任务1.2 常用电工工具的使用
【任务引入】
随着新能源汽车电子技术的迅速发展,电工技术人员的岗位能力要求也在不断提升。同时,为了提高新能源汽车信号灯电路连接与调试效率,在生产岗位上要经常使用电工工具。另外,国家职业标准中已对许多工种有关电工工具的使用提出了要求。因此,为正确高效地连接与调试新能源汽车信号灯电路,学习正确使用电工工具十分必要。
【知识链接】
正确使用电工工具是实现新能源汽车信号灯电路连接与调试的重要条件。常用的电工工具包括验电器、螺丝刀、电工用钳、活扳手、电工刀、万用表等,其中万用表是电路连接与调试过程中重要的测量工具。
万用表是电工电子不可缺少的测量仪表,万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。万用表是一种多功能、多量程的测量仪表,一般万用表可测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻等,有的还可以测交流电流参数。万用表按显示方式分为指针式万用表和数字式万用表。万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电系直流电流表(微安表)作为表头,当微小电流通过表头,就会有电流指示;但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
对电气操作人员来说,能否熟悉和掌握电工工具的结构、性能使用方法和操作规范,会直接影响工作效率、工作质量和人身安全。
1.低压验电器的使用
低压验电器又称验电笔,是主要用来检验导线、电气设备是否带电的一种常用检测工具。验电器前端为金属探头,用来与所检测设备进行接触。后端也是金属物,可以是金属挂钩或金属片,用来与人体接触。中间的绝缘管内是能发光的氖管、电阻以及压力弹簧。验电器主要有笔式、螺钉旋具式、数字显示式,无论验电器的类型如何,结构怎样,它们的工作原理是一样的。使用验电器时以一个手指触及金属端盖或中心螺钉,使氖管发光小窗朝向自己,金属探头与被检查的带电部分接触,若氖管发亮说明设备带电。图1-52所示为验电器外形及结构。
图1-52 验电器外形及结构
a)普通验电器 b)数字式验电器 c)验电器结构
验电器根据所测电压的不同分为三类:高压验电器可以用来检测电压在10kV以上的项目;低压验电器则适用于对电压范围在500V以下的带电设施的检测;当测试电压范围在6~24V之间时,人们常常使用弱电验电器。
验电器的正确握法:用食指或手掌部位触摸验电器顶端金属,用笔尖去接触测试点,并同时观察氖管是否发光,如图1-53a所示。
切记不可用手直接触摸验电器前端的金属部位,如图1-53b所示。
图1-53 验电器的握法
a)正确握法 b)错误握法
低压验电器的主要功能如下:
1)区别电压高低:测试时,氖管越暗,则表明电压越低;氖管越亮,则表明电压越高。
2)区别相线(火线)与中性线(零线):正常情况下,氖管发光的是相线,不发光的是中性线。
3)区别直流电与交流电:交流电通过验电器时,氖管里的两极同时发光;直流电通过验电器时,管两只有一段发光,发光的一段为直流电的负极。
2.螺丝刀的使用
螺丝刀,也常称作螺丝起子或改锥等,是用以旋紧或旋松螺钉的工具,主要有一字(负号)和十字(正号)两种。常见螺丝刀如图1-54所示。
一般根据不同螺钉选用不同的螺丝刀,头部厚度应与螺钉尾部槽形相配合,斜度不宜太大,头部不应该有倒角,否则容易打滑。通常电工不可使用金属杠直通柄顶的螺丝刀,否则容易造成触电事故。
使用螺丝刀时,需将其头部放至螺钉槽口中,并用力推压螺钉,平稳旋转旋具,特别要注意用力均匀,不要在槽口中蹭动,以免磨毛槽口。螺丝刀的使用方法如图1-55所示。
图1-54 常见螺丝刀
图1-55 螺丝刀的使用方法
a)正确使用方法 b)错误使用方法
小提示:使用螺丝刀时注意,用螺丝刀拆卸或紧固带电螺栓时,手不得触及螺丝刀的金属杆,以免发生触电事故,并且应在螺丝刀的金属杆上穿套绝缘管。
3.活扳手的使用
活扳手又叫活络扳手,是一种旋紧或拧松有角螺钉或螺母的工具。电工常用的活扳手全长L有200mm、250mm、300mm三种,使用时应根据螺母的大小选配,如图1-56所示。
4.电工用钳的使用
(1)剥线钳
