动臂相接，另一表笔与定臂A相接，来回旋转电位器旋柄，万用表表针应随之平稳地来回移动，如图2-36所示。如表针不动或移动不平稳，则该电位器动臂接触不良。然后再将接定臂A的表笔改接至定臂B，重复以上检测步骤。图2-36
3．检测电位器上的开关
万用表仍置于“Ω”挡位，两表笔分别接开关接点A和B，旋转电位器旋柄使开关交替地“开”与“关”，观察表针指示，如图2-37所示，开关“开”时表针应指向最右边（满度）；开关“关”时表针应指向最左边（电阻∞）。可重复以上步骤若干次以观察开关有无接触不良现象。图2-37
第三节 电容器
电容器通常简称为电容，是一种最基本、最常用的电工电子元件。电容器包括固定电容器和可变电容器两大类，固定电容器又分为无极性电容器和有极性电容器。
一、电容器的识别
电容器有许多种类，常见的有金属化纸介电容器、聚苯乙烯电容器、涤纶电容器、玻璃釉电容器、云母电容器、瓷片电容器、独石电容器、铝电解电容器、钽电解电容器等，如图2-38所示。其中电解电容器通常为有极性电容器，其他电容器为无极性电容器。图2-38
使用有极性电容器时应注意其引线有正、负极之分，在电路中，其正极引线应接在电位高的一端，负极引线应接在电位低的一端。如果极性接反了，会使漏电流增大并易损坏电容器。
1．电容器的符号
电容器的文字符号为“C”，图形符号如图2-39所示，左图为无极性电容器符号，右图为有极性电容器符号。
2．电容器型号的意义图2-39图2-40
电容器的型号命名由4部分组成，如图2-40所示。第一部分用字母“C”表示电容器的主称，第二部分用字母表示电容器的介质材料，第三部分用数字或字母表示电容器的类别，第四部分用数字表示序号。电容器型号中，第二部分介质材料的字母代号的意义见表2-4，第三部分类别代号的意义见表2-5。表2-4 电容器型号中介质材料代号的意义表2-5 电容器型号中类别代号的意义
二、电容器的主要参数
电容器的主要参数是电容量和耐压。
1．电容量
电容器储存电荷的能力叫做电容量，简称容量，基本单位是法拉，简称法（F）。由于法拉作单位在实际运用中往往显得太大，所以常用微法（μF）、纳法（nF）和皮法（pF）作为单位。它们之间的换6算关系是：1F=10μF，1μF=1000nF， 1nF=1000pF。
电容器上容量的标示方法常见的有两种。一种是直标法，见图2-41。例如：100pF的电容器上印有“100”字样；0.01μF的电容器上印有“0.01”字样；2.2μF的电容器上印有“2.2μ”或“2μ2”字样；47μF的电容器上印有“47μ”字样。有极性电容器上还印有极性标志。图2-41
另一种是数码表示法，一般用三位数字表示容量的大小，其单位为pF。三位数字中，前两位是有效数字；第三位是倍乘数，即表示有效数字后有多少个“0”，如图2-42所示。图2-42
倍乘数的标示数字所代表的含义见表2-6，标示数为0～8时分别08−1表示10～10，而9则是表示10。例如：103 表示10×3−110=10000pF=0.01μF；229表示22×10=2.2pF。表2-6 电容器上倍乘数的意义
2．耐压
耐压是电容器的另一主要参数，表示电容器在连续工作中所能承受的最高电压。耐压值一般直接印在电容器上，也有一些体积很小的小容量电容器不标示耐压值。电路图中对电容器耐压的要求一般直接用数字标出，如图2-43所示。电路中不作标示的可根据电路的电源电压选用电容器。使用中应保证加在电容器两端的电压不超过其耐压值，否则将会损坏电容器。图2-43
除主要参数外，电容器还有其他一些参数指标，但在实际使用中，一般只考虑容量和耐压，只有在有特殊要求的电路中，才考虑容量误差、高频损耗等参数。
三、电容器的基本功能
电容器的特点是隔直流通交流。直流电流不能通过电容器，而交流电流则可以通过电容器。
1．工作原理
电容器的基本结构是两块金属电极之间夹着一绝缘介质层，如图2-44所示，因此，两电极之间是互相绝缘的，直流电无法通过电容器。但是对于交流电来说情况就不同了，交流电可以通过在两电极之间充、放电而“通过”电容器。如图2-45所示，在交流电正半周时，电容器被充电，有一充电电流通过电容器（左图）；在交流电负半周时，电容器放电并反方向充电，放电和反方向充电电流通过电容器（右图）。归纳起来，我们可以用一句话来概括电容器的基本功能：隔直流通交流。电容器的各项作用都是这一基本功能的具体应用。图2-44图2-45
2．容抗
电容器对交流电流具有一定的阻力，称之为容抗，用符号“X”C表示，单位为 Ω。容抗等于电容器两端交流电压（有效值）与通过电容器的交流电流（有效值）的比值。容抗X分别与交流电的频率 f C和电容器的容量C成反比，即X=（Ω），如图2-46所示。可C见，交流电流的频率越高则容抗越小，电容器的容量越大则容抗越小。图2-46
四、电容器的主要作用
电容器的主要作用是旁路滤波、耦合、移相、交流降压与分压等。
1．旁路滤波
电容器具有旁路滤波作用。图2-47所示为整流电源电路，二极管整流出来的电压U是脉动直流，其中既有直流成分也有交流成分，由i于输出端接有滤波电容器C，交流成分被C旁路到地，输出电压U就o是较纯净的直流电压了。图2-47
2．耦合
电容器具有耦合作用。图2-48所示为两级音频放大电路，晶体管VT1集电极输出的交流信号通过电容C传输到VT2基极，而 VT1 集电极的直流电位则不会影响到 VT2 基极，VT1与 VT2 可以有各自适当的直流工作点，这就是电容器的耦合作用。图2-48
3．移相
由于通过电容器的电流大小取决于交流电压的变化率，因此电容器上电流超前电压 90°，具有移相作用，如图 2-49 所示。利用电容器上电流超前电压的特性，可以构成RC移相网络，如图 2-50（a）所示。RC 移相网络中，输出电压 U取自电阻R，由于电容器C上电o流i超前输入电压U，因此U超前U一个相移角φ，见图2-50（b）。φioi在0°～90°，由组成移相网络的R、C的比值决定。图2-49图2-50
当需要的相移角超过90°时，可用多节移相网络来实现。图2-51（a）所示为三节RC 移相网络，每节移相60°，三节共移相180°，图2-51（b）为其矢量图。该移相网络可用于晶体管RC 振荡器。振荡频率f=。图2-51
图2-52所示为RC移相振荡器构成的电子门铃电路，C～C与 R131～R组成三节移相网络，将 VT 集电极输出电压 U（与其基极输入3c电压 U相差 180°）倒相后正反馈到基极，形成振荡。b
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