中职电工仪表与电气测量(第二版)电子教案(表格式,共8章+进度表)

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中职电工仪表与电气测量(第二版)电子教案(表格式,共8章+进度表)

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教 案 首 页
章节序号 39 章节名称 §6-1 电动系测量机构
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉电动系测量机构的结构和工作原理。 2.了解铁磁电动系测量机构的特点。 3.掌握电动系仪表的特点。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.电动系测量机构的工作原理。 2.电动系功率表的结构和工作原理。 难 点:电动系测量机构的工作特点。 解决办法:电动系测量机构的结构应利用教具或多媒体课件展示。在结构清晰的条件下,利用电工基础电磁的知识点分析其工作原理。突出电动系测量机构能交、直流都能测量这一特点展开。
授课教具 电动系功率表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电动系测量机构是电动系功率表的核心,本节课是电动系功率表的基础和核心,须详细分析分析其工作原理和结构特点,再结合电工基础中的电磁知识点,讲清、讲透。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电工基础所学的电功率是什么? 2.电功率和电能有什么关系? 【教学引入】 电功率是表示电流做功快慢的物理量。一个用电器电功率大小的理论值等于它在1s内所消耗的电能。 测量电功率的专用仪表称为功率表,又称瓦特表。 【讲授新课】 电动系仪表在结构上的主要特点是具有固定线圈和可动线圈,这两者可以分别供不同的电流通过,使得电动系仪表能够测量电功率、相位等与两个电量有关的物理量。 一、电动系测量机构的结构 电动系测量机构的结构,主要由固定线圈、可动线圈、指针、游丝、阻尼盒和阻尼片组成。 固定线圈作用。 游丝作用。 二、电动系测量机构的工作原理 电动系测量机构是利用两个通电线圈之间产生电动力作用的原理制成的。当在固定线圈中通入电流I1时,将产生磁场B1。同时在可动线圈中通入电流I2,可动线圈中的电流就受到固定线圈磁场的作用力,产生转动力矩,从而推动可动部分发生偏转,直到与游丝产生的反作用力矩相平衡,指针停在某一位置,指示出被测量的大小。 转动力矩M的方向与电流I1、I2的方向有关。如果I1、I2的方向同时改变,转动力矩M的方向将不会改变。因此,电动系仪表既可以测量直流电,又可以测量交流电。 三、铁磁电动系测量机构 铁磁电动系测量机构主要是为了克服电动系测量机构本身磁场弱、易受外磁场影响的缺点而设计的。由于仪表本身的磁场很强,外磁场对它的影响也会显著减小,不必再增加防外磁场干扰的装置,简化了仪表的结构。 四、电动系仪表的特点 (1)优点 准确度高。交直流两用,并且能测量非正弦电流的有效值。电动系测量机构能构成多种仪表,测量多种参数。电动系功率表的标度尺刻度均匀。 (2)缺点 读数易受外磁场的影响。自身消耗功率大。过载能力小。电动系电流表、电压表的标度尺刻度不均匀。 【课堂小结】 1.什么是电功率? 2.什么是电能? 3.电动系测量机构的结构。 4.电动系测量机构的工作原理。 5.电动系仪表的特点。 【课后作业】 习题册P46-47 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:可利用实物展示。 提示:和磁电系仪表、电磁系仪表的特点进行比较。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 40 章节名称 §6-2 指针式功率表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉单相指针式功率表的结构、工作原理和使用方法。 2.掌握单相指针式功率表量程扩大的方法。 3.了解指针式低功率因数功率表的用途、结构和使用方法。 4.了解三相指针式功率表的原理
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.电动系功率表量程的扩大的方法。 2.电动系功率表的使用方法。 难 点:电动系功率表量程的扩大和使用方法。 解决办法:电动系测量功率表的结构利用教具和多媒体课件展示。在结构清晰的条件下,通过演示操作,解决功率表如何进行量程扩大和使用方法难点。
授课教具 电动系功率表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电动系功率表,重在如何使用。本节课是电动系功率表量程扩大方法和使用方法的学习,必须结合功率表的实物,通过演示操作的方法,将知识点讲清、讲透。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电动系测量机构的结构。 2.电动系测量机构的工作原理。 3.电动系仪表的特点。 【教学引入】 指针式功率表的核心是电动系测量机构。电动系测量机构的主要特点是同时具有固定线圈和可动线圈,可以分别供不同的电流通过,使得电动系仪表能够测量电功率、相位等与两个电量有关的物理量。 【讲授新课】 一、单相指针式功率表 1.功率表的结构及工作原理 电动系功率表由电动系测量机构和分压电阻构成示。把匝数少、导线粗的固定线圈与负载串联,从而使通过固定线圈的电流等于负载电流,因此,固定线圈又称功率表的电流线圈;把匝数多、导线细的可动线圈与分压电阻RV串联后再与负载并联,从而使加在该支路两端的电压等于负载电压,因此,可动线圈又称功率表的电压线圈。 功率表的指针偏转角: 公式说明,在交流电路中,电动系功率表指针的偏转角与电路的有功功率成正比。此外,电动系功率表标度尺的刻度是均匀的。 在直流电路中,电动系功率表指针的偏转角也与电路的功率成正比。 2.功率表的量程及扩大 在实际中,往往需要扩大功率表的量程。功率表的功率量程主要由电流量程和电压量程来决定。因此,功率量程的扩大一般要通过电流量程和电压量程的扩大来实现。 (1)电流量程的扩大 电动系仪表的电流线圈是由完全相同的两段线圈组成的,这样就可以利用金属连接片将这两段线圈串联或并联,从而达到改变功率表电流量程的目的。 当金属连接片按图a连接时,两段线圈串联,电流量程为IN;当金属连接片按图b连接时,两段线圈并联,电流量程扩大为2IN。可见,电动系功率表的电流量程是可以成倍改变的。 (2)电压量程的扩大 电动系功率表电压量程的扩大是通过对电压线圈串联不同阻值分压电阻的方法来实现的,如图所示。 只要在功率表中选定不同的电流量程和电压量程,功率量程也就随之确定了。 例如,D19-W型功率表的电流量程为5/10A,电压量程为150/300V,其功率量程为 以上功率是指负载的功率因数cosφ=1时的情况。而感性或容性负载的cosφ<1,因此,上述量程是指该功率表最大功率量程。 3.功率表的使用 电动系功率表的型号较多,但使用方法基本相同。以D26-W型单相功率表为例,说明电动系功率表的使用方法。该功率表有150V、300V、600V三个电压量程和2.5A、5A两个电流量程。 (1)选择量程 功率表有电流量程、电压量程和功率量程三种量程。功率量程实质上是由电流量程和电压量程来决定的,它等于两者的乘积,即P=UI,它相当于负载功率因数cosφ=1时的功率值。 选择时要使功率表的电流量程略大于被测电流,电压量程略高于被测电压。 通常,在使用功率表时,不仅要注意被测功率不能超过仪表的功率量程,而且要用电流表和电压表监测被测电路的电流和电压,使之不超过功率表的电流量程和电压量程,确保仪表安全可靠地运行。 (2)接线 由于电动系仪表指针的偏转方向与两线圈中电流的方向有关,为了防止指针反转,规定了两线圈的发电机端用符号“*”表示。功率表应按照“发电机端守则”进行接线。 发电机端守则:使电流从电流线圈的发电机端流入,电流线圈与负载串联;使电流从电压线圈的发电机端流入,电压线圈与负载并联。 按照上述原则,功率表的接线有以下两种方式: 1)电压线圈前接方式 电压线圈前接方式适用于负载电阻远远大于功率表电流线圈电阻的情况。 2)电压线圈后接方式 电压线圈后接方式适用于负载电阻远远小于功率表电压线圈电阻的情况。 由于功率表电流线圈的损耗通常比电压线圈支路的损耗小,采用电压线圈前接方式为宜。 (3)读数 便携式功率表一般都有多种电流和电压量程,但标度尺只有一条,因此,功率表的标度尺上只标有分格数,而不标功率值。当选用不同的量程时,功率表标度尺的每一分格所表示的功率值不同。 二、低功率因数功率表 1.低功率因数功率表的用途 普通功率表的标度尺是按功率因数cosφ=1来刻度的,用来测量功率因数很低的负载(如空载运行的电动机、变压器)时,由于仪表的转矩和偏转角与P=UIcosφ成正比,因此,当cosφ很小时,仪表的转矩也很小,摩擦等引起的误差以及仪表本身的功耗都会对测量结果产生很大的影响。因此,必须采用专门的低功率因数功率表来进行测量。 2.低功率因数功率表的结构 其工作原理与普通功率表基本相同,不同之处主要有以下几点: (1)为了解决在低功率因数下读数困难的问题,要求仪表有较高的灵敏度。 (2)为了减小摩擦,提高灵敏度,通常采用张丝支撑、光标指示结构。 (3)在仪表结构上采用误差补偿措施。 3.低功率因数功率表的使用 (1)接线 低功率因数功率表的接线也应遵守“发电机端守则”。对具有补偿线圈的低功率因数功率表,必须采用电压线圈后接的接线方式。 (2)读数 P=Cα 使用低功率因数功率表时,被测电路的功率因数cosφ不得大于功率表的额定功率因数cosφN,否则会发生仪表电压、电流量程并未达到额定值,而指针却已超出满刻度的情况,从而造成仪表损坏。 三、三相指针式功率表 工程中广泛采用三相交流电,测量三相电路的功率,既可以使用单相指针式功率表,也可以使用三相指针式功率表。 1.三相指针式有功功率表 在实际应用中,为了测量方便,往往采用三相功率表测量三相有功功率,它由两只单相功率表的测量机构组成,故又称两元件三相功率表。 2.三相有功功率的测量方法 (1)一表法 一表法适用于测量三相对称负载的有功功率,三相总功率P= 3P1。 (2)两表法 两表法适用于测量三相三线制电路。不论负载是否对称,也不论负载是“Y”联结还是“△”联结,都能用两表法来测量三相负载的有功功率。 (3)三表法 三表法适用于测量三相四线制不对称负载的有功功率,三相总功率 P=P1+P2+P3。 3.三相指针式无功功率表 在电网中,由电源供给负载的功率有两种形式,一种是有功功率,另一种是无功功率。有功功率是保障用电设备正常运行所需的功率,也就是将电能转换为其他形式能量所需的功率。无功功率是用于在电气设备中建立和维持磁场的功率。凡是有电磁线圈的电气设备,如果要建立磁场,就必须消耗无功功率。由于它不对外做功,所以被称为无功功率。 通常情况下,用电设备需要同时从电源获取有功功率和无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就无法建立正常的磁场,从而影响用电设备的正常运行,所以必须对电网中的无功功率进行测量。 【课堂小结】 1. 电动系功率表量程的选择。 2. 电动系功率表接线的方法。 3. 电动系功率表读数的方法。 4. 低功率因数功率表使用的场合。 【课后作业】 习题册P48-50 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:和磁电系仪表、电磁系仪表扩大量程的方法进行比较。 提示:通过实物,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 41 章节名称 实训10 用电动系功率表测量电路的有功功率
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉单相有功功率表的结构、原理和使用方法。 2.能用一表法、两表法、三表法测量三相负载的有功功率。
教学重、难点及 解决方法 重 点:有功功率表的使用方法。 难 点:使用一表法、两表法、三表法测量三相负载的有功功率。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范有功功率表的使用方法,通过仪表的实际接线操作,解决以上问题。
授课教具 有功功率表、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.一表法、两表法和三表法各适用什么场合? 2.一表跨相法、两表跨相法和三表跨相法各适用什么场合? 3.简述功率表“发电机端守则”的内容。 【教学引入】 上一次课,学习了三相有功功率和三相无功功率的测量。知道了适当改变接线方式,有功功率表也可以测量无功功率。 【讲授新课】 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损等。 2.用一只单相有功功率表测量三相四线制负载的功率 (1)按图连接实训电路。 (2)安装三只相同参数的白炽灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用一只有功功率表分别测量三相对称负载的有功功率,记录测量结果。 (3)将其中任意两只更换为不同参数的白炽灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用一只有功功率表分别测量三相不对称负载的有功功率,记录测量结果。 3.用三只单相有功功率表测量三相四线制负载的功率 (1)按图连接实训线路。 (2)安装三只相同参数的白炽灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用三只有功功率表同时测量其功率,记录测量结果。 (3)将其中任意两只更换为不同参数的白炽灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用三只有功功率表同时测量三相不对称负载的有功功率,记录测量。 4.用两表法测量三相三线制负载的功率 (1)测量cosφ=1时,对称三相三线制负载的功率。按图连接线路。用两表法测量其三相功率,记录测量结果。 (2)测量cosφ=0.5时,对称三相三线制负载的功率。将图中三只白炽灯换成三只150W高压钠灯,组成cosφ=0.5的对称三相负载,记录测量结果。 5.按照现场管理规范清理场地,归置物品。 6.实训注意事项 (1)功率表应按照“发电机端守则”进行接线。 (2)通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 7.实训测评 根据表6-2-1中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.选择功率表量程的原则有什么? 2.如何扩大功率表的量程? 3.如何正确读取功率表的读数? 4.使用一表法、两表法、三表法测量三相负载的有功功率的方法。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述一表法、两表法、三表法测量三相负载的有功功率的方法和读数。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:必要时,可通过演示操作,指导学生。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 42 章节名称 §6-3 数字式功率表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解数字式功率表的结构和功能。 2.掌握数字式功率表的选型、接线方式、显示面板和参数设置。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.数字式功率表的结构和功能。 2.数字式功率表的选型、接线方式。 难 点:数字式功率表的接线方式。 解决办法:首先分析直流电路功率和交流电路功率的区别。其次通过实物展示,对照知识点的内容,逐一讲解分析,特别是数字功率表的接线。
授课教具 数字式功率表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 该课程,需要相应的仪表展示进行辅助教学,所以教师对仪表的熟悉程度,直接决定了课程的授课质量。教师应在授课前,应能熟练使用仪表,最好能将实训的课程,自己提前完成,做到熟悉熟知。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.选择功率表量程的原则有什么? 2.如何扩大功率表的量程? 3.如何正确读取功率表的读数? 4.一表法、两表法、三表法使用场合。 【教学引入】 数字式功率表是数显电工仪表中的一种,是对电路中的功率进行测量,并以数字形式显示的仪表。 【讲授新课】 一、数字式功率表的结构和功能 直流电路功率是指负载两端的电压与流经负载的电流的乘积。测量直流电路的功率,需要分别测量电压值和电流值,两者的乘积即为所测直流功率值。 交流电路功率是指一个周期内瞬时电压和瞬时电流乘积的平均值。测量交流电路的功率同样需要分别测量瞬时电压值与瞬时电流值,然后通过运算或专用电路,求得一个周期的瞬时电压值与瞬时电流值乘积的平均值,即为所测交流功率值。 数字式功率表的测量结果要以数字的方式显示,所以电路中必定要用到乘法器。 1.模拟乘法器 模拟乘法器求得的乘积为模拟值,需要通过A/D转换器变换为数字量并显示。由模拟乘法器构成的数字式功率表既可以测量直流电路的功率,又可以测量交流电路的功率。 2.数字乘法器 数字乘法器需要将电压和电流的瞬时值通过A/D转换器变换为数字量,再通过数字乘法器进行运算,求得功率后通过单片机直接显示。 由数字乘法器构成的数字式功率表,因为利用了单片机(自带A/D转换器)和数字乘法器,既可以组成功率表,又可以根据需要组成多功能的智能仪表,既可以测量有功功率,又可以测量无功功率、功率因数、电压、电流等。 智能数显直流功率表通过按键即可设置所接分流器的变比,从而显示一次侧的直流参数。智能数显交流功率表通过按键即可设置电压互感器PT和电流互感器CT的参数,可以直观显示交流系统一次侧的功率。 二、数字式直流功率表和交流功率表 1.数字式功率表选型 (1)数字式直流功率表选型 型号SPA-96BDW-A10-V60-M-A1表示该仪表为数字式直流功率表,其输入电流为DC0~10A,输入电压为DC0~600V,具有变送输出功能,工作电源为AC220V。 (2)数字式交流功率表选型 型号SPC-96BW-A5-V30-R-A1表示该仪表为数字式交流功率表,其输入电流为AC0~5A,输入电压为AC0~300V,具有RS485通信输出功能,工作电源为AC220V。 2.数字式功率表的接线方式 (1)数字式直流功率表的接线方式 有下列情形之一者应选用电流和电压输入端隔离的形式: 1)电流信号直接接入、采用分流器接入或采用霍尔传感器接入仪表,电压信号采用传感器接入仪表。 2)电压信号直接接入仪表,电流信号采用霍尔传感器接入仪表。 当被测量的电流和电压值在仪表范围内时,数字式直流功率表可直接接入。如果被测值超出范围,则需通过分流器或传感器再接入。 (2)数字式交流功率表的接线方式 数字式交流功率表在接线时,输入电流、输入电压的方向和相序要保持一致,否则测量的功率值会出现错误。 被测量的电流和电压值在仪表范围内时,数字式交流功率表可直接接入。如果被测值超出范围,则需通过传感器再接入。 (3)数字式功率表工作电源 数字式功率表工作电源的接线和数字式交、直流仪表工作电源的接线相同。 3.数字式功率表显示面板 数字式功率表的显示面板,四位LED数码管可以显示功率的测量值,显示面板右上角从上而下的四个指示灯分别为AL1、AL2、k/W和COMM。AL1、AL2为两路报警指示灯,报警继电器动作时,对应指示灯亮;报警继电器恢复时,对应指示灯灭;k/W为功率单位指示灯,不亮为W,长亮为kW;COMM 为通信指示灯,与上位机通信时,指示灯闪烁。 该型号的数字式功率表显示屏的显示画面,可在功率、电压和电流之间切换。 4.数字式功率表参数设置 数字式功率表参数的设置与数字式交、直流仪表参数设置的方法相同。 【课堂小结】 1.直流电路功率和交流电路功率测量的不同之处。 2.数字式功率表的测量结果要以数字的方式显示,所以电路中必定要用到乘法器。模拟乘法器和数字乘法器的区别。 3.数显直流功率表通过按键即可设置所接分流器的变比,从而显示一次侧的直流参数。数显交流功率表通过按键即可设置电压互感器PT和电流互感器CT的参数,可以直观显示交流系统一次侧的功率。 4.数字式直流功率表的接线方式。 5.数字式交流功率表的接线方式。 【课后作业】 习题册P51-52 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请4位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物展示。 提示:可以通过与数字式电流表、电压表接线方法的比较,加深理解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 43 章节名称 实训11 用数字式交流功率表测量电路的有功功率
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉数字式有功功率表的结构和使用方法。 2.能用数字式功率表测量单相和三相负载的功率。
教学重、难点及 解决方法 重 点:数字式功率表的使用方法。 难 点:使用功率表测量单相和三相负载的功率。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范数字式功率表的使用方法,通过仪表的实际接线操作,解决以上问题。
授课教具 数字式功率表、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流电路和交流电路,功率测量有何不同。 2.数字式直流功率表的接线方式。 3.数字式交流功率表的接线方式。 【教学引入】 上一次课,我们学习了数字式功率表的知识。本次课,我们具体进行应用和实践。 【讲授新课】 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损,数字显示面板是否清晰等。 2.用一只数字式交流功率表分别测量三相四线制负载的功率 (1)按图连接实训电路。分别切断a和a'、b和b'、c和c',将数字式交流功率表的电流接线端子接入,再将电压接线端子分别接入a'和N'、b和N'、c和N'。 (2)安装三只相同参数的白炽灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用一只数字式交流功率表分别测量三相对称负载的有功功率,记录测量结果。 (3)将其中任意两只更换为不同参数的白炽灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用一只数字式交流功率表分别测量三相不对称负载的有功功率,记录测量结果。 3.用三只数字式交流功率表测量三相四线制负载的功率 (1)按图连接实训电路。三只数字式交流功率表的接线方法和第二步相同。 (2)先合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用三只数字式交流功率表同时测量其功率,记录测量结果。 (3)将白炽灯换成高压钠灯,合上单相开关SA,再合上三相开关QS,用三只数字式交流功率表同时测量其功率,记录测量结果。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 5.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 6.实训测评 根据表6-3-3中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.数字式交流功率表的接线方式。 2.交流功率表通过按键即可设置电压互感器PT和电流互感器CT的参数,可以直观显示交流系统一次侧的功率。 3.数字式功率表显示屏的显示画面,可在功率、电压和电流之间切换。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述数字式功率表测量电路功率的接线方法。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:必要时可通过演示指导学生。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 44 章节名称 §6-4 单相电能表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解单相电子式电能表的结构和工作原理,掌握单相电子式电能表的接线方式。 2.了解单相电子式预付费电能表的工作原理及使用方法。 3.了解单相费控智能电能表的基本知识。 4.了解单相数字式电能表的结构和工作原理,掌握单相数字式电能表的选型和接线方式。 5.了解导轨式单相多功能表的基本知识。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.单相电子式电能表的安装要求。 2.单相电子式预付费电能表的工作原理及使用方法。 3.导轨式单相多功能表的基本知识。 难 点:单相电子式、数字式电能表的接线方法。 解决办法:通过生活中的实例,讲解本课的内容。讲解中,避免具体电路的分析,着重讲好原理方框图和使用方法。
授课教具 单相电子式电能表、单相电子式预付费电能表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电能表,和生活工作密切相关,也和功率表有联系。讲课中,一定要结合生活的实例,分析、讲解电能表。重点要突出如何使用、如何接线。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流电路功率和交流电路功率测量的不同之处。 2.数字式交流功率表的接线方式。 【教学引入】 由于实际生产中常采用kW·h作为电能的单位,所以测量电能的仪表称为电能表或千瓦时表。电能表与功率表的不同之处在于电能表不仅能反映负载功率的大小,还能计算负载用电的时间,并通过计度器把电能自动地累计起来。 电子式电能表从结构上改变了电能表的组成,取消了感应式电能表转动的铝盘、电流元器件和电压元器件,改用电子元器件,用液晶显示器或步进电机驱动的字轮显示读数。 【讲授新课】 电子式电能表也称为静止式电能表,但严格地说,由于电子式电能表采用步进电机驱动字轮,因此不能认为是完全静止的。如果要做到完全静止,必须采用液晶显示器。若采用液晶显示器则要有相应的存储器件,有时还需要备用电源,才能保证电能表在停电后能够保存数据。 一、单相电子式电能表 单相电子式电能表,测量的电能是有功功率与时间的乘积,交流电路中电压U和电流I在某一段时间t内的电能E的表达式为 1.单相电子式电能表的结构和工作原理 普通单相电子式电能表是将被测电量U和I先经电压输入电路和电流输入电路转换,然后通过模拟乘法器将转换后的UU和UI相乘,乘法器产生一个与U和I的乘积(有功功率P)成正比的信号U0。再通过U/f转换型A/D转换器,将模拟量U0转换成与UIcosφ的大小成正比的频率脉冲输出。最后经计数器累积计数而测得时间t内的电能数值。 (1)输入变换电路 输入变换电路包括电压变换器和电流变换器两部分。其作用是将高电压、大电流变换成可用于电子测量的小信号后送至乘法器。 常见的变换器有分流分压电阻和仪用互感器两种。 (2)乘法器 乘法器是电子式电能表的核心,是一种能将两个互不相关的模拟信号相乘的电子电路。其输出信号与两个输入信号的乘积成正比。 (3)U/f转换器 U/f转换器的作用是将输入电压转换成与之成正比的频率脉冲信号。在模/数(A/D)转换中,U/f转换器是一种常用的电子电路。 (4)计度器 计度器包括计数器和显示部分。计数器可将由 U/f转换器输出的脉冲加以计数,然后送至显示电路显示。全电子式电能表的显示部分通常采用液晶显示器。也有一些电子式电能表采用的是步进电机式机械计度器,它通过步进电机驱动字轮显示用电量。 2.单相电子式电能表的接线方法 为接线方便,单相电子式电能表内设有专门的接线盒,盒内接有四个接线柱,连接时只要将1、3端接电源(进线端),2、4端接负载(出线端)即可。 3.电子式电能表的安装要求 (1)电子式电能表的安装地点应干燥、有利于抄表,且无尘土、热源,电磁场影响小,装于户外时,应采用防水防雨措施。 (2)电子式电能表应竖直安装,上下左右的坡度不超过2°。装有电压互感器的电子式电能表,电压互感器二次绕阻的同名端不可接错,不然将导致电能表反转、不转动或计量错误。电源开关、断路器应接在电子式电能表的负荷侧。 (3)电子式电能表的接线端子联片不可拆卸,否则电压线圈内没有电流,电能表无法运转。 (4)不同电价的用电线路应分别装表,同一电价的用电线路应合并装表。 二、单相电子式预付费电能表 单相电子式预付费电能表的用途是计量额定频率为50Hz的交流单相有功电能,并实现电量预购功能。 单相电子式预付费电能表具有数据回读功能。当电卡插入表内,电能表正确读取数据后,能够将表内总电量、本次剩余电量、上次剩余电量、总购电次数等数据回读到电卡中,便于供电部门与用户进行信息传递,保护供、用电双方的利益。电卡作为媒介,由供电部门设置密码,保证了用户电卡只能自己使用而不能换用,表内的电卡插座与表内通过的市电完全绝缘,以保证用户使用电卡时的安全。 1.工作原理 单相电子式预付费电能表包括测量系统和单片机处理系统,测量系统是一块单相电子式电能表。用户在供电部门交款购电,所购电量在售电机上被写进用户电卡,由电卡传递给电能表。当所购电量用完后,表内继电器将自动切断供电回路。 2.使用方法 单相电子式预付费电能表采用六位计度器显示总消耗电量,其中左五位为整数位(黑色),右一位为小数位(红色),窗口示数为实际用电量,另用四位数码管滚动显示所购电量和剩余电量。电能表标牌上装有红色功率指示灯,用以指示用户用电状况。 用户携电卡购电后,将电卡插入电表,保持5s后拔出电卡即可用电。在用户拔下电卡约30s后,电表进入隐显状态。当电表电量小于10kW·h时,电表由隐显变为常显状态,提醒用户电量已剩余不多。当用户电量剩至5kW·h时,电能表断电报警,此时用户将电卡重新插入表内一次,可继续使用5kW·h电量。此功能用于再次提醒用户及时购电并输入。 三、单相费控智能电能表 把一天的用电负荷状态按用电量大小来区分,可以分成尖峰、峰、平、谷四个时段。为了提高电网的效率,在尖峰时段需要限制负荷,在谷时段则要鼓励用电,为此电力管理部门制定了在不同时段执行不同电价的复费率制,以达到抑制尖峰时段用电的目的。 实行时段电价的用户则需要安装单相费控智能电能表。 单相费控智能电能表一般由测量单元、数据处理单元及通信单元等组成。智能式电能表按缴费方式可分为本地表和远程表。 本地表是指用户可使用 IC 卡缴费的电能表,前面介绍的单相电子式预付费电能表就属于这种类型。远程表则是指供电部门通过计算机和远程售电管理系统实现远程费控功能的电能表,单相费控智能电能表则属于这种类型。 实现电能表远程费控给用电管理带来了极大的便利。一是拉闸动作只需在办公室完成(进入采集系统,单击“下发跳闸”指令即可),节省了不必要的人力支出,提高了工作效率;二是拉闸操作以系统采集的实时数据为依据,避免了拉错闸的情况,提升了供电服务质量。 四、单相数字式电能表 SPC-96BE系列单相数字式电能表,采用交流采样技术,通过面板按键设置PT及CT参数,可直观显示单相系统一次侧的电能。 1.单相数字式电能表的结构和工作原理 单相数字式电能表利用电子电路和芯片来测量电能。 2.单相数字式电能表选型 例如:型号SPC-96BE-A10-V30-R-A1表示该仪表为单相数字式电能表,其输入电流为AC 0~10A,输入电压为AC0~300V,具有RS485通信输出功能,工作电源为AC220V。 3.单相数字式电能表接线方式 (1)接线端子 输入电流和电压要保持方向和相序的一致性,否则显示的额定电能和功率值将会出现错误。 (2)接线方式 (3)电能表工作电源 单相数字式电能表工作电源的接线方式和数字式直流仪表工作电源的接线方式相同。 五、导轨式单相多功能表 SPC-640系列导轨式单相多功能表专为能效管理系统而设计。该仪表可直接与空气开关、断路器、接触器一起安装,无须外置电流互感器,最大可直接接入100A电流,可同时测量交流电流、电压、功率、频率和电能等参数,标配RS485通信接口,默认Modbus-RTU通信协议。 当负载电流大于80A时,连接导线需要加装专用的接线端子,以确保接线安全。 【课堂小结】 1.电能表与功率表的不同之处在于电能表不仅能反映负载功率的大小,还能计算负载用电的时间,并通过计度器把电能自动地累计起来。 2.单相电子式电能表的接线方式。 3.单相电子式预付费电能表的使用方法。 4.实现电能表远程费控带来哪些电管理的便利。 5.单相数字式电能表采用交流采样技术,通过面板按键设置PT及CT参数,可直观显示单相系统一次侧的电能。 6.单相数字式电能表接线方式。输入电流和电压要保持方向和相序的一致性,否则显示的额定电能和功率值将会出现错误。 7.如果被测量的电流值和电压值在仪表量程范围内,数字式电能表可直接接入。如果被测值超出量程范围,则需通过电流互感器或电压互感器接入。 8.导轨式单相多功能表,无须外置电流互感器,最大可直接接入100A电流,可同时测量交流电流、电压、功率、频率和电能等参数,当负载电流大于80A时,连接导线需要加装专用的接线端子,以确保接线安全。 【课后作业】 习题册P52-54 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:可以通过介绍感应式电能表,突出电子式电能表的优点。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:通过演示,边操作边讲解。 提示:实物展示。 提示:实物展示。 强调:为什么会出现四个时段,引出费控智能电度表。 提示:实物展示。 提示:通过演示,边操作边讲解。 提示:实物展示。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 45 章节名称 实训12 用单相电能表测量电路的电能
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉单相电能表的结构和使用方法。 2.掌握用单相电能表测量电能的接线方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.单相电能表的结构和使用方法。 2.单相电能表测量电能的接线方法。 难 点:单相电能表测量电能的接线方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范电能表的使用方法,通过仪表的实际接线操作,解决以上问题。
授课教具 单相电子式电能表、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电能表与功率表的不同之处? 2.单相电子式电能表的接线方式。 3.单相电子式电能表的安装要求。(简述) 【教学引入】 单相电能表在生活和生产中大量使用。本节课,我们将进行单相电能表的接线和测量电路的电能实训。 【讲授新课】 1.外观检查 检查电能表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损等。 2.绘制单相电能表的接线图 3.按照接线图进行接线 参照安装示意图接线,接线应安全可靠、布局合理,安装应符合从上到下、从左到右的原则。 4.接线完毕 经检查无误后,在指导教师的监护下进行通电实训。 5.按照现场管理规范清理场地,归置物品 6.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 7.实训测评 根据表6-4-2中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.单相电能表的接线方法。 2.单相电能表的接线注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,了解普通单相电子式电能表工作原理框图,并简述各组成部分的作用。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 46 章节名称 §6-5 三相电能表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握三相三线和三相四线有功电能表的基本知识和接线方式。 2.掌握三相三线和三相四线无功电能表的基本知识和接线方式。 3.了解导轨式三相多功能表的接线方式和显示面板。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.三相三线和三相四线有功电能表的基本知识和接线方式。 2.三相三线和三相四线无功电能表的基本知识和接线方式。 3.导轨式三相多功能表的接线方式和显示面板。 难 点:三相三线和三相四线有功电能表的基本知识和接线方式。 解决办法:通过与单相电能表对比的学习方法,了解三相电能表的由来,便于更好地理解三相电能表的原理、接线,有很大的帮助。也要讲清楚有功功率和无功功率的区别,相应电能表的使用场合和作用。
