1.2　电工仪表使用

1.2.1　电工工具

（1）低压验电器　低压验电器是检验导线和设备是否带电的常用工具。低压验电器分为笔式［见图1-23（a）］和旋具式［见图1-23（b）］两种。它们的内部结构相同，主要由电阻、氖管、弹簧组成。

图1-24（a）所示为正确使用低压验电器的握法，而图1-24（b）所示为不正确使用低压验电器的握法。

只有带电体与地之间至少有60V的电压，低压验电器的氖管就可以发光。使用低压验电器时，氖管窗口应在避光的一面，方便观察。

（2）电烙铁　电烙铁是电子产品生产与维修中不可缺少的焊接工具。电烙铁主要利用电加热电阻丝或PTC加热元件产生热能，并将热量传送到烙铁头来实现焊接。电烙铁有内热式、外热式和电子恒温式等多种。

①内热式电烙铁。内热式电烙铁的烙铁头插在烙铁芯上，具有发热快、效率高的特点，根据功率的不同，通电2～5min即可使用。烙铁头的最高温度可达350℃左右。内热式电烙铁优点是重量轻、体积小、发热快、耗电省、热效率高，因此很适合在电子产品生产与维修使用。在焊机维修中，内热式电烙铁主要用于维修电控板。常用的内热式电烙铁有20W、25W、30W、50W等多种。电子设备修理一般用20～30W内热式电烙铁。

a.结构。如图1-25所示，内热式电烙铁由外壳、手柄、烙铁头、烙铁芯、电源线等组成。手柄由耐热的胶木制成，不会因电烙铁的热度而损坏手柄。烙铁头由紫铜制成，它的质量好坏与焊接质量好坏有很大关系。烙铁芯是用很细的镍铬电阻丝在瓷管上绕制而成的，在常态下烙铁芯的电阻值根据功率的不同均为1～3kΩ。烙铁芯外壳一般由无缝钢管制成，因此不会因温度过热而变形。某些快热型电烙铁由黄铜管制成，由于传热快，不应长时间通电使用，否则会损坏手柄。接线柱用铜螺钉制成，用来固定烙铁芯和电源线。

b.使用。新电烙铁在使用前应用万用表测电源线两端的阻值，如果阻值为零，说明内部碰线，应拆开，将电线处断开后再插上电源；如果阻值无穷大，多数是烙铁芯或引线断；如果阻值在3kΩ左右，再插上电源，通电几分钟后，拿起电烙铁在松香上蘸，正常时应该冒烟并有“吱吱”声，这时再蘸锡，让锡在电烙铁上蘸满才好焊接。

注意：一定要先将烙铁头蘸上松香再通电，防止烙铁头氧化，从而可延长其使用寿命。

c.焊接。拿起电烙铁不能马上焊接，应该先在松香或焊锡膏（焊油）上蘸一下。（目的一是去掉烙铁头上的污物，二是试验温度），而后再去蘸锡，初学者应养成这一良好的习惯。待焊的部位应该先着一点焊油，过分脏的部分应先清理干净，再蘸上焊油去焊接。焊油不能用得太多，不然会腐蚀电路板，造成很难修复的故障尽可能使用松香焊接。电烙铁通电后，电烙铁的放置头应高于手柄，否则手柄容易烧坏。如果电烙铁过热，应该把烙铁头从芯外壳上向外拔出一些；如果温度过低（市电电压低时，不容易熔锡），无法保证焊接质量，可以把烙铁头向里多插一些，从而得到合适的温度。焊接管子和集成电路等元件时速度要快，否则容易烫坏元件。但是，必须要待焊锡完全熔在电路板和零件脚后才能拿开电烙铁，否则会造成假焊，给维修带来后遗症。

焊接技术看起来是一件容易事，但真正把各种机件焊接好还需要一个锻炼的过程。例如，焊什么件、需多大的焊点、需要多高温度、需要焊多长时间都需要在实践中不断摸索。

d.维修。

·换烙铁芯。烙铁芯由于长时间工作，故障率较高。更换时，首先取下烙铁头，用钳子夹住胶木连接杆，松开手柄，把接线柱螺钉松开，取下电源线和坏的烙铁芯。将新芯从接线柱的管口处细心放入芯外壳内，插入的位置应该与芯外壳另一端齐为合适。放好烙铁芯后，将烙铁芯的两引线和电源引线一同绕在接线柱上紧固好，上好手柄和烙铁头即可。

