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10、vernment, and rule of law social one construction, full advance science legislation, and strictly law enforcement, and just judicial, and universal law-abiding, China features socialist legal system further sound perfect, leaders at all levels cadres using rule of law thinking and rule of law way de
11、epening reform, and课题绪言课时教学目的1了解电工仪表与测量课的内容及学习本课程的重要性。2了解电工仪表的发展概况。3明确学习本课程的方法及要求。教学重点电工仪表与测量的内容及重要性。教学难点无难点。课的类型讲授课教学方法讲解法教 具电压表电流表某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师 科目 电工仪表与测量 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节新课引入绪言中主要了解本课的性质、重要性、电工仪表的发展概况及学习本课的方法。新课讲授一电工仪表与测量的内容及重要性1电工仪表与测量是中等职业技术学校电工专业的一门专业课。2电的特殊性：看不见，听不见，闻不着，摸不得。即正常的感官不
12、能或不允许与之接触。3电工测量的重要意义：电能在生产、传输、变配及使用过程中，必须通过各种电工仪表进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电及用电设备和线路的可靠、安全、经济地运行。4电工测量的主要对象：电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、相位、功率因数、转速等电量、磁量及电路参数。5电工仪表：测量各种电量、磁量及电路参数的仪表、仪器。6本课程的内容：常用电工仪表的结构、工作原理、选择及使用方法，电工测量方法的选择，测量数据的处理等。二电工仪表的发展概况19世纪20年代电流对磁针有力的作用检流计、电桥等1895年第一台感应系电能表20世纪4060年代仪表的精度越来越高1952年第一只电子管数
13、字电压表问世60年代晶体管数字电压表70年代中、小规模数字式电压表近年来大规模数字电压表三学习本课程的方法及要求1按测量机构（或数字式电压基本表）测量线路测量仪表的基本思路学习。2注意理论教学、直观教学和生产实习的密切结合。课堂小结电工仪表的内容及重要性、发展概况、学习方法。课题第一章电工仪表与测量的基本知识11常用电工仪表的分类、型号和标志课时教学目的了解常用电工仪表的分类、型号和标志。教学重点常用电工仪表的分类、标志。教学难点常用电工仪表的标志。课的类型讲授课教学方法讲解法教 具电压表电流表电度表等某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧
14、课电工仪表的内容及重要性、发展概况、学习方法。新课引入第一章内主要学习电工仪表及测量的基本知识。新课讲授第一章电工仪表与测量的基本知识1电工测量：将被测的电量、磁量或者电参数与同类标准量进行比较，从而确定出被测量的大小的过程。2本章的主要内容：常用电工仪表的分类、及基本组成、常用的电工测量方法、测量误差及消除方法、电工仪表的主要技术要求等。11常用电工仪表的分类、型号和标志一常用电工仪表的分类1指示仪表（1）按工作原理分类磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系等。（2）按使用方法分类安装式、便携式。（3）按被测量的名称分类电流表、电压表、功率表、电能表、频率表、相位表、万用表等。（4）按准确度