授课教具 三相三线有功电能表、三相四线有功电能表、无功电能表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 三相电能的测量,主要应用于企业生产中,日常生活中使用较少。但是其使用方法和接线方法,与单相电能测量的原理方法类似,可以通过比较的学习方法,使学生了解三相电能表的由来,对于电能表的接线是有益的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.单相电能表的接线方法。 2.单相电能表的接线注意事项。 【教学引入】 单相电能表,已经熟悉其接线方法和使用注意事项。三相电能,又如何测量呢。 【讲授新课】 三相电路有功电能的测量,也可用一表法、两表法、三表法来实现。三相电能测量一般采用三相电能表,三相电能表是根据两表法或三表法的原理,把两个或三个单相电能表的测量机构组合在一只表壳内制成的。实际中,由于完全对称的三相电路很少,所以一表法在三相电能的测量中使用较少。 一、三相有功电能表 1.三相三线有功电能表 三相三线有功电能表一般用于计量50Hz电网中的三相三线交流有功电能,常用于企业、变电站或电厂,也可作为输配电或配网的自动化用表。 三相三线有功电能表的接线方式与两表法测量功率的接线方式相同。 低压供电线路,当其负荷电流为80A及以下时,可直接接入电能表。 当负荷电流为80A以上时,电能表应配合电流互感器接入电路。 2.三相四线有功电能表 三相四线有功电能表实际上是按照三表法测功率的原理,由三只单相有功电能表的测量机构组合而成的。目前常见的三相四线有功电能表的外形与三相三线有功电能表的外形完全相同。 二、三相无功电能表 在实际生产中,为了提高发电设备的效率,必须设法提高系统的功率因数,以降低系统的无功电能损耗。为此,有必要对用户无功电能的消耗进行监督,也就是需要用三相无功电能表测量用户的无功电能。所以无功电能的测量对电力部门是十分重要的。 1.三相三线无功电能表 测量三相三线无功电能可采用三相三线无功电能表。三相三线无功电能表的接线如图。 2.三相四线无功电能表 常见的三相四线无功电能表的外形与三相三线无功电能表的外形基本相同,其接线如图。 三、导轨式三相多功能表 SPC-670系列导轨式三相多功能表专为能效管理系统而设计,可直接与空气开关、断路器、接触器一起安装。该仪表无须外置电流互感器,最大可直接接入100A电流,可测量三相电网的电流、电压、有功功率、无功功率等30个电路参数,标配有RS485通信接口。 1.导轨式三相多功能表的接线方式 SPC-670系列导轨式单相多功能表的接线如图。 当负载电流大于80A时,使用SPC-670导轨式单相多功能表需用专用的接线端子,以确保接线安全。 2.导轨式三相多功能表显示面板 导轨式三相多功能表的显示面板有八位数字显示测量值。 【课堂小结】 1.电能表和功率表在结构及用途上并不相同,但是就测量负载功率这一点来讲,它们却是完全相同的,只不过电能的测量还需增加计度器,以计算功率的消耗时间。 2.三相电能表是根据两表法或三表法的原理,把两个或三个单相电能表的测量机构组合在一只表壳内制成的。 3.三相三线有功电能表一般用于计量50Hz电网中的三相三线交流有功电能。 4.三相四线有功电能表实际上是按照三表法测功率的原理,由三只单相有功电能表的测量机构组合而成的。常见的三相四线有功电能表的外形与三相三线有功电能表的外形完全相同。 5.对用户无功电能的消耗进行监督,也就是需要用三相无功电能表测量用户的无功电能。 6.导轨式三相多功能表,无须外置电流互感器,最大可直接接入100A电流,可测量三相电网的电流、电压、有功功率、无功功率等30个电路参数。 【课后作业】 习题册P54-55 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物展示。 提示:实物展示。比较和三相三线有功电度表接线的区别。 提示:实物展示。 提示:实物展示。比较和三相三线无功电度表接线的区别。 提示:实物展示操作。 简单扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 47 章节名称 实训13 用三相电能表测量电路的电能
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉三相有功电能表的结构和使用方法。 2.掌握用三相有功电能表计量电能的方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.三相有功电能表的结构和使用方法。 2.三相有功电能表计量电能的方法。 难 点:三相有功电能表接线的方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范三相电能表的使用方法,通过仪表的实际接线操作,解决以上问题。
授课教具 三相电子式电能表、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电能表和功率表的区别。 2.三相有功电能表的构成。 3.三相无功电能表的作用。 【教学引入】 三相电能表在企业生产中大量使用。本节课我们将进行三相电能表接线和测量电路的电能实训。 【讲授新课】 1.外观检查 检查电能表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损等。 2.绘制三相三线有功电能表和三相四线有功电能表的接线图 3.按照接线图分别进行接线 按照图所示的安装示例图接线。接线应遵循安全可靠、布局合理的原则。 4.接线完毕 经检查无误后,在指导教师的监护下进行通电实训。 5.按照现场管理规范清理场地,归置物品 6.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 7.实训测评 根据表6-5-2中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.三相电能表是根据两表法或三表法的原理,把两个或三个单相电能表的测量机构组合在一只表壳内制成的。 2.三相四线有功电能表实际上是按照三表法测功率的原理,由三只单相有功电能表的测量机构组合而成的。常见的三相四线有功电能表的外形与三相三线有功电能表的外形完全相同。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,解三相电子式电能表工作原理框图,并简述各组成部分的作用。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生思考,数字式仪表使用到的场合。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。教 案 首 页
章节序号 1 章节名称 §1-1 常用电工仪表知识和电气测量方法
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握常用电工仪表的分类方法。 2.能正确识别电工仪表的型号和常用符号。 3.能正确理解电气测量的概念。 4.掌握常用的电气测量方法及其适用范围。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.常用的三种电气测量方法。 2.电工仪表的分类。 难 点:1.间接测量法。 2.电工仪表的标志。 解决办法:电工测量方法,以多举例说明,同时也分析三种方法的异同点,增加对测量方法的理解。分类和标志,以常见的为主,作系统的介绍,在后续的课程中再逐步跟进。
授课教具 常用电工仪表实物、视频、图片、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实物展示法。
教学反思 和建议 电工三种测量方法,以演示的方法效果为最佳,便于初学者的理解。电工仪表的分类,从模拟式和数字式两大类着手,模拟式介绍目前还正在使用的,数字式介绍常用的。将重难点分解,详略得当,引导学生加深认识,便于学习。
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教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况。 【复习提问】 1.电工测量的对象有哪些? 2.该课程属于什么性质的课程? 【教学引入】 电工测量就是将被测的电量、磁量或电路参数与同类标准量进行比较,从而确定出被测量大小的过程。比较方法不同,测量方法及其引起的测量结果的误差大小也就不同。在电工测量中,除了应根据测量对象正确选择和使用电工仪表外,还必须采取合理的测量方法,掌握正确的操作技能,才能尽可能地减小测量误差。 【讲授新课】 一、常用电工仪表的分类 1.指示仪表 能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角,并通过指示器(指针)直接指示出被测量的大小,又称为直读式仪表、指针式仪表或模拟式仪表。 2.比较仪表 在测量过程中,通过被测量与同类标准量进行比较,然后根据比较结果才能确定被测量的大小。 3.数字仪表 采用数字测量技术,并以数码的形式直接显示出被测量的大小。 4.智能仪表 利用微处理器的控制和计算功能,这种仪表可实现程控、记忆、自动校正、自诊断故障、数据处理和分析运算等功能。 二、电工仪表的符号 1.电工指示仪表的标志 详见表1-1-2至1-1-9。 2.电工数字仪表的标志 详见表1-1-10。 三、常用电工仪表的型号 1.安装式指示仪表的型号 安装式指示仪表的型号,是由仪表形状第一位代号(面板形状)、仪表形状第二位代号(外壳形状)、组别号、设计序号和用途号等组成。 2.便携式指示仪表的型号 由于便携式指示仪表不是固定安装在开关板上的,故不需要前面的形状代号,其他编制规则与安装式指示仪表相同。 3.电能表的型号 电能表型号的编制规则与便携式指示仪表的编制规则相似,但含义不同。 4.数字仪表的型号 数字仪表的型号由产品类别、组别号、注册号、分割线“/”和企业补充标志组成。 四、电气测量 测量是以确定某一物理量的量值为目的的操作,在这一过程中,往往需要借助专门的仪器和设备,将被测量与同类标准量进行比较,从而取得用数值和单位共同表示的测量结果。测量结果的量值是由数值和计量单位共同组成的,没有计量单位的数值是没有任何意义的。 五、度量器 在测量中实际使用的标准量是测量单位的复制体,称为度量器。如标准电池、标准电阻器、标准电感器分别是电动势、电阻和电感测量单位的复制体。 六、常用的电气测量方法 1.直接测量法 凡能用直接指示的仪表读取被测量数值,而无须度量器参与的测量方法,称为直接测量法。 优点:方法简便,读数迅速。 缺点:由于仪表接入被测电路后,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。 2.间接测量法 测量时先测出与被测量有关的电量,通过计算求得被测量数值的方法,称为间接测量法。 优点:在准确度要求不高的一些特殊场合应用十分方便。 缺点:误差较大。 适用场合:适用于准确度要求不高的一些特殊场合。 例如:伏安法测量电阻,通过测量三极管发射极电压求得放大器静态工作点等。 3.比较测量法 凡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测量数值的方法,称为比较测量法。 优点:准确度高。 缺点:设备复杂,价格较高,操作麻烦。 【课堂小结】 1.常用的电工测量方法有几种?各有何优缺点? 2.电工仪表按结构和用途不同,可分为哪几类? 3.电工指示仪表按工作原理不同可分为几类? 4.常见的电工数字仪表的标志有哪些? 【课后作业】 习题册P1-3。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用仪表实物和PPT授课。(55分钟左右) 提示:实物展示几种典型的指针式仪表,比如电压表、电流表等。 提示:实物展示常用的比较仪表,比如单臂电桥。 提示:实物展示常用的数字式万用表。 提示:图片展示工作中遇到的智能仪表。 提示:以指针式万用表和数字式万用表为例,介绍其符号。 提示:讲清仪表型号的熟悉程度,对今后选择仪表起到决定性的作用。 提示:本次课的重点,可以采用直观演示、提问的方式和举例的方式进行。 通过演示电压表测量电压加以说明。 提示:复习欧姆定律,指出间接测量的过程和方法。 提示:按课文内容讲授即可,但要讲清楚其优缺点的原因。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生注意观察和记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 2 章节名称 §1-2 电工仪表的误差和准确度
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握仪表误差的分类及产生原因。 2.了解误差的三种表示方法。 3.掌握仪表准确度的概念和等级的含义。
教学重、 难点及 解决方法 重 点:1.仪表误差及分类。 2.误差的表示方法。 3.仪表的准确度。 难 点:1.误差的表示方法及适用场合。 2.仪表的准确度。 解决办法:通过举例分析的授课方式,讲清楚仪表误差的分类、表示方法和适用场合。
授课教具 常用的电流表或电压表,多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、举例法。
教学反思 和建议 应分析好本课中的每一道例题,可以采用学生上讲台板书,教师台下点评的方式进行,调动学生学习的积极性。
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教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.电工仪表按结构和用途不同,可分为哪几类? 2.电工指示仪表按照工作原理不同,可分为哪几类? 3.常见的电工数字仪表的标志有哪些?(在黑板画出)。 4.常用的电工测量方法有几种?各有何优缺点? 【教学引入】 在电工测量中,无论哪种电工仪表,也不论其质量多好,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,这个差值称为误差。准确度则是指仪表的测量结果与实际值的接近程度。仪表的准确度越高,误差越小。误差值的大小可以反映仪表本身的准确程度。 【讲授新课】 一、仪表的误差种类 1.基本误差 定义:仪表在正常工作条件下,由于其本身的结构、制造工艺等方面的不完善而产生的误差称为基本误差。 例如:仪表相对运动部分的摩擦、标度尺刻度不准、零件装配不当等原因造成的误差,都是仪表的基本误差。 说明:基本误差是仪表本身所固有的误差,一般无法消除。 2.附加误差 定义:仪表因为偏离了规定的工作条件而产生的误差称为附加误差。 例如:温度、频率、波形的变化超出规定的使用条件,工作位置不当或存在外电场、外磁场的影响等原因造成的误差,都是仪表的附加误差。 说明:附加误差实际上是一种因外界工作条件改变而造成的额外误差,一般可以设法消除。 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。它们的定义不同,各自适用的场合也不同。 1.绝对误差Δ 仪表的指示值Ax与被测量实际值A0之间的差值称为绝对误差,用Δ表示。 举例说明。 2.相对误差γ 绝对误差Δ与被测量实际值A0比值的百分数称为相对误差,用γ表示, 举例说明。 实际测量中,常用相对误差来表示测量结果的准确程度,而且在测量不同大小的被测量时,利用相对误差可对其测量结果的准确程度进行比较。 3.引用误差γm 工程中,一般采用引用误差来反映仪表的准确程度。绝对误差Δ与仪表量程(最大读数)Am比值的百分数,称为引用误差γm。 引用误差实际上就是仪表在最大读数时的相对误差,即满刻度相对误差。 三、仪表的准确度 测量值不同时,仪表的绝对误差多少会有些变化,因而对应的引用误差也会随之发生变化。 所以,国家标准中规定以最大引用误差来表示仪表的准确度。也就是说,仪表的最大绝对误差Δm与仪表量程Am比值的百分数,称为仪表的准确度。 显然,最大引用误差越小,仪表的基本误差越小,准确度越高。 根据国家标准规定,我国生产的电工仪表的准确度共分 7 级。 举例说明。 在一般情况下,测量结果的准确度(即最大相对误差)并不等于仪表的准确度,只有当被测量正好等于仪表量程时,两者才会相等。 实际测量时,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。例如,电工指示仪表在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】 1.电工仪表的误差分哪几类。 2.误差的表示方法有哪几种?适用场合。 3.为什么在测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段。 【课后作业】 习题册P3-5。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请4位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:讲清楚基本误差和附加误差的的性质,为后续课中讲测量误差的消除做好铺垫。 提示:采用步步深入、环环相扣的方法,重要的是区分清楚这三种误差的应用范围。 提示:根据公式,讲清楚仪表准确度唯一性的原因。 提示:测量220V的电压,选择250V量程的电压表,而不选择450V量程的电压表的原因。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 3 章节名称 §1-3 测量误差及其消除方法
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.理解测量误差的概念。 2.掌握产生测量误差的原因及其消除方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.系统误差产生的原因及消除方法。 2.偶然误差产生的原因及消除方法。 3.疏失误差产生的原因及消除方法。 难 点:系统误差的表示方法及适用场合。 解决办法:明确指出测量引起的误差,最终都会在测量结果上反映出来,使学生明白测量误差产生的原因时多方面的,其中任何一种原因都可能造成测量误差。
授课教具 多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、举例法。
教学反思 和建议 首先把系统误差、偶然误差和疏失误差讲清楚、讲明白、讲透彻。然后通过比较学习的方法,将本课程所学习的误差进行对比,指出其中的异同点,方便学生理解。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.电工仪表的误差分哪几类? 2.误差的表示方法有哪几种?适用场合。 3.为什么在测量时要使仪表指针处在满刻度的后三分之一段? 【教学引入】 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(如外界环境变化、操作者观测经验不足等)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。 【讲授新课】 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.系统误差 定义:指在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小和符号均保持不变,而在条件改变时遵从一定规律变化的误差。 产生的原因: (1)测量仪表引起的误差:包括测量仪表本身不完善而造成的基本误差,以及由于仪表工作条件改变而造成的附加误差。 (2)测量方法引起的误差:由于所用的测量方法不完善而引起的误差。例如,利用间接法时采用了近似公式,且未考虑仪表内阻对测量结果的影响等。 (3)受外磁场的影响。 消除的方法: (1)重新配置合适的仪表或对测量仪表进行校正。采用替代法。引入校正值。 (2)采用合适的测量方法。 (3)采用正负误差补偿法。采用替代法。 2.偶然误差 定义:一种大小和符号都不固定的误差,又称为随机误差。 产生原因: 主要由外界环境的偶发性变化引起。例如,外电场、磁场的突变,温度、湿度的突变,电源电压、频率的突变等,使得在重复测量同一量时,其结果不完全相同,从而产生偶然误差。 消除的方法: 采用增加重复测量次数,取算术平均值的方法来消除偶然误差对测量结果的影响。 3.疏失误差 定义:一种严重歪曲测量结果的误差。 产生原因: 主要由于操作者的粗心和疏忽造成,如测量中读数错误、记录错误、算错数据以及读数误差过大等。 消除的方法: 加强操作者的工作责任心,倡导认真负责的工作态度,同时要提高操作者的素质和技能水平。 【课堂小结】 本节课的小结,将学习过的各种误差进行汇总,对比小结,以方便学生正确认识各种误差。 种类名称含义仪表误差基本误差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。附加误差仪表因偏离了规定的工作条件而产生的误差。误差的 表示方法绝对误差仪表的指示值与被测量实际值之间的差值。 实际中在测量同一被测量时,可以用绝对误差的绝对值|Δ|来比较不同仪表的准确程度,|Δ|越小的仪表越准确。相对误差绝对误差与被测量实际值比值的百分数。 实际测量中,常用相对误差来表示测量结果的准确程度,而且在测量不同大小的被测量时,利用相对误差可对其测量结果的准确程度进行比较。引用误差绝对误差与仪表量程(最大读数)比值的百分数。 工程中,一般采用引用误差来反映仪表的准确程度。测量误差系统误差指在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小和符号均保持不变,而在条件改变时遵从一定规律变化的误差。 一般是由测量仪表引起、测量方法引起、受外磁场的影响引起的误差。偶然误差一种大小和符号都不固定的误差,又称为随机误差。 主要由外界环境的偶发性变化引起。疏失误差一种严重歪曲测量结果的误差。 主要由于操作者的粗心和疏忽造成。
【课后作业】 习题册P6-7。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:授课过程中,使学生牢记测量误差产生的原因时多方面的,其中任何一种原因都可能造成测量误差。 提示:要根据产生的原因不同,消除的方法也各不相同。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。 特别是仪表误差、误差的表示和测量误差三者之间的关系。(15分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。有问题可以课后咨询。
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章节序号 4 章节名称 §1-4 测量结果的分析处理
授课班级 授课日期 授课时数
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年 月 日 2课时
教学目标 1.能建立有效数字的概念。 2.熟悉测量结果的分析处理方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.有效数字。 2.测量结果的分析 3.测量结果的处理。 难 点:测量结果的分析和处理。 解决办法:明确指出测量的结果,都会在测量得到的数据上反映出来。为了获得最准确的测量结果,必须进行结果的处理。
授课教具 多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、举例法。
教学反思 和建议 首先把有效数字的概念,以及它的规则讲清楚,重点是通过举例的方法,对测量的数据进行分析和处理,方便学生的理解。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.仪表的准确度越高,测量结果越准确,对吗? 2.仪表的灵敏度越高,价格越贵,对吗? 3.测量误差有几类?如何消除? 【教学引入】 测量结束后,必须对测量的数据进行分析处理,以获得最准确的测量结果。数据处理是测量工作的最后环节,也是最重要的一项工作,主要包括数据整理、计算和分析等工作环节,有时还需要把数据制成表格或图形,最终归纳出经验公式。 【讲授新课】 一、有效数字 有效数字是指能够正确反映测量准确度的数字,具体是指从数据的左起第一个非零数字开始,到最右边的欠准确数字。 1.有效数字的表示 有效数字一般由两部分组成,通过直读获得的准确数字称为可靠数字,而最后一位数 字通常是在测量中估计读出的,或是按规定取舍后得到的不可靠数字,称为欠准确数字。 有效数字的表示要注意以下三点: (1)记录测量数据时,每个数据只能有一位数字(最末一位)是估计读数,其他数字都必须是准确读出的。 (2)数字“0”在数据中可以是有效数字,也可以不是有效数字,这主要根据它是否能表示数据的准确程度来判断。 (3)为了明显地表示有效数字的位数,通常用有效数字乘10的幂次的形式表示数据。 2.有效数字的取舍规则 在对测量数据进行运算之前,必须先对数据的有效数字进行取舍处理。 (1)若第n位数字后面的数字大于5,则第n位数字加1,第n位数字后面的数全部舍去。 (2)若第n位数字后面的数字小于5,则第n位数字不变,第n位数字后面的数全部舍去。 (3)若第n位数字后面的数字等于5,应视第n位数字而定;若第n位数字为偶数,则舍去不进,即末位数字不变;若第n位数字为奇数,则舍“5”进1,即末位数字加1。 上述取舍规则可简单概括为四舍六入五配偶。 3.有效数字的运算规则 处理数据时,常常需要运算一些准确度不同的数值。按照一定的规则进行计算,既可以提高计算速度,也不会影响计算结果的准确度,常用运算规则如下: (1)加减运算 首先对各个数据的有效数字进行取舍,使各数据比小数点后位数最少的那项数据多保留一位小数,然后再进行加减运算,最后对运算结果的有效数字进行取舍,使其小数点后的位数与原各项数据中小数点后位数最少的项相同。 (2)乘除运算 乘除运算与加减运算的步骤类似,首先要对各项数据的有效数字进行取舍,使各项数据比小数点后位数最少的那项数据多保留一位小数,然后进行乘除运算,最后对运算结果的有效数字进行取舍,使其小数点后的位数与原各项数据中小数点后位数最少的项相同。 二、测量数据的表示方法与分析处理 数据处理就是对测量获得的一系列数据进行深入分析,以便得到各被测量之间的关系,有时还需要运用数学分析的方法,推导出各被测量之间的函数关系。 1.测量数据的表示方法 常见的测量数据的表示方法有表格法、图示法和经验公式法。 (1)表格法 在自然科学实验和工程技术中,经常需要把一系列测量数据制成表格,再进行其他处理,表格法简单方便,但不适宜进行深入分析。 (2)图示法 图示法就是把测量结果中相关量的关系用图形的方式表示出来。它最大的优点是形象、直观,从图形中可以很直观地看出函数的变化规律,如递增或递减、最大值和最小值及是否有周期性变化规律等。但图形只能表示函数的变化关系和变化趋势,不能进行数学分析。 (3)经验公式法 在科学实验和工程技术中,经常用与曲线对应的公式来表示数据之间的关系,并把与曲线对应的公式称为经验公式。经验公式不仅简明扼要,还可以对其进行必要的数学运算,以研究各个变量之间的关系。 2.测量数据的分析处理 若测量过程中影响测量误差的各种因素不变,在相同的环境条件下,由同一测量人员、在同一台仪器上、采用同样的测量方法、对同一被测量作次数相同的测量,这种测量称为等精密度测量。通过等精密度测量得到的一组数据中,可能同时包含系统误差、偶然误差和疏失误差,为得到合理的测量结果,必须对测量数据进行分析处理。 (1)准备测量数据 (2)求出算术平均值 (3)计算绝对误差 (4)计算均方根误差 (5)判断是否存在疏失误差 (6)给出测量结果的报告值 【例1-4-5】对某电路电压进行10次等精密度测量,具体数值如下:210.4,209.8,209.7,209.6,210.3,210.0,209.9,210.2,209.9,210.1(电压单位为V),要求对测量数据进行处理 【课堂小结】 明确指出测量的结果,都会在测量得到的数据上反映出来。为了获得最准确的测量结果,必须进行结果的处理。 【课后作业】 习题册P7-8。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:有效数字的分析,必须通过举例说明。 提示:通过举例,加深理解。 提示:通过举例,熟练掌握运算的规则。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(15分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。有问题可以课后咨询。
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章节序号 5 章节名称 §1-5 电工指示仪表的组成和技术要求
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握电工指示仪表的组成。 2.熟悉电工指示仪表的技术要求。
教学重、难点及 解决方法 重 点:电工指示仪表的组成。 难 点:指示仪表中,三个力矩对可动部分的作用。 解决办法:通过举例的方法,说明三个力矩的作用。
授课教具 常用的指示仪表、视频、图片、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、实物展示法、举例法。
教学反思 和建议 电工仪表的组成,可以采用拆卸仪表的外壳,结合实物,对照讲解。但在操作演示时,需要注意不能损坏仪表。在学生较多的教室,可以利用教学展台,在屏幕上展示。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.什么是有效数字? 2.有效数字的取舍规则。 3.有效数字的运算规则。 【教学引入】 电工指示仪表的种类繁多,按照其工作原理可分为磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表四大类。虽然它们的工作原理各不相同,但是它们的任务却是相同的,都是要把被测电量转换为仪表可动部分的机械偏转角,然后用指针偏转角的大小来反映被测电量的数值。 【讲授新课】 一、电工指示仪表的组成及其作用 为了实现被测电量到仪表可动部分机械偏转角的转换,电工指示仪表都是由测量线路和测量机构两大部分组成的。 1.测量线路 测量线路通常由电阻、电容、电感、二极管等电子元器件组成。不同仪表的测量线路是不同的,如电流表中采用分流电阻,电压表中采用分压电阻等。其作用是把各种不同的被测电量按一定比例转换为测量机构所能接受的过渡电量。 2.测量机构 各种类型电工指示仪表的测量机构尽管在结构及工作原理上各不相同,但是它们都是由固定部分和可动部分组成的,而且都能在被测量的作用下产生转动力矩,驱动可动部分偏转,从而带动指针指示出被测量的大小。测量机构是整个指示仪表的核心,其作用是把过渡电量转换成仪表可动部分的机械偏转角。 (1)转动力矩装置 要使电工指示仪表的指针偏转,测量机构必须有产生转动力矩M的装置,该装置由固定部分和可动部分组成。 (2)反作用力矩装置 如果测量机构中只有转动力矩M,则不论被测量有多大,可动部分都将在其作用下偏转到尽头。为此,要求在可动部分偏转时,测量机构中能够产生随偏转角增大而增大的反作用力矩Mf,使得当M=Mf时,可动部分平衡,从而稳定在一定的偏转角α上。反作用力矩一般由游丝产生。 (3)阻尼力矩装置 由于电工指示仪表的可动部分都具有一定的惯性,因此,当M=Mf时,可动部分(指针)不可能马上停止下来,而要在平衡位置附近来回摆动,因而不能快速地读取测量结果。为了缩短可动部分摆动的时间以尽快读数,仪表中还必须有产生阻尼力矩的装置。 1)空气阻尼器 2)磁感应阻尼器 (4)读数装置 读数装置由指示器和刻度盘组成。 1)指示器分指针式和光标式两种 2)刻度盘俗称表盘 (5)支撑装置 测量机构中的可动部分要随被测量大小而偏转就必须有支撑装置。 1)轴尖轴承支撑方式 2)张丝弹片支撑方式 二、电工指示仪表的技术要求 1.经济合理的准确度 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;而准确度太低,又不能满足测量的需要。因此,仪表准确度要根据实际测量的需要来选择,切忌片面追求仪表的高准确度。 2.合适的灵敏度 在实际测量中,要根据被测量的要求选择合适的灵敏度。灵敏度太高,仪表的制造成本就高,要求的使用条件也高;灵敏度太低,仪表不能反映被测量的微小变化。 3.良好的读数装置 良好的读数装置是指仪表的标度尺刻度应尽量均匀,以便于读数。 4.良好的阻尼装置 当仪表接入电路后,指针在平衡位置附近摆动的时间应尽可能短;在用仪表测量时,指针应能均匀、平稳地指向平衡位置,以便迅速读数。 5.仪表本身消耗功率小 在测量过程中,仪表本身必然会消耗一定的功率,但应要求仪表本身消耗的功率尽量小。 6.足够的绝缘强度 仪表有足够的绝缘强度,可以保证使用者和仪表的安全。 7.足够的过载能力 在实际使用中,由于某些原因(如被测量的突然变化、仪表使用者操作错误等)使仪表过载的现象时有发生,因此要求仪表具有足够的抗过载能力,以延长仪表的使用寿命。 8.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,它们的差值称为“变差”。一般要求仪表的“变差”不应超过其基本误差的绝对值。 电工指示仪表灵敏度: 在电工指示仪表中,仪表可动部分偏转角的变化量Δα与被测量的变化量Δx的比值称为仪表的灵敏度,用S表示,即S=Δα/Δx 。 对于标度尺刻度均匀的仪表,其灵敏度是一个常数。 灵敏度描述了仪表对被测量的反应能力,即反映了仪表所能测量的最小被测量。因此,灵敏度是电工指示仪表的一个重要指标。 【课堂小结】 1.电工指示仪表的组成。各部分的作用。 2.电工指示仪表测量机构的组成。 【课后作业】 习题册P9-10。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:强调指示仪表和数字仪表的区别。 提示:本次课主要分析电工指示仪表的共有部分和装置,不同之处,将在后续的课程中学习。 提示:强调测量结构是整个指示仪表的核心。 提示:欧姆定律、电路的串并联特点。 提示:测量结构的目的是让指针偏转的合适的位置,引出作用在指针上的三个力矩。 提示:是电磁力矩。与被测量保持一定的函数关系。 提示:强调游丝的作用。 提示:强调克服惯性的作用,使指针迅速停止摆动。 提示:如何消除误差。 提示:解释“经济合理”的含义。 提示:解释“合适”的含义。 提示:将均匀的刻度尺和不均匀的刻度尺进行对比。 提示:阻尼装置的目的。 提示:如果消耗功率大,会出现什么情况? 提示:展示仪表中绝缘强度的符号和含义。 提示:不同结构的指示仪表,过载能力不同。 提示:什么是变差? 提示:仪表为什么需要轻拿轻放。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问。 观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。有问题可以课后咨询。
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章节序号 6 章节名称 §1-6 电工数字仪表的组成和技术要求
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握电工数字仪表和数字仪表的组成。 2.熟悉电工数字仪表和数字仪表的主要装置。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.电工数字仪表的组成。 难 点:1.数字仪表中,A/D转换器的作用。 解决办法: A/D转换器结合电子技术的知识,分析其作用。
授课教具 常用的和数字仪表、视频、图片、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、实物展示法、举例法。
教学反思 和建议 电工仪表的组成,可以采用拆卸仪表的外壳,结合实物,对照讲解。但在操作演示时,需要注意不能损坏仪表。在学生较多的教室,可以利用教学展台,在屏幕上展示。
