電子儀表

電子儀表是由電子管、電晶體、積體電路等電子元器件構成的，用於觀測和計量各種電量或非電量。近年來龐大複雜的電子工程系統日漸增加。如彈道測最系統，巨型相控陣雷達，衛星通訊系統，大型電子計算機系統等。為了在運轉中能隨時監視其運行性能和迅速尋找出故障，出現了大量專用監視檢測系統，如大規模自動化測試系統、綜合數據處理系統、自動網路分析系統等。隨著電子技術在各個不同領域的套用，出現了工業電視、微型計算機系統、紅外成像、電子顯微鏡、原子吸收分光光度計、色譜儀、質譜儀、極譜儀、應力測定儀，以及各種物理量、化學量等專用精密測試電子儀表儀器。

基本介紹

• 中文名：電子儀表
• 外文名：electronic device
• 用途：用於測量電量和磁量
• 組成：電子管、電晶體、積體電路等
• 領域：物理，電子工業等

簡介

電子儀表主要指在電子科學技術中運用電子學手段測量電量和磁量的儀表。

電子儀表按用途分，大致可分為三類：一是測量基本電量（即表征電信號各種特徵的量，如電壓、電流、頻率、時間、波形等等）的儀表；再就是測量各種電子元器件及系統電磁參數（如電阻、電容、電感、各種電晶體特性）的儀表；另外，測試過程中各種模擬信號源也是常用的一種電子儀表。

電子儀表的技術條件在儀表的技術檔案中都有規定。技術檔案中一般都規定了儀表的用途、工作特性、工作條件以及運輸、貯存條件等內容。

儀表的用途說明了使用儀表的目的，它決定了儀表的功能。

工作特性是用數值表示儀表的性能，習慣稱之為技術指標。它主要分為電氣工作特性和一般工作特性兩部分。以電子毫伏表為例，其電氣工作特性包括量程、誤差、工作頻率範圍、輸入特性等；它的一般工作特性包括電源、尺寸、重量等。

分類

電子儀表的種類繁多，分類方法也各不相同。

按結構和用途

1、積算儀表：積算儀表用以測量與時間有關的量，即在某段測量實踐內，儀表對被測量進行累計。如電度表就是用來測量電能的一種積算儀表。

2、較量儀表：較量儀表是用比較法來進行測量的儀器。它又分為直流儀器和交流儀器兩種類型。電橋和電位差計時較量儀器中最為常用的儀器。

3、記錄儀表和示波表：記錄儀表是把被測量與另一變數的函式變化關係連續記錄下來的儀表。如x-y記錄儀等。

4、數字儀表：數字儀表是採用邏輯電路，用數碼顯示被測量大小的儀表。由於它具有靈敏度高、測量速度快、顯示清晰直觀、操作方便、抗干擾能力強等優點，數字儀表的發展很快，種類也越來越多。常見的有數字電壓表、數字頻率表、數字萬用表等。

5、擴大量程裝置：擴大量程裝置是用來擴大電子儀表測量範圍的裝置，包括分流器、附加電阻、測量用互感器等。

6、校驗裝置：按一定的測量方法和電路，將一些標準儀表、度量器和附屬設備組合而成的整體成為校驗裝置。它用以對常用電子儀表等的校驗，主要有指示儀表校驗裝置、電度表校驗裝置等。

按工作原理

電子儀表按工作原理可以分為以下幾種：磁電系電子儀表、電磁系電子儀表、電動系電子儀表、感應系電子儀表、靜電系電子儀表、電子系電子儀表和整理系電子儀表等。

按測量對象

電子儀表根據測量對象的不同可分為電壓表、電流表、功率表、頻率表等。

按工作電流

電子儀表按工作電流的種類可分為直流儀表、交流儀表和交直流兩用儀表。

按準確度等級

根據我國國家標準GB776—76《電測量指示儀表通用技術條件》規定，準確度等級分為七級，即0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0級。我國舊標準中準確度的最後一級為4.0級，所以現有儀表產品中5.0和4.0級都有。

