电子实验教学中确保安全合理应用仪器仪表的措施


  摘要:电子技术实验教学中仪器仪表的使用时必备的技能之一,是能力培养的重要环节。本文对在指导学员正确使用仪器仪表保证人机安全,合理应用仪器仪表减少测量误差等方面的实践进行了总结和探讨。
  关键词:电子技术实验教学;安全使用仪器仪表;减少测量误差
  在电子实验及电子设备维修,需要使用各种仪器仪表,针对在电工电子实验课中仪器仪表特别是万用表的损坏率很高的情况,笔者在教学实践活动中,总结教学及管理经验教训,指导学员安全正确的使用仪器仪表,确保了实验教学的顺利安全进行。
  1 充分做好实验前检查,消除安全隐患
  电子实验课的课前准备不仅包括教学内容的准备,还包括实验仪器仪表和电子元器件和电路等实验物质的准备。使用仪器仪表关系到人身和仪表的安全,所以对所用仪器仪表在课前要一一检查,不要使用已经损坏的仪表。
  (1)在使用前要注意检查万用表的外壳,观察插座周围的绝缘性是否良好;万用表的表笔线是否有破损的绝缘或裸露的金属导线,对被电烙铁烫坏而露出导线的表笔线要在使用前及时更换,以免在测量220伏交流电时不小心碰到触电。
  (2)检查表笔导通是否良好;使用前,用万用表测量一个已知电压以验证此万用表的准确性;不使用万用表时要将转换开关置于交流电压最大档。
  (3)表笔线不要过于缠绕,以免其内部导线折断。
  2 严格规范操作使用规程,确保人表安全
  为了保证仪器仪表的安全使用,对学员应严格管理和训练,高标准严要求,使他们养成良好习惯,形成严谨作风。在实验过程中要求学员严格做到以下几点:
  (1)在使用万用表之前,要正确插好红黑表笔,不得插反。如果使用指针式万用表将红黑表笔插错,测量时指针会反打,会损坏表头,造成测量准确度下降。
  (2)在测量220伏交流电压时,要将万用表黑表笔先接地,再连接红表笔。如果红表笔连接后,黑表笔却未接地而悬空,人碰到黑表笔会有触电危险。
  (3)在使用万用表测量时,不可以把手接触到表笔的金属部分,这样一来可以保证人身安全,二来避免测量误差。
  (4)在用万用表测量电流或电压时,不得带电转换档位开关,特别是在测量比较大的电流或电压时更要小心谨慎,否则会烧坏量程开关。如果需要换挡,要先将表笔离开电路,换挡后再测量。更不可以在直流电流档位带电测量电压或电阻,否则表头上流过的电流过大就会烧毁表头,这是因为万用表在直流电流档是表头内阻很小,如果在这个档位测量其它电量,即使是很小的电压会都有很大的电流通过表头而烧毁仪表。数式万用表用电流档误测交流电压也会烧表,所以要养成每用一次都要检查档位是否正确的良好习惯。
  (5)使用万用表电流挡测量电流时,应将万用表串联在被测支路中,这样才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同 。测量时,应先断开被测支路 ,将万用表红、黑表笔串接在被断开的两点之间。注意测电流时不可将万用表与被测支路并联这样做极易烧表。
  (6)在测量电压或电流时要注意选择好量程,如果用小量程去测量大电压,就有烧表的危险;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,读数不准确。量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果事先不清楚被测电压的大小时,要先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程。
  (7)在不用万用表时,开关不要置于电阻档上,而应将转换开关转到电压档上,避免两表笔短接使表内电池耗尽。万用表使用完毕,也应将转换开关置于交流电压的最大档。
  (8)交流毫伏表在通电前,一定要将输入电缆的红黑鳄鱼夹相互短接。防止仪器在通电时因外界干扰信号通过输入电缆进入电路放大后,再进入表头将表针打弯。另外一定要注意检查仪表壳是否接地,以免发生漏电危险。
  (9)交流毫伏表灵敏度较高,在较低量程时由于干扰信号的作用,指针会发生偏转,此称自起现象。所以在不测试信号时应将量程开关置于较高量程档,如100伏或300伏档,以防指针满编损坏。
  3 合理选择使用仪器仪表,减少测量误差
  在进行电子测量时,经常会出现测量结果有误差的情况,造成测量误差的原因较多较复杂,一般主要原因是:测量设备有偏差;测量技能不熟练,测量方法不准确;测量时有干扰信号;仪器仪表选择不合理等。对这些因素的应对措施如下:
  (1)设备未通电前先检查指针是否在0刻度,可用螺丝刀调整仪表零点调节螺丝使指针与0刻度对齐,以保证读数准确。
  (2)使用毫伏表测量之前应先进行短路调零。接通电源,将测试电缆的红黑鳄鱼夹夹在一起,将量程开关打到1mv量程,指针应指在零位。也可通过面板上的调零电位器调零。若指针没有不指在零位,有可能是测试电缆接触不良或断路,应更换测试电缆。
  (3)用毫伏表测量前应先检查量程开关与量程标记是否一致,如果错位将导致读数错误。
  (4)交流毫伏表接入被测电路时,其地端(黑鳄鱼夹)应始终接在电路的公共地上,以防干扰。
  (5)将输入测试探头上的红、黑鳄鱼夹断开后与被测电路并联,黑鳄鱼夹接地端,红鳄鱼夹接被测电路的正端。观察表头指针在刻度盘上所指的位置,若指针在起始点位置基本没动,说明被测信号的电压值很小,而且毫伏表量程选得过高,此时用递减法由高量程向低量程变换,直到表头指针指到约在刻度盘的中间位置,这样读的数据比较准确。
  (6)测量交流电压时应选用交流毫伏表,不要用万用表测量交流电压。万用表适用于測量50Hz左右的低频交流电压。特别是用万用表测量幅值较小的交流电压时,测量误差会很大,数据很不准确。
  (7)测量时应正确选用毫伏表的导线。当被测信号的电压值较小或者被测信号源内阻较大时,输入的信号很容易被干扰,为了抵抗噪音,馈线应使用屏蔽线,所测交流电压中的直流分量亦不可大于300V或100V。
  4 结语
  实验操作技能是电子技术教学的重要环节,严格管理和严谨的学习态度是培养能力和作风的前提条件,也是确保人身安全和仪器安全的保障。
  参考文献:
  [1]刘德胜.电子技术实验教学改革探讨.电气电子教学学报,2016.12.
  [2]张明.电子测量与误差.职业教育研究,2015.10.