15、等级分类0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共七级。（5）按使用条件分类A组环境0400CB组200C500CC组400C600C（6）按被测电流种类分类直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表三类。2比较仪表又分为直流比较仪表和交流比较仪表。3数字仪表采用数字技术，以数码形式直接显示被测量的大小。二电工指示仪表的型号1安装式指示仪表的型号P42便携式指示仪表的型号除了没有形状代号外，其余的与安装式仪表相同。3电能表的型号DD表示单相电能表、DS表示三相有功电能表、DT表示三相四线制电能表、DX表示无功电能表等。三电工仪表的标志详细参照表11进行讲解。课堂小结电工仪表的分类、型号、
16、标志。课堂练习习题册的相关内容。课外作业课题1-2 电工仪表的误差和准确度课时教学目的1掌握电工指示仪表误差的分类及误差的三种表示方法。2掌握电工指示仪表准确度的表示方法。教学重点仪表的相对误差 仪表的引用误差 仪表的准确度教学难点引用误差 准确度课的类型讲授课教学方法讲解法教 具电流表 电压表等某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师 科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课电工仪表的分类、型号、标志。新课引入电工仪表有测量时总有误差，因此就存在着误差处理和准确度的问题。新课讲授一仪表的误差及分类误差：仪表的测量结果与被测量的真实值之间的差值。准确度：仪表的测量结果与实际值之间
17、的接近程度。显然，仪表的准确度越高同，误差越小。根据误差产生的原因，仪表的误差分两类：1基本误差：仪表在正常工作条件下的误差 ，主要由仪表的结构、工艺等方面不完善而产生。2附加误差：仪表偏离了规定的工作条件而产生的误差。二误差的表示方法1绝对误差：仪表的指示值AX与被测量的实际值A0之间的差值。=AXA0可见，绝对误差是有正负之分的。2相对误差：绝对误差与被测量实际值A0比值的百分数。= /A0100%显然，绝对误差只能反映测量值与实际值的相差大小，而相对误差则能反映测量结果的准确程度。3引用误差m：绝对误差与仪表的最大量程Am比值的百分数。引用误差可以反映仪表的准确程度。三仪表的准确度K工程
18、上以仪表的最大引用误差来表示仪表的准确度。K%=m/Am 100%我国生产的电工仪表准确度共分为七级：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。例题分析 例1-3、例1-4 P8(略写)例题分析说明，为保证测量结果的准确性，不仅要考虑仪表的准确度，还要选择合适的量程，通常测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段。课堂小结电工仪表的的误差分类、绝对误差、相对误差、引用误差、准确度。课堂练习习题册相关内容。课外作业课题1-4电工指示仪表的主要技术要求课时教学目的了解电工指示仪表的主要技术要求教学重点无重点教学难点无难点课的类型讲授课教学方法讲解法教 具无某技术学院课 堂 教 案 级
19、 班 任课教师 科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课电工仪表的误差和准确度。新课引入电工仪表的性能好坏有一些特定的技术指标来衡量。新课讲授电工指示仪表的技术要求有：一要有足够的准确度二要有合适的灵敏度灵敏度：电工指示仪表中，仪表的可动部分偏转角的变化量 与被测量 的变化量之比值。S=/x对于刻度均匀的仪表，S为一个常数。仪表常数C：灵敏度的倒数叫做仪表常数。C=1/S三要有良好的读数装置和阻尼装置四变差要小变差：仪表在反复测量同一被测量时，由于摩擦等原因造成的两次读数不同，它们的差值叫做变差。变差一般不应超过仪表基本误差的绝对值。五本身消耗功率要小六要有足够的绝缘强度和过载能力
