1.3 电机检测用电量类仪器仪表及测量电路

1.3.1 万用表

1.分类和主要功能

万用表是电机修理工作中最常用的仪表之一，有传统的指针式和现代的数字式两大类。虽然后者在很多方面优于前者，例如准确度可达到1级以上（指针式万用表测量直流电时为2.5级，测量交流电压时为5.0级），除可测量电压、直流电流和电阻之外，很多类型还可测量温度、电容量、频率、晶体管的性能参数，以及判定三相电源的相序等，但在某些需要观察连续变化过程的场合，指针式万用表的作用还是不可替代的。

虽然万用表的品种极多（图1-5给出了几种示例），但其功能和使用方法却大体相同。常用万用表都具有以下4项主要功能：

1）测量导体的直流电阻。一般最小分度为0.2Ω，最大量程（可读值）在5MΩ以内。

2）测量交流电压。一般最大量程为500V，有的可达到1500V或2000V等。

3）测量直流电压。量程同交流电压。

4）测量直流电流。一般最大量程在2.5A以下。

2.使用万用表的通用注意事项

1）应根据被测量的类型（例如是电压还是电阻）来选择表的功能键或旋钮位置。

2）根据被测量的大小来选择量程。选择原则是使被测量在使用量程的25%～95%之间（指针式万用表测量电阻除外，下同），最好在75%～95%之间，其目的是保证测量的准确度。如果事先无法知道被测量的大小，则应先选择较大的量程，待实际测量后再根据情况改变为合适的量程。但要注意，改换量程时要事先脱离测量状态，即不可在测量当中转换量程旋钮或按键，否则将有可能烧坏转换元件和电路。

3）在测量之前，要看指针是否在零位线上，若不在，则应通过旋转调整螺钉将其调整到零位线上。

4）要检查表笔和引接线的绝缘情况，如发现有破损情况，应进行加强绝缘处理或更换新品，其目的是防止触电事故的发生。

5）要检查表笔和插座等连接部位的接触情况，如发现有接触不良现象，应事先进行处理，其目的是防止因接触不良、电阻较大而造成测量数值的不稳定和出现较大误差。

6）测量较高的交流电压时，应戴手套，穿绝缘鞋，并注意防止对地或相间短路。

3.指针式万用表的结构和元件用途

常见的指针式万用表主要结构如图1-6a所示。其部件名称和功能如下：

（1）插孔

一般有“+”“-”（或“*”，有的表用符号“COM”表示，称为“公共端”）两个。测量电阻时，“+”端与表内的电池负极相接；“-”端与表内的电池正极相接。其他插孔有专用的高电压、大电流插孔，以及测量晶体管性能数据的专用插孔等。

（2）表笔

一般为红、黑两种颜色各一只。红色的与“+”端口相接；黑色的与“-”（或“*”“COM”）端口相接。使用时应特别注意避免插接松动造成接触不良和绝缘破损而造成触电事故。

（3）刻度盘

指针式万用表的刻度盘具有多条刻度线，如图1-6b所示。最上面的一条是电阻刻度线，其零位在右边；从上数第2条为直流（DC）电压和电流及交流（AC）电压刻度线，其零位均在左边，应注意所标注的数字有多种，应按选用的量程选择其中的一种，选择的原则是便于尽快地得出实际数值，例如测量220V左右的交流电压时，量程确定为250V，则所得读数则为实际测量值，选择其他的数据则需要换算。电阻与电压电流刻度线之间的黑色宽线条实际为一个镜面，其用途是在读表时帮助确定视线的准确方向，即当在镜子里看不到指针的影子时视线的方向最正确，此时看到的指针指示值也就最准确。

（4）机械调零螺钉

用于将指针调整到零位（刻度线最左边的0刻度线位置）。调整时，仪表应按规定位置放置，一般为水平状态。

（5）项目及量程旋钮

首先是用于确定测量项目，其次是选择被确定项目中的量程。拨动时，应注意确认到位（可通过手感和发出的声响来确定）。

（6）电阻调零旋钮

在选定测量电阻并设定好量程之后，用于将指针调整到电阻的零位（电阻刻度线最右边的0刻度线位置）。

4.指针式万用表的使用方法

下面以图1-7a所示的指针式万用表为例，介绍它的4个主要功能的使用方法（使用前的检查工作见前面“2.使用万用表的通用注意事项”中相关内容）。

（1）测量电阻

先选择好电阻档的适当量程。和测量其他电量不同的做法有：除在使用之前要对指针进行调零外，在选择好电阻档的适当量程后，还要对指针进行“电阻调零”，并且每次设置量程之后都要进行一次，而且必须要达到要求后才能进行测量，否则将造成较大的误差。