剥线钳是用来剖削小直径导线绝缘层的专用工具,使用剥线钳时,把导线放入相应的刃口中,刃口大小应略大于导线芯线直径,握紧绝缘手柄,导线的绝缘层即被剥破,并自动弹出,如图1-57所示。
图1-56 活扳手
图1-57 剥线钳的外形及操作方法
a)常见剥线钳 b)剥线钳的操作方法
使用要点:
1)要根据导线直径,选用剥线钳刀片的孔径。
2)根据导线的粗细型号,选择相应的剥线刃口。
3)将准备好的导线放在剥线工具的刀刃中间,选择好要剥线的长度。
4)握住剥线工具手柄,将导线夹住,缓缓用力使电缆外表皮慢慢剥落。
5)松开工具手柄,取出导线,这时导线金属整齐露出外面,其余绝缘塑料完好无损。
(2)钢丝钳
钢丝钳又称老虎钳,其外形如图1-58a所示。钢丝钳由钳头和钳柄两部分组成。钳头由钳口、齿口、刀口和铡口四部分组成,钳柄主要有铁柄和绝缘柄两种,如图1-58b所示。常用的钢丝钳全长L有150mm、180mm和200mm三种。电工应使用具有耐压500V绝缘柄的钢丝钳。
图1-58 钢丝钳外形、结构及握法
a)钢丝钳外形 b)钢丝钳结构 c)钢丝钳基本握法
钢丝钳的用途很多,钳口可用来弯铰或钳夹导线线头,齿口可用来紧固或起松螺母,刀口可用来剪切导线或剥导线绝缘层,铡口可用来铡切导线线芯、钢丝或铅丝等较硬金属。钢丝钳使用时的基本握法如图1-58c所示。
(3)尖嘴钳与斜口钳
尖嘴钳是一种常用的钳形工具,主要由钳头和钳柄组成,如图1-59所示。钳柄有铁柄和绝缘柄两种,主要用来剪切线径较细的单股与多股导线,以及给单股导线接头弯圈、剥塑料绝缘层等,能在较狭小的工作空间操作。其中,不带刃口者只能夹捏工作,带刃口者能剪切细小零件。电工应使用具有耐压500V绝缘柄的尖嘴钳。
斜口钳的刀口可用来剖切软电线的橡皮或塑料绝缘层。钳子的刀口也可用来切剪电线、铁丝,电工常用的斜口钳全长有150mm、175mm、200mm及250mm等多种规格。斜口钳外形如图1-60所示。
5.电工刀的使用
电工刀是在安装维修中用于剖削导线的绝缘层、电缆绝缘层、线槽等的专用工具,如图1-61所示。剖削导线绝缘层时,使刀面与导线呈较小的锐角,以免割伤导线。有的电工刀上带有锯片和锥子,可用来锯小木片和钻削锥孔。
图1-59 尖嘴钳外形
图1-60 斜口钳外形
图1-61 电工刀外形
小提示:电工刀柄不带绝缘装置、不能带电操作,以免触电。
6.电烙铁的使用
电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具,主要用途是焊接元件及导线。通常用焊锡丝作为焊剂,焊锡丝内一般都含有助焊的松香;焊锡丝使用约60%的锡和40%的铅合成,熔点较低。
电烙铁按机械结构可分为内热式和外热式。常见电烙铁如图1-62所示,其结构如图1-63所示。
图1-62 常见电烙铁
a)外热式电烙铁 b)内热式电烙铁
图1-63 电烙铁结构图
外热式电烙铁由烙铁头、烙铁心、外壳、手柄、电源引线、接线柱等部分组成。由于烙铁头安装在烙铁心里面,故称为外热式电烙铁。外热式电烙铁的规格很多,常用的有25W、45W、75W、100W等,功率越大,烙铁头的温度也就越高。
内热式电烙铁由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁心、烙铁头组成。由于烙铁心安装在烙铁头里面,因而发热快,热利用率高,因此,称为内热式电烙铁。内热式电烙铁的常用规格为20W、50W几种。由于它的热效率高,20W内热式电烙铁就相当于40W左右的外热式电烙铁。
不同的焊接对象,需要的电烙铁工作温度也不相同。判断烙铁头的温度时,可将电烙铁碰触松香,若烙铁碰到松香时,有“吱吱”的声音,则说明温度合适;若没有声音,仅能使松香勉强熔化,则说明温度低;若烙铁头一碰上松香就大量冒烟,则说明温度太高。
焊接的步骤主要有以下三步:
1)烙铁头上先熔化少量的焊锡和松香,将烙铁头和焊锡丝同时对准焊点。
2)在烙铁头上的助焊剂尚未挥发完时,将烙铁头和焊锡丝同时接触焊点,开始熔化焊锡。
3)当焊锡浸润整个焊点后,同时移开烙铁头和焊锡丝或先移开锡线,待焊点饱满之后在离开烙铁头和焊锡丝。
焊接过程一般以2~3s为宜。焊接集成电路时,要严格控制焊料和助焊剂的用量。
7.万用表的使用