20、课堂小结对电工仪表的主要技术要求。课堂练习习题册相关内容。课外作业课题1-5常用电工测量方法课时教学目的了解常用的电工测量方法教学重点比较测量法的理解教学难点无难点课的类型讲授课教学方法讲解法教 具无某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课对电工仪表的技术要求。新课引入本节介绍主要的电工测量方法及其特点。新课讲授常用的电工方法主要有以下三种：一直接测量法凡是用直接指示仪表读取被测量的数值，而无需度量器直接参与的测量方法。如用万用表测电阻，用电流表测电流等。优点 方法简便，读数迅速。缺点 仪表接入电路中会改变电路的工作状态，准确度较低。二比较
21、测量法凡是在测量过程中需要度量器的直接参与，并通过比较仪表来确定被值的方法叫做比较法。1零值法 测量过程中通过改变标准量，使其与被测量相等，从而确定被测量的方法。如用电桥测电阻。2差值法 利用被测量与标准量的差值作用于测量仪表，从而确定被测量的方法。如用不平衡电桥测电阻。3代替法 用已知的标准量代替被测量，若能维持仪表的读数不变，则被测量必然等于已知量。如曹冲称大象。比较法的优点 准确度高。比较法的缺点 设备复杂，操作麻烦。三间接测量法测量时先测出与被测量有关的电量，然后通过计算求得被测值的方法。如用伏安法测电阻，通过三极管的发射极电压求放大器静态工作点的IC的方法。缺点 误差较大。优点 在一
22、些特殊场合应用方便。课堂小结直接测量法、比较测量法、间接测量法。课堂练习习题册相关内容。课外作业课题1-3测量误差及消除方法课时教学目的了解测量误差的类型和产生原因，并懂得相应的消除方法。教学重点系统误差及其消除方法。教学难点系统误差及其消除方法。课的类型讲授课教学方法讲解法教 具无某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师 科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课直接测量法、比较测量法、间接测量法。新课引入测量过程中总会产生误差，本节介绍测量误差的分类及消除方法。新课讲授根据测量误差的产生原因，测量误差可以分为三种：一系统误差系统误差 是指在相同的条件下，多次测量同一量时，误差的
23、大小和符号均保持不变，而在条件变化时遵循一定规律变化的误差。1产生系统误差的原因(1)仪表的误差 包括基本误差和附加误差。(2)测量方法误差 指方法不完善而带来的误差。2系统误差的消除(1)校正仪表的基本误差，尽量满足仪表要求的工作的条件。(2)采用合理的测量方法。(3)采用特殊的消除方法。如：1)正负误差补偿法 多次测量取平均值。2)替代法3)引入校正值二偶然误差是指一种大小和符号都不固定的误差。1产生偶然误差的原因 主要由外界环境的偶然变化引起。2偶然误差的消除 多次测量取平均值的方法可以消除偶然误差。三疏失误差是一种严重歪曲测量结果的误差。1产生羽失误差的原因 操作者的粗心和疏忽造成，如
24、读错数、记录错误、算错数据等。2疏失误差的消除含有疏失误差的结果应抛弃不用，消除疏失误差的方法是加强操作者的工作责任心，倡导认真负责的工作态度。课堂小结系统误差、偶然误差、疏失误差及其消除。课堂练习习题册相关内容。课外作业课题1-6 电工指示仪表的组成课时教学目的1掌握电工指示仪表的组成。2理解电工指示仪表的测量机构的主要装置及它们的作用。教学重点1电工指示仪表的组成。2电工指示仪表的测量机构的主要装置。教学难点测量机构的主要装置。课的类型讲授课教学方法讲解法教 具磁电系万用表演示表某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课系统误差、偶然误差
