电工仪表与测量教案13535

电工仪表与测量教案13535

广东省粤东商贸技工学校文化理论课教案

2课时第2章2节

电工仪表与科目课时课题:交流电流表和电测量

压表

授课 2013.3.29 日期授课12机电一体化班级

授作业拟用课5 1课时多媒体讲授方题数时间式

1、掌握电磁系测量机构的结构和原理选教用

2、掌握电磁系仪表的特点学教多媒体

3、掌握电磁系电流表和电压表的组成和具目挂量程扩大方法的图

4、认识整流系交流电压表的组成和原理

重难电磁系测量机构的结构和原理、电磁系仪

电磁系仪表的特点、电磁系电流表

表的特点、电磁系电流表和电压表的组成

和电压表的组成和量程扩大方法

和量程扩大方法点点

教本节课主要介绍了电磁系测量机构的结构和原理、电磁系仪表的特点～并在此基础上学进一步介绍了电磁系电流表和电压表的组成和量程扩大方法～整流系交流电压表的组回

成和原理等知识。顾

说

无

明

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教学过程(代号A-4)

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【复习旧课】

磁电系测量机构的结构和原理、磁电系仪表的特点、磁电系电流表和电压表的组成和量程扩大原理。

【新课导入】

在实际生产中，交流电比直流电的使用更加广泛，因此，在电能的生产、传输和使用过程中，使用的几乎都是交流仪表。

如:配电柜上的仪表几乎都是交流电流表和交流电压表。目前交流电流表和交流电压表大部分采用电磁系测量机构，也有采用整流系测量机构的。

【教学内容】

一、电磁系测量机构

电磁系测量机构的组成:电磁系测量机构主要由固定线圈和可动软磁铁片组成。这里，游丝的作用只是产生反作用力矩，而不通过电流。

电磁系测量机构的分类:根据其结构形式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。

1、吸引型测量机构

(1)吸引型测量机构的结构

固定部分:固定线圈、永久磁铁、磁屏蔽

可动部分:可动软磁铁片、转轴、指针、阻尼片、游丝

(2)吸引型测量机构的工作原理

转动力矩M和反作用力矩Mf产生原理: 利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁心磁化。然后利用线圈与铁心的相互吸引力产生转动力矩，带动指针偏转，反作用力矩由游丝产生。

游丝的作用:只是产生反作用力矩,而不通过电流。

教学过程(代号A-4)

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阻尼力矩产生原理:由磁感应阻尼器产生

2、排斥型测量机构

(1)排斥型测量机构的结构

固定部分:固定线圈、固定铁片

可动部分:可动铁片、游丝、指针、阻尼片(磁感应阻尼器)

(2)排斥型测量机构的工作原理

转动力矩和反作用力矩产生原理:

利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁心磁化。然后利用铁心与铁心的相互排斥力产生转动力矩，带动指针偏转，反作用力矩由游丝产生。

游丝的作用:只是产生反作用力矩,而不通过电流。

阻尼力矩产生原理:由磁感应阻尼器产生。

总结:电磁系测量机构的工作原理

利用通电流的固定线圈产生磁场，使铁心磁化。然后利用线圈与铁心(吸引型)或铁心与铁心(排斥型)相互作用产生转动力矩，带动指针偏转。

3、指针偏转角与线圈中电流的关系

M,K1(N I)2 K1:比例系数 I:线圈中得电流

上式说明:电磁系测量机构指针的偏转角α与被测电流的平方成正比，因此可用来测量被测电流的大小。

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二、电磁系仪表的特点

优点:既可测量直流，又可测量交流，过载能力强，制造成本低。

缺点:标度尺刻度不均匀，易受外磁场影响。

三、交流电流表

1、电磁系交流电流表的组成:电磁系交流电流表通常由电磁系测量机构组成。

2、扩大量程的方法:由于电磁系电流表的固定线圈直接串联在被测电路中，所以，要制造不同量程的电流表时，只要改变线圈的线径和匝数即可。

3、电磁系交流电流表的分类:

安装式电磁系电流表:一般制成单量程，但最大量程不得超过200A。在测量较大的交流电流时，仪表须与电流互感器配合使用。

便携式电磁系电流表:一般都制成多量程的。但它不能采用并联分流电阻的方法扩大量程。而是采用将固定线圈分段，然后利用分段线圈的串、并联来实现多量程。

四、交流电压表

1、电磁系交流电流表的组成和扩大量程方法:电磁系交流电压表由电磁系测量机构与分压电阻串联组成。

2、电磁系交流电流表的分类:

安装式交流电压表:一般都做成单量程的，且最大量程不超过600V。要测量更高的交流电压时，仪表要与电压互感器配合使用。

便携式交流电压表:一般都做成多量程的，并采用了共用式分压电路。

五、整流系交流电压表

引入:目前许多安装式交流电压表和电流表采用了整流系仪表

1、整流系交流电压表的组成:

磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表(整流系测量机构)。

整流系交流电压表是在整流系仪表(整流系测量机构)的基础上串联分压电阻而成的。其中，整流系测量机构是整个仪表的核心。

2、整流系交流电压表的原理

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通过测量机构的电流实际上是经过整流后的单向脉动电流，而指针的偏转角是与脉动电流的平均值成正比的，所以，整流系仪表所指的值应该是交流电的平均值。

但是交流电的大小习惯上是指交流电的有效值。为此，我们可根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标度尺。

对于半波整流 I有效,1.11 I平均

对于全波整流 I有效,2.22 I平均

这样一来，交流电压表的标度尺就可以直接按交流电的有效值来进行刻度，即整流系交流电压表的读数是正弦交流电压的有效值。

【课堂小结】

本节在介绍电磁系测量机构的基础上，介绍了电磁系仪表的特点，并进一步介绍了由电磁系测量机构组成的交流电流表、交流电压表的组成，扩大量程的方法，并简要介绍了整流系交流电压表的组成和基本工作原理。

【作业布置】

1、简述电磁系仪表的结构。

2、为什么电磁系仪表可以交直流两用,

3、磁电系仪表和电磁系仪表的标度尺有什么不同,为什么,

4、电磁系仪表的过载能力为什么比较强,

5、便携式电磁系电流表是如何扩大量程的,