万用表是一种多功能、多量程的便携式电工仪表,可以测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压和电阻等,是电工测量的必备仪表。万用表有指针式万用表和数字式万用表两种。
(1)指针式万用表
指针式万用表以常见的MF-47型万用表为例,如图1-64所示。
图1-64 指针式万用表外形
万用表的使用
钳形表和绝缘电阻表的使用
首先,要了解刻度盘上每组刻度线所对应的测量量,根据表盘档位旋钮可以选择不同的档位,刻度盘上的刻度表示的测量值也会发生变化。
为了减小测量误差,在使用万用表前要进行机械调零。将红表笔插入(+)插孔,黑表笔插入(-)插孔。开关旋钮任意转到一个档位,注意此时两支表笔不能短接,旋动万用表面板上的机械零位调整螺钉,使指针对准刻度盘左端的0位置。
1)交流电压测量。测量时正确选择量程,量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2/3左右。如果实在不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程档位,然后逐渐减小到合适的量程。
测量交流电压时,把转换开关拨到交流电压档位,选择合适的量程。将万用表两支表笔并接到被测电路的两端,不区分正负极,如图1-65所示。这里注意,读数为交流电压的有效值。
2)直流电压测量。测量直流电压时,把转换开关拨到直流电压档位,选择合适的量程。把万用表并接到被测电路上,红表笔接被测电路(+)极,黑表笔接被测电路(-)极,即让电流从红表笔流入,从黑表笔流出,如图1-66所示。
3)电阻测量。测量电阻时,首先选择合适的倍率档位。万用表欧姆档的刻度显示是不均匀的,所以倍率档的选择应使指针停留在刻度线较稀少的部分,且指针越接近刻度尺中间,读数越准确。一般情况下,应使指针指在刻度尺的1/3~2/3位置。
测量电阻前需要进行欧姆调零,如图1-67所示,将两只表笔短接,然后调节“欧姆调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。并且每换一次倍率档位,都要再次进行欧姆调零,以确保测量准确。
图1-65 交流电压测量
图1-66 直流电压测量
图1-67 电阻测量
a)万用表欧姆调零 b)测量电阻值
读数时,表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的阻值。
4)交流电流测量。测量交流电流时,把转换开关拨到交流档位,选择合适的量程,将万用表两支表笔并接在被测电路的两端,不区分正负极,如图1-68所示。此时注意,读数为交流电流的有效值。
图1-68 交流电流测量
5)直流电流测量。测量直流电流时,将万用表的转换开关置于直流电流档位的合适量程上,测量时必须先断开电路,然后按照电流从(+)到(-)的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出,如图1-69所示。
(2)数字式万用表
数字式万用表以DT-830型数字万用表为例,如图1-70所示。
图1-69 直流电流测量
图1-70 数字式万用表
1)直流(交流)电压测量。测量直流(交流)电压时,如图1-71所示,将红表笔插入VΩ插孔,黑表笔插入COM插孔,正确选择量程,将功能开关置于直流或交流电压量程档位,如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程档位,根据读数需要逐步调整测量量程档。
图1-71 直流电压和交流电压测量
a)直流电压测量 b)交流电压测量
2)电阻测量。测量电阻时,将红表笔插入VΩ插孔,黑表笔插入COM插孔。将功能开关置于Ω量程,测试表笔并接到待测电阻上。从显示器上读取测量结果,如图1-72所示。
这里需要注意,测在线电阻时,必须确认被测电路已关掉电源,同时电容已完全放电,才能进行测量。
3)直流电流测量。测量直流电流时,当测量20mA以下电流时,将红表笔插入mA插孔,当测量200mA以上电流时,插入10A插孔,黑表笔插入COM插孔,如图1-73所示。将功能开关置于A量程,并将表笔串联接入待测负载回路里,然后从显示器上读取测量结果。
图1-72 电阻测量
图1-73 直流电流测量