25、、疏失误差及其消除。新课引入本节介绍电工指示仪表的组成部分和各部分的主要作用。新课讲授一电工指示仪表的组成1测量机构作用 将被测量(或过渡量)转换成为仪表可动部分的偏转角。测量机构是电工指示仪表的核心。2测量线路把各种不同的被测量转换成能被测量机构所接受的过渡电量。常由电阻、电容、电感等组成。二测量机构的主要装置1转动力矩装置M 转动力矩的大小被测量、指针偏转角成某种函数关系。它是使仪表的可动部分转动的力矩。2反作用力矩Mf 与转动力矩相平衡的力矩。仪表的指针平衡时，有M=Mf主要的反作用力矩有张丝、游丝等。也有用电磁感应装置来产生反作用力矩的。3阻尼力矩装置MZ缩短可动部分的的摆动时间以利于
26、尽快读数的装置。主要的阻尼装置 空气阻尼装置、电磁感应装置。特点 (1)阻尼力矩只在仪表的可动部分运动时才能产生。(2)MZ大小与速度成正比，方向都与可动部分的运动方向相反。(3)仪表静止时的位置由M=Mf决定，与MZ没有关系。4读数装置由指示器和刻度盘组成。指示器 有刀形、矛形指示器、光标指示器。刻度盘又称表盘，它是一个画有标度尺和仪表标志符号的平面。5支撑装置常见的有：轴尖支撑方式，有张丝弹片的支撑方式。课堂小结电工指示仪表的组成和主要装置。课堂练习习题册相关内容。课外作业课题2-1直流电流表与电压表课时教学目的1了解磁电系测量机构的结构。2理解磁电系测量机构的工作原理及特点。3了解磁电系
27、电流表的组成及分流电阻的计算。4了解多量程电流表的分流电路及特点。5了解磁电系电压表的组成及分压电阻的计算。6了解多量程电压表的分压电路。教学重点1磁电系测量机构的特点。2电流表分流电阻的计算、电压表分压电阻的计算。教学难点1磁电系测量机构的工作原理。2多量程电流表的分流电阻的计算。课的类型讲授课教学方法讲解法教 具磁电系测量机构教学演示表、电流表、电压表、万用表等。某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课在第一章里学习了电工仪表组成、电工仪表的误差和准确度、技术要求、电工测量的基本方法、电工测量的的误差及消除等基本知识。新课引入第二章主要
28、学习电压与电流的测量仪表和方法等方面的知识。新课讲授一磁电系测量机构的结构1结构 如图2-1所示主要由永久磁铁、圆柱形铁心、可动线圈、游丝、转轴、指针等组成。2由铝框和磁铁组成磁感应式阻尼器。3游丝有两个作用：一是产生反作用力矩，二是把被测电流导入和导出可动线圈。4磁电系测量机构的磁路系统有外磁式、内磁式、内外磁式。如图2-3所示。二磁电系测量机构的工作原理1转动力矩的产生当被测电流流入可动线圈时，与永久磁铁相互作用产生电磁力，在转轴上形成电磁力矩M，使得可动线圈转动。M=2NBIlr=NBSI可见，磁电系测量机构的电磁力矩M的大小与被测电流I的大小成正比。2反作用力矩的产生线圈转动时引起游丝
29、变形，产生反作用力矩Mf。并且有Mf = D3.当M=Mf时，指针静止。这样有=NBSI/D=(NBS/D)I说明，磁电系测量机构的偏转角的大小被测量的电流I成 正比。因此，可以用偏转角的大小来衡量被测电流的大小，并由指针在标长度尺上直接显示被测电流的数值。三磁电系测量机构的特点1准确度高，灵敏度高2功率消耗小。3刻度均匀，便于准确读数。4过载能力小。5只能测量直流。若要测量交流电量，要配用整流器。四磁电系电流表1磁电系电流表的组成(1)磁电系电流表由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。(2)分流电阻的计算RA=RC/(n-1)其中，n=Ix/IC 叫做仪表的电流扩大倍数。上式说明，给一个测量
30、机构并联一个阻值为表头内阻1/(n-1)倍的电阻，即可以使仪表的量程扩大n倍。2分流电阻锰铜材料制成，30A以下为内附式，30A以上为外附式，外附式有四个接线端子，外面的两个为电流端子，里面的两个为电位端子，这样可以消除接线电阻对测量的影响。分流电阻的额定值 额定电流和额定电压。五多量程电流表1开路式分流电路多量程电流表优点 各量程的电阻相互独立，互不影响。缺点 转换开关的接触电阻包含在分流电阻内，特别是转换开关接触不良时，被测电流全部流过表头，会导致表头烧坏。2闭路式分流电阻多量程电流表优点 转换开关的接触电阻处在测量机构的分流电阻之外，保证了准确度，同时当转换开关接触不良时，不会烧坏测量机