按使用方式

電子儀表按使用方式可分為安裝式儀表和可攜式儀表。安裝式儀表通常是固定安裝在開關板或電氣裝置屏（櫃）的面板上，其準確度等級較低，但一般過載能力較強，造價較低。可攜式儀表便於攜帶，使用方便，一般可在室內、室外多種場合使用，其準確度較高，但過載能力較差，造價較高。

按使用條件和使用環境

電子儀表按使用條件和使用環境可分為A、A1、B、B1、C五組。

按防護外界磁場或電場的性能

電子儀表按防護外界磁場或電場的性能分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個等級。Ⅰ級儀表在外磁場或外電場的影響下，允許其指示值與實際值偏差不超過±0.5%；Ⅱ級儀表允許偏差±1.0%；Ⅲ級儀表允許偏差±2.5%；Ⅳ級儀表允許偏差±5.0%。

按外殼防護性能

電子儀表按外殼的防護性能可分為普通式、防塵式、防濺式、防水式、水密式、隔爆七種。其中，普通式外殼結構應能保護儀表和附屬檔案的測量機構或工作部分不受贓物與昆蟲等的侵害並防止機械損傷，外殼上允許有散熱氣孔；防塵式外殼應能防止灰塵進入外殼；防濺式外殼應能防止雨水濺入殼內；隔爆式外殼應能防止內部產生火花擴展到外殼外的空間去。

選用原則

①根據被測量的性質進行選擇。如根據被測量頻率的高低，選用先檢波後放大的模擬式電壓表去測直流、高頻或超高頻信號；選用先放大後檢波的模擬式電壓表去測頻率在20Hz~1MHz的信號。根據被測量的不同波形，可選用一般模擬式電子電壓表去測失真很小的正弦波電壓信號；選用模擬式電子峰值電壓表去測量各種非正弦波或正弦波峰值。根據被測量值，可選擇微伏表、毫伏表或伏特表等。

②對電子儀表輸入阻抗的選擇。在測量直流或低頻交流電壓時，模擬式電子電壓表的輸入阻抗可不必考慮，但當測量高頻和超高頻電壓或諧振迴路時，輸入阻抗對被測電路的影響不容忽視。

③根據使用的具體條件選用。如需經常移動測量不同地點的電壓時，或無交流電源的場合，應選用乾電池供電的電晶體模擬式電子電壓表。如欲測交流電壓時，可選用先放大後檢波式；如欲測交直流電壓和電阻時，可選用先檢波後放大的模擬式電子繁用表。

使用注意事項

①正確調節零位。接通電源之前進行機械調零，通電10分鐘後進行電氣調零。

②正確選擇測量功能和測量範圍（量程）。 “測量選擇”開關應投至被測量性質檔；所選量程應大於被測量值，如不知被測量值的大致範圍，則應將選擇開關投至最大量程檔。被測量值不能大於儀表的最大量程。

③嚴禁在接入被測量時隨意轉動選擇開關，如欲改換測量功能或量程，應在斷開被測量後才轉動選擇開關。

④正確選用電源電壓。注意是淡用110V還是220V，電壓波動應<±10%。使用乾電池時應經常注意供電是否充足。長期不用時應取出電池。

⑤正確接好地線。如圖所示。信號線有兩根，一根是高電位端，習慣上叫信號線；另一根是低電位端，稱“信號地線”。圖a、b的接法是信號的低電位端是允許接地的；而c、d是不允許接地的，這時信號地線兩端懸空（浮置）；圖b、d中信號電纜的禁止層接保全地線（機殼）。

電壓表的幾種接地方式

⑥信號線的正確連線。

a.當被測頻率和儀表靈敏度很高時，應使用禁止線，各種導線不準平行或絞合。

b.接線時先接地線後接信號線，拆線時相反。

c.使用探頭時，被測電壓不能高於探頭允許輸入值。否則將損壞探頭內的二極體。

d.在測量微弱電壓時，應將測試線或探頭直接夾在測試點上，不能握在手中，否則會引起誤差。

⑦測試完畢，先將量程開關轉至最高量程檔，再拆探頭或連線，以免阻抗變大，感應電壓損壞表頭。