电阻调零的方法是：将两表笔短路，此时指针将很快摆到0Ω附近，若正好在0Ω线上，则可进行测量，否则要通过旋动电阻调零旋钮使其指到0Ω线上，如图1-7a所示。调整要迅速，时间过长将耗费较多的表内电池能量。若指针始终在0Ω线的左侧（有数字的一侧），则说明表内的电池电压已较低，不能满足要求，要更换新电池后再进行上述调整。

调整好零位后进行测量。应注意表笔和电阻引线要接触良好。如图1-7b所示，读数为46Ω，量程倍数为×100，则所测电阻值为100×46Ω=4600Ω=4.6kΩ。

在测量时，表笔与被测电阻的接触一定要良好，以减小接触电阻对测量值的影响。当被测电阻值较大时（指1kΩ以上），两只手不要如图1-8所示的那样同时接触被测电阻的两极（两条引出线）。这是因为，正常情况下，人的两只手之间的电阻在几十到几百kΩ之间，当两只手同时接触被测电阻的两端时，等于在被测电阻的两端并联了一个电阻，所以将会使得到的测量值小于被测电阻的实际值，被测电阻值越大，误差越大。

（2）测量直流电压

用仪表测量直流电压时，要与被测元件并联；黑表笔与被测元件和电源的负极端相连的一端相接，红表笔与被测元件与电源的正极端相连的一端相接。这样指针才会向有读数的方向（向右）摆动，否则指针将反转，如图1-9所示。

（3）测量直流电流

要将仪表串联在被测电路中，所以在测量之前要将被测电路断开并接入仪表，黑表笔与直流电源的负极端相接，红表笔与直流电源的正极端相接，如图1-10所示。

（4）测量交流电压

测量接线方式与测量直流电压的相同，只是不必考虑接线的极性问题，如图1-11所示。

5.数字式万用表的使用方法及注意事项

（1）类型和结构

数字式万用表外形结构形式较多，但除显示测量数据的部分（包括两个调零元件）与指针式万用表完全不同外，其他结构及元件与指针式万用表大体相同。

数字式万用表可测量的量值除包括指针式万用表的4种之外，很多品种还具有测量温度、小容量电容、交流电的频率、三相电源的相序、小容量的电感等多种以前要靠专用仪器仪表才能测量的物理量。所以功能旋钮（有的品种附加一定的功能选择按键）往往较多，插孔也较多。另外，一般会设置电源开关、数据保持键（在测量过程中按下该键后，显示屏中的数据将保持为按键瞬时的数值，便于读取和记录。再次按动该键，即可解除数据保持状态）。有些品种还具有数据存储功能。图1-12是一只数字式万用表的外形及各部分名称图。

（2）使用方法和注意事项

1）对于测量电阻、交流电压、直流电压和电流4项基本功能，数字式万用表的使用方法和注意事项与指针式万用表基本相同。因为数字式万用表的功能比指针式万用表的功能多，所以在使用中更应注意使用前对所用项目的选择问题，以避免因设定位置错误对仪表造成损害。

2）当所测量的电量数值超出仪表设定的范围时，将不能显示测量值，而是显示OR、OVER、OL、l等符号。这一点与指针式万用表不同。

3）当测量直流电压和电流，表笔与线路连接的正、负极不正确时，将在所显示的测量值前面出现一个“-”号（负号），例如“-3.2V”，应特别注意。

4）测量电容器的电容数值时，应事先对电容器进行充分放电。

5）普通数字式万用表不能测量变频器输出电压和电流（特别是电压），也不适宜测量频率很低的电流和电压（例如绕线转子电动机的转子电流）。

6）不便用于观察测量较快变化过程中的数据，因为数字式万用表的显示值是一段时间（一般为1s）的平均值。

7）绝对禁止在通电测量的过程中改变量程或更换测量项目。

8）绝对不允许测量超过量程范围的高电压。

9）数字式万用表的红表笔接表内电池的正极，黑表笔接表内电池的负极。这一点和指针式万用表相反，在测量二极管和晶体管时应注意。

10）绝大部分数字式万用表都需要注意防止水及其他液体（特别是具有腐蚀性的液体）进入。一旦进入，应立即拆下电池，用吹热风（温度应控制在60℃以内）或其他有效的方式对其进行烘干处理。

