电工仪表与测量(教案)

电工仪表与测量

教案

任课教师张富珍

课程周学时 2

2O11——2012 （上）

学期时间（2月11日—6月30日）

[导入]：1、《电工基础》课中电流表、电压表的作用？（学生回答）

2、目前我们了解有哪些仪表？（学生回答）

[新授]：绪论

一、电工仪表与测量的内容及重要性

1、电工仪表与测量重要性

在电能的生产、传输、变配以及使用过程中，必须通过各种电工仪表对电能的质量及负载运行运行情况进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电及用电设备和线路可靠、安全、经济地运行。因此，学习电工仪表与测量对电工来讲，具有十分重要的意义。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、电工测量的对象

主要是指电流、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。

3、本课程内容

常用电工测量仪表的结构、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。通过本课程的学习，可以获得合理运用电工测量的方法，掌握正确选择和使用常用电工测量仪表的基本技能。

二、电工仪表的发展概况

我国从1956年开始建设生产大型先进仪表的工业，到70年代前后，国产电工指示仪表的准确度已达0.l级，品种已经基本满足了国内的生产需要。

近年来，又相继推出了由大规模集成电路和超大规模集成电路构成的数字式电压表，它们以高准确性、高可靠性、高分辨率等特性倍受人们的青睐。

三、学习本课程的方法及要求

电工仪表主要由测量机构和测量线路两部分组成，其中测量机构是整个仪表的核心。

在学习本课程的过程中，要首先掌握各种测量机构的特点，然后在其基础上配合适当的测量线路，即可组成各种不同类型的电工仪表。

应注意的是，在学习本课程时，若能采取对比的方法来总结各种仪表和各种测量线路的特点，将对学习本课程起到重要作用。

另外，在学习本课程的同时，除要重视课堂上的直观实物教学外，还要注意本课程与生产实习课的密切结合。只有这样，才能真正掌握好电工测量仪表的使用与维护等知识，为今后进入工作岗位打

下牢固的基础。

1.1 常用电工仪表的分类、型号及标志

一、常用电工仪表的分类

二、电工指示仪表的型号

三、电工仪表的标志

不同的电工仪表具有不同的技术特性，为了便于选择和正确使用仪表，通常用各种不同的符号来表示这些技术特性，并标注在仪表的面板上，这些符号叫做仪表的标志。

[课堂练习]：

电工仪表按结构和用途的不同的分类；常用的电工仪表的标志。

[小结]：常用电工仪表的分类；电工仪表的标志。

[作业]：[课后体会]：

通过举例介绍指示仪表的分类方法，学生听得认真，掌握较好。

[复习]：1、常用电工仪表的分类；

2、电工指示仪表的型号；

[导入]：实验课上，在实际测量时，无论哪种电工仪表，也不论其质量多高，它的测量结果与被测量的实际值之间总会存在一定的差值。今天，我们来分析产生误差的原因和表示方法。

[新授]： 1.2、电工指示仪表的误差和准确度

一、仪表的误差及分类

㈠误差：实际测量结果与被测量的实际值之间总会存在一定的差值叫做误差。

㈡准确度：指仪表的测量结果与实际值的接近程度。

㈢根据产生误差的原因，仪表误差分两类：

1、基本误差

①定义：仪表在正常工作条件下，由于仪表的结构、工艺等方面的不完善而产生的误差。

基本误差是仪表本身所固有的误差。

2、附加误差

①定义：仪表因为偏离了规定的工作条件而产生的误差。

二、误差的表示方法

误差通常用绝对误差、相对误差和引用误差来表示。

三、仪表的准确度

工程上规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。

仪表的最大绝对误差△m与仪表量程Am比值的百分数，叫做仪表的准确度(±K％)。即

式中，K表示仪表的准确度等级。根据国家标准规定，我国生产的电工

仪表的准确度共分七级。

[课堂练习]：

[小结]：

仪表的误差及分类；误差的表示方法；仪表的准确度。

[作业]：练习册1.2

[课后体会]：

本节的重点是仪表准确度的概念，难点是误差的表示方法和应用。

[复习]：1、仪表的误差及分类；

2、误差的表示方法；

[导入]：无论是由于电工仪表本身的误差和所用测量方法不完善引起的误差,还是其他因素引起的误差,最终都会在测量结果上反映出来,即造成测量结果与被测量实际值存在差异,这种差异称为测量误差。[新授] 1.3 测量误差及消除方法

根据产生测量误差的原因不同，测量误差可分为系统误差、偶然误差和疏失误差三大类。

1.4 电工指示仪表的技术要求

一、要有足够的准确度

仪表的准确度太高，会使制造成本增高，同时对仪表使用条件的要求也相应提高；准确度太低，不能满足测量的需要。

二、要有合适的灵敏度

①仪表的灵敏度：灵敏度太高，仪表的制造成本就高，要求使用条件也高；灵敏度太低，仪表不能反映被测量的微小变化。因此，选择仪表灵敏度应以满足测量需要为宜。

三、要有良好的读数装置和阻尼装置

良好的读数装置是指仪表的标度尺刻度应力求均匀，以便于读数。

良好的阻尼装置是指当仪表接人电路后，指针在平衡位置附近摆动的时间要尽可能短，以便迅速

读数。

四、仪表的变差要小

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“变差”。“变差”一般不应超过仪表基本误差的绝对值。

五、本身消耗功率小

在测量过程中，仪表本身必然会消耗一定的功率，但仪表本身消耗功率应尽量小。如果仪表本身消耗功率太大，将会改变被测电路原有的工作状态，从而产生较大的测量误差。

六、要有足够的绝缘强度和过载能力

仪表有足够的绝缘强度，可以保证使用者和仪表的安全。在实际使用中，由于某些原因使仪表过载的现象是难免的，因此要求仪表有足够的抗过载能力，以延长仪表的使用寿命，仪表对绝缘强度和过载能力的要求，可查看有关标准中的规定。

[小结]：1、测量误差及其消除方法2、电工指示仪表的主要技术要求

[作业]：

[课后体会]：

通过本节的学习,发现学生容易将误差的表示方法与测量误差的分类混淆，讲课的过程中应该多强调。其次讲清楚仪表要有足够准确度的含义。要讲清楚不是仪表的准确度越高越好，而是要根据实际情况，适合就好。

[复习]：测量误差及消除方法;电工指示仪表的技术要求;

[导入]：介绍常用电工测量方法和电工指示仪表的组成

[新授]： 1.5 常用电工测量方法

一、名词术语

1、电工测量：就是把被测的电量、磁量或电参数与同类标准量进行比较，从而确定被测量大小的过程。

二、常用的电工测量方法

1、直接测量法：凡能用直接指示的仪器仪表读取被测量数值，而无需度量器直接参与的测量方法。如用电流表测电流，欧姆表测电阻等就属于直接测量法。

直接测量法的优点是方法简便，读数迅速。但由于仪表接人被测电路后，会使电路工作状态发生变化，因而这种测量方法的准确度较低。