·换烙铁头。烙铁头使用一定时间后会烧得很小，不能蘸锡，这就需要换新的烙铁头。把旧的烙铁头拔下，换上合适的；如果太紧可以把弹簧取下，如果太松可以在未上之前用钳子镊紧。烙铁头最好使用铜棒车制成的，不应该使用铜等夹芯的（两者区分方法为手制的有圆环状的纹，夹芯的没有）。

②外热式电烙铁。外热式电烙铁由烙铁头、传热筒、烙铁芯、外壳、手柄等组成。烙铁芯是用电阻丝绕在薄云母片绝缘的筒子上而成的。由于烙铁芯套在烙铁头的外面，故称外热式电烙铁。外热式电烙铁主要用于焊接各种导线接头，如图1-26所示。

外热式电烙铁一般通电加热时间较长，且功率越大，热的越慢。外热式电烙铁功率有75～300W等多种。由于外热式电烙铁体积比较大，也比较重，所以在修理小件电器中用得较少，多用于焊接较大的金属部件。外热式电烙铁使用及修理方法与内热式电烙铁相同。

（3）螺丝刀　螺丝刀又称改锥、起子（学名为螺钉螺具）。螺丝刀包括一字形螺丝刀、十字形螺丝刀和多用螺丝刀。

①一字形螺丝刀，常用尺寸有100mm、150mm、200mm、300mm、400mm5种。

②十字形螺丝刀，规格有4种。Ⅰ号适用直径为2～25mm，Ⅱ号适用直径为3～5mm，Ⅲ号适用直径为6～8mm，Ⅳ号适用直径为10～12mm。

③多用螺丝刀目前仅230mm一种。

注意事项：电工不可使用金属杆直通柄顶的螺丝刀，否则使用时容易造成触电事故。

图1-27所示为螺丝刀的使用握法。图1-27（a）所示为大螺丝刀的使用方法，图1-27（b）所示为小螺丝刀的使用方法。

（4）钢丝钳　钢丝钳主要由钳头和钳柄构成。钳口用来弯绞或钳夹导线，齿口用来紧固或起松螺母，刀口用来剪切导线或剖切软导线绝缘层，如图1-28所示。

钢丝钳常用的规格有150mm、175mm、200mm三种。电工用钢丝钳的钳柄上应套有耐压为500V以上的绝缘套管。

（5）尖嘴钳　尖嘴钳有铁柄和绝缘柄两种，带绝缘柄的尖嘴钳（见图1-29）耐压为500V。

尖嘴钳的用途如下：

①剪断细小金属丝。

②夹持螺钉、垫圈、导线等元件。

③在装接电路时，尖嘴钳可将单股导线弯成一定圆弧的接线鼻子。

（6）断线钳　断线钳又称斜口钳，其中电工用的带绝缘柄断线钳如图1-30所示，其耐压为500V。断线钳专供剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等。

（7）电工刀　电工刀是电工用来剖削导线的常用工具，如图1-31所示。

在切削导线时，刀口必须朝人身外侧，用电工刀剥去塑料导线外皮。使用电工刀剖削导线步骤如下：

①用电工刀以45°角倾斜切入塑料层并向线端推削，如图1-32（a）、（b）所示。

②削去一部分塑料层，再将另一部分塑料层翻下，最后将翻下的塑料层切去，至此塑料层全部削掉且露出芯线，如图1-32（c）、（d）所示。

电工刀常用来削木榫来代替胀栓。

（8）手动压接钳　用电接头与接线端子连接，可简化烦琐的焊接工艺，提高接合质量，如图1-33所示。

（9）梯子　梯子有人字梯和直梯两种，直梯一般用于高空作业，人字梯一般用于室内作业，如图1-34所示。

使用梯子时要注意以下几点：

①使用前应检查两脚是否绑有防滑材料，人字梯中间是否连着防自动滑开的安全绳。

②人在梯上作业时，前一只脚从后一只脚所站梯步高两步的梯空中穿进去，越过该梯步后即从下方穿出，踏在比后一只脚高一步的梯步上，使该脚以膝弯处为着力点。

③直梯靠墙的安全角应为对地面夹角60°～75°，梯子安放位置与带电体要保持足够的安全距离。

（10）脚扣　脚扣是攀登电杆的主要工具，主要由弧形扣环、脚套组成。在弧形扣环上包有齿形橡胶套，来增加攀登时的摩擦，防止打滑，如图1-35所示。使用脚扣攀登电杆容易掌握登杆方法，但在杆上作业时容易疲劳，因此适用于杆上短时间作业。为了保证杆上作业时的人体平稳，有经验电工常采用两只脚扣按图所示的方法定位。