审批意见 签字: 年 月 日
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教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.电工指示仪表的组成。各部分的作用。 2.电工指示仪表测量机构的组成。 【教学引入】 测量机构是电工指示仪表的核心,而数字式电压基本表就是以数字式万用表为代表的众多数字仪表的核心。同样道理,只要在数字式电压基本表的基础上增加不同的测量线路,就能组成各种不同用途的数字仪表。 【讲授新课】 一、电工数字仪表 为了实现被测电量到仪表数字显示的转换,电工数字仪表都是由测量线路、A/D转换器和数字显示电路三大部分组成的。 1.测量线路 测量线路的任务是将被测模拟量转换为便于进行模—数转换的另一种模拟量(即中间量),由于现在实际使用的A/D转换器所用的中间量都是直流电压,所以现在的测量线路总是把被测模拟量转换为直流电压。 2.A/D转换器 A/D转换器的任务是把中间模拟量转换为数字量。 在电工数字仪表中,A/D转换器就是把连续变化的直流电压转换为高电平或低电平的间断脉冲所组成的二进制数码。如果被测量本身就已经是一种数字量,例如频率(交流电压每秒变化的次数),就无须经过A/D转换这个环节了。 A/D转换器种类繁多,型号各异,而CC7106型是目前应用较广的一种3 1/2位A/D转换器,许多数字式电压表都采用这种芯片来完成模/数转换。 3.数字显示器 数字显示器的任务是把转化后的数字量用数码形式显示出来。 电工数字仪表所用的显示器一般采用发光二极管(LED)显示器和液晶(LCD)显示器。 数字仪表以数字形式显示,没有机械转动部分,因此可以避免摩擦、读数等引起的误差。而且对于生产过程采用计算机控制的系统,采用数字仪表便于与计算机配合。 二、电工数字仪表的技术要求 电压和频率是数字测量中的两个基本量,其他电工量往往都转换成电压或频率进行测量,所以电工数字仪表的技术性能实际上反映数字测量的水平。 1.显示位数 电工数字仪表的显示位数通常用一个整数和一个分数表示,其中整数部分表示能显示0~9全部数字的位数有几位,分数部分用于表示最高位的显示性能,分子表示最高位数字可能显示的最大数值,分母表示满程时应该显示的数值。 现在电工数字仪表显示位数最少为 4 位,最多可达10位。 2.灵敏度 电工数字仪表可以通过电子放大器对被测电压进行放大,所以电工数字仪表的灵敏度也能够做得比较高。电工数字仪表没有刻度盘,所以它的灵敏度不用 S 表示,而用分辨力或分辨率表示。分辨力是指最低量程时末位1个字所对应的电压,分辨率是指能测出的电压最小变化量与最大数字之比的百分数。 3.量程范围 量程范围指电压表测量电压时,从0到满度的显示值。如果有量程转换开关,则开关置不同挡位时,会有不同的量程范围,其中最小的量程范围具有最大的分辨力。 4.准确度 电工数字仪表的测量结果用数字显示,所以不存在视觉误差,而且仪表内部没有可动部件,所以不存在机械摩檫、变形等问题,它的准确度主要取决于A/D转换器和其他电子元器件的质量。控制电子元器件的质量比控制机械元件容易,所以数字仪表是比较容易制成高准确度仪表的。 5.输入阻抗 电压表要求有较高的输入阻抗。 6.频率范围 数字仪表可以利用电子整流电路扩大频率宽度。但常用的数字仪表多用于直流和低频。 7.测量速度 测量速度指单位时间内,以规定的准确度完成的最大测量次数。它取决于A/D转换的变换速率和前置放大的响应时间。 【课堂小结】 1.电工数字仪表的核心。 2.电工数字仪表的组成。各部分的作用。 【课后作业】 习题册P11-12。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:强调指示仪表和数字仪表的区别。 提示:强调数字式电压基本表是数字式仪表的核心。 提示:测量线路转换出来的中间量只要能与被测电量x保持一定的函数关系。 提示:模拟量是连续的量,其数值连续可变,且随时间连续变化。 提示:数字量则是不连续的量,只能一个单位一个单位地增加或减少,而且在时间上也不连续。 提示:显示的位数和数字式仪表精度的关系。 提示:和指针式仪表灵敏度的区别。 提示:和指针式仪表量程范围的区别。 提示:和指针式仪表准确度的区别。 提示:数字式仪表特有的。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问。 观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。有问题可以课后咨询。教 案 首 页
章节序号 48 章节名称 §7-1 直流稳压电源
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解直流稳压电源的结构组成和工作原理。 2.熟练掌握直流稳压电源的使用方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.直流稳压电源的结构组成和工作原理。 2.掌握直流稳压电源的使用方法。 难 点:直流稳压电源的使用方法。 解决办法:结合电子技术中的变压电路、整流电路、滤波电路稳压电路的分析,引入直流电源的作用和原理。结合示范操作,分解其使用方法。
授课教具 直流稳压电源、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 直流稳压电源,能为负载提供稳定的直流电源,是电子实验中不可缺少的电子仪器。必须熟练掌握其使用方法和调试方法,方能为后续的电子仪器的正常使用,打下坚实的基础。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.整流电路的作用和形式。 2.桥式整流电路的工作原理。 3.滤波电路的作用。 【教学引入】 电子仪器是指利用电子技术原理,由电子元器件构成的仪表、仪器及装置的总称。它种类繁多,用途和性能各异,我们将重点介绍电工常用的电子仪器。 【讲授新课】 直流稳压电源是为负载提供稳定直流电源的电子装置。直流稳压电源的供电电源大都是交流电源,当交流供电电源的电压或负载电阻变化时,稳压电源的直流输出电压会一直保持稳定。 根据仪器中调整管的工作状态,常把直流稳压电源分为线性直流稳压电源和开关直流稳压电源。其中,线性直流稳压电源是指调整管工作在线性状态下的直流稳压电源。 一、直流稳压电源的组成和工作原理 直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成恒定的直流电的装置,它一般由变压、整流、滤波、稳压四个主要环节组成,如图所示。 1.直流稳压电源的组成 (1)电源变压器 (2)整流电路 (3)滤波电路 (4)稳压电路 2.直流稳压电源的工作原理 常用的直流稳压电源电路如图所示。 交流电源经过电源变压器降压、桥式整流电路整流、电容滤波电路滤波后成为恒定的直流电。除以上电路外的部分是起电压调节、稳定作用的稳压电路。稳压电路通过对输出电压实时采样,并对采样电压进行负反馈,来调节输出管的动态电阻和压降,从而使输出电压保持稳定。 该类直流稳压电源的优点是稳定性高,纹波小,可靠性高,易做成多路、输出连续可调的成品,缺点是体积大,较笨重,效率相对较低。 二、直流稳压电源的使用 UTP3305型直流稳压电源是一款双路可调输出、一路固定输出的三路线性直流稳压电源,具有跟踪、恒压、恒流、串并联输出,温控散热,过压过流保护等功能。 1.直流稳压电源的结构 2.直流稳压电源的使用 (1)准备工作 使用UTP3305型直流稳压电源,开机前应将电流旋钮顺时针旋转至最大。按下电源开关按键,LCD显示屏和CV指示灯点亮。逆时针旋转电压旋钮至最小,确保输出电压为0,然后再顺时针旋转至最大,确保输出电压为最大值。按下“OUTPUT”按键,逆时针旋转电流旋钮至最小,再顺时针旋转至最大,确保电流值能从0增大到额定值,然后方能连接负载。 (2)恒压操作 按下电源开关按键,LCD显示屏和CV指示灯点亮,调节电压旋钮以输出电压(输出端开路)。调节电流旋钮至最大可输出电流(电流限制),作为确定的负载条件。 (3)恒流操作 逆时针旋转电流旋钮到最小,确保输出电流为0,然后按下电源开关按键,LCD显示屏和CV指示灯点亮。调节电压旋钮(无负载连接)至最大输出电压(电压限制),作为确定的负载条件。 (4)独立/跟踪工作模式 独立/跟踪(串联或并联)工作模式是通过独立/跟踪的两个按键开关来实现的。 具体实现的功能如下: 1)当两个按键都处于OFF状态时,是独立模式,CH1、CH2两路电源彼此完全独立。 2)当上面的按键处于ON状态,下面的按键处于OFF状态时,是串联跟踪模式。最大电压的设置由CH1(主)路电源控制(CH2路电源的输出电压跟踪CH1路电源的输出电压)。同时,在这个模式中,CH2路电源的正极与CH1路电源的负极连接在一起,可以提供从0到额定值两倍的电压,提供从0到额定值的电流。 3)当两个按键都处于ON状态时,是并联跟踪模式。CH1(主)和CH2(从)两路电源的输出是并联的(正极对正极,负极对负极),电流和电压的设置都由CH1路电源控制,可以提供从0到额定值两倍的电流,提供从0到额定值的电压。 在并联和串联跟踪模式中,电压和电流都是由CH1输出控制的。应将CH2路的电压和电流旋钮顺时针调节到最大值的位置。 3.直流稳压电源的维护 【课堂小结】 1.直流稳压电源的分类。 2.直流稳压电源的组成。 3.直流稳压电源的工作原理。 4.直流稳压电源的使用前准备工作。 5.直流稳压电源的使用。 【课后作业】 习题册P56-58 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:可通过复习电子技术基础中的变压电路、整流电路、滤波电路和稳压电路,加深对直流稳压电源的认知。 提示:通过实物,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 49 章节名称 实训14 直流稳压电源的使用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉直流稳压电源的结构和作用。 2.熟练使用直流稳压电源。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.直流稳压电源的结构和作用。 2.使用直流稳压电源。 难 点:直流稳压电源的使用方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范直流稳压电源的使用方法和步骤,通过实际接线操作,解决以上问题。
授课教具 直流稳压电源、实验实训器材、多媒体教学设备
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流稳压电源的分类和组成。 2.简述直流稳压电源的工作原理。 3.直流稳压电源的使用前准备工作。 【教学引入】 直流稳压电源在哪些场合下需要使用? 【讲授新课】 1.外观检查 检查直流稳压电源的外壳、LCD显示屏、端钮等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件等。 2.使用直流稳压电源 按照直流稳压电源的使用方法进行操作。 3.测量电路参数 实训电路如图7-1-6所示。使用直流稳压电源给该电路供电,用数字式万用表测量该电路的参数,并填入表7-1-2中。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 5.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 6.实训测评 根据表7-1-3中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.直流稳压电源的使用前准备工作。 2.直流稳压电源的使用。 3.电路测量的参数分析。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,直流稳压电源的结构组成、工作原理和使用方法。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 可以请学生举例说明。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 50 章节名称 §7-2 函数信号发生器
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解函数信号发生器及其结构组成。 2.熟练掌握函数信号发生器的使用方法。 3.掌握函数信号发生器的故障处理方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.函数信号发生器的结构组成。 2.函数信号发生器的使用方法。 难 点:函数信号发生器的使用方法。 解决办法:结合函数信号发生器实物,分析其结构组成,讲解其使用方法,通过示范演示,解决以上重难点。
授课教具 函数信号发生器、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 函数信号发生器,为负载提供稳定的信号源,是电子实验中不可缺少的仪器。必须熟练掌握其使用方法和调试方法,方能为后续的实训操作和使用,打下坚实的基础。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流稳压电源的组成。 2.直流稳压电源的使用前准备工作。 3.直流稳压电源的使用。 【教学引入】 函数信号发生器实际上是一种多波形信号源,一般能产生正弦波、方波、三角波,有的还可以产生锯齿波、矩形波、正负脉冲、半正弦波等波形,因其输出波形都能用数学函数来描述而得名。 函数信号发生器主要供电气设备或电子线路的调试及维修使用。 【讲授新课】 一、函数信号发生器 1.函数信号发生器的组成和原理 (1)电路组成 函数信号发生器的电路构成有多种形式,一般由以下电路组成。 基本波形发生电路:基本波形可以由 RC 振荡器、文氏电桥振荡器或压控振荡器等电路产生。 波形转换电路:基本波形通过矩形波整形电路、正弦波整形电路、三角波整形电路可以转换为方波、正弦波、三角波。 放大电路:将波形转换电路输出的波形信号放大。 可调衰减器电路:对仪器输出信号进行20dB、40dB或60dB衰减处理,输出各种幅度的函数信号。 (2)工作原理 常用的函数信号发生器大多由晶体管构成,一般采用恒流充放电的原理来产生三角波,同时产生方波。另外,将三角波通过波形变换电路,就产生了正弦波。然后正弦波、三角波(锯齿波)、方波(脉冲)经函数开关转换并由功率放大器放大后经衰减器输出。 2.函数信号发生器的结构 3.LCD显示屏 二、函数信号发生器的使用 1.准备工作 使用UTG962型函数信号发生器前应检查附件是否齐全,包括电源适配器一个、BNC电缆一根、BNC转鳄鱼夹传输线一根。 2.基本波形的输出 (1)输出频率的设置 输出波形的默认配置:频率为1kHz,幅度为100mVpp的正弦波。 (2)输出幅度的设置 输出波形的默认配置:幅度为100mVpp的正弦波。 (3)DC偏移电压的设置 输出波形的默认配置:DC偏移电压为0V的正弦波。 (4)相位的设置 输出波形的默认配置:相位为 0°。 (5)脉冲波占空比的设置 输出脉冲波的默认配置:频率1kHz,占空比为50%。 (6)斜波对称度的设置 输出斜波的默认配置:频率1 kHz。 (7)直流电压的设置 输出直流电压的默认配置:0 V。 3.辅助功能的设置 辅助功能(Utility)可对通道频率计、系统等进行设置和查看。 三、函数信号发生器的维护 仪器在使用过程中可能会出现故障,可按照步骤进行处理,如不能处理,可以与仪器生产厂家联系,并提供机器的设备信息。 1.屏幕无显示(黑屏) (1)检查是否有电。 (2)检查电源是否接好。 (3)检查后面板的电源开关是否接好和置于“I”位置。 (4)检查前面板的电源开关是否打开。 (5)重新启动仪器。 2.无波形输出(设置正确但没有波形输出) (1)检查 BNC 电缆与通道输出端是否正确连接。 (2)检查按键“CH1”或“CH2”是否按下。 【课堂小结】 1.函数信号发生器是一种多波形信号源,一般能产生正弦波、方波、三角波,有的还可以产生锯齿波、矩形波、正负脉冲、半正弦波等波形。 2.函数信号发生器的电路组成:基本波形发生电路、波形转换电路、放大电路和可调衰减器电路。 3.函数信号发生器,三角波和方波的产生是难以分开的,方波变换电路通常是三角波发生器的组成部分。正弦波是三角波通过正弦波形成电路变换而来的,所需波形经过选取、放大后经衰减器输出。 4.函数信号发生器,输出频率、输出幅度、相位、占空比等设置方法。 【课后作业】 习题册P58-60 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:展示实物。 提示:通过实物,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 51 章节名称 §7-3 模拟示波器
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解模拟示波器的组成和原理。 2.熟悉模拟双踪示波器的探头和校准信号发生器的使用。 3.熟练掌握模拟双踪示波器的使用方法。 4.掌握模拟双踪示波器的维护方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.模拟示波器的基本原理。 2.模拟双踪示波器的探头和校准信号发生器的使用。 难 点:模拟双踪示波器的探头和校准信号发生器的使用。 解决办法:结合模拟双踪示波器实物,分析其结构组成,着重分析其特有的部分,通过实物展示和示范演示,解决以上重难点。
授课教具 模拟双踪示波器、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 示波器在电工电子测量中占有重要的位置。虽然模拟示波器的日渐萎缩,数字示波器应用较为广泛,但使用的方法和测量的方法类似。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.函数信号发生器课产生哪些波形信号。 2.函数信号发生器的电路组成。 3.函数信号发生器,三角波、方波、正弦波是何种关系。 【教学引入】 示波器是一种用来测量电信号或脉冲信号的仪器,它能把肉眼无法看见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程,是一种用途十分广泛的电子测量仪器。 利用示波器能观察各种不同信号幅度的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电路参数,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等。 常用的示波器可分为模拟示波器和数字示波器两大类。 【讲授新课】 模拟示波器是一种能够直接显示电压(或电流)变化波形的电子仪器。通过模拟示波器不仅可以直观地观察被测电信号随时间变化的全过程,还可以通过它显示的波形测量电压(或电流)的有关参数。 双踪示波器,即能在同一屏幕上同时显示两个被测波形的示波器。双踪示波器通常是用电子开关控制两个被测信号,不断交替地送入普通示波管中进行轮流显示。 一、示波器的组成和原理 1.普通示波器的组成和原理 普通示波器的基本工作框图如图所示,主要由示波管、Y轴偏转系统、X轴偏转系统、扫描及整步系统和电源五部分组成。 模拟示波器的工作方式是模拟电路的电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上,屏幕的内表面涂有荧光物质,这样电子束打中的点就会发出光来。在被测信号的连续作用下,电子束就像一支笔的笔尖,可以在屏幕上描绘出被测信号瞬时值的变化曲线。 2.双踪示波器的特有部分 双踪示波器除了具有普通示波器的组成部分外,还具有自己特有的组成部分。 (1)探头 探头是连接示波器外部的一个输入电路部件。探头的作用是提高垂直通道的输入电阻、减小输入电容,从而减小杂散信号对被测信号的影响。此外,探头还具有分压作用,被测信号通过探头可以产生10∶1的衰减,达到扩大量程的目的。 (2)校准信号发生器 校准信号发生器的作用是产生频率为1kHz、幅度为0.5VP-P的标准方波电压。校准信号发生器的电路主要由一个射极耦合多谐振荡器构成,其输出经限幅、放大,然后由射极跟随器的射极分压后产生标准方波。 3.双踪示波器的原理 双踪示波器的垂直系统和普通示波器相比,主要的区别是设有两个Y轴通道及增加了电子开关和门电路。被测的两个信号由Y轴的两个通道CH1和CH2分别输入,经各自的探头、衰减器、前置放大器放大后送入各自的门电路(CH1门电路和CH2门电路),门电路受电子开关的控制轮流打开,使两个被测信号轮流送入延迟电路和Y轴后置放大器,最后送到示波管的Y轴偏转板上,实现电子束在垂直方向上的偏转。 电子开关(Y工作方式)有“交替”、“断续”、“CH1”、“CH2”和“CH1+CH2”五种工作状态。 (1)当处于“交替”状态时,电子开关产生一个方波信号,当方波在“1”电平时,门电路只让CH1通道的信号通过;当方波在“0”电平时,门电路只让CH2通道的信号通过。由于电子开关的转换速度受扫描信号的控制,被测信号的频率越高,扫描频率也越高,电子开关的转换速度也越快,在屏幕上就会同时出现两个不同的被测信号,实现双踪显示的目的。 (2)当处于“断续”状态时,电子开关不受扫描信号的控制,产生固定频率为250kHz的方波信号。电子开关以250kHz的频率进行自动转换,轮流接通两个通道。这样在一个扫描周期内,两个输入信号就反复断续显示多次。只要断续次数足够多,两个波形看起来就是连续的。 (3)当处于“CH1”状态时,方波在“1”电平,CH1通道开启,屏幕上只能显示CH1通道的波形。 (4)当处于“CH2”状态时,方波在“0”电平,CH2通道开启,屏幕上只能显示CH2通道的波形。 (5)当处于“CH1+CH2”状态时,电子开关不工作。这时两路信号同时通过门电路和放大器,屏幕上显示的是两路信号叠加后形成的波形。 其中“交替”和“断续”两种状态都属于“双踪”显示的范围。 二、模拟双踪示波器的使用方法 1.双踪示波器的面板 (1)电源部分 辉度旋钮——控制光点和扫描线亮度。 聚焦旋钮——调整扫描线的清晰度。 光迹旋转旋钮——调整水平扫描线,使之与水平刻度线平行。 (2)垂直系统部分 CH1(X)——Y1的垂直输入端。在X-Y工作方式时作为X轴输入端。 CH2(Y)——Y2的垂直输入端。在X-Y工作方式时作为Y轴输入端。 耦合选择开关(AC-GND-DC)——AC:交流耦合;GND:放大器的输入端接地;DC:直流耦合。 V/Div——衰减器旋钮。 微调——偏转因数微调。 CH1位移和CH2位移——调节扫描线或光点的垂直位置。 Y方式——由五个按键开关组成,用于选择垂直系统的工作方式。 (3)水平系统部分 T/Div——扫描时间因数选择旋钮。 微调——扫描微调。 水平位移——调节扫描线或光点的水平位置。 (4)触发部分 触发方式开关——由三个按键开关组成,用于选择触发信号。 电平——调节触发电平的大小。 自动电平方式——由三个按键开关组成,用于选择所需的扫描方式。 (5)0.5V P-P 输出频率为1kHz的校准电压信号(0.5VP-P的方波电压),供校准仪器用。 2.双踪示波器的使用方法 (1)测量前的准备工作 1)设置开关及旋钮位置。 2)打开电源。调节辉度和聚焦旋钮,使扫描基线清晰度较好。 3)一般情况下,应将垂直微调和扫描微调旋钮处于“校准”位置,以便读取V/Div和T/Div的数值。 4)调节CH1垂直移位。 5)校准探头。 (2)测量信号的方法和步骤 1)将被测信号输入示波器通道输入端。 2)按照被测信号参数测量方法的不同,选择各旋钮的位置,使信号正常显示在荧光屏上,记录测量的读数或波形。 3)根据记录的读数进行分析、运算和处理,得到测量结果。 三、模拟双踪示波器的维护 1.双踪示波器的使用注意事项 (1)仪器通电前检查供电电源是否符合要求。 (2)为了保护荧光屏不被灼伤,使用双踪示波器时,光点亮度不能太强,而且也不能长时间停留在荧光屏的同一位置。 (3)双踪示波器上所有开关与旋钮都有一定强度与调节角度。使用前,应掌握所使用的双踪示波器面板上各旋钮的作用。 2.双踪示波器的存放条件 (1)双踪示波器在日常使用时,应保持干燥和清洁。 (2)在搬运双踪示波器的过程中,应轻拿轻放,避免剧烈振动,以免损坏示波器。 【课堂小结】 1.示波器是一种用来测量电信号或脉冲信号的仪器,它能把肉眼无法看见的电信号变换成看得见的图像。 2.双踪示波器,能在同一屏幕上同时显示两个被测波形的示波器。双踪示波器通常是用电子开关控制两个被测信号,不断交替地送入普通示波管中进行轮流显示。只要轮换的速度足够快,示波管的余辉效应和人眼的视觉残留作用就能使屏幕上同时显示出两个波形的图像。 3.双踪示波器中耦合选择开关作用:AC-交流耦合;GND-放大器的输入端接地;DC-直流耦合。 4.双踪示波器中Y工作方式——由五个按键开关组成,用于选择垂直系统的工作方式。 5.将被测信号输入示波器通道输入端,注意输入电压不能超过400V(DC+AC P-P)。 6.面板上标定的垂直偏转因数“V/Div”中的“V”是指峰—峰值。 7.校准信号发生器的作用是产生频率为1kHz、幅度为0.5VP-P的标准方波电压。 8.Y工作方式有“交替”、“断续”、“CH1”、“CH2”和“CH1+CH2”五种工作状态。其中“交替”和“断续”两种状态都属于“双踪”显示的范围。 【课后作业】 习题册P60-63 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物展示。 提示:实物展示。 提示:实物展示。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 52 章节名称 §7-4 数字示波器
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解数字示波器的组成和工作原理。 2.熟练掌握数字示波器的使用和维护方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.数字示波器的组成和工作原理。 2.掌握数字示波器的使用和维护方法。 难 点:数字示波器的使用和维护方法。 解决办法:数字示波器,主要讲解结构组成和使用方法,在熟练使用双踪示波器的基础上,数字示波器较容易掌握。但是,一些数字示波器特有的按键和使用方法,必须做好演示,和学生讲透讲清。
授课教具 数字示波器、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 数字示波器使用的越来越多了,作为电气工程人员,是必须掌握的基本技能。数字示波器的使用,首先要讲清面板的结构和各按键的作用,其次通过演示的方法,带领学生操作,以达到学习的的目标。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.双踪示波器中耦合选择开关作用。 2.双踪示波器中Y工作方式有哪几种? 3.双踪示波器中如何校准探头? 【教学引入】 数字示波器是运用数据采集、A/D转换、软件编程等技术制造的高性能智能示波器。 数字示波器通过模拟转换器把被测信号转换为数字信号,捕获波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是累计的样值能够描绘出波形为止,随后数字示波器重构波形。 数字示波器与模拟示波器的不同之处在于,信号进入数字示波器后立刻通过高速A/D转换器对模拟信号前端采样,存储其数字化信号,并利用数字信号处理技术对存储的数据进行实时快速处理,得到信号的波形及参数,最终由LCD显示屏显示。 【讲授新课】 一、数字示波器的组成和工作原理 1.数字示波器的组成 UTD2102e型数字示波器有简单而功能明晰的前面板,以进行基本的操作。面板上包括旋钮和功能按键,旋钮的功能与其他数字示波器类似。显示屏右侧的一列按键为控制菜单软键(自上而下定义为F1~F5),通过它们可以设置当前菜单的不同选项。其他按键为功能键,通过它们可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。 LCD显示屏上的显示项目与前面板的旋钮和功能按键一一对应。通过旋钮和功能按键可以分别调出需要显示的项目。 2.数字示波器的工作原理 数字示波器的工作过程一般分为存储和显示两个阶段。在存储阶段,首先对被测模拟信号进行采样和量化,经A/D转换器转换成数字信号后,依次存入RAM中。当采样频率足够高时,就可以实现信号的不失真存储。在显示阶段,微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理,并显示在LCD显示屏上。 我们在LCD显示屏上看到的波形,是由采集到的数据重建后的波形,而不是输入连接端上所加信号的直接波形。 二、数字示波器的使用 1.基本使用 (1)功能检查 1)接通电源。 2)开机检查。 3)接入信号。数字示波器为双通道输入,另有一个外触发输入通道。 (2)探头补偿校正 在首次将探头与任一输入通道连接时,需要进行探头补偿校正,使探头与输入通道相配。未经补偿校正的探头会导致测量误差或错误。 (3)波形显示的设置 数字示波器具有自动设置波形显示的功能,根据输入的信号可自动调整至最合适的波形。应用自动设置的要求是被测信号的频率大于或等于50Hz,占空比大于1%。 (4)垂直系统的初步设置 在垂直控制区有一系列的按键和旋钮。 (5)水平系统的初步设置 在水平控制区有一系列的按键和旋钮。 (6)触发系统的初步设置 在触发控制区有一个旋钮、三个按键以及LCD屏上显示的触发菜单。 2.垂直系统的进一步设置 数字示波器提供两个模拟输入通道,每个通道有独立的垂直菜单,每个项目都按不同的通道分别设置。 (1)垂直通道耦合设置 以信号通过CH1通道为例,被测信号是一含有直流分量的正弦信号。 按“F1”键选择交流,设置为交流耦合方式,被测信号中的直流分量被阻隔。 按“F1”键选择直流,设置为直流耦合方式,被测信号的直流分量和交流分量都可以通过。 按“F1”键选择接地,设置为接地耦合方式,被测信号的直流分量和交流分量都被阻隔。 (2)垂直通道带宽限制 以一个40MHz左右的正弦信号通过CH1通道为例,按“CH1”键打开CH1通道,然后按“F2”键,关闭带宽限制,此时通道带宽为全带宽,被测信号含有的高频分量都可以通过。 按“F2”键,打开带宽限制,此时被测信号中高于20MHz的噪声和高频分量被大幅度衰减。 (3)设置探头倍率 为了配合探头衰减倍率,需要在通道操作菜单中进行相应的设置。若探头上的旋钮置于“10×”,则通道菜单中探头衰减系数相应设置为“10×”,以此类推,以确保读数正确。 (4)调节垂直偏转系数 垂直偏转系数的伏/格挡位调节分为粗调和细调两种模式。在粗调时,伏/格范围是1mV/Div~20 V/Div,以1-2-5方式步进。在细调时,在当前垂直挡位范围内以更小的步进改变偏转系数,从而实现垂直偏转系数在所有垂直挡位内无间断地连续可调。 (5)反相 波形反相即显示信号的相位翻转170°。 3.水平系统的进一步设置 (1)水平扫描 X-T方式。 X-Y方式。 慢扫描模式。 SEV/DIV——水平刻度(时基)单位。 (2)视窗的扩展 视窗扩展用来放大一段波形,以便查看图像细节。视窗扩展的设定不能慢于主时基的设定。 4.触发系统的进一步设置 触发决定了数字示波器何时开始采集数据和显示波形。一旦触发被正确设定,它可以将不稳定的显示转换成有意义的波形。 (1)触发系统 1)触发源:触发可从多种信号源得到,有输入通道(CH1、CH2)、外部触发(EXT)和市电。 2)触发方式:决定数字示波器在无触发事件情况下的行为方式。有自动触发、正常触发和单次触发三种触发方式。 3)触发耦合:决定信号的何种分量被传送到触发电路。耦合类型包括直流、交流、低频抑制和高频抑制。 4)预触发/延迟触发:触发事件之前/之后采集的数据。 (2)触发控制 触发控制的方式分为边沿触发、脉宽触发和交替触发。 数字示波器的应用示例: 1.测量简单的信号 观测电路中一未知信号,迅速显示并测量信号的电压峰—峰值和频率。 2.观察正弦波信号通过电路产生的延时 三、数字示波器的维护 1.系统提示信息说明 (1)调节已到极限:提示在当前状态下,多用途旋钮的调节已到达终端,不能再继续调整。当垂直偏转系数旋钮、时基开关、X移位、垂直移位和触发电平调节到极限时,会显示该提示。 (2)Saving:当波形正在存储时,屏幕显示该提示,并在其下方有进度条出现。 (3)Loading:当波形正在调出时,屏幕显示该提示,并在其下方有进度条出现。 2.简单故障排除 (1)无波形 (2)电压测试错误 (3)不触发 (4)刷新慢 (5)波形显示呈阶梯状 【课堂小结】 1.数字示波器通过模拟转换器把被测信号转换为数字信号,捕获波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是累计的样值能够描绘出波形为止,随后数字示波器重构波形。 2.数字示波器与模拟示波器的不同之处在于,信号进入数字示波器后立刻通过高速A/D转换器对模拟信号前端采样,存储其数字化信号,并利用数字信号处理技术对存储的数据进行实时快速处理,得到信号的波形及参数,最终由LCD显示屏显示。 3.数字示波器的工作过程一般分为存储和显示两个阶段。在存储阶段,首先对被测模拟信号进行采样和量化,经A/D转换器转换成数字信号后,依次存入RAM中。当采样频率足够高时,就可以实现信号的不失真存储。在显示阶段,微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理,并显示在LCD显示屏上。 4.探头补偿校正。在首次将探头与任一输入通道连接时,需要进行探头补偿校正,使探头与输入通道相配。未经补偿校正的探头会导致测量误差或错误。 5.数字示波器具有自动设置波形显示的功能,根据输入的信号可自动调整至最合适的波形。应用自动设置的要求是被测信号的频率大于或等于50Hz,占空比大于1%。 6.垂直系统的初步设置。 7.水平系统的初步设置。 8.触发系统的初步设置。 【课后作业】 习题册P63-65 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:展示实物。 提示:通过实物,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 53 章节名称 实训15 函数信号发生器与示波器的使用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握函数信号发生器的使用方法,熟悉各旋钮、按键的作用。 2.掌握模拟示波器的使用方法,熟悉各旋钮、按键的作用。 3.掌握数字示波器的使用方法,熟悉各旋钮、按键的作用。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.函数信号发生器的使用方法。 2.模拟示波器的使用方法。 3.数字示波器的使用方法。 难 点:1.函数信号发生器的使用方法。 2.数字示波器的使用方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范以上仪器的使用方法和步骤,通过实际接线操作,解决以上问题。
授课教具 函数信号发生器、双踪示波器、数字示波器、实训器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先讲清实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.数字示波器的水平扫描有哪些方式? 2.数字示波器的垂直通道耦合有哪些设置? 3.数字示波器的触发系统的触发源有哪些? 【教学引入】 将函数信号发生器、双踪示波器、数字示波器和实训器材组合,按照实训的内容和要求,进行操作。 【讲授新课】 1.外观检查 主要检查函数信号发生器、模拟示波器和数字示波器的外壳、显示屏、端钮等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件等。 2.熟悉各仪器面板上旋钮和按键的作用 3.开启示波器电源开关 预热一段时间后,调节示波器有关旋钮,使显示屏中央出现一条适当亮度的清晰水平线。 4.使用函数信号发生器、模拟示波器和数字示波器 (1)将信号发生器的接地端与示波器的接地端相连,将信号发生器的输出电压端接在示波器的 CH1输入端。接通信号发生器的电源开关,按照函数信号发生器基本波形输出的调试方法和步骤,将信号发生器的频率调至1kHz,输出电压逐渐加大到适当幅度,使示波器的显示屏上显示出被测波形。按照示波器的应用示例方法,使示波器显示屏上出现稳定的正弦波形。 (2)保持示波器设置不变,将信号发生器频率分别调到1kHz、500Hz和50Hz,观察、绘制频率的波形,记录在表7-4-2中,并分析这三种频率波形的区别。 5.按照现场管理规范清理场地,归置物品 6.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 7.实训测评 根据表7-4-3中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.函数信号发生器的使用方法。 2.双踪示波器的使用方法。 3.数字示波器的使用方法。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,函数信号发生器、双踪示波器、数字示波器的使用方法。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。教 案 首 页