11）因为数字式万用表所有测量项目都需要在仪表中安装电池，当该电池的电压较低时，将影响仪表的测量准确度，严重时将无法进行测量，所以应随时注意检查电池的使用情况，避免影响测量工作。另外，在不进行测量时，应将电源开关置于关断（off）的位置，较长时间不用时，应将电池全部取出。

1.3.2 钳形表

1.类型及用途

钳形表原称钳形电流表，因为早期的这种仪表的主要功能是用于测量交流电流，也是电工日常工作中最常用的测量仪表之一。特别是自该表增加了万用表能够测量的所有功能后，其用途变得更加广泛，成为比“万用表”更加“万用”的仪表。

与万用表一样，按测量原理和显示数值的方式，可分为指针式和数字式两大类，其中数字式的优缺点同数字式万用表。

图1-13为几种低压钳形表的外形示例，其中第一种是最老式的品种，测量量只有交流电流和交流电压两种，体积大，比较沉重，现已很少见到；第二种可以将电流钳部分与仪表分离，此时仪表部分即是一只普通的万用表，在只使用万用表功能时方便携带和使用；最后两种则是用于测量较大导线截面（电流也较大）的特型表；另外，还有测量泄漏电流的专用钳形电流表等。

2.结构和工作原理

不同类型的钳形表其结构可能有所不同，但其测量交流电流的部分基本相同，都是由可开启的钳形铁心（能开启的部分称为动铁心，其余称为静铁心）、动铁心开启扳手（钳口扳机）、交流电流表（整流系指针式钳形表或数字式钳形表）、电流量程选择旋钮（或按钮）、绕在静铁心上的二次绕组（通过电流量程选择机构与电流表相连）等4大部分组成。其余则与其功能相关（同万用表）。图1-14a为数字式钳形表的外形结构示例。

了解钳形表测量交流电流的元件组成之后，其测量交流电流的原理就很容易理解了。它相当于一个由一只电流互感器和一只交流电流表组成的交流电流测量系统，其电流互感器的铁心可以打开，将要测量的线路导线作为电流互感器的一次绕组，置于铁心中后再闭合形成一个完整的闭合铁心磁路，与绕在铁心上的二次绕组相连的电流表显示经电流互感器变换的电流值，经过量程换算后得出实际测量线路的电流值。图1-14b给出了数字式钳形表测量交流电流的原理电路。

3.测量交流电流的方法和注意事项

1）进行外观检查，要求各部件完好无损；钳把操作灵活；钳口铁心无生锈、无油污和杂物（可用溶剂洗净），可动部分开合自如，接触紧密（以减少漏磁通，提高测量精度）；铁心绝缘护套应完好；指针应能自由摆动；档位变换应灵活，手感应明显。将表平放，指针应指在零位，否则应调至零位。

2）测量档位选择同万用表。

3）测量时，测试人员应戴手套（怕手湿、出汗，起一定的绝缘作用），平端仪表（对指针式仪表刻度盘处于水平放置时最能保证其准确度。数字式仪表可不考虑此要求），手不可超过绝缘挡圈。压下钳口扳机，张开钳口，将被测通电导线置于钳口中央后闭合钳口，如图1-15所示。

4）待显示数据稳定后读数。若现场观看或记录数据不方便，可按下数据保持键（键名符号为H、DH、HOLD或DATA等）后退出，将表拿到合适的地方后观看或记录。再次测量时，按动数据保持键，原显示数据则消失。有些仪表还具有数据存储功能，键名符号为MEM、MEM RCEL等。