在登杆前必须检查脚扣有没有破裂、腐蚀，脚扣皮带是否损坏，若已损坏应立即修理或更换。

（11）电工包和电工工具套　电工包和电工工具套用来放置随身携带的常用工具或零散器材（如灯头、开关、熔丝及胶布等）及辅助工具（如铁锤、钢锯）等，如图1-36所示。电工工具套可用皮带系结在腰间，置于右臀部，将常用工具插入工具套中，便于随手取用。电工包横跨在左侧，内有零星电工器材的辅助工具，以备外出使用。

（12）腰带、保险绳和腰绳　腰带、保险绳和腰绳是电工高空作业用品，如图1-37所示。

腰带用来系挂保险绳。注意腰绳应系结在臀部上端，而不能系在腰间。否则，操作时既不灵活又容易扭伤腰部。保险绳起防止摔伤作用。保险绳一端应可靠地系结在腰带上，另一端用保险钩钩挂在牢固的横担或抱箍上。腰绳用来固定人体下部，使用时应将其系结在电杆的横担或抱箍下方，防止腰绳窜出电杆顶端而造成工伤事故。

（13）绝缘杆和绝缘夹钳　绝缘杆和绝缘夹钳都是绝缘基本安全用具。绝缘夹钳只用于35kV以下的电气操作，绝缘杆和绝缘夹钳都由工作部分、绝缘部分和握手部分组成。握手部分和绝缘部分用浸泡过绝缘漆的木材、硬塑料、胶木或玻璃钢制成，其间有护环分开。配备不同工作部分的绝缘杆，可用来操作高压隔离开关和跌落式熔断器、安装和拆除临时接地线和避雷器以及进行测量和试验等工作。绝缘夹钳主要用来拆除和安装熔断器及其他类似工作。考虑到电力系统内部过电压的可能性，绝缘杆和绝缘夹钳的绝缘部分和握手部分的最小长度应符合要求。绝缘杆工作部分金属钩的长度，在满足工作要求的情况下，不应该超过5～8cm，以免操作时造成相间短路或接地短路。

（14）绝缘手套和绝缘靴　绝缘手套和绝缘靴用橡胶制成，两者都作为辅助安全用具。绝缘手套可作为低压工作的基本安全用具，绝缘靴可作为防止跨步电压的基本安全用具。绝缘手套的长度至少应超过手腕10cm。

（15）绝缘垫和绝缘站台　绝缘垫和绝缘站台只作为辅助安全用具。绝缘垫用厚度5mm以上、表面有防滑条纹的橡胶制成，其最小尺寸为0.8m×0.8m。绝缘站台用木板或木条制成，相邻板条之间的距离不得大于2.5cm，以免鞋跟陷入；站台不得有金属零件；绝缘站台面板用支撑绝缘子与地面绝缘，支撑绝缘子高度不得小于10cm；站台面板边缘不得伸出绝缘子之外，以免站台翻倾人员摔倒。绝缘站台最小尺寸为0.8m×0.8m，但为了便于移动和检查，最大尺寸为1.5m×1.0m。

1.2.2　常用测量仪表

（1）数字万用表结构及使用　数字万用表（见图1-38）是利用模拟/数字转换原理，将被测量模拟电量参数转换成数字电量参数，并以数字形式显示的常用仪表。它比指针式万用表具有精度高、速度快、输入阻抗高、对电路影响小、读数方便准确等优点。