章节序号 7 章节名称 §2-1 磁电系测量机构
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握磁电系测量机构的结构和工作原理。 2.理解磁电系仪表的优缺点。 3.熟悉直流检流计的结构和使用注意事项。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.磁电系测量机构的结构。 2.磁电系测量机构的工作原理。 3.磁电系测量机构的特点。 难 点:磁电系测量机构的工作原理。 解决办法:磁电系测量机构的结构应利用教具或多媒体课件展示。在结构清晰的条件下,利用电工基础电磁的知识点分析其工作原理。突出磁电系测量机构只能用于直流的测量这一最大特点展开。
授课教具 指针式直流电流表和电压表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 磁电系测量机构是直流电流表和直流电压表的核心,本节课是指针式仪表的基础和核心,故安排2课时分析其工作原理和结构特点,可以结合电工基础中的电磁知识点,讲清讲透,为后续其他测量机构的学习打下基础。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.电工数字仪表的核心。 2.电工数字仪表的组成。 3.电工数字仪表各部分的作用。 【教学引入】 电流与电压的测量是最基本的电工测量。通过测量电流的大小和电压的高低可以判断电气设备是否处于正常的工作状态,并确定故障的位置,因此在生产实际中应用十分广泛。测量电流和电压的基本工具是电流表和电压表,它们可以由不同类型的测量机构组成。 【讲授新课】 任何一种电工指示仪表都是由测量机构和测量线路两部分组成的,其中测量机构是整个指示仪表的核心,只要在磁电系测量机构的基础上配合不同的测量线路,就能组成各种形式、各种量程的直流电流表和直流电压表。 一、磁电系测量机构的结构 磁电系测量机构主要由固定的磁路系统和可动的线圈两部分组成。 磁电系测量机构的固定部分由永久磁铁、极掌以及圆柱形铁芯组成。磁电系测量机构的可动部分由绕在铝框上的线圈、线圈两端的转轴、与转轴相连的指针、平衡锤以及游丝组成。 磁电系测量机构中游丝的作用有两个: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。 二、磁电系测量机构的工作原理 磁电系测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力作用发生偏转的原理而制成的。 当可动线圈中通入直流电流I时,载流线圈在永久磁铁的磁场中受到电磁力的作用,从而形成转动力矩M,使可动线圈发生偏转。由于M∝I,即通过线圈的电流越大,线圈受到的转动力矩越大,仪表指针偏转的角度α也越大;同时,游丝扭得越紧,由于Mf∝α,故反作用力矩也越大。当线圈受到的转动力矩与反作用力矩大小相等,即M=Mf时,线圈就停留在某一平衡位置。此时,指针指示的值即为被测量的大小。 在磁电系测量机构中,根据磁路系统的结构不同,又可分为外磁式、内磁式和内外磁式三种形式, 三、磁电系仪表的特点 1.优点 准确度高、灵敏度高。由于永久磁铁的磁性很强,能在很小的电流作用下产生较大的转矩。所以,由摩擦、温度改变及外磁场影响所造成的误差相对较小,因而准确度很高。另外,当磁场强度很大时,灵敏度必然也较高。 功率消耗小。由于通过测量机构的电流很小,故仪表本身消耗的功率很小,对被测电路的影响很小。 刻度均匀。由于磁电系测量机构指针的偏转角与被测电流的大小成正比,因此仪表标度尺的刻度是均匀的,便于准确读数 2.缺点 过载能力小。由于被测电流要通过游丝与线圈连通,而线圈的导线又很细,因此一旦过载,容易导致游丝弹性减弱,甚至烧毁线圈。所以,磁电系仪表的过载能力很小。 只能测量直流电流。由于永久磁铁的极性是固定不变的,所以只有在线圈中通入直流电流,仪表的可动部分才能产生稳定的偏转。如果在线圈中通入交流电流,则产生的转动力矩也是交变的,可动部分由于惯性作用而来不及偏转,仪表指针只能在零位附近抖动或不动。所以,磁电系仪表只能直接测量直流电流。 四、直流检流计 直流检流计是一种专门测量微小电流或电压的高灵敏度仪表,主要在以直流电工作的电测仪器(如电位差计、电桥等)中作指零仪使用。 1.直流检流计的结构 直流检流计是磁电系仪表,它是根据载流线圈在磁场中受到力矩作用而偏转的原理制成的,为了提高检流计的灵敏度,通常在磁电系测量机构的基础上采取以下措施: (1)采用张丝弹片支撑或悬丝支撑代替轴尖轴承支撑 (2)用光标式指示器代替指针式指示器 2.直流检流计的使用注意事项 (1)搬动直流检流计时必须轻拿轻放。 (2)使用时,要将直流检流计按正常工作位置放置。有水准仪者,使用前要先调整为水平,没有水准仪则应放置在水平位置上使用。 (3)搬动或使用完毕后,应锁好止动器。若无止动器,应合上短接可动线圈的开关,或用导线将两接线端子短接。 (4)禁止用万用表或电桥直接测量直流检流计的内阻,以防过大的电流烧毁检流计线圈。 (5)直流检流计应放置在干燥、无尘、无振动的场所中使用或保存。 【课堂小结】 1.直流电流表和电压表的核心采用什么测量机构? 2.磁电系测量机构由哪几部分组成?游丝有何作用? 3.简述磁电系测量机构的工作原理。 4.磁电系仪表有何优缺点? 5.如何提高检流计的灵敏度? 【课后作业】 习题册P13-14。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:利用实物或教具或多媒体课件辅助教学。 提示:固定部分是仪表测量时位置不会发生改变的部分。可动部分是仪表测量时位置发生改变的部分。 提示:磁电系仪表过载能力小,使用时不能过载。 提示:利用原理图纸或课件辅助教学。 提示:结合工作原理的分析,逐条分析其优缺点。 提示:利用原理图纸或课件辅助教学。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 8 章节名称 §2-2 指针式直流电流表和电压表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉指针式直流电流表的组成。 2.熟悉指针式直流电压表的组成。 3.理解电压灵敏度的意义。
教学重、 难点及 解决方法 重 点:1.直流电流表的组成和多量程直流电流表的组成。 2.直流电压表的组成和多量程直流电压表的组成。 难 点:1.分流电阻的计算。 2.分压电阻的计算。 3.电压灵敏度的作用和意义。 解决办法:以直流电流表和直流电压表的实物为例,分析其组成。由此引出分流电阻和分压电阻的概念,利用欧姆定律详细分析分流电阻值和分压电阻值的计算方法。最后以电压表面板上的具体参数,介绍电压灵敏度的概念、作用和意义。
授课教具 指针式直流电流表和电压表,多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、举例法。
教学反思 和建议 在本节教学中,结合理论知识点,大量使用直流电流表和直流电压表的实物,使学生在学习书本知识的同时,得到直观的感性认识,便于更好地理解,对化解教学的难点有极大的帮助。
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教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册。 【复习提问】 1.直流电流表和电压表的核心采用什么测量机构? 2.磁电系测量机构由哪几部分组成?游丝有何作用? 3.简述磁电系测量机构的工作原理。 4.磁电系仪表有何优缺点? 【教学引入】 目前使用的指针式直流电流表和直流电压表,绝大部分都是采用磁电系测量机构配合适当的测量线路组成的。 【讲授新课】 一、直流电流表 1.直流电流表的组成 在磁电系测量机构中,由于可动线圈的导线很细,而且电流要经过游丝,所以允许通过的电流很小,约几微安到几百微安。如果要测量较大的电流,必须接入分流电阻。因此,磁电系电流表实际上是由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。由于磁电系电流表只能测量直流电流,故又称为直流电流表。 表头灵敏度是指它的满刻度电流,一般为几十微安到几百微安。其值越小,说明测量机构的灵敏度越高。 2.分流电阻的计算 设磁电系测量机构的内阻为RC,满刻度电流为IC,被测电流为IX,则分流电阻RA的大小可以按下述步骤进行计算: (1)先计算电流量程扩大倍数n=IX/IC (2)计算分流电阻RA=RC/(n-1) 上式说明,要使电流表量程扩大n倍,所并联的分流电阻应为测量机构内阻的1/(n-1)。可见,对于同一测量机构,只要配上不同的分流电阻,就能制成不同量程的直流电流表。 例题:现有一只内阻为200Ω、满刻度电流为500μA 的磁电系测量机构,由于工作需要,要将其改制成量程为1A的直流电流表,应并联阻值为多大的分流电阻? 分流电阻一般采用电阻率大、电阻温度系数小的锰铜制成。 3.多量程直流电流表 多量程直流电流表一般采用并联不同阻值分流电阻的方法来扩大电流量程。按照分流电阻与测量机构的连接方式不同,分为开路式和闭路式两种形式。 (1)开路式分流电路。当转换开关触点接触不良导致分流电路断开时,被测电流将全部流过测量机构而导致其烧毁。因此,开路式分流电路目前很少应用。 (2)闭路式分流电路。当转换开关触点接触不良而导致被测电路断开时,它能够保证测量机构不被烧毁。所以,闭路式分流电路得到了广泛的应用。 4.直流电流的测量方法 测量直流电流应使用直流电流表,直流电流表分为便携式和安装式两种。 (1)断开电源,切断被测电路,将直流电流表串联接入被测电路中。在测量较大电流时,电流表应串联在被测电路中的低电位端。如果将电流表错接成并联,会造成电路短路并烧毁电流表。 (2)估计被测电流的大小,选择合适的电流量程。如果不能估计被测电流的大小,应先从最大量程开始试测,然后根据指针的偏转幅度,逐步减小至合适量程,即指针指在电流表满刻度的后三分之一段。 (3)接通电源,观察电流表指针的偏转情况,读取测量结果。 (4)测量完毕,要先切断电源,将串联的电流表脱离电路后,再恢复被测电路,最后合上电源开关,使被测电路恢复正常运行。 二、直流电压表 1.直流电压表的组成 根据欧姆定律,一只内阻为RC、满刻度电流为IC的磁电系测量机构,本身就是一只量程为UC=ICRC的直流电压表,只是其电压量程太小而无实际使用价值。如果需要测量更高的电压,就必须扩大其电压量程。根据串联电阻具有分压作用的原理,扩大电压量程的方法就是给测量机构串联一只分压电阻RV。可见,磁电系直流电压表是由磁电系测量机构与分压电阻串联组成的。 设磁电系测量机构的额定电压为UC=ICRC,串联适当的分压电阻后,可使电压量程扩大为U。此时,通过测量机构的电流仍为IC,且IC与被测电压U成正比。所以,可以用仪表指针偏转角的大小来反映被测电压的数值。 2.分压电阻的计算 (1)先计算磁电系测量机构的额定电压UC=ICRC。 (2)计算电压量程扩大倍数m=U/UC。 (3)计算所需串联的分压电阻RV=(m-1)RC。 上式说明,要使电压表量程扩大m倍,需要串联的分压电阻是测量机构内阻的(m-1)倍。 例题:现有一只内阻为500Ω、满刻度电流为100μA的磁电系测量机构,根据实际需要,要将其改制成50V量程的直流电压表,应串联阻值为多大的分压电阻?该电压表的总内阻是多少? 3.多量程直流电压表 多量程直流电压表由磁电系测量机构与不同阻值的分压电阻串联组成。通常采用共用式分压电路。这种电路的优点是高量程分压电阻共用了低量程的分压电阻,达到了节约材料的目的。缺点是一旦低量程分压电阻损坏,则高量程电压挡也将不能使用。 4.直流电压的测量方法 测量直流电压应使用直流电压表,直流电压表分为便携式和安装式两种。 (1)断开电源,将电压表并联在被测电路两端,注意应遵守电压表“+”端接高电位 端,“-”端接低电位端的原则,避免因指针反偏而损坏仪表。如果将电压表错接成串联,则会因其内阻过大,导致被测电路呈开路状态,电压表也无法正常工作。 (2)估计被测电压的大小,选择合适的电压量程。如果不能估计被测电压的大小,应先从最大量程开始试测,然后根据指针偏转幅度,逐步减小至合适量程,即指针指在电压表满刻度的后三分之一段。 (3)接通电源,观察电压表指针的偏转情况,读取测量结果。 (4)测量完毕,要先切断电源,将并联的电压表移除电路,然后合上电源开关,使被测电路恢复正常运行。 【课堂小结】 1.直流电流表由哪几部分的组成? 2.多量程直流电流表采用哪种分流电路?为什么? 3.如何扩大直流电压表的量程? 4.多量程直流电压表采用哪种分压电路?为什么? 【课后作业】 习题册P14-17。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请4位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:根据并联电路具有分流作用的原理。 提示:满刻度电流为几十微安到几百微安,原因是可动线圈和游丝。 提示:如何才能测量不同的大电流?必须并联不同阻值的电阻。 提示:提醒:分流电阻RA比内阻RC小得多。 提示:首先介绍满刻度电流和内阻的概念。 提示:为什么需要多量程的电流表?目的是为了精确测量不同大小的电流值。 提示:根据串联电路具有分压作用的原理。 提示:分压电阻RV比内阻RC大得多。 提示:为什么需要多量程的电压表?目的是为了精确测量不同大小的电压值。 提示:结合电压表的实物进行。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 9 章节名称 §2-3 数字式电压基本表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉数字式电压基本表的组成及各部分的作用。 2.理解CC7106型A/D转换器的作用和组成。 3.了解数码显示器的分类和用途。 4.掌握数字式仪表的特点。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.数字式电压基本表的组成及各部分的作用。 2.数字式仪表的特点。 难 点:CC7106型A/D转换器的作用和组成。 解决办法:采用与前一节的指针式仪表的结构相比较的学习方法,解决教学的重点。针对教学难点,首先解释清楚数字式仪表的基本概念,再对A/D转换器的作用和组成进行分析和讲解。
授课教具 数字式电压表、多媒体教学设备等。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课的教学重点是对数字式仪表的核心——数字电压基本表展开讨论和学习。虽然教材只安排了讲解数字式电压基本表的组成框图,但也遇到了许多新的概念和定义。同时避免深入分析A/D 转换器具体的结构和工作原理,根据学生的实际情况,调整教学内容,以保证教学的顺利开展,便于学生学习和掌握。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流电流表如何扩大量程? 2.直流电压表如何扩大量程? 3.磁电系仪表的特点? 【教学引入】 指针式直流仪表的核心是磁电系测量机构,而数字式仪表的核心是数字式电压基本表,并且测量电路也有较大的变化。尽管两者不同,但它们的作用都是都是相同的,用来测量直流电压或直流电流。 此外,数字式仪表与指针式仪表相比,具有测量精度高、灵敏度高、测量速度快等优点,现在已经逐步取代指针式仪表,使用的范围和场合越来越多。 【讲授新课】 数字式仪表是利用模拟/数字(A/D)转换器,将被测的模拟量自动地转换成数字量,然后再进行测量,并将测量的结果以数字形式显示的电工测量仪表。 一、数字式电压基本表的组成 数字式电压基本表的任务是用模/数转换器把被测量的电压模拟量转换成数字量,并送入计数器中,再通过译码器变换成笔段码最终驱动显示器显示出相应的数值。 主要包括模拟电路和数字电路两大部分,一般数字式电压基本表的结构框图如图2-2-1所示。其各部分的作用见表2-2-1。 二、CC7106型A/D转换器 为了对模拟量进行数字化测量,必须将被测的模拟量转换成数字量,通常把完成这种转换的装置称为模/数转换器,即A/D转换器。A/D转换器是数字式电压基本表的核心。 CC7106型A/D转换器是目前应用较广的一种位A/D转换器,许多数字电压表都采用这种芯片来完成模/数转换。 CC7106型A/D转换器采用双列直插式塑料或陶瓷封装,共40个引脚。 CC7106型A/D转换器的特点。 三、数码显示器 数字式仪表一般采用发光二极管式(LED)显示器和液晶(LCD)显示器。 1.发光二极管式显示器 2.液晶显示器 四、典型的数字式电压基本表 由CC7106型A/D转换器组成的位数字式电压基本表的典型电路如图2-2-6所示。 数字式电压基本表的工作过程分为三步:第一步,输入模拟量的直流电压;第二步,A/D转换器将模拟量直流电压变换成数字量脉冲输出;第三步,计数器检测脉冲数,由译码显示电路以数字形式显示被测电压值。 五、数字式仪表的特点 1.显示清晰直观,读数准确; 2.分辨率高; 3.输入阻抗高; 4.扩展能力强; 5.测量速率快; 6.抗干扰能力强; 7.准确度高; 8.集成度高,功耗小。 【课堂小结】 1.什么是数字式仪表?数字式仪表的核心是什么? 2.数字式仪表的组成及作用。 3.什么是A/D转换器?其特点是什么? 4.常用的数码显示器有哪些? 5.位数字式电压基本表中位是何含义? 6.数字式电压基本表的工作过程。 7.数字式仪表的特点。 【课后作业】 1.上节课作业的点评。 2.习题册P17-18。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:什么是模拟量?什么是数字量? 提示:在结构框图中,对逻辑控制器、时钟脉冲发生器先行讲解,了解其作用。 提示:框图中,大部分电路功能由一块大规模集成电路完成,余下不易集成的元件放在集成电路的外部,由此引出CC7106型A/D转换器。 提示:对照实物CC7106型A/D转换器,首先对新的概念作讲解,重点讲授转换器的引脚功能和作用,以及有哪些外部电路等。 提示:如何识别集成电路引脚的排列顺序? 提示:对照实物七段数码管,重点讲解七段笔画组成一个数字的过程,由此引出数字式仪表常用的两类显示器。 提示:重点讲解位的含义。 在显示的数字中有后三位是能够显示0-9的数字,而位表示前一位只能显示0或1数字。准确理解位数字式仪表的最大显示值为1999。 提示:重点讲解数字式仪表为什么会具有这些特点?这些特点和指针式仪表相比较,有何长处? 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记,回答教师提问。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 10 章节名称 §2-4 数字式直流电压表和电流表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解数字式直流电压表和电流表的功能和选型。 2.掌握数字式直流电压表和电流表接线的方法和规则。 3.熟悉数字式直流电压表和电流表的显示面板、参数设置。
教学重、难点及 解决方法 重 点:数字式直流电压表和电流表接线的方法和规则。 难 点:数字式直流电压表和电流表的显示面板、参数设置。 解决办法:通过演示法,对数字式直流电压表和电流表进行接线,同时利用通电的数字式直流电压表和电流表,进行参数设置。
授课教具 数字式直流电压表、数字式直流电流表、多媒体教学设备等。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课的教学重点是数字式直流电压表和电流表接线的方法。虽然教材安排了讲解接线的接线图,但应结合教学实际情况,通过演示教学法,直观的表达教学内容,以保证教学的顺利开展,便于学生学习和掌握。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.什么是数字式仪表?数字式仪表的核心是什么? 2.什么是A/D转换器?其特点是什么? 3.位数字式电压基本表中位是何含义? 4.简述数字式仪表的特点。 【教学引入】 数字式仪表的原理较为复杂,各种型号、功能不同,原理也不尽相同。共同之处在于都是由电子元器件组成,都是将被测的模拟量转换成数字量(A/D转换),最终由数码显示器来显示被测量的数值。 数字式直流仪表的产品种类较多,尽管它们的复杂程度不同,但其组成原则基本相同。 【讲授新课】 一、数字式直流仪表功能 SPA-96BD系列数字式直流电压表和电流表,专为光伏系统、移动电信基站、直流屏等电力监控而设计,可以测量并显示直流数值。 二、数字式直流仪表的型号说明 1.数字式直流电压表的型号说明 2.数字式直流电流表的型号说明 三、数字式直流仪表接线方式 1.数字式直流电压表接线方式 当被测量的电压值在仪表范围内时,数字式直流电压表可直接接入。如果被测量值超出范围,则需通过电压霍尔传感器接入。 2.数字式直流电流表接线方式 当被测量的电流值在仪表范围内时,数字式直流电流表可直接接入。如果被测量值超出范围,则需通过分流器或穿孔式电流霍尔传感器接入。 3.数字式直流仪表工作电源的接线方式 四、数字式直流仪表显示面板 面板上的测量数据显示窗口(四位 LED 数码管)实时显示电压测量值和电流测量值。面板右上角的两个指示灯AL1、AL2为报警指示灯,报警继电器动作时,对应指示灯亮;报警继电器恢复时,对应指示灯熄灭。COMM为通信指示灯。 五、数字式直流仪表参数设置 在仪表面板的右下部,长按“SET”键大于3s,可进入参数设置主菜单;在测量界面下同时长按“SET”键和“ ”键,可进入参数设置子菜单。进入参数设置界面后,按“SET”键可选择需修改的参数,选定参数后按“ ”键可进入参数修改界面,此时按“ ”键可实现移位,按“▲”“▼”键可修改闪烁数码管的数值,参数修改完成后,按“SET”键确认。在参数设置界面中,长按“ ”键大于3s,可返回仪表测量显示界面。 六、数字式直流仪表通信 Modbus-RTU 通信协议允许SPA系列仪表与施耐德、西门子、AB、GE等品牌的可编程序控制器(PLC)、分散控制系统(RTU系统)、数据采集与监控系统(SCADA系统)以及其他具有Modbus-RTU标准通信协议的监控系统之间进行信息交换和数据传送。 【课堂小结】 1.数字式直流电压表和电流表接线的方法和规则。 2.数字式直流电压表和电流表的显示面板、参数设置的方法。 【课后作业】 1.习题册P19 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请4位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:可通过电压表和电流表的实物,通过接线详细说明个端子的作用。 提示:重点介绍两种不同接线方式的使用场合。 提示:重点介绍三种不同接线方式的使用场合。 提示:可通过实物演示操作作说明。 当提示:前科技发展的趋势。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 11 章节名称 实训1 用电流表和电压表测量直流电路的参数
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.理解指针式磁电系仪表的结构和工作原理。 2.掌握指针式和数字式直流仪表接线的方法和规则。 3.掌握直流电路中电流和电压的测量方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式磁电系仪表的结构。 2.指针式和数字式直流仪表接线的方法和规则。 难 点:直流电路中电流和电压的测量方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
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教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.数字式直流电压表和电流表接线的方法和规则。 2.数字式直流电压表和电流表的显示面板、参数设置的方法。 【教学引入】 电工仪表实训的目的是什么?我们为什么要进行实训?实训需要注意哪些问题? 【讲授新课】 一、实训内容和步骤 1.仪表外观检查 2.直流电流的测量 (1)按图所示测量电路接线。 (2)接通直流稳压电源 15 V,用指针式直流电流表测量电路的电流 I,填入表 2-3-4 中。 (3)接通直流稳压电源和开关,再次用指针式直流电流表测量电路的直流电流 I,填入表 2-3-4 中。 (4)将指针式直流电流表更换为数字式直流电流表,重复上述步骤,将测量结果填入表 2-3-4 中。 (5)分析使用指针式直流电流表和数字式直流电流表的测量结果有何不同。 3.直流电压的测量 (1)按图 2-3-8 所示测量电路接线。 (2)接通直流电源 15 V,用两种不同量程等级的指针式直流电压表,分别测量电阻 R1 和 R2 两端的电压,将结果填入表 2-3-5 中。 (3)将指针式直流电压表更换为数字式直流电压表,重复上述步骤,将测量的结果填入表 2-3-5 中。 (4)分析使用不同规格的直流电压表的测量结果有何不同。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 二、实训注意事项 在使用电流表和电压表之前,首先要根据被测量的大小选择合适的仪表和量程,然后按要求进行接线。 1.直流电流表的使用 测量电路的直流电流时,要将电流表串联接入被测电路,同时要注意仪表的极性和量程,如图2-3-8所示。使用指针式电流表时要保证使被测电流从仪表的“+”端流入,“-”端流出,以避免指针反转而损坏仪表。使用数字式电流表时要注意接线的 端子号和正负极性。 2.直流电压表的使用 测量电路的直流电压时,应将电压表并联在被测电路或负载的两端,使用指针式电压表时要注意接线端钮上的“+”“-”极性标记,以避免指针反转而损坏仪表。使用数字式电压表时要注意接线的端子号和正负极性。 3.通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 三、实训测评 根据表2-3-6的标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.直流电流的测量方法。 2.直流电压的测量方法。 3.测量的安全事项和仪表使用注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述电流表和电压表测量直流电路的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:可对关键步骤,进行演示操作。 提示:可结合实训过程中出现的问题和需要注意之处讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。《电工仪表与电气测量》授课进度计划表
章节 序号 周 次 授课 日期 课 时 章 节 名 称 合计
第一章 电工仪表与电气测量的基本知识
1 2 §1-1 常用电工仪表知识和电气测量方法 12 课时
2 2 §1-2 电工仪表的误差和准确度
3 2 §1-3 测量误差及其消除方法
4 2 §1-4 测量结果的分析处理
5 2 §1-5 电工指示仪表的组成和技术要求
6 2 §1-6 电工数字仪表的组成和技术要求
第二章 直流电流和直流电压的测量
7 2 §2-1 磁电系测量机构 10 课时
8 2 §2-2 指针式直流电流表和电压表
9 2 §2-3 数字式电压基本表
10 2 §2-4 数字式直流电压表和电流表
11 2 实训1 用电流表和电压表测量直流电路的参数
第三章 交流电流和交流电压的测量
12 2 §3-1 电磁系测量机构和整流系测量机构 16 课时
13 2 §3-2 指针式交流电流表和电压表
14 2 §3-3 数字式交流电压表和电流表
15 2 实训2 用电流表和电压表测量交流电路的参数
16 2 §3-4 交流测量用互感器
17 2 实训3 用电流互感器配合交流电流表测量交流电流
18 2 §3-5 钳形电流表
19 1 实训4 用钳形电流表测量三相交流异步电动机的电流
20 1 §3-6 电流表和电压表的选择
第四章 电阻的测量
21 2 §4-1 常用的电阻测量方法 20 课时
22 2 §4-2 兆欧表和绝缘电阻测试仪1
23 2 §4-2 兆欧表和绝缘电阻测试仪2
24 2 实训5 用兆欧表和绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻
25 2 §4-3 直流单臂电桥和直流低电阻测试仪1
26 2 §4-3 直流单臂电桥和直流低电阻测试仪2
27 2 实训6 用直流单臂电桥和直流低电阻测试仪测量直流电阻
28 2 §4-4 接地电阻测试仪1
29 2 §4-4 接地电阻测试仪2
30 2 实训7 用接地电阻测试仪测量接地装置的接地电阻
第五章 万用表
31 2 §5-1 指针式万用表1 14 课时
32 2 §5-1 指针式万用表2
33 2 §5-2 指针式万用表的使用
34 2 §5-3 数字式万用表1
35 2 §5-3 数字式万用表2
36 2 §5-4 数字式万用表的使用
37 1 实训8 用万用表测量电阻、电压和电流
38 1 实训9 万用表其他功能的应用
第六章 电功率和电能的测量
39 2 §6-1 电动系测量机构 18 课时
40 2 §6-2 指针式功率表
41 2 实训10 用电动系功率表测量电路的有功功率
42 2 §6-3 数字式功率表
43 2 实训11 用数字式交流功率表测量电路的有功功率
44 2 §6-4 单相电能表
45 2 实训12 用单相电能表测量电路的电能
46 2 §6-5 三相电能表
47 2 实训13 用三相电能表测量电路的电能
第七章 常用的电子仪器
48 2 §7-1 直流稳压电源 12 课时
49 2 实训14 直流稳压电源的使用
50 2 §7-2 函数信号发生器
51 2 §7-3 模拟示波器
52 2 §7-4 数字示波器
53 2 实训15 函数信号发生器与示波器的使用
第八章 非电量测量仪器和测量技术
54 2 §8-1 转速测测量 6 课时
55 1 实训16 转速表的使用
56 2 §8-2 温度的测量
57 1 实训17 红外测温仪的使用
合计108课时(理论78课时,实训30课时)教 案 首 页
章节序号 12 章节名称 §3-1 电磁系测量机构和整流系测量机构
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉电磁系和整流系测量机构的结构。 2.掌握电磁系和整流系测量机构的工作原理。 3.掌握电磁系和整流系测量机构的特点。
教学重、难点及 解决方法 重 点:电磁系测量机构的结构和特点。 难 点:电磁系测量机构的工作原理。 解决办法:通过与磁电系仪表结构、原理、特点等对比的学习方法,加深同学们对电磁系仪表的理解。
授课教具 电磁系电流表和电压表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课采用对比的学习方法,既复习了磁电系仪表的结构、原理和特点,又能讲清楚电磁系仪表的结构、原理和特点,取得了举一反三的效果。同时,在学习的过程中,应充分理解通电线圈和磁场之间的关系,这样才能进一步地学习好本节课的内容。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.磁电系仪表主要组成部分? 2.磁电系仪表中,游丝的作用是什么? 3.为什么磁电系仪表只能测量直流? 【教学引入】 交流电流表和交流电压表的测量机构多采用电磁系测量机构和整流系测量机构。由于电磁系测量机构具有结构简单、抗过载能力强、价格便宜等优点,故在安装式交流电流表和交流电压表中被广泛采用。将磁电系测量机构加装整流电路,使得交流量通过整流变为直流量,磁电系测量机构也就成为了能够测量交流量的整流系测量机构。随着时代的发展,数字式交流电流表和交流电压表应用也越来越广泛。 【讲授新课】 测量交流电流和电压的专用仪表就是交流电流表和交流电压表,而指针式交流电流表和交流电压表的核心都是电磁系测量机构。 一、电磁系测量机构 1.电磁系测量机构的结构 电磁系测量机构主要由固定线圈和可动软磁铁片组成。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)结构 吸引型测量机构的固定线圈和偏心地装在转轴上的可动铁片组成产生转动力矩的装置。转轴上还装有指针、阻尼片和游丝等。另外,为防止磁感应阻尼器中永久磁铁的磁场对线圈磁场产生影响,在永久磁铁前加装了用导磁性能良好的材料制成的磁屏蔽。 在电磁系测量机构中,游丝的作用只是产生反作用力矩,而不通过被测量的电流。 (2)工作原理 当固定线圈通电后,线圈产生磁场B,将可动铁片磁化并对铁片产生吸引力,使固定在同一转轴上的指针随之发生偏转,同时游丝产生反作用力矩。线圈中电流越大,磁化作用越强,指针偏转角就越大。当游丝产生的反作用力矩与转动力矩相平衡时,指针就稳定地停留在某一位置,指示出被测量的大小。显然,当通过线圈的电流方向改变而大小不变时,线圈产生的磁场极性及可动铁片被磁化的极性也同时改变,但它们之间的作用力仍是吸引力,转动力矩的大小和方向不变,保证了指针偏转角不会改变。所以,吸引型电磁系测量机构可用来组成交、直流两用仪表。 2.排斥型测量机构 (1)结构 排斥型测量机构的固定部分包括固定线圈以及固定在线圈内侧壁上的固定铁片。可动部分包括固定在转轴上的可动铁片、游丝、指针及阻尼片等,阻尼装置采用了磁感应阻尼器。 (2)工作原理 当电流通过固定线圈时,产生磁场B,使固定铁片和可动铁片同时磁化,且两铁片的同一侧为相同的极性。由于同性磁极相互排斥,产生的转动力矩使可动铁片转动,带动指针偏转。当游丝产生的反作用力矩与转动力矩相平衡时,指针就停留在某一位置,指示出被测量的大小。如果线圈中电流方向改变,线圈产生磁场的方向会随之改变,两铁片的磁化极性也同时改变,但其相互间排斥力的方向不变。所以,排斥型电磁系测量机构组成的电磁系仪表同样适用于交、直流测量。 综上,电磁系测量机构的工作原理是利用通电固定线圈产生磁场,使铁片磁化。然后利用线圈与铁片(吸引型)或铁片与铁片(排斥型)的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(NI)2 式中,M 为转动力矩,K 1 为比例系数,N 为线圈匝数,I 为线圈中的电流。 上式说明,电磁系测量机构的转动力矩M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。 4.电磁系仪表的特点 (1)优点 既可测量直流,又可测量交流。 可直接测量较大电流,过载能力强,并且结构简单,制造成本低。 (2)缺点 标度尺刻度不均匀。 易受外磁场影响。 4.电磁系仪表减小外磁场影响的方法 (1)磁屏蔽 (2)无定位结构 二、整流系测量机构 除了前面所讲的电磁系交流电压表和电流表之外,目前,许多安装式交流电压表和电流表也采用了整流系仪表, 磁电系测量机构只能用来测量直流电流。如果要测量交流量,则必须加上整流器,将交流电变换成直流电后,再送入测量机构,并且确定整流后的电流与输入交流电流之间的关系,才能在仪表标度尺上标出输入交流电的大小。通常把由磁电系测量机构和整流装置组成的仪表称为整流系仪表。整流系交流电压表就是在整流系仪表的基础上串联分压电阻而组成的。 整流系仪表所指示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,可根据交流电有效值与平均值之间的关系来刻度标度尺。这样,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。如果被测电压不是正弦波,将会产生波形误差,这是整流系交流电压表的一个主要缺点。 【课堂小结】 1.交流电流表和交流电压表的核心。 2.电磁系测量机构的结构。 3.吸引型测量机构的工作原理。 4.排斥型测量机构的工作原理。 5.指针偏转角与线圈中电流的关系。 6.电磁系仪表的特点。 【课后作业】 习题册P20-21。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:和磁电系结构作对比。 提示:和磁电系作对比分析。 提示:和磁电系测量机构工作原理作对比分析。 提示:和磁电系作对比分析。 强调:为什么交直流都可以测量? 强调:为什么不均匀? 强调:交流电压表的刻度尺,必须按照交流电压的有效值刻度的。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 13 章节名称 §3-2 指针式交流电流表与电压表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解指针式交流电流表和电压表的结构。 2.掌握指针式交流电流表和电压表的使用方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.交流电流表、电压表的组成。 难 点:1.电磁系电压表一般不制作成低量程电压表的原因。 解决办法:通过与直流电流表、电压表的结构、特点等对比的学习方法,加深同学们对交流电流表、电压表的理解。