5）测量过程中，不能带负载更换档位。换档时，须先将导线退出钳口，换档后再钳入。

6）不能测量裸导线或高压线。

7）测量时，注意保持与带电体的安全距离，并注意不要造成相间或相对地短路。

8）用完后，将转换开关置于电流最高档或断开（off）档，以免下次使用时，不慎损坏仪表。应妥善保存（放入表套，存放于干燥、无尘、无腐蚀性气体及无振动的地方）。

4.测量较小电流的方法

如果选用最低量程档位而指针偏转角度仍很小，或测量5A以下的小电流时，为提高测量精度，在条件允许的情况下，可通过增加一次线路的匝数的方法来增大读数，即将被测导线在铁心上绕几匝，再进行测量，此时实际电流应是仪表读数除以放入钳口中的导线圈数N（即导线中的电流值I1=电流表读数/N，匝数N按钳口内通过的导线匝数计算）。例如图1-16所显示的实例，电源线只穿过钳形表铁心一次时，仪表显示值为0.5A；导线通过铁心孔的次数N=5次时，显示值则为2.5A，即电路实际电流I1=2.5A/5=0.5A。其原理同电流互感器中讲述的内容。

5.测量电路对地泄漏电流的方法

不论是单相还是三相电流，将相线和中性线全部置于钳口中，如图1-17所示。在电路通电的情况下，若仪表有电流指示，则指示值即为电路的对地泄漏电流。一般情况下，该电流值较小，所以此时一般应将量程设置在仪表较小或最小电流档位上。

对于三相电源电路，由于导线的总截面积较大，所以往往需要具有较大钳口的钳形表，有些钳形表则专用于测量泄漏电流或设置一个专用测量泄漏电流的档位，使用起来会更专业和方便。

此功能可用于检查电动机对地绝缘泄漏的情况。测量时被测电动机应接好地线并施加额定电压空转或加负载运行。

1.3.3 交流电流表、电流互感器和测量电路

1.交流电流表

在修理单位，一般使用固定在配电盘或试验台上的仪表进行相关测量。交流电可选用电磁系、电动系和整流系指针式或数字式电流表。

固定使用的交流电流表俗称为“板式表”，简称为“板表”。对于较大量程的交流电流表，需要按其表盘上标出的比数（例如100/5）选配电流互感器，这样才能直接读取其指示的电流值。

电机修理行业所用电流表的准确度应尽可能高于0.5级。

2.电流互感器

电流互感器用于扩大交流电流表的量程，分高压和低压、单比数和多比数、固定式和便携式、传统的电磁式和新型的霍尔式等多种类型；其准确度（电流比误差）有0.2级、0.5级、1.0级、1.5级等，一般配电测量使用0.5级或1.0级。图1-18为几种外形示例。电流互感器的文字符号为“TA”（以前曾用“CT”）。

常用的电流互感器一次电流有10A、25A、50A、100A、200A、400A、500A等，均为5的整数倍，二次电流则统一为5A。选用时，一次电流应不小于被测量电路的最大电流，并最好不大于被测量电路的最大电流的1.2倍。另外，测量变频器供电的电机电流时，应采用适应变频电源的宽频电流互感器。

3.交流电流测量电路

（1）用电流表直接测量

磁电系和电动系指针式交流电流表可直接测量的电流达到几十到上百安培，很多数字式电流表也可达到几十安培（一般通过其内部的电流互感器或电阻分流器与外电路连接）。测量接线时，将电流表直接串联在被测电路中即可。

（2）通过电流互感器测量

1）电流互感器的一次绕组串联在被测量的电路中，其标有L1的端子应与电源端相接，另一端子与负载（电机）端相接。对于穿心式，穿过的导线实际上就是该电流互感器的一次绕组，二次绕组与电流表相接，如图1-19a所示。

2）所用电流互感器的比数（例如100/5）应与所连接的电流表表盘上所标出的比数相一致（例如也是100/5），这样才能做到直接读取表指示的读数。

3）电流互感器的铁心和二次绕组的K2端必须可靠接地，如图1-19b所示。

4）对于三相电路，若要求用三块电流表同时测量三相电流值，则可使用两个电流互感器或三个电流互感器与三块电流表连接，实际接线示意图如图1-19c和图1-19d所示。

5）对于直接满压起动的交流异步电动机，电动机通电起动时的电流很大，为了保护电流表，可用一个开关和电流表并联相接，在电动机起动前将开关闭合，这就是所谓的“封表”，也叫“封互感器二次”（由于以前电流互感器的文字符号为“CT”，所以也被称为“封CT”），起动完成后，将开关打开，即可读取电流表指示数值，如图1-19e所示。