31、构。缺点 各个量程之间相互影响，计算分流电阻比较复杂。六磁电系电压表1磁电系电压表的组成由磁电系测量机构和串联的分压电阻组成。要使电压量程扩大m倍，需要串联的分压电阻是测量机构内阻RC的(m-1)倍。即 m=U/Uc时，RV=(m-1)RC例题分析 例2-2(略写)2分压电阻材料 锰铜分类 600V以内为内附式，600V以上为外附式。七多量程电压表常采用共用式分压电路，如图2-9所示。优点 高量程分压电阻共用了低量程的分压电阻，节约了材料。缺点 一旦低量程损坏，则高量程也无法使用。电压表的灵敏度 电压表的内阻与电压表的量程的比值。单位 /V。它有两个作用：(1)表示电压表指针偏转至满刻度时取自
32、被测电路的电流值；(2)能方便地计算出该电压表各量程的内阻。可见其意义是：电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也高。课堂小结磁电系单量程、多量程电流表及电压表。磁电系测量机构的结构、原理和特点。课堂练习习题册相关内容。课外作业课题2-2 交流电流表与电压表课时教学目的1了解检流计的结构和使用注意事项。2理解电磁系测量机构的结构及工作原理。3理解电磁系测量机构的特点。4掌握电磁系电流表和电压表的结构。5理解电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。教学重点1检流计的使用注意事项2电磁系测量机构的工作原理3电磁系电流表和电压表的量程扩大方法
33、。教学难点1检流计的使用注意事项2电磁系测量机构的工作原理3电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。课的类型讲授课教学方法讲解法教 具检流计、电磁系测量机构示教表、电磁系电流表和电压表某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师 科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课磁电系单量程、多量程电流表及电压表。新课引入本节学习磁电系检流计的结构和使用注意事项。新课讲授检流计的作用：1检测微小电流的有无；2检测微小电流的方向；3检测微小电流的大小。一检流的结构检流计的特点是灵敏度高，为此在结构上与普通磁电系仪表有以下两点为同：1采用张丝或悬丝支撑代替轴尖支撑，以消除摩擦的影响。如图2-102用光
34、标指示装置代替指针。如图2-11所示二光电检流计根据光电放大原理制成的一种检流计。灵敏度比普通的检流计高一个级别。1 IX=0时，HL的灯光经P1反射后照到GB1、GB2上光通量相等，这时P2上无电流，指针指零。2 当IX不为零时，P1偏转，照射到GB1、GB2上的光通量不相等，P2上有电流，指针指示被测量的大小。RP1为输入灵敏度调节电位器，同时有防止大电流损坏P1的作用。RP21为反馈电阻，调节它即可以改变反馈深度，达到改变整个检流计的灵敏度的目的。三使用检流计的注意事项1搬动时轻拿轻放。2使用时要按正常工作位置放置。3搬动或使用完毕，应将止动器锁上。或将接线端子短接。4禁止用万用表或电桥
35、直接测量检流计的内阻，以防止过大的电流烧坏其线圈。5使用光电检流计时，在未知被测电流的大小时，RP1应调至最大，灵敏度调至最低，逐步向最高灵敏度过渡。测量过程中，应缓慢调节RP1、RP2，以避免冲击电流损坏检流计。6检流计应放在干燥、无尘、无振动的场所使用或保存。四电磁系测量机构的结构主要组成：固定线圈和可动铁片两部分。1吸引型测量机构由固定线圈、可动铁片、指针、阻尼片、游丝、永久磁铁、磁屏蔽等组成。如图2-14所示。2排斥型测量机构有两片软磁铁片，一片为固定，另一片为可动，其余部分与吸引型基本相同。如图2-16所示。五电磁系测量机构的工作原理1吸引型的工作原理通电线圈 产生磁场 铁片被磁化吸