授课教具 电磁系电流表和电压表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课采用对比的学习方法,既复习了直流电流表、电压表的结构、特点,又能讲清楚电磁系仪表的结构、原理和特点,取得了举一反三的效果。同时,在学习的过程中,应重点强调电磁系电压表一般不制作成低量程电压表的原因。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电磁系测量机构由哪几部分组成?游丝的作用是什么? 2.指针偏转角与线圈中电流的关系。 3.电磁系仪表的特点。 【教学引入】 交流电流表、电压表的核心都是电磁测量机构或者整流系测量机构。 【讲授新课】 一、电磁系交流电流表 电磁系交流电流表通常由电磁系测量机构组成。由于电磁系交流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,测量线路简单。 1.安装式电磁系交流电流表 安装式电磁系交流电流表一般制成单量程,但最大量程不得超过200A。 2.便携式电磁系交流电流表 为了方便使用,便携式电磁系交流电流表一般制成多量程,但它不能采用并联分流电阻的方法扩大量程。一般将固定线圈分段,然后利用分段线圈进行串、并联。 3.交流电流的测量方法 测量交流电流应用交流电流表。交流电流表有安装式和便携式两种,实际应用中的交 流电流表大多为安装式的。 (1)断开电源,切断被测电路,将交流电流表串联接入被测电路中。在测量较大电流时,电流表应串联在被测电路中的低电位端。测量更大的电流时,需要借助电流互感器来扩大电流表的量程,如果将电流表错接成并联,会造成电路短路并烧毁电流表。 (2)估算被测电流的大小,选择合适的电流量程。若无法估计被测电流的大小,应先从最大量程开始试测,然后根据指针的偏转幅度,逐步减小至合适量程,即指针指在电流表满刻度的后三分之一段。 (3)接通电源,观察电流表指针的偏转情况,读取测量结果。 (4)测量完毕,要先切断电源,将串联的电流表脱离电路后,再恢复被测电路,最后合上电源开关,使被测电路恢复正常运行。 二、电磁系交流电压表 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。作为电压表,一般要求通过固定线圈的电流很小,但为了获得足够的转矩,又必须要有一定的励磁磁动势,所以其固定线圈的匝数一般较多,并用较细的漆包线绕制。 1.安装式电磁系交流电压表 安装式电磁系交流电压表一般制成单量程,但最大量程不超过600V。 2.便携式电磁系交流电压表 便携式电磁系交流电压表一般制成多量程。 为保证足够的励磁磁动势,要求电磁系交流电压表固定线圈的匝数尽量多。但是线圈匝数总是有限的,因此电流就不能太小,这就意味着分压电阻不能太大。所以,电磁系交流电压表的内阻较小,一般只有几十到几百欧姆,而其功耗较大,灵敏度较低,故一般不适合制造低量程的电磁系电压表。 3.交流电压的测量方法 测量交流电压应用交流电压表。交流电压表有安装式和便携式两种,与交流电流的测量类似。 (1)断开电源,将电压表并联在被测电路两端。为安全起见,对于600V以上的交流电压,不宜直接接入电压表。一般都是通过电压互感器,将一次侧较高的交流电压变换到二次侧的低电压后再进行测量。如果将电压表错接成串联,则会因其内阻太大,使被测电路呈开路状态,电压表也无法正常工作。 (2)估算被测电压的大小,选择合适的电压量程。若无法估计被测电压的大小,应先从最大量程开始试测,然后根据指针偏转幅度,逐步减小至合适量程,即指针指在电压表满刻度的后三分之一段。 (3)接通电源,观察电压表指针的偏转情况,读取测量结果。 (4)测量完毕,要先切断电源,将并联的电压表移除电路后,合上电源开关,使被测电路恢复正常运行。 【课堂小结】 1.如何改变电磁系交流电流表的量程? 2.如何改变电磁系交流电压表的量程? 3.整流系仪表由几部分组成? 4.整流电路中主要元器件的作用。 【课后作业】 习题册P22-23。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:如果超过200A,怎么办?为后续课程——电流互感器打下伏笔。 强调:与直流电流表扩大量程的方法不同。 提示:如果超过600V,怎么办?为后续课程——电压互感器打下伏笔。 强调:与直流电压表扩大量程的方法相同。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 14 章节名称 §3-3 数字式交流电压表与电流表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解数字式交流仪表的结构。 2.掌握数字式交流仪表的选型和接线方式。 3.了解三相智能电力仪表的选型和接线方式。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.数字式交流仪表的结构。 2.数字式交流仪表的选型和接线方式。 难 点:1.数字式交流仪表接线端子的功能和含义。 解决办法:通过与指针式直流电流表、电压表对比的学习方法,加深同学们对数字式交流电流表、电压表的理解。展示数字式交流仪表的实物,逐一介绍接线端子的功能和作用。
授课教具 数字式交流仪表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课,继续采用对比的学习方法,通过数字式交流仪表与指针式交流仪表的结构、使用方法相对比,加深同学们对数字式交流仪表的理解深度,便于学习和掌握本节课的内容。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.交流电流表和交流电压表的核心。 2.电磁系测量机构的结构。 3.电磁系仪表的特点 【教学引入】 在数字式交流仪表中,为了提高测量的灵敏度和准确度,一般先将被测交流电压降压,经线性 AC/DC转换器(注意不要和模拟/数字转换器的简称A/D转换器混淆)变换成微小直流电压,再送入电压基本表中进行显示。 【讲授新课】 一、数字式交流仪表结构 被测量的交流电压,经过线性AC/DC转换器,变换成数字式电压基本表能够接收的直流信号给LCD显示。由于放大器062的作用,避免了二极管在小信号整流时所引起的非线性失真,保证了仪表测量的准确性。 二、数字式交流仪表功能 SPC-96B系列数字式仪表专门为工矿企业、民用建筑、楼宇自动化等行业的电力监控系统而设计。仪表采用交流采样技术,通过面板按键设置参数,可直观显示系统电压、电流参数。该表配有RS485通信接口,通过标准的Modbus-RTU协议,可与各种组态系统兼容,从而把前端采集到的电压、电流量实时传送给系统数据中心。该系列数字式仪表可设置电压互感器和电流互感器的参数,用于不同电压、电流等级的交流系统。 数字式交流电流表是在数字式交流电压表的基础上,将交流电流表与负载串联组成的,显示的是流经负载的电流值。 三、数字式交流仪表型号说明 1.数字式交流电压表型号说明 型号SPC-96BV-V30-R-A1表示该仪表为数字式交流电压表,其输入信号为AC0~300V,具有RS485通信输出功能,工作电源为AC220V。 2.数字交流电流表型号说明 型号SPC-96BA-A10-HL-A1表示该仪表为数字式交流电流表,其输入信号为AC0~10A,具有上下限报警输出功能,工作电源为AC220V。 四、数字式交流仪表接线方式 1.数字式交流电压表接线方式 2.数字式交流电流表接线方式 3.数字式交流仪表工作电源的接线方式 数字式交流仪表工作电源的接线与数字式直流仪表工作电源的接线相同。 五、数字式交流仪表通信 SPC系列数字式交流仪表只要简单地增加一套基于计算机(或工控机)的监控软件(如组态王、Intouch、FIX、Synall等)就可以构成一套电力监控系统。 六、三相智能电力仪表 三相智能电力仪表是一种能够采集多种配电信息,具备数据分析和传输功能的高性能数字智能电力仪表。 1.三相智能电力仪表型号说明 型号SPC660-445/R表示三相智能电力仪表的电源供电方式为三相四线制,输入电压最大值为400V,输入电流最大值为5 ,具有1路RS485通信输出。 2.三相智能电力仪表接线端子和接线注意事项 三相智能电力仪表接线注意事项如下: (1)在电压输入端的相线上须加装熔丝或小型空气断路器。电流互感器出线上不要加装熔丝或小型空气断路器。 (2)工作电源不要接在电压互感器的输出线上,否则将会导致电压测量不准确。 (3)确保输入电压与输入电流相对应,保证相号和相序一致,否则会出现测量数据和符号错误。 (4)如果使用的电流互感器上接有其他仪表,应采用串联方式连接该回路所有仪表。 (5)拆除仪表或修改电流输入连接线之前,一定要确保一次回路断电或者短接电流互感器二次回路。 (6)建议使用接线排,以便于短路和拆装。 (7)RS485 通信连接应使用优质带铜网的屏蔽双绞线。 【课堂小结】 1.线性AC/DC转换器的作用。 2.放大器062的作用。 3.数字式交流仪表的选型和接线方式。 4.数字式交流仪表的通讯构成。 5.三相智能电力仪表的作用。 【课后作业】 习题册P23-25。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:结构讲清楚,原理讲过程。特别是放大器的作用。 提示:可结合具体的电流表、电压表实物讲解。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:可通过电压表和电流表的实物,通过接线详细说明个端子的作用。 提示:当前科技发展的趋势。 提示:可通过三相智能电力仪表的实物,通过接线详细说明个端子的作用。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
教 案 首 页
章节序号 15 章节名称 实训2 用电流表和电压表测量交流电路的参数
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.理解指针式电磁系仪表的结构和工作原理。 2.掌握指针式和数字式仪表接线的方法和规则。 3.掌握交流电路中电流和电压的测量方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式仪表接线的方法和规则 2.数字式仪表接线的方法和规则 难 点:交流电路中电流和电压的测量方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.线性AC/DC转换器的作用。 2.放大器062的作用。 【教学引入】 电工仪表实训的目的是什么?我们为什么要进行实训?实训需要注意哪些问题? 【讲授新课】 一、实训内容及步骤 1.外观检查 主要检查仪表的外壳、指针、端钮、调零器、刻度盘、数字显示面板等是否完好无损,指针转动是否灵活,有无卡阻现象,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无元器件脱落等。 2.交流电流的测量 (1)按图所示测量电路接线。 (2)接通交流电源,用指针式交流电流表测量电路的电流i,填入表3-2-4中。 (3)接通交流电源和开关,再次用指针式交流电流表测量电路的交流电流i,填入表3-2-4中。 (4)将指针式交流电流表,更换为数字式交流电流表,重复上述步骤,将测量的结果填入表3-2-4中。 (5)分析使用指针式交流电流表和数字式交流电流表,测量结果有何不同。 3.交流电压的测量 (1)按上图所示测量电路接线。 (2)接通交流电源220V,用两种不同量程等级的指针式交流电压表,分别测量电源电压u、电阻R1和R2两端的电压,将结果填入表3-2-5中。 (3)将指针式直流电压表更换为数字式直流电压表,重复上述步骤,将测量的结果填入表3-2-5中。 (4)分析使用不同规格的直流电压表测量结果有何不同。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品。 二、实训注意事项 在使用电流表和电压表之前,首先要根据被测量的大小选择合适的仪表和量程,然后按要求进行接线。和测量直流参数不同,交流仪表接线端钮上无“+”“-”极性标记。 三、实训测评 根据表3-2-6中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.交流电流的测量方法。 2.交流电压的测量方法。 3.测量的安全事项和仪表使用注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述电流表和电压表测量交流电路的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:可对关键步骤,进行演示操作。 提示:可结合实训过程中出现的问题和需要注意之处讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 16 章节名称 §3-4 交流测量用互感器
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉互感器的作用。 2.掌握电流互感器的组成及使用方法。 3.掌握电压互感器的组成及使用方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.电流互感器的组成、作用和使用方法。 2.电压互感器的组成、作用和使用方法。 难 点:1.为什么电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。 2.为什么电压互感器的一、二次侧在运行中绝对不允许短路。 解决办法:在工作中,遇到测量高电压和大电流,仪表的最大量程不能满足的情况下,该用什么方法解决?通过设问的形式,理解互感器的作用。再通过原理分析的方法,讲清楚电流互感器为什么不允许开路,电压互感器为什么不允许短路。
授课教具 电流互感器、电压互感器、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 单纯分析互感器的作用,学生无特别印象,只有通过设问的方式,加深对互感器作用的理解。互感器的原理需要分析透彻,只有这样才能讲清楚电流互感器为什么不允许开路,电压互感器为什么不允许短路。
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教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.交流电流表的电流量程为什么最高不能超过200A?如果超过了,会产生什么后果? 2.交流电压表的电流量程为什么最高不能超过600V?如果超过了,会产生什么后果? 【教学引入】 实际生产中,一般的交流电流表和交流电压表的量程往往不能满足测量大电流、高电压的要求,这就需要利用特殊变压器——仪用互感器,来扩大交流仪表的量程。 仪用互感器是用来按比例变换交流电压或交流电流的仪器,它包括变换交流电压的电压互感器和变换交流电流的电流互感器。 【讲授新课】 一、仪用互感器的作用 仪用互感器的作用主要有以下三个方面: 1.扩大交流仪表的量程 在大电流、高电压的情况下,采用分流电阻和分压电阻的方法来扩大仪表量程已显得非常困难。 利用仪用互感器把大电流、高电压按比例地变换成小电流、低电压,再用低量程的仪表进行测量,就相当于扩大了交流仪表的量程,同时大大降低了仪表本身的功耗。 2.测量高电压时保证工作人员和仪表的安全 仪用互感器能将高电压变换成低电压,并且仪表与被测电路之间没有直接的电联系。 3.有利于仪表生产的标准化,降低生产成本 电压互感器二次侧的额定电压统一规定为100V。电流互感器二次侧的额定电流统一规定为5A。 二、电流互感器 1.电流互感器的构造与原理 电流互感器实际上是一个降流变压器,它能把一次侧的大电流变换成二次侧的小电流。由于变压器的一次侧、二次侧电流之比与一次侧、二次侧的匝数之比成倒数关系,所以电流互感器一次侧的匝数远少于二次侧的匝数,一般只有一匝到几匝。 由于电流表的内阻一般很小,所以电流互感器在正常工作时,接近于变压器的短路状态。 电流互感器的一次侧额定电流I1N与二次侧额定电流I2N之比,称为电流互感器的额定变流比,用KTA表示。每个电流互感器的铭牌上都标有它的额定变流比。 为使用方便,对与电流互感器配合使用的交流电流表,可按一次侧电流直接进行刻度。例如,按5A设计制造,与KTA=400/5的电流互感器配合使用的电流表,其标度尺可直接按400A进行刻度。数字式电流表因内含电流互感器,可以通过按键直接设置数字式电流表的变比, 配置大量程的指针式交流电流表时,一定要看清楚表盘上所标明的与之配套的电流互感器的变流比,并同时购买所要求的电流互感器。 2.电流互感器的选择 电流互感器的额定容量有5V·A、10V·A、15V·A、20V·A等,一次侧的额定电流为10~25 000A,二次侧的额定电流为5A,额定电压有0.5kV、10kV、15kV、35kV等,测量380/220V的三相四线制电路的电压时均采用0.5kV的电流互感器。电流互感器的准确度等级通常为0.2级~3.0级,分别适用于不同的场合,实验室用电流互感器的准确度等级多在0.2级以上。 3.电流互感器的使用 (1)正确接线。将电流互感器的一次侧与被测电路串联,二次侧与电流表(或仪表的电流线圈)串联。 (2)电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路。因此,在电流互感器的二次侧回路中严禁加装熔断器。 (3)在高压电路中,电流互感器的铁芯和二次侧的一端必须可靠接地,以确保人身和设备的安全。 (4)接在同一互感器上的仪表不能太多,从而导致测量误差增大。 三、电压互感器 1.电压互感器的构造与原理 电压互感器实际上是一个降压变压器,它能将一次侧的高电压变换成二次侧的低电压,其一次侧的匝数远多于二次侧匝数。于二次侧的额定电压一般为100V,故不同变压比的电压互感器,其一次侧的匝数是不同的。由于电压表的内阻都很大,所以电压互感器的正常工作状态接近于变压器的开路状态。 电压互感器一次侧额定电压U1N与二次侧额定电压U2N之比,称为电压互感器的额定变压比,用KTV表示,KTV一般都标在电压互感器的铭牌上。 在实际测量中,为测量方便,对与电压互感器配合使用的电压表,常按一次侧电压进行刻度。例如,按100V电压设计制造,与KTV =10000/100的电压互感器配合使用的电压表,其标度尺可按10000V直接刻度。数字式电压表因内含电压互感器而可以通过按键直接设置数字式电压表的变比。 2.电压互感器的选择 选择电压互感器时,要保证其额定电压与测量电路的电压相符,二次侧负载电流不得超过二次侧的额定电流。电压互感器分为五个准确度等级:0.1级和0.2级用于实验室中的精密测量,0.5级和1.0级用于发电配电设备的测量和保护,3.0级用于一般的非精密测量。 3.电压互感器的使用 (1)正确接线。将电压互感器的一次侧与被测电路并联,二次侧与电压表(或仪表的电压线圈)并联。 (2)电压互感器的一次侧、二次侧在运行中绝对不允许短路。因此,电压互感器的一次侧、二次侧都应装设熔断器。 (3)电压互感器的铁芯和二次侧的一端必须可靠接地,以防止绝缘损坏时,一次侧的高压电窜入低压端,危及人身和设备的安全。 【课堂小结】 1.为什么电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路,严禁加装熔断器。 2.为什么电压互感器的一、二次侧在运行中绝对不允许短路。必须加装熔断器。 3.互感器的作用。 【课后作业】 习题册P25-27。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 特别强调:在大电流、高电压的情况下,如何测量呢?引出互感器的作用。 提示:可以通过举例的方式分析。 强调:是国家统一规定。 提示:电流互感器是降流变压器。将大电流转换为小电流。 强调:电流表的内阻一般很小,所以电流互感器在正常工作时,接近于变压器的短路状态,绝对不允许开路。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:电压互感器是降压变压器。将高电压转换为低电压。 强调:电压表的内阻一般很大,所以电压互感器在正常工作时,二次侧相当于开路状态,绝对不允许短路。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 17 章节名称 实训3 用电流互感器配合交流电流表 测量交流电流
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉电流互感器的结构及工作原理。 2.掌握用电流互感器配合交流电流表测量交流电流的方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.电流互感器的工作原理。 2.电流互感器配合交流电流表测量交流电流。 难 点:电流互感器配合交流电流表测量交流电流。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
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教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.互感器的作用。 2.为什么电流互感器的二次侧在运行中绝对不允许开路,严禁加装熔断器。 【教学引入】 电流互感器实际上是一个降流变压器,它能把一次侧的大电流变换成二次侧的小电流。由于变压器的一次侧、二次侧电流之比与一次侧、二次侧的匝数之比成倒数关系,所以电流互感器一次侧的匝数远少于二次侧的匝数,一般只有一匝到几匝。 【讲授新课】 一、实训内容及步骤 1.外观检查 主要检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无元器件脱落等。 2.单相交流电流的测量 将交流电流表与电流互感器按图进行连接,合上电源开关,测量电路中的电流,将测量结果填入表3-3-4中。 3.三相交流电流的测量 (1)连接图所示的实验线路原理图。 (2)按照线路原理图,将三个交流电流表与电流互感器分别与三相电源线连接,要求接线安全可靠,布局合理。 (3)合上电源开关,测量三相交流电路的电流,并将测量结果填入表3-3-4中。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品。 二、实训注意事项 1.实训时,电源开关应采用自动空气断路器,以免出现电弧。 2.如被测电流较小,可将被测导线在电流互感器的铁芯上多绕几圈,此时测量值应为电流表指示值除以互感器铁芯上的导线圈数所得的值。 3.要根据线路电流的大小,选择合适变比的电流互感器。 4.通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 三、实训测评 根据表3-3-5中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.两种不同准确度的电流表测量结果不同的原因。 2.如何选择合适变比的电流互感器。 3.根据电流互感器的变比,如何选择电流表。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述电流表与电流互感器的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:必要时,可做示范操作。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:必要时,可做示范操作。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 18 章节名称 §3-5 钳形电流表
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉钳形电流表的构造及原理。 2.熟练掌握钳形电流表的使用方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.钳形电流表的原理。 2.钳形电流表的使用方法。 难 点:钳形电流表的使用方法。 解决办法:采用举例和现场演示的方式,使学生熟知不断开电路就能测量电流的优点,加深对本节课内容的理解。
授课教具 钳形电流表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 在电工仪表课程中,学习到专用单个仪表时,最好采用和实物相结合,通过实物展示、演示操作的方式进行,加深学生对课程内容的学习理解。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.两种不同准确度的电流表测量结果不同的原因。 2.如何选择合适变比的电流互感器。 3.根据电流互感器的变比,如何选择电流表。 【教学引入】 在测量电路中的电流时,首先应当切断被测电路,再将电流表串联接入后才能进行。那么,有没有不用切断电路就能测量电路中电流的仪表呢? 【讲授新课】 钳形电流表,最大优点就是能在不停电、不切断线路的情况下测量电流。例如,用钳形电流表可以在不切断电路的情况下,测量运行中的交流异步电动机的工作电流,从而更方便地了解其工作状况。 实际中使用的钳形电流表主要分为指针式和数字式两大类。 一、钳形电流表的构造及原理 钳形电流表按照用途分为专门测量交流电流的互感器式钳形电流表和可以交直流两用的电磁系钳形电流表两种。 1.互感器式钳形电流表 指针互感器式钳形电流表由电流互感器和整流系电流表组成,数字互感器式钳形电流表由电流互感器和数字式电压基本表组成。 电流互感器的铁芯呈钳口形,如图所示,当握紧钳形电流表的把手时,其铁芯可以张开(如图中虚线所示),此时可将被测电流的导线放入钳口中央。松开把手后铁芯闭合,被测电流的导线相当于电流互感器的一次侧,于是在二次侧就会产生感应电流,并送入整流系电流表或数字式电压基本表中进行测量指示。 2.电磁系钳形电流表 电磁系钳形电流表主要由电磁系测量机构组成,以MG28型电磁系钳形电流表为例,其结构如图所示。 处在铁芯钳口中的导线相当于电磁系测量机构中的线圈。当被测电流通过导线时,会在铁芯中产生磁场,使可动铁片磁化,产生电磁推力,带动仪表指针偏转,指示出被测电流的大小。由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电流方向无关,因此它可以交直流两用。 二、钳形电流表的使用 钳形电流表的准确度不高,一般为2.5级以下。但它能在不切断电路的情况下测量电路中的电流,使用很方便,因此在实际生产中广泛应用。 1.指针式钳形电流表 (1)外形结构 (2)交流电流的测量 1)检查仪表外观,将钳形电流表平放。 2)将选择开关置于合适的挡位:10A/30A/100 A/300A/1 000A。选择挡位量程应在未测量前或者退出线路后进行。 3)用钳头卡住单根被测导线,调整被测导线使之与钳头垂直并处于钳头的中心位置,检查钳头确保其闭合良好。 4)钳形电流表均可直接读数,此时指针的指示值即为被测交流电流值。 5)将钳形电流表从被测量线路中退出,将仪表的选择开关置于最大量程位置。 2.数字式钳形电流表 UT202A+型数字式钳形电流表是一种性能稳定、安全可靠的位数字式钳形电流表。不仅可用于测量交流电流,还可以测量交直流电压、电阻、二极管及电路通断等。 (1)外形结构 (2)数字式钳形电流表使用方法 1)将钳形电流表平放,按下电源开关。如果电池电压不足,显示屏将显示欠电压符号,需要更换电池。 2)根据被测量的对象,选择不同的挡位。测量交流电流时,应从6A/60A/600A中选择合适的挡位。 3)用钳头卡住单根被测导线,调整被测导线使之与钳头垂直并处于钳头的中心位置,检查钳头确保其闭合良好。 4)数字式钳形电流表均可直接读数,此时LCD显示屏的显示值即为被测交流电流值。 5)将钳形电流表从被测导线中退出,关断电源。 6)将红黑表笔对应插入两个插孔,将选择开关置于交、直流电压测量挡位,将表笔连接到待测电源或负载上,即可测量电压并读数。 7)将钳头部位的NCV感应端点接近被测导线,约≤15 mm时蜂鸣器声响,LED发光闪烁。 8)该型号钳形电流表电流挡位增加了频率测试功能,在测量电流时,只需要按下“SELECT”按键切换到频率测量功能,就能测量电流的频率。 三、钳形电流表的使用注意事项 1.使用钳形电流表时,应注意钳形电流表的电压等级和电流值挡位的选择,要在合理范围内使用。 2.测量时,应戴绝缘手套,穿绝缘鞋。读数时要注意保证人体与带电体之间有足够的安全距离。 3.测量回路电流时,钳形电流表的钳口必须钳在有绝缘层的导线上,同时要与其他带电体保持足够的安全距离,防止因仪表本身引起的事故。 4.测量低压母线电流时,如各相间安全距离不足,测量前应将各相母线测量处用绝缘材料加以保护隔离后再测量,以免引起相间短路。 5.禁止在裸露的导体上和高压线路上使用钳形电流表。 6.钳口未套入导线前应调节好量程,不准在套入后再调节量程。因为仪表本身的电流互感器在测量时二次侧不允许断路,当套入后若发现量程选择不合适,应先把钳口从导线中退出,然后方可调节量程。 7.钳口套入导线后,应使钳口完全封闭,并使被测导线处于钳口正中位置,否则会因漏磁严重而使所测数值不正确。 8.钳口不可同时套入两根导线。因为两根导线产生的磁势会相互抵消,使所测数据失去意义。 【课堂小结】 1.钳形电流表的优点。 2.使用钳形电流表的注意事项。 【课后作业】 习题册P27-29。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 强调:钳形电流表的作用。 提示:为什么可以交直流两用。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:必要时,可做示范操作。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:必要时,可做示范操作。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 19 章节名称 实训4 用钳形电流表测量三相交流 异步电动机的电流
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 1课时
年 月 日 1课时
教学目标 1.熟悉钳形电流表的结构及工作原理。 2.掌握用钳形电流表测量三相交流异步电动机电流的方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.钳形电流表的结构及工作原理。 2.用钳形电流表测量三相交流异步电动机电流的方法。 难 点:用钳形电流表测量三相交流异步电动机电流的方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.钳形电流表的优点。 2.使用钳形电流表的注意事项。 【教学引入】 钳形电流表的最大优点就是能在不停电、不切断线路的情况下测量交流电流。那么在使用中,和普通的交流电流表使用有什么区别,需要注意哪些操作问题? 【讲授新课】 一、实训内容及步骤 1.外观检查 2.测量正常状态下的电流 给三相交流异步电动机通电,用指针式钳形电流表和数字式钳形电流表分别测量其三相电流,将测量结果填入表3-4-5中,测量方法和步骤见表3-4-1和表3-4-3。 3.测量故障状态下的电流 先将三相交流电源的任意一相断开,再将三相交流异步电动机通电,使其处于缺相运行状态,用指针式钳形电流表和数字式钳形电流表分别测量其三相电流,将测量结果填入表3-4-5中。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品。 二、实训注意事项 1.测量时应戴绝缘手套,并保证身体各部位与带电体保持安全距离。 2.只能测量低压电流,不能测量裸导线的电流。 3.三相交流异步电动机缺相运行时,动作要快,时间要短,必要时每测量一相前断电,做好准备工作后再通电。 4.通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 三、实训测评 根据表3-4-6中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.指针式钳形电流表的使用方法正确。 2.数字式钳形电流表的使用方法正确。 3.使用钳形电流表判断三相异步电动机好坏的方法。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述钳形电流表的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(30分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:必要时,可做示范操作。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(4分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (1分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 20 章节名称 §3-6 电流表和电压表的选择
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 1课时
年 月 日 1课时
教学目标 1.掌握指针式电流表、电压表的选用原则。 2.掌握数字式电流表、电压表的选用原则。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式电流表、电压表的选用。 2.数字式电流表、电压表的选用。 难 点:如何合理选择。 解决办法:通过指针式和数字式仪表对比学习的方法,突出不同形式的仪表使用的场合,便于同学们掌握。
授课教具 电流表、电压表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电流表和电压表的选择,从指针式和数字式两个方面入手,通过对比的学习方法,了解不同形式的仪表使用的场合以及特点,从而加深理解本节课的内容。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.指针式钳形电流表的使用方法正确。 2.数字式钳形电流表的使用方法正确。 3.使用钳形电流表判断三相异步电动机好坏的方法。 【教学引入】 在电流与电压的测量中,能否正确选择和使用电流表和电压表,不仅直接影响测量结果的准确性,还关系到仪表的使用寿命,甚至操作者的安全。 【讲授新课】 一、指针式仪表的选择 1.仪表类型 要测量直流电流、电压,应选择磁电系仪表;测量交流电流、电压,应选择电磁系或整流系仪表等。 2.仪表准确度 (1)作为标准表或进行精密测量时,可选用0.1级或0.2级的仪表; (2)与仪表配合使用的附加装置,如分流电阻、分压电阻、仪用互感器等,其准确度等级应比仪表本身的准确度等级高2~3挡。 3.仪表内阻 仪表接入被测电路后,应尽量减小仪表本身的功耗,以免影响电路原有的工作状态。因此,选择仪表内阻时,电压表内阻应尽量大些,电流表内阻应尽量小些。 4.仪表量程 所选量程要大于被测量;把被测量范围选择在仪表标度尺满刻度的2/3以上范围内;在无法估计被测量大小时,应先选用仪表最大量程试测,再逐步换至合适的量程。 5.仪表的工作条件 凡是实验室使用的仪表一般选择便携式仪表,开关板或电气设备面板上的仪表应选择安装式仪表。 6.仪表的绝缘强度 选择仪表时,还要根据被测电路电压的高低来确定仪表的绝缘强度,以免发生危害人身安全或损坏仪表的事故。 二、数字式仪表的选择 1.数字显示仪表尺寸 安装在柜体上的数字式仪表要考虑仪表的体积大小,体积过大可能装不下,过小看不清显示数字。 2.显示位数 显示位数关系到数字式仪表的测量精度。一般来讲,显示位数越高,测量越精确,价格也越贵。显示位数主要有以下几种:两位(99,特殊)、三位(999,极少)、三位半(1 999,普通数显仪表占主流)、四位(9 999,智能数显仪表占主流)、四位半(19 999)、四又四分之三(3 999)、五位及五位以上(常见于计数器、累计表和高端仪表)。 3.输入信号 有些信号是直接接入仪表测量的,有些信号是经过转化后接入仪表的。必须弄清楚测量信号的性质,否则数字式仪表不能使用,甚至会损坏仪表及原有设备。 4.工作电源 所有数字式仪表都需要工作电源。 5.仪表功能 仪表功能一般都是模块化的、可选择的。 6.特殊要求 【课堂小结】 1.指针式仪表的选用原则。 2.数字式仪表的选用原则。 【课后作业】 习题册P29-30。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:简单复习其工作原理。 提示:复习准确度等级。 强调:电压表内阻应尽量大,电流表内阻应尽量小。 提示:量程选择的重要性。 提示:显示位数的重要性。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。教 案 首 页