6）在通电使用中，电流互感器的二次电路绝对不允许开路，否则有可能造成互感器的匝间击穿短路或使使用人员触电。为此，电流互感器的二次电路中不允许安装熔断器。

4.多比数电流互感器的接线方法

对穿心式互感器，电源线应由标有L1的一端穿入，穿过后去接负载。电源线穿过互感器中心孔几次，即为几匝，如图1-20所示。多比数附带穿心互感器的接线实例如图1-21所示。

1.3.4 交流电压表、电压互感器和测量电路

1.交流电压表

和交流电流表一样，测量交流电的电压表也分为电磁系、电动系和整流系指针式交流电压表或数字式交流电压表，另外还分固定式（板表）和便携式两大类。电机修理行业所用电压表的准确度应尽可能高于0.5级。

2.电压互感器

一般电压表可直接测量的电压为600V及以下，个别的可达到1000V。若要测量更高的电压，则需要通过电压互感器进行降压后再用普通电压表进行测量。电压互感器的文字符号为“TV”（以前曾用“PT”）。

电压互感器的二次额定电压一般为100V或，其一次额定电压用于高压测量的有1kV、2kV、3kV、6kV、10kV、15kV等若干个级别；用于低压测量的有220V、380V、440V、500V、600V等几个级别。图1-22给出了几种电压互感器的外形示例。

另外，应注意，测量变频器供电的电机电压时，应采用适应变频电源的宽频电压互感器。用普通电磁式电压互感器将产生较大的测量误差。

3.电压测量电路和电压互感器的使用注意事项

1）电压表应并联在被测电路的两端。

2）电压互感器一次绕组接线端分别用A和X标志，使用时并联在被测电路的两端；二次的两端分别用a和x标志，与电压表两个端子相接。

3）电压互感器在使用中，其二次电路严禁短路，否则将可能对互感器造成较大的损坏。因此，其一、二次电路中都应串联适当规格的熔断器，以对电路意外短路起保护作用。

4）为保证安全，二次绕组和铁心都应可靠接地。

4.交流电压测量电路

（1）用电压表直接测量

磁电系和电动系指针式交流电压表及数字式交流电压表（一般通过其内部的分压电阻与外电路连接）可直接测量的电压达到几百到上千伏特。测量接线时，将电压表直接并联在被测电路两端即可，如图1-23所示。

（2）通过电压互感器测量电压的电路

通过电压互感器测量交流电压的单相和三相电路分别如图1-24a和图1-24b所示。实际应用中，扩大电压表的量程还可以通过在测量电路中串联一定数值的“分压电阻”来实现，具体做法请参见后面1.3.9节“直流电压表和测量电路”中的相关内容。

（3）用三相转换开关和一只电压表测量三相电压

在三相电压平衡的供电系统中，三相电压可通过一个三相电压转换开关接一只电压表来测量，需要时，通过转换开关的切换来观察每一相电压的具体情况。该转换开关有专用的产品，传统的产品型号为LW12-16/9.6911.2（用于三个相电压转换）和LW12-16/9.6912.2（用于三个线电压转换）；现在一般都选用LW5（例如LW5-15YH2/2型）或LW8型万能转换开关，如图1-25a所示，其与电源及电压表的接线如图1-25b所示。

1.3.5 交流功率表和功率测量电路

1.交流功率表

在日常对电机电功率的测量中，除非另有说明，所测的功率一律指有功功率。可使用电动系指针式功率表或数字式功率表。

2.交流功率表的接线方法和注意事项

（1）单相功率测量电路

在低压电路中直接和通过电流互感器的单相功率测量电路如图1-26所示。在高压电路中，还需要连接电压互感器，此时的功率测量电路如图1-27所示。应注意功率表电流和电压带“*”的接线端子所接的位置。电机试验测量常采用电压后接法电路。