数字万用表的使用方法如下：

首先打开电源，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔插入“V·Ω”插孔。

①电阻测量。将转换开关调节到Ω挡，将表笔测试端接于电阻两端，即可显示相应示值。如显示最大值“1.”（溢出符号）时必须向高电阻值挡位调整，直到显示为有效值为止。

为了保证测量准确性，在路测量电阻时最好断开电阻的一端，以免在测量电阻时在电路中形成回路，影响测量结果。

注意：不允许在通电情况下进行在线测量，测量前必须先切断电源，并将大容量电容放电。

②“DCV”——直流电压测量。表笔测试端必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整量程选择开关。

③“ACV”——交流电压测量。表笔测试端必须与测试端可靠接触（并联测量）。原则上由高电压挡位逐渐往低电压挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电压挡位测量大电压。不允许在通电状态下调整转换开关。

④二极管测量。将量程选择开关调至二极管挡位，黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，即可测量出正向压降值。

⑤晶体管电流放大系数h_EF测量。将量程选择开关调至“h_FE”挡，根据被测晶体管选择“PNP”或“NPN”位置，将晶体管正确地插入测试插座，即可测量到晶体管的“h_FE”值。

⑥开路检测。将量程选择开关调至有蜂鸣器符号的挡位，表笔测试端可靠地接触测试点，若两者阻值在20Ω±10Ω，蜂鸣器就会响起来，表示该线路是通的，若不响则说明该线路不通。

注意：不允许在被测量电路通电的情况下进行检测。

⑦“DCA”——直流电流测量。小于200mA时红表笔插入mA插孔，大于200mA时红表笔插入A插孔，表笔测试端必须与测试端可靠接触（串联测量）。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整转换开关。

⑧“ACA”——交流电流测量。低于200mA时红表笔插入mA插孔，高于200mA时红表笔插入A插孔，表笔测试端必须与测试端可靠接触（串联测量）。原则上由高电流挡位逐渐往低电流挡位调节测量，直到该挡位示值的1/3～2/3为止，此时的示值才是一个比较准确的值。

注意：严禁以小电流挡位测量大电流。不允许在通电状态下调整量程选择开关。

（2）数字万用表常见故障与检修

①仪表无显示。首先检查电池电压是否正常（一般用的是9V电池，新的也要测量）。其次检查熔丝是否正常，若不正常则予以更换；检查稳压块是否正常，若不正常则予以更换；检查限流电阻是否开路，若开路则予以更换。再检查电路板上的线路是否有腐蚀或短路、断路现象（特别是主电源电路线），若有则应清洗电路板，并及时做好干燥和焊接工作。如果一切正常，测量显示集成块的电源输入脚，测试电压是否正常，若正常则说明该集成块损坏，必须更换该集成块；若不正常，则检查有没有其他短路点，若有则要及时处理好；若没有或处理好后还不正常，那么说明该集成块已经内部短路，则必须更换。

②电阻挡无法测量。首先从外观上检查电路板，在电阻挡回路中有没有连接电阻烧坏，若有则必须立即更换；若没有，则对每一个连接元件进行测量，有坏的及时更换；若外围都正常，则测量集成块损坏，必须更换。

③电压挡在测量高压时示值不准，或测量稍长时间示值不准甚至不稳定，此类故障大多是由于某一个或几个元件工作功率不足引起的。若在停止测量的几秒内，检查时会发现这些元件会发烫，这是由于功率不足而产生热效应所造成的，同时产生了元件的变值（集成块也是如此）。则必须更换该元件（或集成电路）。

④电流挡无法测量。多数是由于操作不当引起的。检查限流电阻和分压电阻是否烧坏，若烧坏，则应予以更换；检查到放大器的连线是否损坏，若损坏，则应重新连接好；若不正常，则更换放大器。

⑤示值不稳，有跳字现象。检查整体电路板是否受潮或有漏电现象，若有则必须清洗电路板并作好干燥处理；输入回路中有没有接触不良或虚焊现象（包括测试笔），若有则必须重新焊接；检查有没有电阻变质或刚测试后有没有元件发生超正常的烫手现象（这种现象是由于其功率降低引起的），若有则应更换该元件。

⑥示值不准。这种现象主要是测量通路中的电阻值或电容失效引起的，则更换该电容或电阻；检查该通路中的电阻阻值（包括热反应中的阻值），若阻值变值或热反应变值，则予以更换该电阻；检查A/D转换器的基准电压回路中的电阻、电容是否损坏，若损坏，则予以更换。