章节序号 21 章节名称 §4-1 电阻测量方法的分类
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解电阻测量的常用方法。 2.熟悉用伏安法测量直流电阻的方法及适用场合。
教学重、难点及 解决方法 重 点:电阻测量的常用方法。 难 点:伏安法测量直流电阻的方法及适用场合。 解决办法:通过举例介绍电阻测量的方法。通过计算电阻值,分析伏安法测量电阻值的方法和注意事项。
授课教具 万用表、兆欧表、接地电阻测试仪、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、比较法。
教学反思 和建议 本课可通过启发式教学方法,利用万用表测量电阻值的方法、兆欧表测量绝缘电阻值的方法,逐步深入,循序渐进,将单纯的理论知识和学生现有的知识结合,起到事半功倍的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.使用指针式万用表测量电阻,有何特点。 2.使用数字式万用表测量电阻,有何特点。 【教学引入】 电阻的测量在电工测量中十分重要,如测量线路的通断,判断电气设备和线路的故障,测量电阻阻值的变化等。 工程中所测量的电阻阻值一般为1μΩ~1TΩ。实际中为了选用适合的仪表、减小测量误差,通常将电阻按其阻值大小分为三类:1Ω以下为小电阻,1Ω~100 kΩ为中电阻,100kΩ以上为大电阻。 【讲授新课】 一、按测量的方式分类 按测量方式的不同,电阻测量方法可分为直接法、比较法和间接法三种。 1.直接法 直接法即采用直读式仪表测量电阻的方法,如用万用表、兆欧表测量电阻。 直接法测量电阻的优点是读数方便,操作简单;缺点是误差大,会受到仪表内部电源电压的影响。 2.比较法 比较法即采用比较仪表测量电阻的方法,如用直流电桥测量电阻。 比较法测量电阻的优点是测量准确度高,测量范围广;缺点是操作麻烦,设备费用高。 3.间接法 间接法即先测量与电阻有关的电量,然后通过相关的公式计算出被测电阻的方法,如伏安法测量电阻。 间接法测量电阻的优点是可以在给定工作状态下测量,特别适合非线性元器件电阻的测量;缺点是测量的结果尚需通过计算求得。 二、按测量使用的仪表分类 1.万用表法 使用范围:中电阻。 优点:直接读数,使用方便。缺点:测量误差较大。 2.伏安法 使用范围:中电阻。 优点:能测量工作状态下元器件的电阻,尤其适用于非线性元器件(二极管)电阻的测量。缺点:测量误差较大,测量结果需要计算。 3.兆欧表法 使用范围:大电阻。 优点:直接读数,使用方便。缺点:测量误差较大。 4.低电阻测试仪法 使用范围:中小电阻。 优点:准确度高。缺点:操作麻烦。 5.接地电阻测试仪法 使用范围:接地电阻。 优点:准确度较高,适用于测量接地电阻。缺点:操作麻烦。 三、用伏安法测量直流电阻 把被测电阻接上直流电源,然后用电压表和电流表分别测得电阻两端的电压UX和通过电阻的电流IX,再根据欧姆定律计算出被测电阻的方法,称为伏安法。 1.电压表前接电路 由于电压表接在电流表之前,电压表所测量的电压不仅包括被测电阻两端的电压,还包括电流表内阻上的电压。 计算结果包括了电流表的内阻rA,于是产生了测量方法上的误差,导致测量值比实际值大。 因此,电压表前接电路适用于被测电阻很大(远大于电流表内阻)的情况。 2.电压表后接电路 由于电压表接在电流表之后,则通过电流表的电流不仅包括通过被测电阻的电流IX,还包括通过电压表的电流IV。 测量的电阻是被测电阻RX和电压表内阻rV并联的电阻,因而也会产生误差,导致测量值比实际值RX小。 因此,电压表后接电路适用于被测电阻很小(远小于电压表内阻)的情况。 【课堂小结】 1.电阻的大小如何分类。 2.按获取测量结果的方式,有几种方法。各自的优缺点。 3.用伏安法测量电阻值时,什么时候用电压表前接法,什么时候用电流表前接法。目的何在。 【课后作业】 习题册P31-32 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:可以通过对比,比较三种测量方法的优缺点。 提示:可以通过对比,比较几种测量方法的优缺点。 提示:比较两种接法的特点。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 22 章节名称 §4-2 兆欧表和绝缘电阻测试仪1
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉兆欧表的结构及工作原理。 2.掌握兆欧表的使用方法及使用注意事项。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.兆欧表的结构 2.兆欧表的使用方法及使用注意事项。 难 点:兆欧表的使用方法。 解决办法:讲授新课前,通过举例,碰触电气设备时,有时会觉得有轻微针刺的感觉,从而引出如何解决这个问题,逐步引导至兆欧表的作用、使用方法和注意事项。
授课教具 兆欧表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 上课前需要准备兆欧表、电动机和变压器等,带进课堂,通过实物展示,看清仪表结构,讲清操作步骤,只有这样才能有更好的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电阻的大小如何分类。 2.按获取测量结果的方式,有几种方法。各自的优缺点。 3.用伏安法测量电阻值时,什么时候用电压表前接法,什么时候用电流表前接法。目的何在。 【教学引入】 在实际工作中,要测量电气设备绝缘性能的好坏,往往需要测量它的绝缘电阻。电气设备的绝缘电阻必须用一种本身具有高压电源的仪表进行测量,这类仪表就是兆欧表和绝缘电阻测试仪。 为什么不能使用万用表测量电气设备的绝缘电阻呢? 【讲授新课】 一、兆欧表 1.兆欧表的结构 兆欧表是一种专门用于测量电气设备绝缘电阻的便携式仪表。一般的兆欧表主要由手摇直流发电机、磁电系比率表以及测量线路组成。手摇直流发电机的额定电压主要有500V、1000V、2500V等几种。 手摇直流发电机上装有离心调速装置,能使转子恒速转动。 2.兆欧表的工作原理 使用兆欧表时,被测电阻RX接在线路接线柱L与接地接线柱E两端钮之间。摇动直流发电机的手柄,发电机两端产生较高的直流电压,线圈1和线圈2同时通电。 通过线圈1的电流I1与气隙磁场相互作用产生转动力矩M1;通过线圈2的电流I2也与气隙磁场相互作用产生反作用力矩M2,转动力矩M1与反作用力矩M2方向相反。因为气隙磁场是不均匀的,所以转动力矩M1不仅与通过线圈1的电流I1成正比,还与线圈1所处的位置(用指针偏转角α表示)有关。 兆欧表指针的偏转角α只取决于两个线圈电流的比值,而与其他因素无关,所以兆欧表能够克服手摇发电机电压不太稳定的问题。 兆欧表的标度尺为反向刻度,且不均匀。 3.常用的兆欧表 ZC25型携带式兆欧表为较常用的兆欧表,适用于测量各种电机、电缆、变压器、电器元器件、家用电器和其他电气设备的绝缘电阻。该表内部采用手摇交流发电机,通过整流和滤波电路将交流电转换成仪表所需要的直流电。ZC25型兆欧表主要有ZC25-1、ZC25-2、ZC25-3和ZC25-4四种规格,可以根据需要选择不同规格的兆欧表。 4.兆欧表的使用 (1)选择兆欧表。一是其额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应,二是兆欧表的测量范围要与被测绝缘电阻的范围相符合,以免引起大的读数误差。 (2)兆欧表有三个接线柱,分别标有字母 L(线路)、E(接地)和 G(屏蔽),使用时应按测量对象的不同来选用。 (3)在兆欧表未接被测电阻前,摇动手柄使发电机达到120 r/min的额定转速,观察指针是否指在标度尺的“∞”位置。 (4)在兆欧表未接被测电阻前,将线路接线柱L和接地接线柱E短接,缓慢摇动手柄,观察指针是否指在标度尺的“0”位置。 (5)兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大电流导体和磁场。摇动手柄时其接线柱间不允许短路。 (6)读数完毕,停止摇动手柄,拆除测试线,将被测设备放电。 5.兆欧表的使用注意事项 (1)测量绝缘电阻必须在被测设备和线路断电的状态下进行,以保证人身安全。 (2)兆欧表与被测设备间的连接导线不能用双股绝缘线或绞线,应用单股线分开单独连接,以避免线间电阻引起的测量误差。 (3)摇动手柄时应由慢渐快至额定转速120r/min。在此过程中,若发现指针指零,则说明被测绝缘物发生短路事故,应立即停止摇动手柄,避免表内线圈因短路发热而损坏。 (4)测量具有大电容设备的绝缘电阻时,读数后不能立即停止摇动兆欧表,以防止已充电的设备放电而损坏兆欧表。此时应在读数后一边降低手柄转速,一边拆去接地线。在兆欧表停止转动和被测设备充分放电之前,不能用手触及被测设备的导电部分。 (5)测量设备的绝缘电阻时,应记录测量时的温度、湿度、被测设备的状况等,以便于分析测量结果。 (6)测量绝缘电阻的结果如低于规定值,应及时进行处理,否则可能发生人身和设备安全事故。 【课堂小结】 1.为什么要检测电气设备的绝缘电阻? 2.为什么不能用万用表测量电气设备的绝缘电阻值? 3.简述兆欧表测量绝缘电阻的步骤。 【课后作业】 习题册P32-33 一、1.2.3.4.5.6. 二、2.3.4.5. 三、2.3.4.5.6.7.8. 四、1. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物展示。 提示:通过实物,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 23 章节名称 §4-2 兆欧表和绝缘电阻测试仪2
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉绝缘电阻测试仪的结构。 2.掌握绝缘电阻测试仪的使用方法及使用注意事项。 3.了解电气设备绝缘电阻的标准。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.绝缘电阻测试仪的结构 2.绝缘电阻测试仪的使用方法及使用注意事项。 难 点:绝缘电阻测试仪的使用方法。 解决办法:讲授新课前,通过复习兆欧表的使用方法,知道测量绝缘电阻的重要性。在从数字仪表的发展,从而引出绝缘电阻测试仪的使用方法和注意事项。
授课教具 绝缘电阻测试仪、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 上课前需要准备绝缘电阻测试仪,带进课堂,通过实物展示,与兆欧表作比较,看清仪表结构,讲清操作步骤,只有这样才能有更好的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.为什么要检测电气设备的绝缘电阻? 2.为什么不能用万用表测量电气设备的绝缘电阻值? 3.简述兆欧表测量绝缘电阻的步骤。 【教学引入】 在工作中,电气设备的绝缘电阻必须用兆欧表去测量,随着数字仪表的发展,现在越来越多的场合使用了绝缘电阻测试仪。 【讲授新课】 二、绝缘电阻测试仪 1.绝缘电阻测试仪的结构和工作原理 绝缘电阻测试仪主要用于测量电气设备、家用电器或电气线路对地及相间的绝缘电阻,以保证这些设备、电器和线路工作在正常状态,避免发生触电伤亡及设备损坏等事故。 UT501A型绝缘电阻测试仪是一款智能微型仪器,它集成了绝缘电阻、交流电压、低电阻等参数测量功能,适用于测量变压器、电动机、电缆、开关等各种电气设备及绝缘材料的绝缘电阻,是对各种电气设备进行维修保养、试验检定的理想仪表。 绝缘电阻测试仪由机内电池作为电源,经DC/DC变换产生一个直流高压电压,由“LINE”极输出,经被测电气设备到达“EARTH”极,从而产生一个电流,经过I/V变换器、除法器等完成运算,将被测的绝缘电阻阻值通过LCD显示屏进行显示。 2.LCD显示屏 UT501A 型绝缘电阻测试仪LCD显示屏的显示界面如图。 3.绝缘电阻测试仪的使用 (1)使用前的准备 在测量绝缘电阻前,待测电路必须停电并完全放电,而且与其他电路完全隔离。若LCD显示屏的电池电量符号为低电量符号,表示电量将要耗尽,不要使用该仪表。 (2)绝缘电阻的测量 1)按要求连接测试电路。在测试时,由于测试仪有危险电压输出,应待手离开测试夹后,再按“TEST”按键。 2)根据被测电气设备的电压等级,合理选择1 000/500/250/100 V电压挡位。 3)按下“TEST”按键,此键自锁进行连续测量,输出绝缘电阻测试电压,同时测试灯发出红色警告。测试完毕后,再次按下“TEST”按键,解除自锁停止测量。 4)此时,LCD显示屏显示的数值就是被测绝缘电阻的阻值,可以直接读数。 5)断开测试线与被测电路的连接,关闭测试仪电源,并从测试仪输入端拆除测试线。 4.绝缘电阻测试仪的使用注意事项 (1)在测量绝缘电阻前,待测电路必须放电,并且与电源电路完全隔离。 (2)测量前,应确定所有测试导线与绝缘电阻测试仪的测试端口连接牢固可靠。 (3)测量时,不可接触测试线金属导电部位。 (4)当测试线短接时,不要按下“TEST”按键。 (5)在进行绝缘电阻测量时,不可触摸待测线路。 (6)在完成绝缘电阻测量后,被测电路中储存的电荷必须加以释放。 (7)不要在高温、高湿、易燃、易爆和强磁场环境中存放或使用绝缘电阻测试仪。 三、电气设备绝缘电阻标准 绝缘电阻是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。 常温下,电动机、配电设备和配电线路的绝缘电阻不应低于0.5MΩ(对于运行中的设备和线路,绝缘电阻不应低于1MΩ/kV);低压电器及其连接电缆和二次回路的绝缘电阻一般不应低于1MΩ,在比较潮湿的环境中不应低于0.5MΩ;手持电动工具的绝缘电阻不应低于2MΩ。 在一般的低压线路中(400V等级及以下),新敷设线路的绝缘电阻应不低于0.5MΩ(线与线、线与地之间);运行中的设备、线路之间和对地的绝缘电阻,应不低于1MΩ/kV(1kΩ/V)。 【课堂小结】 1.UT501A型绝缘电阻测试仪的作用,可测量的电量。 2.绝缘电阻测试仪使用前的准备工作。 3.绝缘电阻测试仪的使用方法和步骤。 【课后作业】 习题册P32-34 一、7.8. 二、1. 三、1. 四、2. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:通过实物,展示和操作。 提示:和兆欧表对比,指出其中的异同点。 提示:常用的数据,须牢记在心。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 24 章节名称 实训5 用兆欧表和绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉兆欧表和绝缘电阻测试仪的结构和使用方法。 2.能用兆欧表和绝缘电阻测试仪测量电气设备的绝缘电阻。 3.能正确判断电气设备的绝缘情况。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.兆欧表和绝缘电阻测试仪的使用方法。 2.用兆欧表和绝缘电阻测试仪测量电气设备的绝缘电阻。 难 点:1.用兆欧表和绝缘电阻测试仪测量电气设备的绝缘电阻。 2.判断电气设备的绝缘情况。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解读电气设备绝缘电阻的标准,解决以上问题。
授课教具 兆欧表、绝缘电阻测试仪、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.兆欧表和绝缘电阻测试仪使用前的准备工作。 2.兆欧表和绝缘电阻测试仪的使用方法和步骤。 【教学引入】 我们如何实地判断电动机和变压器的能否正常使用,绝缘电阻值是重要的依据之一。现在我们使用兆欧表和绝缘电阻测试仪,测量电动机和变压器的绝缘电阻值,掌握其使用的方法。 【讲授新课】 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损等。观察兆欧表和绝缘电阻测试仪面板的布置,了解各旋钮、开关的作用。 2.测量三相交流异步电动机的绝缘电阻 (1)对三相交流异步电动机进行停电、验电处理。正在运行的电动机应先停电,用验电笔确认无电后,再进行测量。 (2)打开电动机接线盒盖,测量三相定子绕组间的绝缘电阻,分别测量U/V相、V/W相、W/U相之间的绝缘电阻,共需要测量三次。将测量结果填入表4-2-6中。 (3)测量绕组对金属外壳的绝缘电阻。分别测量U、V、W三相绕组对金属外壳的绝缘电阻,共需测量三次。将测量结果填入表4-2-6中。 (4)测量完毕,装好电动机接线盒盖。整理测量现场,恢复三相交流异步电动机的运行。 3.测量单相变压器的绝缘电阻 (1)对单相变压器进行停电、验电处理。 (2)拆除单相变压器一、二次侧的线路,测量绕组间的绝缘电阻。测量单相变压器的绝缘电阻,包括一次侧/二次侧、一次侧/金属外壳、二次侧/金属外壳之间的绝缘电阻,共需要测量三次。将测量结果填入表4-2-7中。 (3)测量完毕,装好单相变压器的线路。整理测量现场,恢复单相变压器的运行。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 5.实训注意事项 (1)使用兆欧表前,必须进行开路检查和短路检查,检查的结果必须符合相关要求,否则不可以使用。 (2)在使用绝缘电阻测试仪的过程中,因“LINE”端口和“EARTH”端口之间输出的电压较高,两根测试笔不可碰触,以免损坏绝缘电阻测试仪。 (3)通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 6.实训测评 根据表4-2-8中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.兆欧表和绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻值的方法和步骤。 2.兆欧表和绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻值的注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述兆欧表和绝缘电阻测试仪的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:必要时,通过演示操作做好示范。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 25 章节名称 §4-3 直流单臂电桥和直流低电阻测试仪1
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉直流单臂电桥的结构及工作原理。 2.掌握直流单臂电桥的使用及维护方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.直流单臂电桥的结构及工作原理。 2.直流单臂电桥的使用及维护方法。 难 点:1.直流单臂电桥的结构及工作原理。 2.直流单臂电桥测的使用方法。 解决办法:首先分析电桥电路原理,其次通过展现电桥平衡时的电阻计算步骤,得到单臂电桥读数的方法,最后使用单臂电桥演示,加深同学们的学习效果。
授课教具 直流单臂电桥、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 从本节开始,使用专用的电工仪表授课。上课前需要准备直流单臂电桥,带进课堂,通过实物展示,看清仪表结构,讲清操作步骤,只有这样才能有更好的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.单臂电桥的比例臂和比较臂如何确定? 2.电桥平衡的条件? 3.简述直流低电阻测试仪的使用注意事项。 【教学引入】 电桥是一种常用的比较式仪表,它用准确度很高的元器件(如标准电阻器、电感器、电容器)作为标准量,然后用比较的方法去测量电阻、电感、电容等电路参数,因此,电桥测量的准确度很高。 电桥的种类很多,可以分为交流电桥(用于测 量电感、电容等交流参数)和直流电桥。直流电桥又分为直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。 【讲授新课】 一、直流单臂电桥 1.直流单臂电桥的结构及工作原理 直流单臂电桥又称惠斯登电桥,是一种专门测量中电阻的精密测量仪器。图中,RX、R2、R3、R4分别组成电桥的四个臂。其中,RX称为被测臂,R2、R3构成比例臂,R4称为比较臂。 当接通按钮开关SB后,调节标准电阻R2、R3、R4,使检流计P的指示为零,即IP =0,这种状态称为电桥的平衡状态。 RX*R3=R2*R4 称为电桥的平衡条件。它说明,电桥电路中对臂电阻的乘积相等时,电桥就处于平衡状态,检流计中的电流IP =0。 电桥平衡时,被测电阻RX =比例臂倍率×比较臂读数。 2.直流单臂电桥简介 QJ23型直流单臂电桥是一种电工常用的比较式仪表。它的比例臂R2、R3由八个标准电阻组成,共分为七挡,由转换开关SA换接。比例臂的读数盘设在面板左上方。比较臂R4由四个可调标准电阻组成,它们分别由面板上的四个读数盘控制,可得到0~9999Ω的任意阻值,最小步进值为1Ω。 面板上标有“RX”的两个端钮用来连接被测电阻。当使用外接电源时,可以从面板左上角标有“B”的两个端钮接入。 3.直流单臂电桥的使用 (1)打开检流计机械锁扣,调节调零器,使指针指在零位。 (2)先用万用表估测阻值,选择适当的比例臂,使比例臂的四挡电阻都能充分利用,以获得四位有效数字的读数。 (3)接入被测电阻时,应采用较粗、较短的导线连接,并将接头拧紧。 (4)测量时应先按下电源按钮B,再按下检流计按钮G,使电桥电路接通。反复调节比较臂电阻,直至检流计指针指零。 (5)被测电阻阻值=比例臂倍率×比较臂读数。 (6)先断开检流计按钮G,再断开电源按钮B,然后拆除被测电阻,比较臂回到零位,最后锁上检流计的机械锁扣。 4.直流单臂电桥的维护 (1)每次测量结束后,都应将仪表盒盖盖好,存放于干燥、避光、无振动的场合。 (2)发现电池电压不足时应及时更换,否则将影响电桥的灵敏度。 (3)当采用外接电源时,必须注意电源的极性。将电源的正、负极分别接到“+”和“-”端,且不要使外接电源电压超过电桥说明书上的规定值,否则有可能烧坏桥臂电阻。 (4)因检流计属于精密仪表,因此,搬动电桥时应小心,做到轻拿轻放,否则易使检流计损坏。 【课堂小结】 1.电桥的平衡状态和平衡条件。 2.QJ23型单臂电桥的结构。 3.QJ23型单臂电桥的使用方法。 【课后作业】 习题册P34-36 一、1.2.3.4. 二、3.4.5.6. 三、3.4.5.6.7.8.9. 四、3.4. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:可以通过复习电桥电路引出。 提示:实物展示和操作。 提示:实物操作,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 26 章节名称 §4-3 直流单臂电桥和直流低电阻测试仪2
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉直流低电阻测试仪的结构及工作原理。 2.掌握直流低电阻测试仪的使用及维护方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.直流低电阻测试仪的结构及工作原理。 2.直流低电阻测试仪的使用及维护方法。 难 点:直流低电阻测试仪的使用方法。 解决办法:首先讲清直流低电阻测试仪使用的场合,其次通过展现直流低电阻测试仪,介绍其按键功能、测试端口和操作方法,最后通过比较,得出直流低电阻测试仪和单臂电桥的特点,提高同学们的学习效果。
授课教具 直流低电阻测试仪、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 上课前需要准备直流低电阻测试仪,带进课堂,通过实物展示,和单臂电桥作比较,看清仪表结构,讲清操作步骤,只有这样才能有更好的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.电桥的平衡状态和平衡条件。 2.QJ23型单臂电桥的结构。 3.QJ23型单臂电桥的使用方法。 【教学引入】 现在,除了使用电桥外,还可以使用直流低电阻测试仪精密测量电阻。该测试仪的测试速度快,精度高,读数直观、清晰(LCD大字体),体积小,质量轻,可靠性强,适合在实验室、车间、工矿企业现场对直流低电阻做准确测量,可用于测量各种线圈电阻,检测各类分流器电阻等。 【讲授新课】 二、直流低电阻测试仪 由于使用电桥法测量变压器绕组及大功率电感设备的直流电阻费时费力,且精度不高,因此,直流低电阻测试仪便取而代之。 1.直流低电阻测试仪的结构和工作原理 UT620A型直流低电阻测试仪前面板包括LCD显示屏、功能按键,顶部有测试连接端口,后面板包括电池盒等。 直流低电阻测试仪采用四线测量技术,是专门用于测量直流低电阻的仪器,对各种线圈电阻的测量精度较高。 2.按键功能和测试端口 直流低电阻测试仪的结构如图4-3-5所示,其功能说明见表4-3-2。 3.LCD显示屏 直流低电阻测试仪的LCD显示屏显示界面如图4-3-6所示,显示符号的含义见表4-3-3。 4.直流低电阻测试仪的使用 直流低电阻测试仪所用电池为充电电池,第一次使用前,必须充电10h以上方可使用。 直流低电阻测试仪的充电方法如下: (1)将旋钮开关从“OFF”挡旋至任意电阻挡,LCD 显示屏显示“AUTO Ω”,测量数据值显示区显示“- - - - -”。 (2)将电源适配器插入测试仪电源适配器输入插孔。 (3)充电时,LCD显示屏循环显示充电符号。 直流低电阻测试仪的使用方法如下: (1)将凯氏夹测试线(标配件)连接仪表的T+、T-端子,有鳄鱼夹的一端连接被测电阻两端。 (2)在待测界面下,将凯氏夹短接,按下“START/STOP”按键,当数据稳定后,按下“ZERO”按键,清零完成。 (3)将旋钮开关旋至适当的挡位。选择挡位前,应估测被测电阻的阻值。 (4)按下“START/STOP”按键开始测量。连续测试一段时间后,数据将自动保持(HOLD)。 (5)LCD显示屏直接显示被测电阻的阻值,可以直接读数。 (6)数据的保存。在测量状态下,按下“SAVE”按键,完成一次数据的保存。 数据的读取。在待测或测量状态下,按下“READ”按键,仪表显示最后一条被保存的数据。 数据的清除。在查看保存数据的过程中,短时按下“CLEAR”按键,当前显示的数据被清除;长时按下“CLEAR”按键,提示是否全部清除数据,再按下“CLEAR”按键,所有保存的数据被清除。 (7)将选择开关置于“OFF”位置,拆除连接的测试线。 5.直流低电阻测试仪的维护 (1)直流低电阻测试仪属于精密仪表,应避免碰撞、重击及在潮湿、强电、磁场、油污和灰尘环境中使用。 (2)测试仪工作时,若LCD显示屏出现低电压符号,应及时插上电源适配器,以防止突然断电导致测试仪损坏或数据丢失。 (3)若长时间不使用测试仪,应将旋钮开关置于“OFF”位置,以防止电池电量耗尽,影响电池的使用寿命。 【课堂小结】 1.直流低电阻测试仪,是测量变压器绕组和大功率电感设备直流电阻的理想仪器。 2.直流低电阻测试仪采用四线测量技术,是专门用于测量直流低电阻的仪器,对各种线圈电阻的测量精度较高。 3.直流低电阻测试仪的LCD显示屏显示符号的含义。 4.简述单臂电桥和直流低电阻测试仪两种仪表的特点。 【课后作业】 习题册P34-36 一、5.6. 二、1.2. 三、1.2. 四、1.2. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物操作,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 27 章节名称 实训6 用直流单臂电桥和直流低电阻测试仪 测量直流电阻
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉直流单臂电桥和直流低电阻测试仪的结构和使用方法。 2.能用直流单臂电桥和直流低电阻测试仪测量电阻。
教学重、难点及 解决方法 重 点:直流单臂电桥和直流低电阻测试仪的结构和使用方法。 难 点:直流单臂电桥和直流低电阻测试仪的结构和使用方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 直流单臂电桥、直流低电阻测试仪、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流低电阻测试仪的LCD显示屏显示符号的含义。 2.简述单臂电桥和直流低电阻测试仪两种仪表的特点。 【教学引入】 现在有三相鼠笼式交流异步电动机和小型单相变压器,需要知道它的线圈电阻值,我们该怎么办呢?利用所学的单臂电桥和直流低电阻测试仪,进一步掌握测量的方法和步骤,以及注意事项。 【讲授新课】 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损等。观察直流单臂电桥和直流低电阻测试仪面板的布置,了解各旋钮、开关的作用。 2.测量电阻阻值 用万用表估测两个被测电阻R1、R2的数值后,用直流单臂电桥和直流低电阻测试仪分别测量各电阻的阻值,并将测量结果填入表4-3-5中。 3.测量电动机绕组阻值 用万用表估测电动机绕组电阻r1的数值后,用直流单臂电桥和直流低电阻测试仪分别测量其直流电阻,并将测量结果填入表4-3-5中。 4.测量单相变压器绕组阻值 用万用表估测单相变压器绕组电阻r2的数值后,用直流单臂电桥和直流低电阻测试仪分别测量其直流电阻,并将测量结果填入表4-3-5中。 5.按照现场管理规范清理场地,归置物品 6.实训测评 根据表4-3-6中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.单臂电桥和直流低电阻测试仪测量电阻值的方法和步骤。 2.单臂电桥和直流低电阻测试仪测量电阻值的注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述单臂电桥和直流低电阻测试仪的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 28 章节名称 §4-4 接地电阻测试仪1
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉接地电阻测试仪的作用及结构。 2.掌握接地电阻测试仪的使用方法和使用注意事项。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.接地电阻测试仪的作用及结构。 2.接地电阻测试仪的使用方法和使用注意事项。 难 点:接地电阻测试仪的使用方法和使用注意事项。 解决办法:首先讲清楚什么是接地,为什么要接地,如何接地。其次在生活中什么地方用到接地。最后介绍判断接地是否符合要求的仪表——接地电阻测试仪。只有这样,带着疑问去学习、去探究,才能解决以上问题。
授课教具 接地电阻测试仪、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 上课前,需要准备接地电阻测试仪,带进课堂,通过实物展示,看清仪表结构,讲清操作步骤,只有这样才能有更好的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.兆欧表和绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻值的方法和步骤。 2.兆欧表和绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻值的注意事项。 【教学引入】 电气设备接地的目的是保证人身和电气设备的安全,以及设备的正常运行。如果接地电阻不符合要求,不但安全得不到保证,还会造成严重的事故。因此,定期测量接地装置的接地电阻是安全用电的保障。 接地电阻测试仪就是测量接地电阻的专用仪表。 【讲授新课】 为了保证电气设备的安全和正常运行,电气设备的某些导电部分应与接地体用接地线进行连接,称为接地。 接地装置的接地电阻包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与土壤的接触电阻,以及接地体与零电位(大地)之间的土壤电阻。 实际上,由于接地线和接地体的电阻都很小,接地电阻的大小主要和接地体与大地的接触面积及接触是否良好有关,另外还与土壤的性质及湿度有关。 接地电阻测试仪又叫接地摇表、接地电阻表。目前,传统的手摇式接地电阻测试仪几乎无人使用,比较普及的是数字式接地电阻测试仪,在电力系统中用得较多的是钳形接地电阻测试仪。 一、数字式接地电阻测试仪 1.数字式接地电阻测试仪的结构 接地电阻测试仪是测量接地电阻的常用仪表,也是电气安全检查与接地工程竣工验收不可缺少的工具。它摒弃了传统的人工手摇发电工作方式,采用大规模集成电路,应用DC/AC变换技术,可做精密的三线式测量,也可做简易的二线式测量。 接地电阻测试仪的前面板包括LCD显示屏、功能按键、测试连接端口等,常用辅件有标准测试线、简易测试线和辅助接地钉等。 2.LCD显示屏 接地电阻测试仪LCD显示屏的显示界面如图。 3.数字式接地电阻测试仪的使用 (1)使用前的准备 将旋钮开关置于接地电压挡或接地电阻挡,若 LCD显示屏上显示的电池电量符号为低电压符号,表示电池处于低电量状态,需更换电池。测量前确认测试线插头已完全插入测试端,连接不牢固将影响测量结果的准确度。 (2)接地电阻的测量 1)按要求将测试线插头插入相应测试端。 2)使用标准测试线测量。将P和C端辅助接地钉打到地深处,使其与待测设备排列成一条直线,且彼此间隔5~10 m。 3)将旋钮开关旋至接地电压挡,LCD显示屏显示接地电压测试状态;将测试线插入V端和E端(其他测试端不要插测试线),再接上待测点,LCD显示屏将显示接地电压的测量值。测量接地电压不需要按“TEST”按键。 4)将旋钮开关旋至接地电阻4000Ω挡,按“TEST”按键测试,LCD显示屏显示接地电阻阻值。若所测阻值<400Ω,则将旋钮开关旋至接地电阻400Ω挡,LCD显示屏显示对应的接地电阻阻值;若所测电阻阻值<40Ω,则将旋钮开关旋至接地电阻40Ω挡,LCD显示屏显示对应的接地电阻阻值。一定要选择最佳的测量挡位,才能使所测的接地电阻阻值最准确。 5)使用简易测试线测量。将P端和C端测试线连接供电线路公共地端,E端测试线连接被测接地体。 6)关闭电源,拆除测试线。 4.数字式接地电阻测试仪的使用注意事项 (1)存放和保管数字式接地电阻测试仪时,应注意环境温度。应将测试仪放在干燥通风处,避免受潮,避免接触酸碱及腐蚀性气体。 (2)测量保护接地电阻时,一定要断开电气设备与电源的连接点。在测量小于1Ω的接地电阻时,应分别用专用导线连在接地体上。 (3)测量接地电阻时最好反复在不同的方向测量3~4次,取其平均值。 (4)在开机状态下若按键和旋钮开关无动作,约10min后接地电阻测试仪会自动关机,以节省电量(接地电阻挡测试状态除外)。 【课堂小结】 1.什么是接地?接地电阻包含哪些? 2.数字式接地电阻测试仪的特点。 3.数字式接地电阻测试仪的使用方法和步骤。 【课后作业】 习题册P36-38 一、1.2.3.4. 二、1.2.3. 三、1.2.3. 四、1.2. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物展示。 提示:实物操作,边操作边讲解。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 29 章节名称 §4-4 接地电阻测试仪2