（2）三相功率测量电路

用于电动机试验的三相功率测量电路有三种类型，即一表法、两表法和三表法，如图1-28所示。较常用的是两表法，它适用于各种接法和对称与不对称的三相负载电路。三相功率为两个功率表显示值的代数和（有互感器时，应计算相应倍数）；一表法用于三相负载完全对称的电路或设备条件有限的粗略测量，此时三相功率为功率表显示值的3倍。接线时应注意功率表电流和电压带“*”的接线端钮所接位置。

现在广泛使用的数字式三相功率表的电路一般是基于两表法。

1.3.6 三相电流、电压及功率综合测量电路

三相异步电动机试验一般由三相三线制供电系统供电，三相功率采用两表法测量。低压电动机只用电流互感器，每相接一块电流表、一块电压表，通过三相转换开关观测各相的电压。为保护电流互感器、电流表和功率表免受电机起动时大电流的冲击，应在电流互感器二次输出端（有必要时，还在电流互感器一次两端）加接短路开关（即封表开关和封电流互感器一次开关）；电压应设置在电机进线端测量，即采用电压后接法电路。高压电动机则还需要使用电压互感器。使用三相复合式电量数字仪表的接线会简便很多。

高、低压电机试验三相电流、电压及功率综合测量电路分别如图1-29a和图1-29b所示。实际应用时，电流和电压互感器一般为多比数的接线。

现在很多单位都采用一种可同时测量三相电压、电流和功率（功率实际上是通过电流和电压及两者的相位差角计算得到的）的复合式数字表来完成三相电量的测量。此类仪表一般都具有与计算机通信的接口，可实现测量采集控制和数据传递，从而实现测量和数据处理的自动化。另外，此类仪表还可具备测量电源频率、电路功率因数、电源质量等多种功能。图1-30是一台国产的此类仪表外形和接线图。

1.3.7 变频器输入、输出电压和电流的测量问题

由于变频器的输入、输出电压和电流（特别是电压）不是正弦波（图1-31给出的是一种较典型的波形），所以使用普通交流仪表不能准确地测量出它的有效值（尤其是变频器的输出电压），特别是普通数字仪表，在测量输出电压时，就连“基本准确”的读数都不能得到。

要得到准确的数值，应使用可适应频率范围为零到几千甚至几万赫兹的专用数字表。这种仪表比较昂贵。如不能达到上述条件，可根据情况，选用常规的电磁系（表盘刻度不均匀，20%量程以下不容易读数）或整流系指针式仪表（表盘刻度均匀。指针式万用表的表头即为整流系仪表）。但应注意的是，仪表显示值将达不到其标定的准确度（误差），一般情况下，至少降低1~2个等级。

1.3.8 直流电流表、分流器和测量电路

1.直流电流表

测量直流电流的仪表有磁电系或其他可读出平均值的电磁系、电动系指针式仪表和数字式仪表。对于磁电系直流电流表，通过改变连接方式，也可用于测量直流电压，在其表盘上标出V-A符号，称为电流电压两用表。直流电机试验常用多量程的便携式直流电流表。对于较大范围的测量，则需要配置专用的分流器。

2.分流器

（1）用途及其分类

分流器用于扩大直流电流表的量程，其用电阻温度系数较低的金属材料制造。图1-32给出了几种不同电流等级的分流器外形示例。

分流器按其可通过的额定电流和由此在其两个电位端子之间产生的电压降（称为“额定压降”）分类，额定电流有很多种，而常用的额定压降则有75mV和45mV两种。

（2）选用方法

1）按所用电流表（或电流电压两用表）表盘上所标出的mV数选择分流器的额定压降规格。若所用电流表无此值，则用下式计算表的电压量限（额定电压降），然后再选择分流器的额定压降规格。

表的电压量限（mV）=电流表满刻度时的电流（A）×电流表的内阻（Ω）×1000

2）按欲扩大的电流量程选择分流器的额定电流规格。

（3）使用分流器后电流表倍数的计算方法

对于电机试验测量，往往一块电流表要配置多个分流器，以解决在较大测量范围内都能保证要求的测量准确度问题。此时要求所用的所有分流器的额定电压降都与所配电流表一致，例如75mV。这样，分流器选定后，电流表的满量程就是所选分流器的额定电流值，电流表的倍数（即其表盘刻度每格电流数）即为分流器的额定电流除以表盘刻度总格数。