（3）绝缘电阻表（兆欧表）　兆欧表俗称摇表，如图1-39所示。兆欧表主要用来测量设备的绝缘电阻，检查设备或线路有没有漏电现象、绝缘损坏或短路。

与兆欧表表针相连的有两个线圈，其中之一同表内的附加电阻RF串联，另外一个和被测电阻R串联，然后一起接到手摇发电机上。用手摇动发电机时，两个线圈中同时有电流通过，使两个线圈上产生方向相反的转矩，表针就随着两个转矩的合成转矩的大小而偏转某一角度，这个偏转角度取决于两个电流的比值，由于附加电阻是不变的，所以电流值仅取决于待测电阻的大小。图1-40所示为兆欧表的工作原理与线路。

注意：在测量额定电压在500V以上的电气设备的绝缘电阻时，必须选用1000～2500V兆欧表。测量500V以下电压的电气设备，则选用500V兆欧表。

兆欧表的使用注意事项如下：

①正确选择其电压和测量范围。

②选用兆欧表外接导线时，应选用单根的铜导线，绝缘强度要求在500V以上，以免影响精确度。

③测量电气设备绝缘电阻时，必须先断开设备的电源，在无电情况下测量。对较长的电缆线路，应放电后再测量。

④兆欧表在使用时要远离强磁场，并且平放。

⑤在测量前，兆欧表应先做一次开路试验及短路试验，表针在开路试验中应指到“∞”（无穷大）处，而在短路试验中能指到“0”处，表明兆欧表工作状态正常，方可测量电气设备。

⑥测量时，应清洁被测电气设备表面，避免引起接触电阻大，测量结果有误差。

⑦在测电容器时需注意，电容器的耐压必须大于兆欧表发出的电压值。测完电容后，必须先取下兆欧表线再停止摇动摇把，以防止已充电的电容向兆欧表放电而损坏。测完的电容要进行放电。

⑧兆欧表在测量时，要注意兆欧表上“L”端子接电气设备的带电体一端，而标有“E”接地的端子应接设备的外壳或地线，如图1-41（a）所示。在测量电缆的绝缘电阻时，除把兆欧表“接地”端接入电气设备地之外，另一端接线路后还要将电缆芯之间的内层绝缘物接“保护环”，以消除因表面漏电而引起的读数误差，如图1-41（b）所示。图1-41（c）所示为测量线路绝缘电阻；图1-41（e）为测架空线路对地的绝缘电阻的操作方法示意，图1-41（d）所示为测量照明线路绝缘电阻。

⑨在天气潮湿时，应使用“保护环”以消除绝缘物表面泄流，使被测绝缘电阻比实际值偏低。

⑩使用完兆欧表后应对电气设备进行一次放电。

使用兆欧表时，必须保持一定的转速，按兆欧表的规定一般为120r/min左右，在1min后取一稳定读数。测量时不要用手触摸被测物及兆欧表接线柱，以防触电。

摇动兆欧表摇把，应先慢再快，待调速器发生滑动后，应保持转速稳定不变。如果被测电气设备短路，表针摆动到“0”时，应停止摇动摇把，以免兆欧表过电流发热烧坏。

钳形电流表　钳形电流表主要用于测量焊机电流，由电流表头和电流互感线圈等组成。钳形电流表的外形及结构如图1-42所示。

钳形电流的使用注意事项如下：

①在使用钳形电流表时，要正确选择钳形电流表的挡位位置。测量前，根据负载的大小粗估电流数值，然后从大挡往小挡切换。换挡时，被测导线要置于钳形电流表卡口之外。

②检查表针在不测量电流时是否指向零位，若未指零，应用小螺丝刀调整表头上的调零螺栓使表针指向零位。

③测量电动机电流时，扳开钳口，将一根电源线放在钳口中央位置，然后松手使钳口闭合。如果钳口接触不好，应检查是否弹簧损坏或有脏污。

④在使用钳形电流表时，要尽量远离强磁场。

⑤测量小电流时，如果钳形电流表量程较大，可将被测导线在钳形电流表口内多绕几圈，然后去读数。实际的电流值应为仪表读数除以导线在钳形电流表上绕的匝数。