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 1课时
年 月 日 1课时
教学目标 1.熟悉钳形接地电阻测试仪的作用及结构。 2.掌握钳形接地电阻测试仪的使用方法和使用注意事项。 3.了解电气设备接地电阻的标准。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.钳形接地电阻测试仪的作用 2.钳形接地电阻测试仪的使用方法 3.电气设备接地电阻的标准。 难 点:钳形接地电阻测试仪的使用方法和注意事项。 解决办法:和上节课的接地电阻测试仪相比较,总结出钳形接地电阻测试仪的特点,了解其作用,讲清楚其使用方法,这样才能解决难点问题。
授课教具 钳形接地电阻测试仪、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 上课前,需要准备钳形接地电阻测试仪,带进课堂,通过实物展示,和接地电阻测试仪作比较,看清仪表结构,讲清操作步骤,只有这样才能有更好的教学效果。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.什么是接地?接地电阻包含哪些? 2.数字式接地电阻测试仪的特点。 3.数字式接地电阻测试仪的使用方法和步骤。 【教学引入】 钳形接地电阻测试仪是传统接地电阻测量技术的突破。使用钳形接地电阻测试仪测量有回路的接地系统时,不需要断开接地引下线,不需要辅助电极,安全快捷,使用方便。此外,使用钳形接地电阻测试仪能够检测出接地故障。 【讲授新课】 二、钳形接地电阻测试仪 1.钳形接地电阻测试仪的结构 钳形接地电阻测试仪在测量有回路的接地系统时,只需要钳住待测接地回路,就能安全、快速测量出接地电阻。 钳形接地电阻测试仪,前面板包括LCD显示屏和功能按键,侧面有钳口扳机,后面板包括电池盒等。 2.LCD显示屏 钳形接地电阻测试仪LCD显示屏的显示界面如图。 注意:钳口张开符号。LCD显示屏上显示该符号则表明测试仪钳口处于张开状态,此时可能是人为扣压钳口扳机,也有可能是钳口已经有严重污垢,不能继续测量使用。 3.钳形接地电阻测试仪的使用 (1)电池电压检查 按下电源开关按键,若LCD显示屏上显示的电池电量符号为低电压,表示电池处于低电量状态,需更换电池,否则本测试仪不可正常使用。 (2)接地电阻的测量 1)开机前,扣压钳口扳机2次,确保钳口闭合良好。长按“POWER”按键3s,进入开机状态。自检完成,可进行接地电阻测量。 2)在测量前,可以使用配备的测试环检验测试仪,其显示值与测试环上的标称值(10Ω)接近即可。 3)多点接地系统,它们通过架空地线连接,组成了接地系统。LCD显示屏可直接读数。 4)有限点接地系统,它们没有通过架空地线全部连接。 5)两点法:在被测接地体RA附近找一个独立的接地良好的接地体RB,将RA和RB用一根测试线连接。此时测试仪测得的电阻值为R=RA+RB+R线,如果R小于允许值,那么这两个接地体的接地电阻都是合格的。 6)测量完毕,按“POWER”按键,测试仪关机。或者测试仪在到达自动关机时间后,LCD显示屏进入闪烁状态,持续30s后自动关机。 4.钳形接地电阻测试仪的使用注意事项 (1)在测量接地电阻或电流的过程中,不要扣压钳口扳机,不能张开钳口,不能钳住任何导线。保持测试仪的水平静止状态,不要翻转测试仪,不能对钳口施加外力,否则会影响测量的准确度。 (2)钳形接地电阻测试仪在自检完成后,LCD显示屏若未出现“OL Ω”,而是显示一个较大的阻值,如810Ω,但用测试环检测仍显示正常,这说明该测试仪在测量大阻值(>100Ω)时有较大误差,而在测量小阻值时仍保持原有的准确度,可以继续使用。 (3)使用测试环检验时,LCD显示屏显示值与测试环上的标称值接近即可。但是显示“OL Ω”则表示被测电阻超出了测试仪的量程上限,显示“L0.01 Ω”则表示被测电阻超出了测试仪的量程下限。 (4)一般输电线路杆塔接地构成的多点接地系统,可以直接使用该测试仪测量。 (5)在变压器中性点接地电阻的测量中,如果有重复接地,则构成多点接地系统,如果无重复接地,则是单点接地系统。测量时,LCD显示屏如果显示“L0.01 Ω”,可能是同一个变压器有两根以上接地体引下线,此时只需要将其他的接地体引下线断开,只保留待测的接地体引下线即可。 (6)测量点的选择很关键,同一根接地体,因为测量点不同,会得到不同的测量结果。 三、电气设备接地电阻的标准 【课堂小结】 1.钳形接地电阻测试仪的特点。 2.钳形接地电阻测试仪的使用方法。 3.钳形接地电阻测试仪的使用注意事项。 【课后作业】 习题册P36-38 一、5.6. 二、4. 三、4. 四、3.4.5 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(30分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:实物操作,边操作边讲解。 提示:常用的接地电阻值要牢记。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(4分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (1分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 30 章节名称 实训7 用接地电阻测试仪测量 接地装置的接地电阻
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 1课时
年 月 日 1课时
教学目标 1.熟悉接地电阻测试仪的结构和使用方法。 2.能用接地电阻测试仪测量接地装置的接地电阻。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.接地电阻测试仪的使用方法。 2.接地电阻测试仪测量接地装置的接地电阻。 难 点:接地电阻测试仪测量接地装置的接地电阻。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解读电气设备接地装置和接地电阻的标准,通过仪表的示范操作,解决以上问题。
授课教具 接地电阻测试仪、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.什么是接地?接地电阻包含哪些? 2.数字式接地电阻测试仪和钳形接地电阻测试仪的特点。 3.数字式接地电阻测试仪和钳形接地电阻测试仪的使用方法和步骤。 【教学引入】 接地线和接地体都采用金属导体制成,统称为接地装置。接地装置的接地电阻包括接地线电阻、接地体电阻、接地体与土壤的接触电阻,以及接地体与零电位(大地)之间的土壤电阻。 【讲授新课】 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件,绝缘有无破损等。观察接地电阻测试仪面板的布置,了解各旋钮、开关的作用。 2.接地装置的处理 对被测的接地装置进行切断处理。将待测接地极与其他接地装置临时断开,并用砂纸除去接地极上的锈迹、污物。 3.使用数字式接地电阻测试仪测量接地电阻 按照表4-4-3的方法和步骤,使用数字式接地电阻测试仪精确测量和简易测量接地装置的接地电阻。将测量结果填入表4-4-8。 4.使用钳形接地电阻测试仪测量接地电阻 按照表4-4-6的方法和步骤,使用钳形接地电阻测试仪,用两点法和三点法测量接地装置的接地电阻。将测量结果填入表4-4-9中。 5.测量完毕,恢复待测接地极与其他接地装置的连接,按照现场管理规范清理场地,归置物品。 6.实训注意事项 1)当需开启背光灯时,轻按“LIGHT/LOAD”按键,背光灯被打开且LCD显示屏显示相应的灯符号,再轻按“LIGHT/LOAD”按键关闭背光灯。 2)当环境所限不能立即读数时,可以使用数据保持功能。轻按“HOLD/SAVE”按键,数据保持功能被打开,相应的测量值被保持且LCD显示屏显示相应的保持符号,再轻按“HOLD/SAVE”按键取消保持功能。 3)雷雨天气不得测量防雷接地装置的接地电阻,以防被雷电击伤。 4)被测接地极与辅助接地极之间连接的导线不得与高压架空线、地下金属管道平行,以免影响测量的准确度。 【课堂小结】 1.数字式接地电阻测试仪和钳形接地电阻测试仪的特点。 2.数字式接地电阻测试仪和钳形接地电阻测试仪的使用方法和步骤。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述数字式接地电阻测试仪和钳形接地电阻测试仪的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:可通过示范操作指导学生。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。教 案 首 页
章节序号 54 章节名称 §8-1 转速的测量
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解常见的光电式传感器的基本原理。 2.掌握非接触式转速表的结构和使用方法。 3.掌握离心式转速表的结构和使用方法。 4.掌握非接触式转速表和离心式转速表的维护保养方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.非接触式转速表的结构和使用方法。 2.离心式转速表的结构和使用方法。 难 点:光电式传感器的基本原理。 解决办法:通过生活中的实例,讲解本课的内容。讲解中,避免具体电路的分析,着重讲好其结构和使用方法。
授课教具 非接触式转速表、离心式转速表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 转速表,和工作密切相关,也和电动机控制电路有联系。讲课中,一定要结合实例,分析、讲解转速表。重点要突出如何使用。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.光敏二极管、三极管的具体应用举例。 2.电动机转速和电源频率的关系。 【教学引入】 测量电动机及其拖动设备的转速,是电工常见的测量项目之一。转速表是专门测量各种旋转机械转速的仪表,根据其结构的不同分为离心式和数字式两大类。离心式转速表具有成本低、坚固耐用等优点,但在使用过程中需要碰触机械设备的旋转部分。随着科学技术的进步,一种非接触式转速表的使用日趋广泛,它可以不碰触机械设备的旋转部分直接测量其转速。 【讲授新课】 一、非接触式转速表 UT371型非接触式转速表是性能稳定、安全、可靠的非接触式转速表,如图所示。该转速表的电路设计以单片机为核心,光电转速采样处理,可用于测量转速及计数,转速量程为10~99 999r/min,计数量程为0~99 999。 1.非接触式转速表的结构 UT371型非接触式转速表主要由激光发射与接收窗口、LCD显示屏和功能按钮三部分组成。 2.非接触式转速表的原理 UT371型非接触式转速表采用光电转速采样的方式,电路以单片机为核心。光电转速采样以光电式传感器为主要元器件。 (1)光电式传感器 光电式传感器是一种将光信号转换为电信号的传感器,具有结构简单、非接触、反应快、精度高、不易受电磁干扰等优点,在自动控制系统中被广泛应用。其缺点是易受外界光源干扰、对光信号的检测处理比较困难、不能用于高温环境等。 光电式传感器依据光电效应原理,其工作过程是:首先将被测的非电量(如转速、浑浊度等)转换为光信号,然后通过光电元器件将相应的光信号转换为电信号后再进行测量。常见的光电式传感器有以下几种。 1)光敏电阻 光敏电阻的工作原理是光电导效应,即当光照射在某些物体上时,其电导率发生变化的现象。在半导体光敏材料两端装上电极引线,将其封装在带有透明窗的管壳内就构成了光敏电阻。 2)光敏二极管 光敏二极管的工作原理是PN结的单向导电性,与一般半导体二极管的不同之处在于其PN结装在透明管壳的顶部,可直接接受光照。光敏二极管在电路中一般处于反向偏置状态。 3)光敏三极管 光敏三极管的结构与普通三极管相同,有两个PN结。其基本原理与光敏二极管相同,但它在把光信号转换为电信号的同时,还放大了信号电流,因此具有更高的灵敏度。另外,它的基极一侧做得很大,从而扩大了光照面积,也能够提高灵敏度。 4)光电池 光电池是根据光生伏特效应的原理制成的一种光电式传感器,它能直接将光信号转换为电动势输出。 (2)工作原理 以非接触式光电数字转速表为例。图所示是在电动机的转轴上贴上黑白相间的条纹,当电动机转轴转动时,黑色与白色交替出现,光电式传感器间断接收光的反射信号,输出电脉冲,再经过放大整形电路,输出整齐的方波信号,由数字式频率计测量其频率,再经计算得到电动机的转速。 图所示是在电动机转轴上固定一个调制盘,当电动机转轴转动时,将发光二极管发出的恒定光调制成随时间变化的调制光,同样经光电式传感器和放大整形电路,输出整齐的方波信号,由数字式频率计测量其频率,再经计算得到电动机的转速。 电动机的转速n与频率f的关系为 式中,N为白色条纹数或调制盘孔数。 3.非接触式转速表的使用 (1)转速测量 1)将反光纸贴在待测物体上,如图所示。 2)将转速表固定于一个稳定位置,使转速表的激光发射与接收窗口距离被测量物体50~200mm。 3)按“ON/OFF”按键开启转速表,默认进入转速量程,将激光对准被测物体上的反光纸,与反光纸的垂直夹角不大于30°。 4)启动被测量物体,仪表显示被测量物体的转速。 (2)内部光源接收计数测量 1)将转速表固定于一个稳定位置,使转速表的激光发射与接收窗口距离被测量物体50~200mm,垂直夹角不大于30°,如图所示。 2)按“ON/OFF”按键启动转速表,再按“R/C”按键选择计数量程,将激光对准被计数的物体。 3)当被计数物体经过激光扫描后,转速表将累加计数并显示数量。 (3)外部光源接收计数测量 1)将转速表固定于一个稳定位置,使转速表的激光发射与接收窗口距离被测量物体50~200mm,垂直夹角不大于30°,如图所示。 2)将外部光源与转速表相对,固定于被测物体的另一侧。 3)按“ON/OFF”按键启动转速表,关闭LED激光管,然后按“R/C”按键,选择计数量程。 4)当被计数的物体经过转速表与外部光源之间时,转速表将累加计数并显示数量。 二、离心式转速表 1.离心式转速表的结构 离心式转速表属于机械式仪表,外形如图所示。为使转速表与被测轴能够可靠接触,转速表都配有不同的探头,使用时可根据被测对象选择合适的探头安装在转速表输入轴上。 2.离心式转速表的原理 当离心式转速表的离心器旋转时,重锤随着旋转产生的惯性力通过连杆使活动套环向上移动,并压缩弹簧。当转速一定时,活动套环最终受力平衡,套环将停在相应位置。同时,活动套环的移动通过传动扇形齿轮传递给指针,在表盘上指示出被测转速值。显然,转速表指针的偏转与被测轴旋转方向无关。 离心式转速表通常利用变速器来改变量程。如LZ-30型离心式转速表有以下五个量程(r/min):30~120、100~400、300~1200、1000~4000、3000~12000。在转速表的表盘上通常标有两组刻度,如刻度盘的外圈标3~12,内圈标10~40,它分别适用于两组量程。 3.离心式转速表的使用 (1)转速表在使用前应加润滑油(钟表油),润滑油可从外壳和调速盘上的油孔注入。 (2)合理选择调速盘的挡位,不能用低速挡去测量高转速。若无法确定被测转速的大致范围,可先用高速挡测量,然后再进行调整。 (3)选择合适的探头,安装在转速表的输入轴上。 (4)转速表的探头与被测转轴接触时,应使两轴心对准,动作要缓慢,以两轴接触时不产生相对滑动为准,同时尽量使两轴保持在一条直线上。 (5)若调速盘的挡位为Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ挡,则测得的转速应为刻度盘外圈数值再分别乘10、100、1000;若调速盘的挡位为Ⅱ、Ⅳ挡,则测得的转速应为刻度盘内圈数值再分别乘10、100即可。 三、转速表的维护 1.使用前应检查仪表和附件,谨防任何损坏或不正常的现象。如发现仪表壳体已明显损坏、LCD显示屏无显示等,则不应再使用。 2.在进行测量前,应仔细阅读操作说明。测量时,应遵守操作规程,不要在高温、高湿、易燃、易爆和强电磁场环境中使用转速表。 3.维护保养时应使用软布及中性清洁剂清洁仪表外壳,以防外壳被腐蚀,损坏仪表。 4.使用非接触式转速表时严禁用激光照射人的眼睛。 5.当非接触式转速表的LCD显示屏显示符号时,应及时更换新电池;长时间不使用转速表应取出电池。当电池电压为4.5V~4.8V时,LCD显示屏显示电池欠压符号;当电池电压为4.3V~4.5V时,电池欠压符号闪烁,1min后转速表自动关机。 6.在使用和搬运离心式转速表时,应轻拿轻放,避免剧烈振动。 【课堂小结】 1.光电式传感器依据光电效应原理,其工作过程是:首先将被测的非电量(如转速、浑浊度等)转换为光信号,然后通过光电元器件将相应的光信号转换为电信号后再进行测量。 2.在电动机的转轴上贴上黑白相间的条纹,当电动机转轴转动时,黑色与白色交替出现,光电式传感器间断接收光的反射信号,输出电脉冲,再经过放大整形电路,输出整齐的方波信号,由数字式频率计测量其频率,再经计算得到电动机的转速。 3.在电动机转轴上固定一个调制盘,当电动机转轴转动时,将发光二极管发出的恒定光调制成随时间变化的调制光,同样经光电式传感器和放大整形电路,输出整齐的方波信号,由数字式频率计测量其频率,再经计算得到电动机的转速。 4.离心式转速表的离心器旋转时,重锤随着旋转产生的惯性力通过连杆使活动套环向上移动,并压缩弹簧。当转速一定时,活动套环最终受力平衡,套环将停在相应位置。同时,活动套环的移动通过传动扇形齿轮传递给指针,在表盘上指示出被测转速值。 【课后作业】 习题册P66-68 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:可以通过介绍非接触式转速表,突出该类型表的优点。 提示:通过演示,边操作边讲解。 提示:实物展示。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 55 章节名称 实训16 转速表的使用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解非接触式转速表和离心式转速表的原理和结构。 2.熟悉非接触式转速表和离心式转速表的使用方法。 3.掌握用非接触式转速表和离心式转速表测量电动机转速的方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.非接触式转速表和离心式转速表的原理和结构。 2.非接触式转速表和离心式转速表的使用方法。 难 点:非接触式转速表和离心式转速表的使用方法。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范非接触式转速表和离心式转速表的使用方法和步骤,通过实际操作,解决以上问题。
授课教具 非接触式转速表、离心式转速表、实验实训器材、多媒体教学设备
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.转速表的分类和组成。 2.转速表的使用方法。 3.转速表的使用注意事项。 【教学引入】 转速表在哪些场合下需要使用? 【讲授新课】 1.外观检查 检查转速表的外壳、LCD显示屏、按键等是否完好无损,必要的标志是否清晰,表内有无脱落元器件等。 2.连接电路 将三相交流电动机通过三相开关与三相交流电源连接。 3.测量转速 按照两种转速表的使用方法测量电动机的转速。记录测量结果,用非接触式转速表测量电动机的转速为r/min,用离心式转速表测量电动机的转速为r/min。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 5.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 6.实训测评 根据表8-1-2中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.转速表的使用前准备工作。 2.转速表的使用。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,转速表的结构组成、工作原理和使用方法。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 可以请学生举例说明。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 56 章节名称 §8-2 温度的测量
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.了解热电阻传感器的原理及应用。 2.熟悉热电偶传感器的原理及应用。 3.掌握红外测温仪的使用方法和使用注意事项。
教学重、难点及 解决方法 重 点:红外测温仪的使用方法和使用注意事项。 难 点:热电阻传感器热和电偶传感器的原理及应用。 解决办法:通过生活中的实例,讲解本课的内容。讲解中,避免具体电路的分析,着重讲好原理方框图和使用方法。
授课教具 红外测温仪、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 红外测温仪,和生活工作密切相关。讲课中,一定要结合生活的实例,分析、讲解红外测温仪。重点要突出如何使用。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.转速表的使用前准备工作。 2.转速表的使用。 【教学引入】 温度是用来表征物体受热程度的物理量。在生产、科研和日常生活中,温度测量都占有十分重要的地位。电气测量温度的方法,通常按感温元件是否与被测物体接触而分为接触式测量和非接触式测量两大类。 【讲授新课】 接触式测量使用的温度传感器具有结构简单、工作稳定可靠及测量精度高等优点,如热电阻传感器等。非接触式测量使用的温度传感器具有测量温度高、不干扰被测物体温度等优点,但测量精度不高,如红外高温传感器、光纤高温传感器等。 一、热电阻传感器 金属热电阻传感器也称为热电阻传感器,它是利用金属导体的电阻随温度变化而变化的原理进行测温的。一般的热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成。 1.热电阻的温度特性 热电阻的温度特性是指热电阻Rt的阻值随温度改变而变化的特性。铂电阻的特点是测温精度高、稳定性好,它是制造热电阻的最佳材料。 2.热电阻传感器的结构 热电阻传感器由感温体、安装固定件、接线盒等组成。 二、热电偶传感器 热电偶传感器具有构造简单、使用方便、测温范围大、精确度和稳定性较高等特点, 故在工矿企业的温度测量中应用十分广泛。 1.热电偶的测温原理 热电偶的测温原理基于热电效应。 2.热电偶的材料 理论上讲,任何两种不同材料都能制成热电偶,但生产实际中为了准确可靠地进行温度测量,必须对材料进行选择。 3.热电偶的分类 根据结构形式的不同,热电偶通常分为普通型热电偶、铠装式热电偶和薄膜热电偶。 三、红外测温仪 UT301D+型红外测温仪可通过测量目标表面所辐射的红外能量来快速准确地确定其表面的温度,如图所示。该测温仪是一款高精度、高重复性、多功能、坚固耐用且易于操作的红外测温仪,具有可调节的高低温可视和声音报警功能。 1.红外测温仪的结构 UT301D+型红外测温仪的结构和LCD显示屏如图所示。 2.红外测温仪的使用 (1)开机查看上一次关机前的测量值在测温仪关机状态下,短按(<0.5s)扳机,测温仪开机,显示上一次关机前的测量值。通过短按“MODE”按键,可切换查 MAX/MIN/AVG/DIF值。 (2)手动测量功能 1)对准被测目标,扣动扳机并保持,当测温仪LCD显示屏上的“SCAN”指示符闪烁时,表示正在测量目标物体的温度,测量结果更新在LCD显示屏上。 2)松开扳机,测温仪LCD显示屏上的“SCAN”指示符消失,“HOLD”指示符显示,测温仪停止测温,LCD显示屏上保持最后测得的温度值。 (3)锁定测量功能 1)在“HOLD”界面下,长按“SET”按键3s,进入锁定测量界面,通过“▲”按键 和“▼”按键进行锁定测量功能的打开或关闭。当锁定测量功能打开时,短按“LOG”按键可以进行锁定测量定时设置,被选择的时间位置闪烁,再通过“▲”按键和“▼”按键调整时间数值。如果要关闭定时功能,设置为“00:00”后会跳转显示“--:--” 2)锁定测量功能打开后,短按扳机,锁定测量功能触发,测温仪LCD显示屏上的“ ”指示符显示,“SCAN”指示符闪烁,测温仪将连续测量目标物体的温度,无须一直长按扳机。 3)再次按下扳机,测温仪LCD显示屏上的“ ”和“SCAN”指示符消失,“HOLD”指示符显示,测温仪停止测量,LCD显示屏上保持最后测得的温度值。 3.红外测温仪的使用注意事项 使用红外测温仪时,要确保被测目标大于测温仪光点的直径,目标越小,测量距离应越近。为了获得最佳的测量效果,建议被测目标大于测温仪光点直径的2倍,如图所示。 【课堂小结】 1.金属热电阻传感器也称为热电阻传感器,它是利用金属导体的电阻随温度变化而变 化的原理进行测温的。 2.热电偶传感器具有构造简单、使用方便、测温范围大、精确度和稳定性较高等特点,故在工矿企业的温度测量中应用十分广泛。热电偶的测温原理基于热电效应。 3.红外测温仪可通过测量目标表面所辐射的红外能量来快速准确地确定其表面的温度。 4.使用红外测温仪时,要确保被测目标大于测温仪光点的直径,目标越小,测量距离应越近。为了获得最佳的测量效果,建议被测目标大于测温仪光点直径的2倍。 【课后作业】 习题册P68-69 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:实物展示。 强调:为什么会出现四个时段,引出费控智能电度表。 提示:实物展示。 提示:通过演示,边操作边讲解。 提示:实物展示。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 57 章节名称 实训17 红外测温仪的使用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 掌握红外测温仪的使用方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:红外测温仪的使用方法。 难 点:红外测温仪的使用注意事项。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,示范红外测温仪的使用方法,通过仪表的实际操作,解决以上问题。
授课教具 红外测温仪、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.红外测温仪的使用方法。 2.红外测温仪的使用注意事项。 【教学引入】 红外测温仪在生活和生产中大量使用。本节课,我们将进行红外测温仪实训。 【讲授新课】 1.外观检查 检查红外测温仪的外壳、LCD显示屏、按键等是否完好无损,必要的标志是否清晰,有无脱落元器件等。 2.连接电路 将三相交流电动机通过三相开关与三相交流电源连接。 3.测量温度 按照红外测温仪的使用方法,测量电动机和照明灯具的温度。记录测量结果,电动机的表面温度为 摄氏度,照明灯具的表面温度为 摄氏度。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 5.实训注意事项 通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 6.实训测评 根据表8-2-2中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.红外测温仪可通过测量目标表面所辐射的红外能量来快速准确地确定其表面的温度。 2.使用红外测温仪时,要确保被测目标大于测温仪光点的直径,目标越小,测量距离应越近。为了获得最佳的测量效果,建议被测目标大于测温仪光点直径的2倍。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,了解测温仪,并简述各组成部分的作用。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。教 案 首 页
章节序号 31 章节名称 §5-1 指针式万用表1
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉指针式万用表的组成及各部分的作用。 2.理解指针式万用表直流电流测量电路的基本原理。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式万用表的组成及各部分的作用。 2.指针式万用表直流电流测量电路的原理。 难 点:直流电流测量电路的原理。 解决办法:通过指针式万用表实物展示,熟知组成和作用。在复习欧姆定律和串并联电路之后,再分析50μA直流电流挡的原理。
授课教具 指针式万用表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电工仪表课程,特别是万用表,只有通过实物的展示和现场操作,才能加深学生对万用表知识和操作技能的理解和应用。再配合实训实验,效果才会更好。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.指针式仪表的选用原则。 2.数字式仪表的选用原则。 【教学引入】 万用表是电工最常用的电工仪表之一,它是一种可以测量多种电路参数、具有多种量程的便携式仪表。 指针式万用表的特点是能把被测的各种电路参数都转换成仪表指针的偏转角,并通过指针偏转角的大小显示出测量结果,因此也称为指针式万用表。 【讲授新课】 一、指针式万用表的组成和基本原理 1.指针式万用表的组成 指针式万用表一般由测量机构、测量线路和转换开关三部分组成。 (1)测量机构 指针式万用表的核心是测量机构(俗称“表头”)。其作用是把过渡电量转换为仪表指针的机械偏转角。 一般情况下满偏电流越小,测量机构灵敏度越高。万用表的灵敏度通常用电压灵敏度(Ω/V)表示。 (2)测量线路 指针式万用表中测量线路的作用是把各种不同的被测电量(如电流、电压、电阻等)转换为磁电系测量机构所能测量的微小直流电流(即过渡电量)。 测量线路中使用的元器件主要包括分流电阻、分压电阻、整流元件、电容器等。万用表的功能越多,测量线路越复杂。 (3)转换开关 指针式万用表中转换开关的作用是把测量线路转换为所需要的测量种类和量程。指针式万用表中的转换开关一般都采用多刀多掷开关,依靠一只转换开关旋钮SA来实现各种测量线路的转换。 MF47型指针式万用表和其他型号的指针式万用表的工作原理基本相同,都是建立在欧姆定律和电阻串、并联规律基础之上。它利用转换开关SA的变换,可组成不同的测量电路。 2.直流电流测量电路 将万用表转换开关SA置于“mA”挡中任意一个电流挡,就组成如图所示的直流电流测量电路(图中是500 mA挡)。可以看出,它采用了前面介绍过的开路式分流电路,这种电路具有计算方便、各量程互不影响的特点,但是如果转换开关出现问题,轻则产生大的测量误差,重则会烧毁测量机构。为防止这类事故的发生,此表专门设置了测量机构的保护电路。所以,万用表的直流电流测量电路实质上就是一个多量程的直流电流表,其基本原理与前面介绍的多量程直流电流表完全相同。 当转换开关置于50μA挡时,所用的分流电阻是R21和可调电阻RP1。这样就将测量机构的灵敏度由原来的46.2μA扩展为极限灵敏度(即灵敏度的最小整数)50μA,通常把50μA挡(加上隔离电阻同时也是0.25V挡)称为基础挡。当转换开关置于0.5mA挡时,相当于在50μA的基础挡上再并联一个分流电阻R4;置于5 mA挡时,相当于在50μA的基础挡上并联一个分流电阻R3;置于50mA挡时,相当于在50μA的基础挡上并联一个分流电阻R2;置于500mA挡时,相当于在50μA的基础挡上并联一个分流电阻R1+R29。电阻R22起隔离作用,可以防止大浪涌电流对测量机构的冲击,从而保护测量机构。 由于万用表的电压挡、电阻挡等都是在50μA直流电流挡的基础上扩展而成的,所以,可以把50μA的电流挡等效成一个50μA的磁电系测量机构,这对以后分析电路是很有帮助的。 RP2(阻值为500Ω)为可调电阻,始终与测量机构串联,它在万用表电路中同时起到两个作用:一是起温度补偿作用。二是起校准作用。 【课堂小结】 1.指针式万用表一般由测量机构、测量线路和转换开关三部分组成。各部分的作用。 2.测量机构保护电路的作用。 3.万用表50μA直流电流挡的原理分析。 【课后作业】 习题册P39-41 一、1.2.3.4.5. 二、1.2.3.4. 三、1.2. 四、1.2. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:复习电压灵敏度。 提示:主要是串并联电路和欧姆定律的原理。 提示:复习磁电系测量机构的工作原理。 提示:结合电路原理图分析。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 32 章节名称 §5-1 指针式万用表2
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉指针式万用表的组成及各部分的作用。 2.了解指针式万用表直流电压测量电路、交流电压测量电路、电阻测量电路的基本原理。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式万用表的组成及各部分的作用。 2.指针式万用表电阻测量电路的基本原理。 难 点:电阻测量电路的基本原理。 解决办法:通过指针式万用表实物展示,熟知组成和作用。其中,直流电阻测量电路的分析前,做好电阻串并联特点和欧姆定律原理的复习。
授课教具 指针式万用表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电工仪表课程,特别是万用表,只有通过实物的展示和现场操作,才能加深学生对万用表知识和操作技能的理解和应用。再配合实训实验,效果才会更好。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.指针式万用表一般由测量机构、测量线路和转换开关三部分组成。各部分的作用。 2.测量机构保护电路的作用。 3.万用表50μA直流电流挡的原理分析。 【教学引入】 万用表,实质是把直流电流表、直流电压表、交流电流表、交流电压表和欧姆表组成在一起而形成的。因此指针式万用表的原理也和它们一样,主要是建立在欧姆定律和电阻串并联基础之上的。 【讲授新课】 3.直流电压测量电路 测量直流电压时,只需将转换开关SA置于直流电压的任意挡位,就组成如图所示的直流电压测量电路(图中转换开关位于直流250 V挡)。 万用表的直流电压测量电路就是在50μA直流电流挡的基础上组成的,它实质上是一只多量程直流电压表。 (1)和交流电压挡的电流接入点不同,所有的直流电流挡除所用分压电阻外,都要串联隔离电阻R22,而后面的交流电压挡都不需要串联隔离电阻,这是因为交流电压挡和直流电压挡要共用一套电阻和同一刻度尺的缘故。 (2)直流电压挡的250V、500V和1000V挡中,测量机构两端都特意并联一只电阻R28,使得电流基础挡的满偏电流由原来的50μA扩展到110μA。 4.交流电压测量电路 (1)万用表测量交流电压的原理 指针式万用表的测量机构采用的是磁电系直流微安表,因此只能测量直流电流。如果要测量交流量,只有加上整流器将交流转换成直流后,再送入测量机构,然后找出整流后的电流与输入交流电流之间的关系,才能在仪表标度尺上直接标出输入交流电量的大小。 (2)万用表交流电压测量电路 将万用表的转换开关SA置于交流电压的任意一个量程,就组成如图所示的交流电压测量电路。从图中可以看出,交流电压测量电路也是在直流电流50μA挡的基础上扩展而成的,也采用共用式分压电路。 5.直流电阻测量电路 (1)欧姆表基本原理 由全电路欧姆定律可知,电路中的电流为 式中,RZ为欧姆表总内阻,RX为被测电阻,E为电源电动势。 上式说明,如果欧姆表总内阻RZ和电池电动势E保持不变,则线路中的电流I将随被测电阻RX而改变,且I与RX成反比。可见,欧姆表测电阻的实质是测量电流。 由于仪表指针的偏转角与电流I成正比,而电流I与RX成反比。因此,仪表指针的偏转角能够反映RX的大小。由以上分析可知,欧姆表的标度尺是不均匀的,而且是反向的。 当RX=RZ时,,指针将指在仪表标度尺的中心位置,所以RZ又称为欧姆中心值。因为欧姆中心值正好等于该挡欧姆表的总内阻。 (2)欧姆表量程的扩大 理论上讲,上述欧姆表可以测量0~∞范围内任意阻值的电阻。但实际上由于欧姆表刻度很不均匀,所以它的有效使用范围一般只在0.1~10倍欧姆中心值的刻度范围内,若测量值超出该范围将会引起很大的误差。 由于欧姆表量程的扩大实际上是通过改变其欧姆中心值来实现的,所以,随着欧姆表量程的扩大,欧姆表的总内阻和被测电阻都将增加,这必然会导致通过测量机构的电流减小。因此,在扩大欧姆表量程的同时,还必须设法增大通过测量机构的电流。通常可采取以下两种措施: 一是保持电池电压不变,改变分流电阻值。 二是提高电池电压。 (3)万用表电阻测量电路 欧姆挡也是在直流电流50μA挡的基础上扩展而成的。电阻R21和可调电阻RP1、RP2共同组成分压式欧姆调零电路,其中可调电阻RP1就是欧姆调零电阻。 二、指针式万用表的结构 MF47型指针式万用表面板包括表盘、机械调零旋钮、欧姆调零旋钮、三极管插孔、转换开关、电量测量输入插孔和电池盒等,如图所示。 1.表盘和机械调零旋钮 表盘共有7条刻度尺,刻度尺与量程挡位的红、黑、绿三色对应,读数便捷。 表盘下方中间部位的黑色小旋钮为机械调零旋钮,在测量电流、电压前,应调节该旋钮使指针对准刻度尺左端的“0”位置。 2.欧姆调零旋钮 欧姆调零又称零欧姆调整或欧姆挡零位调节,用来在测量电阻前对电阻挡进行电气零位校准, 3.三极管插孔 4.转换开关 万用表转换开关共有五挡,分别是交流电压、直流电压、直流电流、电阻和三极管等的24个量程。 5.电量测量输入插孔 万用表面板上有4个电量输入插孔,这些插孔有极性标记。 三、指针式万用表的保护和使用注意事项 1.万用表的保护措施 (1)过压保护 在MF47型万用表接线端“+”和接线端“-”之间,并联正、反向硅二极管VD5和VD6,起过压保护作用。 (2)过流自熔断保护 MF47型万用表在表内输入端串联了一个0.5A的快速熔断器。 (3)表头过载限幅保护 由于表头是万用表的核心,为防止表头的烧毁,MF47型万用表的表头两端并联有正、反向硅二极管VD3和VD4,保护表头不因电流过载而损坏。 (4)压敏电阻保护 MF47型万用表还采用了压敏电阻作为欧姆挡的过电压保护。 2.指针式万用表的使用注意事项 (1)使用之前要调零 (2)要正确接线 (3)要正确选择测量挡位 (4)要正确读数 (5)要注意测量安全 (6)要注意操作安全 【课堂小结】 1.指针式万用表的直流电压测量电路、交流电压测量电路、电阻测量电路,都是在50μA直流电流挡的基础上组成的。 2.机械调零旋钮的作用。 3.欧姆调零旋钮的作用。 4.指针式万用表的保护措施和使用方法。 【课后作业】 习题册P39-41 一、6.7.8.9.10.11.12 二、5.6.7.8. 三、3.4.5.6.7. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:再次复习磁电系测量机构的工作原理。 提示:复习全电路欧姆定律和欧姆定律。讲清楚两者间的区别。 提示:重点分析。 提示:万用表测量电阻扩大量程的方法,配合电路原理图分析。 强调:可调电阻RP1欧姆调零电阻的作用。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 强调:机械调零的作用和方法。 强调:欧姆调零的作用和方法。 提示:对照实物介绍。 强调;万用表使用注意事项的原因。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。有问题可以课后咨询。