（4）自配分流电阻的阻值计算

一只已知量程为IA（单位为A）的电流表，想将其扩大K倍到IK（单位为A），需要并联一个阻值为多大的分流电阻RFL（单位为Ω）？要解决这一问题，只要知道所用电流表的电阻值RAB（单位为Ω）就能很容易做到。

设量程扩大倍数K=IK/IA，利用部分电路欧姆定律和并联电路中电压、电流与电阻之间的关系，可推导出如下计算公式：

例如，某直流电流表的现有量程为1A，电阻值为0.018Ω，要将其量程扩大到10A，需要并联一个阻值为多大的分流电阻？

解：按式（1-1）所涉及的量值代号，已知量为IA=1A；IK=10A；KA=10A/1A=10倍；RAB=0.018Ω。求RFL=?

利用式（1-1）可得

答：需要并联一个阻值为0.002Ω的分流电阻。

3.直流电流测量电路

（1）直接测量

当直流电流表自身的量程能满足被测量最大值的要求时，可直接将电流表串联在被测电路中，电流表的正极端与断开的电路和电源正极相连的一端相接，负极端与断开的电路和电源负极相连的一端相接，如图1-33a所示。

（2）通过分流器测量

选用与电流表相配套的分流器。通过分流器的两个电流端将其串联在被测电路中，电位端接电流表，其端子与被测电路极性的连接关系同直接测量，如图1-33b和图1-33c所示，则电流表的量程就扩大到了分流器上标定的电流值。

1.3.9 直流电压表和测量电路

1.直流电压表和测量电路

电机试验对直流电压表的类型、准确度、量程选择等要求与直流电流表基本相同。

使用时，直流电压表的两个接线端与被测电路并联，其正极端与被测电路通向电路电源正极的一端相连，负极端与被测电路通向电路电源负极的一端相连。直流电压表的最大量程一般在几百伏以下，最高的可达到近千伏。当需要扩大量程时，可串联分压电阻。测量直流电压的接线原理如图1-34所示。

2.自配分压电阻的阻值计算

一只已知量程为UV（单位为V）的电压表，想将其扩大KV倍到UK（单位为V），需要串联一个阻值为多大的分压电阻RFY（单位为Ω）？要解决这一问题，只要知道所用电压表的电阻值RVB（单位为Ω）就能很容易做到。

设量程扩大倍数KV=UK/UV，利用部分电路欧姆定律和串联电路中电压、电流与电阻之间的关系，可推导出如下计算公式：

例如，某直流电压表的现有量程为10V，电阻值为2000Ω。要将其量程扩大到400V，需要串联一个阻值为多大的分压电阻？

解：按式（1-2）所涉及的量值代号，已知量为UV=10V；UK=400V；KV=400V/10V=40倍；RVB=2000Ω。求RFY=?

利用式（1-2）可得

或RFY=（KV-1）RVB=（40-1）×2000Ω=78000Ω

答：需要串联一个阻值为78000Ω的分压电阻。

3.直流电机试验测量电路

直流电机在进行试验时，需测量的电量有电枢电流、电枢电压、励磁电流和励磁电压等。使用指示仪表时，都用电磁系仪表。电动机的输入功率或发电机的输出功率一般不用功率表直接测量的方法，而是用电流与电压相乘的计算法（P=IU）。

现在越来越多地使用可同时测量显示直流电机电枢电压、电流和功率以及励磁电压和电流的复合式数字表。接线简单，使用也很方便，并能和计算机连接，实现控制和采集处理试验数据的自动化。

直流电机电枢电流一般都较大，而电磁系仪表自身的通电能力较小，所以必须使用分流器来扩大量程。当被试电机容量范围较大时，还要配备多个不同额定电流的分流器。图1-35为一套配置了3个分流器的电枢电流、电枢电压测量电路，其中电压U对电动机为外加输入电压，对发电机为电枢输出电压；K1、K2、K3分别控制三个分流器FL1、FL2、FL3的电流和电位接线的通断（控制电位接线的触点可用直流开关的辅触点）；为了适应电机正、反转试验的要求，电流和电压表前设置了可倒向的开关S1和S2（双向钮子开关或其他转换开关）。