36、引 指针偏转 游丝变形产生反作用平衡力矩。电流越大，磁化越强，吸引力越大，指针的偏转角越大。当电流方向改变时，磁场方向和铁片被磁化的极性方向同时改变，转动力矩的方向仍为吸引方向，因此得名为吸引型。由于电流的方向改变时，指针的偏转方向不变，所以可以制成交、直流两用仪表。2排斥型工作原理线圈通电 两片铁片同时被磁化并且极性相同 同性相互排斥 固定铁片不动，可动铁片偏转 指针偏转 游丝变形产生平衡力矩。电流越大，两片铁片的排斥力也越大，指针的偏转角也越大。电流方向改变，两片铁片的极性同时改变，仍为相互排斥，由此得名。也可制成交、直流两用仪表。3指针的偏转角与线圈中的电流的关系线圈中的电流越大 线圈产
37、生的磁场越强 铁片被磁化的磁性也越强吸引力或排斥力也越大。实验和理论都证明，转动力矩与线圈中的磁势的平方成正比。即 =K(NI)2指针的偏转角大小与被测电流I的平方成正比。六电磁系仪表的特点1可以测交流，又可以测直流。2可以直接测量较大的电流，过载能力强，结构简单，成本低。3刻度标尺不均匀，起始段密而后疏。4易受外磁的影响。常用的抗外磁措施有：(1)磁屏蔽；(2)采用无定位机构。如图2-20所示。七电磁系电流表1电磁系电流表的结构：实际上电磁系测量机构本身就是一个电磁系电流表。只要改变线圈的匝数和线径，即可制成不同量程的电流表。大量程：导线粗，匝数少，工作时电流大。小量程：导线细，匝数多，工作
38、时电流小。2安装式电流表(1)常为单量程表，且电流的最大量程不超过200A；(2)电流超过200A时常与电流互感器配合使用扩大量程。3便携式电流表(1)常制成多量程表；(2)量程扩大方法是把固定线圈分段绕制，通过各段线圈的串联、并联连接来实现量程的改变。如图2-21所示。小量程：采用串联连接。大量程：采用并联连接。八电磁系电压表1电磁系电压表的组成：由电磁系测量机构的分压电阻串联组成。注意：电磁系电压表的线圈由于使用时并联在较高的电压上，为减小功率损耗和保证足够的测量磁势NI，要求导线很细，匝数很多，工作时电抗很大。2安装式电压表(1)多为单量程，且一般不超过600V；(2)600V以上的电压
39、测量时，常配合电压互感器使用。3便携式电压表(1)常为多量程表；(2)量程的扩大方法与磁电系电压表相同，即通过串联不同的分压电阻实现。同时要注意，电磁式电压表一般不宜制成低量程表，否则会因为表的内阻太小导致功率损耗太大、灵敏度降低等问题。课堂小结磁电系检流计的结构和使用注意事项。电磁系测量机构及原理、电磁系仪表的特点。电磁系电流表、电压表的结构、量程扩大方法。课堂练习习题册相关内容。课题2-3 仪用互感器课时教学目的1理解互感器的定义和作用。2掌握电压、电流互感器的构造和原理、符号。3掌握互感器的正确使用方法。教学重点互感器的原理和作用方法。教学难点互感器的原理和作用方法。课的类型讲授课教学方
40、法讲解法教 具电流互感器、电压互感器某技术学院课 堂 教 案 级 班 任课教师 科目 200 年 月 日（星期 ）第（ ）节复习旧课电磁系电流表、电压表的结构、量程扩大。新课引入在测量交流大电流、高电压时，常会使用到互感器。新课讲授仪用互感器：用来按比例变换交流电流、交流电压的仪器，包括电流互感器和电压互感器。一互感器的作用1扩大仪表的量程。交流大电流 电流互感器 交流小电流 小量程电流表测量按比例变换交流大电压 电压互感器 交流小电压 小量程电压表测量按比例变换2测量高压时保证工作人员和仪表的安全。因为此时测量人员和仪表接触的只是低压部分，所以更安全。3有利于仪表生产的标准化，降低生产成本。实际电压或电流无论其值是多少，均可通过各种不同规格的电压互感器或电流互感器，变换成额定值为100V或5A的标准输出，这样就可以使仪表的生产标准化，降低了仪表的生产成本。二电压互感器1构造和原理(1)构造 实际上是一个降压变压器，一次输入高压，匝数多，二次输出低压，匝数少。如图2-23所示。(2)工作状态 相当于一个工作在二次开路状态下的变压器。(3)变压比 KTV=U1N/U2N 常标在铭牌上。实际测量时，有U1=KTV U2 即一次被测电压=变压比乘以二次仪表的读数说明：为测量方便