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章节序号 33 章节名称 §5-2 指针式万用表的使用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.掌握用指针式万用表测量交直流电压、电流、电阻的方法。 2.掌握用指针式万用表测量其他电量的方法。 3.掌握指针式万用表的使用方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式万用表测量交直流电压的方法。 2.指针式万用表测量直流电流的方法。 3.指针式万用表测量电阻的方法。 难 点:指针式万用表的使用方法。 解决办法:通过现场指针式万用表演示操作的教学方法,逐一解决以上的重难点。
授课教具 指针式万用表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课的教学内容,必须以演示操作为主,辅以讲解分析,才能取得较好的教学效果。这就要求授课教师必须对指针式万用表能熟练使用。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.机械调零旋钮的作用。 2.欧姆调零旋钮的作用。 3.指针式万用表的保护措施和使用方法。 【教学引入】 万用表的核心是直流磁电系微安表,此类表头只能测量微小的直流电流。但通过不同的测量线路,再配合转换开关的作用,就可以测量不同大小不同的各种电量。 【讲授新课】 在使用MF47型万用表前,应特别注意测量输入端口旁的警示符号,这是警示使用者留意被测电压或电流不要超出规定的数值,以确保测量安全。 1.直流电流的测量 (1)将万用表平放,红黑表笔分别对应插入“+”插孔和“COM”插孔,调节机械调零旋钮,将指针置于刻度尺的零位。 (2)估计被测量的大小,将转换开关拨至合适的mA挡位。如果不能估计被测量的大小,则将转换开关拨至直流电流最大量程500mA挡,再根据指示的电流值,逐步选择低量程,保证测量精度。 (3)测量前必须先断开电路,按照直流电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即直流电流从红表笔流入,从黑表笔流出。 (4)观察第3条刻度尺,根据所选择的量程挡位,确定读数的刻度,读出指针的指示值。 (5)确定实际值。例如,转换开关置于50mA挡位,则读0~50刻度,指针的指示值就是实际值;转换开关置于5mA挡位,则读0~50刻度,指针的指示值除以10就是实际值。 (6)当测量的直流电流为500mA~10A时,首先将红表笔插入“10A”专用插孔,然后将开关拨至 500mA挡,余下的测量方法同前。 (7)测量完毕应及时将转换开关拨至交流电压最大量程挡位。 2.交、直流电压的测量 (1)同前。 (2)估计被测直(交)流电压的大小,然后将转换开关拨至合适的“V(V)”量程。 (3)测量直流电压时,按照直流电流从“+”到“-”的原则,将万用表并联到被测电路中,即红表笔连接直流电源的正极,黑表笔连接直流电源的负极。测量交流电压时,只需要将万用表并联到被测电路中即可,无需考虑表笔的颜色。 (4)观察第3条刻度尺,根据所选择的量程挡位,确定读数的刻度,读出指针的指示值。 (5)确定实际值。例如,转换开关置于250V挡位,则读0~250刻度,指针的指示值就是实际值;转换开关置于500V挡位,则读0~50刻度,指针的指示值乘10就是实际值。 (6)测量的直流(交流)电压在1000~2500V时,应将选择开关拨至直流(交流)电压1000V挡,红表笔插入“2500V”专用插孔,余下的测量方法同前。 (7)当测量的交流电压在10V及以下时,测量的方法同前,但读数的刻度尺要看第2条专用刻度尺。 (8)测量完毕同前。 3.直流电阻的测量 (1)同前。 (2)估计被测电阻的大小,将转换开关拨至合适的“Ω”量程。如果不能估计被测电阻的大小,则将转换开关拨至电阻量程R×100挡,再根据指示值的范围,逐步选择合适的量程。一般情况下,测量电阻时指针位于该挡量程欧姆中心值(即刻度尺的中心)附近较为准确,在刻度尺的1/3~2/3范围内为宜。 (3)测量电阻值前,必须进行欧姆调零。将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准欧姆刻度尺的零位。重新选择测量电阻的量程挡位时,必须重新进行欧姆调零,不可省略。 (4)测量前必须切断电源,不能带电测量。如果电路中有电容,应将两个测量点短接,进行放电处理。测量时,被测电阻不能有并联支路,以免影响阻值的准确性。 (5)观察第1条刻度尺,根据所选择的量程挡位,确定读数的刻度,读出指针的指示值。 (6)将指示值乘以选择的量程挡位(倍率),其结果就是被测电阻的实际值。 (7)测量完毕同前。 4.电路通断的判断 (1)同前。 (2)将转换开关拨至蜂鸣器挡,红黑表笔短接,此时万用表内部蜂鸣器发出约1kHz的长鸣声。 (3)测量方法同电阻测量方法。当被测电路的阻值低于10Ω时,蜂鸣器发出长鸣声,此时不必观察表盘就能够了解电路的通断情况。 (4)测量完毕同前。 5.二极管极性的判断 (1)同前。 (2)将转换开关拨至电阻量程R×100或R×1k挡,进行欧姆调零。注意:此时万用表的红表笔接内部电池的负极,黑表笔接内部电池的正极。 (3)按照测量电阻的方法测量二极管,注意观察指针的位置。将万用表红黑表笔对换,再次测量二极管,注意观察指针的位置。 (4)指针偏转幅度大的一次,黑表笔所碰触的为二极管的正极。若指针指示为零,则说明二极管被击穿。若指针指示为无穷大,则说明二极管内部开路。 (5)测量完毕同前。 6.三极管放大倍数的测量 (1)同前。 (2)将转换开关拨至hFE(R×10)挡,红黑表笔短接,进行欧姆调零。 (3)将NPN型三极管的e、b、c三个管脚对应插入N列插孔。将PNP型三极管的e、b、c三个管脚对应插入P列插孔。 (4)观察第6条刻度尺,确定读数的刻度,读出指针的指示值。 (5)测量完毕同前。 7.电池电量的测量 (1)同前。 (2)将转换开关拨至电池挡,该挡位可以测量各类电池(除纽扣电池)的电量。 (3)测量时,将万用表黑表笔接电池负极,红表笔接电池正极。 (4)根据所测电池的电压等级,观察相应的BATT刻度尺。绿区表示电池电力充足,“?”区表示电池尚能使用,红区表示电池电力不足。 (5)测量完毕同前。 【课堂小结】 1.指针式万用表测量不同电量时,需要注意的事项。 2.指针式万用表使用注意事项。 【课后作业】 习题册P41-42 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:在实物中明确指明。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 提示:进行明确的演示操作。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 34 章节名称 §5-3 数字式万用表1
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.理解数字式万用表直流电压测量电路的基本原理。 2.了解数字式万用表直流电流测量电路、交流电压测量电路、电阻测量电路的原理。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.数字式万用表直流电压测量电路的原理。 2.数字式万用表直流电流测量电路、交流电压测量电路、电阻测量电路的原理。 难 点:数字式万用表直流电压测量电路的原理。 解决办法:通过和指针式万用表电路对比的学习方法,熟知两种不同类型万用表原理。
授课教具 数字式万用表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 数字式电压基本表是电工数字仪表的核心,此电路的原理需要分析透彻,对于分析后续电路的原理打下坚实的基础。此外,还需要通过实物的展示和现场操作,才能加深学生对数字式万用表知识和操作技能的理解和应用。再配合实训实验,效果才会更好。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.指针式万用表测量不同电量时,需要注意的事项。 2.指针式万用表使用注意事项。 【教学引入】 测量机构是电工指示仪表的核心,而数字式电压基本表就是电工数字仪表的核心。同样,只要在数字式电压基本表的基础上增加不同的测量线路,就能组成各种不同用途的数字仪表。 【讲授新课】 一、数字式万用表的组成和基本原理 数字式万用表主要由数字式电压基本表、测量线路、量程开关三部分组成。 数字式电压基本表是数字式万用表的核心。 测量线路的作用是将被测的各种电量和电路参数转换为微小的直流电压,供数字式电压基本表显示数值。 量程开关的作用是将其拨至不同测量挡位时,可接通不同的测量线路。 1.直流电压测量电路 数字式万用表直流电压测量电路是利用分压电阻来扩大电压测量量程的。 利用分压电阻R7~R12可以把量程为200mV的电压基本表扩展成具有五个量程的直流电压测量电路。为保护数字式电压表,常在分压器输出端与IN+之间串联接入0.5A的快速熔断器和限流电阻R6、R31,作为过流保护。 2.直流电流测量电路 只要使被测电流在分流电阻上产生压降,并以此作为电压本表的输入电压,即可显示出被测电流的大小。因此,数字式直流电流表是由数字式电压基本表和分流电阻并联组成的。分流电阻只起到将被测电流转换为输入电压的作用。 R2~R5、RCU为分流电阻,它们均采用高精度电阻。实际应用中只要将直流电压挡调整好即可,本挡不必调整。电路中设有快速熔断器作过流保护,二极管VD1、VD2作过压保护。 3.交流电压测量电路 在数字式万用表中,为提高测量交流信号的准确度,一般采用先将被测交流电压降压后,经线性AC/DC转换器变换成微小直流电压,再送入电压基本表中进行显示的方法。 分压电阻R7~R12与直流电压挡共用。VD5、VD6、VD11、VD12接在AC/DC转换器输入端作过压保护。C1、C2是输入耦合电容,R21、R22是输入电阻。AC/DC转换器的输出端接R26、C6、R31、C10构成的阻容滤波器,进行滤波。 线性AC/DC转换器的优点是:由于运算放大器A1a的放大作用,即使输入信号很弱,也能保证VD7、VD8在较强的信号下工作,从而避免二极管在小信号整流时所引起的非线性失真。 4.直流电阻测量电路 数字式万用表采用比例法测量电阻。 测量电阻时,要将原来的基准电压分压电路全部断开,接入基准电阻(RP1、R7~R12),基准电阻上的压降就作为基准电压。V+输出的2.8V电压经限流电阻R13和二极管VD3、VD4串联分压,可提供0.6V和1.2V两种测试电压,并由S1-3切换。在200Ω挡用1.2V,其余各挡用0.6V。利用S1-2对基准电阻进行切换,使量程在200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ、20MΩ中变化。 为防止误用欧姆挡测量电流或电压而损坏仪表,该仪表设置了由热敏电阻RT和R16、VT1、VT2组成的过压保护电路。 【课堂小结】 1.数字式电压基本表是电工数字仪表的核心,只要在数字式电压基本表的基础上增加不同的测量线路,就能组成各种不同用途的数字仪表。 2.数字式万用表主要由数字式电压基本表、测量线路、量程开关三部分组成。 3.数字式万用表直流电压测量电路是利用分压电阻来扩大电压测量量程的。 4.为提高测量交流信号的准确度,一般采用先将被测交流电压降压后,经线性AC/DC转换器变换成微小直流电压,再送入电压基本表中进行显示。 【课后作业】 习题册P42-44 一、1.2.3.4.5. 二、1.2.3.4. 三、1.2.3.4. 四、1. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:和指针式万用表的组成进行对比。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:利用分压电阻和指针式万用表原理是一样的。 提示:利用分流电阻和指针式万用表原理是一样的。 提示:和指针式万用表交流电压测量的原理不同。 提示:和指针式万用表直流电阻测量的原理不同。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
教 案 首 页
章节序号 35 章节名称 §5-3 数字式万用表2
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟悉数字式万用表的组成及各部分的作用。 1.熟知数字式万用表的使用注意事项。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.数字式万用表的组成及各部分的作用。 2.数字式万用表的使用注意事项。 难 点:数字式万用表的使用注意事项。 解决办法:通过对数字式万用表演示操作的方式,讲解本节课的内容。利用和指针式万用表对比的学习方法,加深这两种万用表的认知。
授课教具 数字式万用表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 电工仪表课程,特别是万用表,只有通过实物的展示和现场操作,才能加深学生对万用表知识和操作技能的理解和应用。再配合实训实验,效果才会更好。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.数字式万用表主要由哪几部分三部分组成。 2.数字式万用表直流电压测量电路是利用什么来扩大电压测量量程的。 3.为提高测量交流信号的准确度,一般采用什么方法。 【教学引入】 我们知道了指针式万用表的结构和使用方法,数字式万用表的结构和使用方法,和指针式万用表有什么不同之处? 【讲授新课】 二、数字式万用表的结构 UT890系列手动量程数字式万用表具有真有效值、全量程600V保护和100mF超大电容自动量程测量功能,能够轻松、快速解决电子、电器和家电故障等问题,属于国内较常见的位便携式LCD显示数字式万用表。 UT890D+型数字式万用表如图所示,前面板包括LCD显示屏、功能按键、三极管测量四脚插孔、量程开关、测量输入端口等,后面板包括电池盒、表笔定位架等。 1.保护套 万用表外壳采用硅胶保护套,把握手感舒适。 2.LCD显示屏 该表采用大字号LCD显示屏,最大显示值为6099。测量时输入超量程,显示屏会显示“OL”的提示符号。测量时若被测电压或电流的极性为负,会在显示值前出现“—”号。 3.功能按键 SELECT按键:按该键可以切换二极管/通断量程、交流电压/频率量程、交流/直流电流量程,每按一次,对应的测试功能挡量程切换一次。 △MAX/MIN按键:在电容挡按此键可清除底数;在电压挡和电流挡按此键进入最大/最小值显示模式。 HOLD/按键:点击进入数据保持/取消数据保持模式;当按键时间≥2s,则打开/关闭LCD显示屏背光。 4.三极管测量四脚插孔 三极管测量四脚插孔位于量程开关的右上方,采用四眼插座,旁边分别标有字母B、C、E(NPN型)或b、c、e(PNP型)。测量时,应根据被测三极管管型,将三极管的三个极对应插入B、C、E(或 b、c、e)插孔内。 5.量程开关 位于面板中央的量程开关提供了电流、电压、电阻等27种测量量程,供使用者选择。 6.测量输入端口 电量测量输入端口有四个,位于面板下方。使用时,黑表笔插“COM”插孔,红表笔根据被测量种类和量程的不同,分别插“V/Ω”端口或“mA/μA”端口或“20 A”插孔。 7.电池盒 电池盒位于后盖下方,内置9V电池一节。仪表开机后如果电池电量不足,LCD显示屏上将显示欠电压符号。 三、数字式万用表的保护和使用注意事项 1.使用数字式万用表之前,应仔细阅读使用说明书。 2.测量前,应校对量程开关位置及两表笔所插的插孔。 3.测量前若无法估计被测量大小,应先用最高量程挡测量,再视测量结果选择合适的量程挡。 4.严禁在测量高压或大电流时拨动量程开关,以防止产生电弧,烧毁开关触点。 5.由于数字式万用表的频率特性较差,故只能测量45~500 Hz范围内的正弦波电量的有效值。 6.严禁在被测电路带电的情况下测量电阻,以免损坏仪表。 7.若将电源开关拨离“OFF”位置,液晶显示器无显示,应检查电池是否失效,或熔断器是否熔断。若显示欠压信号,则需更换新电池。 8.为延长电池使用寿命,每次使用完毕应将电源开关拨至“OFF”位置。长期不用的仪表,应取出电池,防止因电池内电解液漏出而腐蚀表内元器件。 【课堂小结】 1.UT890D+型数字式万用表属于较常见的位便携式LCD显示数字式万用表。 2.UT890D+型数字式万用表前面板包括 LCD 显示屏、功能按键、三极管测量四脚插孔、量程开关、测量输入端口等。 3.UT890D+型数字式万用表采用大字号LCD显示屏,最大显示值为6099。测量时输入超量程,显示屏会显示“OL”的提示符号。 4.数字式万用表的保护和使用注意事项。 【课后作业】 习题册P42-44 一、6.7. 四、2.3.4. 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 解释:位 提示:和指针式万用表进行对比。 提示:以下内容,需要通过实物演示,加深学生对功能按键作用的认知。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
教 案 首 页
章节序号 36 章节名称 §5-4 数字式万用表的使用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 2课时
年 月 日 2课时
教学目标 1.熟练掌握使用数字式万用表测量交、直流电压、电流、电阻等电量的方法。 2.掌握数字式万用表的使用注意事项。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.使用数字式万用表测量交、直流电压的方法。 2.使用数字式万用表测量电流的方法。 3.使用数字式万用表测量电阻的方法。 4.数字式万用表的使用注意事项。 难 点:1.使用数字式万用表测量电阻的方法。 2.数字式万用表的使用注意事项。 解决办法:通过现场示范操作、边示范边讲解的方法,帮助同学们直观理解。
授课教具 数字式万用表、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法。
教学反思 和建议 本节课的教学内容,必须以演示操作为主,辅以讲解分析,才能取得较好的教学效果。这就要求授课教师必须对万用表能熟练使用。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.UT890D+型数字式万用表前面板包括哪些? 2.UT890D+型数字式万用表LCD显示屏最大显示值为多少?测量时超量程,显示屏会显示什么? 3.数字式万用表的保护和使用注意事项。 【教学引入】 使用UT890D+型数字式万用表前,应注意测量输入端口旁警示符号,这是警示使用者留意被测量电压或电流不要超出规定的数值,以确保测量安全。 【讲授新课】 1.交、直流电压的测量 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)估计被测直流(交流)电压大小,根据电压性质和高低,将万用表量程开关拨至直流(交流)电压合适的挡位上。LCD显示屏显示“DC 0V”或“AC 0V”。严禁在测量电压时拨量程开关。 (3)测量直流电压时,按照直流电源从“+”到“-”的方向,将万用表并联到被测电路中,即红表笔连接直流电源的正极,黑表笔连接直流电源的负极。 (4)测量交流电压时,只需要将万用表并联到被测电路中即可,无需考虑表笔的颜色。 (5)数字式万用表均可直接读数。 (6)测量完毕应及时将量程开关拨至“OFF”量程挡位。 2.交、直流电流的测量 (1)将万用表平放,红表笔插入“mA/μA”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)估计被测直流(交流)电流的大小,将量程开关拨至直流(交流)电流合适的挡位上。根据被测电量的性质,按“SELECT”按键,对交流/直流电流量程进行切换。严禁在测量电流时拨量程开关。在测量前,可以测试已知电流,以确认万用表能否正常使用。 (3)测量直流电流时,按照直流电源从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即红表笔连接直流电源的正极,黑表笔连接直流电源的负极。 (4)测量交流电流时,只需要将万用表串联到被测电路中即可,无需考虑表笔的颜色。 (5)数字式万用表均可直接读数。 (6)当测量的直流(交流)电流在600mA~20A时,首先将红表笔插入“20A”专用插孔,量程开关拨至20A挡,按“SELECT”按键,对交流/直流电流量程进行切换。余下的测量方法同前。 (7)测量完毕同前。 3.直流电阻的测量 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)估计被测电阻的大小,然后将量程开关拨至合适的“Ω”量程挡位,LCD显示屏显示“O.L Ω”或“O.L KΩ”或“O.L MΩ”。如果不能估计被测电阻的大小,则将量程开关拨至“60 k”挡位,再根据测量结果逐步选择合适的量程挡位 ,保证测量的精度。 (3)测量前必须切断电源,不能带电测量。如果电路中有电容,应将两个测量点短接,进行放电处理。测量时,被测电阻不能有并联支路,以免影响测量的准确性。 (4)数字式万用表可直接读数。 (5)测量完毕同前。 4.电路通断的判断 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)将量程开关拨至量程蜂鸣器挡位。LCD 显示屏显示“OL Ω”。 (3)测量前必须切断电源,不能带电测量。如果电路中有电容,应将两个测量点短接,进行放电处理。测量时,被测电路不能有并联支路,以免影响结果的准确性。 (4)测量时,如果电路导通性能良好,则蜂鸣器连续蜂鸣,红色二极管发光指示。 (5)测量完毕同前。 5.二极管极性的判断 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)将量程开关拨至蜂鸣器量程挡位。按“SELECT”按键,对二极管/电路通断量程进行切换。LCD显示屏屏显示“.OL V”。 (3)测量时,先用万用表两只表笔碰触二极管两端。调换表笔,再次测量。 (4)如果正向连接,LCD显示屏显示该二极管PN结的电压降;如果反向连接或二极管开路,LCD显示屏显示“.OL”。 (5)测量完毕同前。 6.三极管放大倍数的测量 (1)将万用表平放。 (2)将量程开关拨至“hFE”量程挡位。LCD显示屏显示“0β”。 (3)将被测三极管(NPN型或PNP型)的发射极、基极、集电极插入对应的四脚插座中,并保证接触良好。 (4)数字式万用表可直接读数。 (5)测量完毕同前。 7.电容的测量 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)将量程开关拨至电容量程挡位。LCD显示屏显示“0 nF Auto”。 (3)用红黑表笔碰触电容的两端。 (4)待显示值稳定后,方可读数。 (5)测量完毕同前。 8.非接触交流电场的测量 (1)检测非接触交流电场时,红黑表笔无需插入插孔。 (2)将量程开关拨至“NCV”挡位。 (3)将万用表的顶端靠近带电物体进行检测。 (4)LCD显示屏以“-”笔段代表被测电场的强度,分为5个等级。随着电场强度的变化,蜂鸣器和LED指示灯同步改变发声和闪烁的频率。“EF”表示被测导线无电场。“- - - -”表示电场的强度最大。 (5)测量完毕同前。 9.频率的测量 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔插入“COM”插孔。 (2)当测量的频率信号<30V时,将量程开关拨至“Hz”量程挡位。LCD显示屏显示“0 Hz Auto”。 (3)当测量的频率信号>30V时,将量程开关拨至“V~”量程挡位,通过“SELECT”按键,对交流电压/频率量程进行切换。LCD显示屏显示“0 Hz Auto”。 (4)将红黑表笔跨接在被测信号的两端。 (5)待显示值稳定后,方可读数。 (6)测量完毕同前。 10.相线/零线的判断 (1)将万用表平放,红表笔插入“V/Ω”插孔,黑表笔悬空。 (2)将量程开关拨至“LIVE”挡位,LCD显示屏显示“---- AC”。 (3)将红表笔触及插座或导线的金属部位。 (4)当检测到相线时,LCD显示屏显示“LIVE”,并有声光提示。当检测到零线时,LCD显示屏显示“- - - -”。 (5)测量完毕同前。 11.其他功能的说明 (1)万用表开机2s内进行自检,自检结束后进入正常测量功能,方可使用。 (2)当测量的直流电压≥1000V,交流电压≥750V时,直流/交流电流>20A时,蜂鸣器持续蜂鸣,警示量程处于极限。 (3)在测量过程中,若万用表持续15min未使用,则自动进入关机状态。在此状态下,操作任意按键或量程开关,自动唤醒开机。若不需要自动关机,则将量程开关拨至“OFF”的同时按住“SELECT”键,重新开机后自动关机功能被取消。 (4)在自动关机前约1min,蜂鸣器连续发出5声警示音,关机前蜂鸣器发出一长声警示音。 (5)当万用表内部电池电压低于2.5V时,LCD显示屏显示电池欠压提示符号,但仍可正常使用。当电压低于2.2V时,LCD显示屏显示电池欠压提示符号,万用表不能正常使用。 【课堂小结】 1.数字式万用表的使用注意事项。 2.数字式万用表使用的国际电气符号。 【课后作业】 习题册P44-45 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请3位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(55分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:充分利用本教材提供的微视频,结合讲课内容和实训要求展开授课。 提示:需要通过实物演示,加深学生对使用方法和步骤的认知。同时注意人身安全。 提示:边演示边讲解,可以增加操作的次数,或者请学生亲自操作。 提示:注意与带电体保持足够的安全距离。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(10分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(5分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 对新知识进行必要的记录。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。有问题可以课后咨询。
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章节序号 37 章节名称 实训8 用万用表测量电阻、电压和电流
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 1课时
年 月 日 1课时
教学目标 1.了解指针式和数字式万用表的结构和工作原理。 2.熟练掌握万用表测量直流电阻,交、直流电压和交、直流电流的方法。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.指针式万用表测量电阻,交、直流电压和直流电流的方法。 2.数字式万用表测量电阻,交、直流电压和交、直流电流的方法。 难 点:万用表测量使用的方法 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 指针式万用表、数字式万用表、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.数字式万用表的使用注意事项。 2.数字式万用表使用的国际电气符号。 【教学引入】 在工作、生活中,我们一般使用万用表测量电阻、电压和电流,而不用电阻表、电压表、电流表测量电阻、电压和电流。 【讲授新课】 一、实训内容与步骤 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件等,绝缘有无破损,数字显示面板是否清晰。 2.选择万用表的电阻挡,分别测量负载电阻 将万用表量程开关置于欧姆挡适当量程,分别测量负载电阻的阻值,填入表5-4-12中。并按图5-4-1进行电路连接。 3.分别选择万用表的电压挡和电流挡,测量电路的交、直流电压和交、直流电流 (1)调整调压器,使之输出适当大小的电压。将万用表量程开关拨至交流电压挡适当量程,分别测量图5-4-1中的a~a′和b~b′之间的电压值,将测得的交流电压值填入表5-4-13中。 (2)将万用表量程开关拨至直流电压挡适当量程,分别测量图5-4-1中c~c′和d~d′之间的电压值,并将测得的直流电压值填入表5-4-13中。 (3)断开图5-4-1中的a~a″间的电路,将万用表开关拨至交流电流挡适当量程,测量图5-4-1中的a~a″间的交流电流值。将a~a″间的电路连接,断开b~b″之间的电路,将万用表开关拨至交流电流挡适当量程,测量图5-4-1中的b~b″间的交流电流值,将两次测得的交流电流值填入表5-4-14中。 (4)断开图5-4-1中的c~c″间的电路,将万用表开关拨至直流电流挡适当量程,测量图5-4-1中的c~c″间的直流电流值。将c~c″间的电路连接,断开d~d″之间的电路,将万用表开关拨至直流电流挡适当量程,测量图5-4-1中的d~d″间的直流电流值,将两次测得的直流电流值填入表5-4-14中。 4.按照现场管理规范清理场地,归置物品 二、实训注意事项 1.必要时,应戴绝缘手套进行测量,并注意身体各部位与带电体保持安全距离。 2.严禁在测量高压或大电流时拨动量程开关。 3.严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 4.通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 三、实训测评 根据表5-4-15中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.指针式万用表测量电阻,交、直流电压和直流电流的方法和注意事项。 2.数字式万用表测量电阻,交、直流电压和交、直流电流的方法和注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述数字式万用表的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(30分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 提示:实训注意事项,可以在演示时就作要求。课程结束小结时,再做归纳。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(4分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。 本次课的作业,提醒需要注意之处。 (1分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。
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章节序号 38 章节名称 实训9 万用表其他功能的应用
授课班级 授课日期 授课时数
年 月 日 1课时
年 月 日 1课时
教学目标 1.进一步熟悉万用表的结构和工作原理。 2.熟练掌握万用表测量其他电量的方法和步骤。
教学重、难点及 解决方法 重 点:1.电路通断的测量。 2.频率的测量。 难 点:测量其他电量的方法步骤和注意事项。 解决办法:通过教师演示和巡回指导,解决以上问题。
授课教具 指针式万用表、数字式万用表、实训实验器材、多媒体教学设备。
授课方法 讲授法、直观演示法、实验法。
教学反思 和建议 实训实验课程,建议教师首先分析实训实验的目的,其次介绍使用的实训实验器材,然后进行演示操作,最后由学生进行操作,教师巡回指导。只有这样,才能达到实训实验的目的。
审批意见 签字: 年 月 日
教 学 活 动
教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动
【组织教学】 1.巡查教学环境; 2.督促学生手机关机,集中放入手机袋,统一保管; 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况; 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.指针式万用表测量电阻,交、直流电压和直流电流的方法和注意事项。 2.数字式万用表测量电阻,交、直流电压和交、直流电流的方法和注意事项。 【教学引入】 万用表除了可以测量电阻,交、直流电压和交、直流电流外,还可以测量其他电量。 【讲授新课】 一、实训内容与步骤 1.外观检查 检查仪表的外壳、端钮、按键等是否完好无损,必要的标志和极性符号是否清晰,表内有无脱落元器件等,绝缘有无破损,数字显示面板是否清晰。 2.相线的判断 选择数字式万用表的“LIVE”挡位,按照相线/零线判断的方法和步骤,判断电气装置中照明电路的相线,并对判断出的相线作标记。 3.非接触交流电场测量 选择数字式万用表的“NVC”挡位,按照非接触交流电场测量的方法和步骤,判断是否存在交流电场,被测电场的强度越大、蜂鸣频率和LED闪烁频率越高。 4.频率的测量 选择数字式万用表的“V~”挡位,通过“SELECT”按键,对交流电压/频率量程进行切换。按照频率测量的方法和步骤,测量频率。 5.电路通断的判断 选择万用表的蜂鸣器挡位,按照电路通断判断的方法和步骤,判断被测电路的导通性能是否良好。 6.三极管放大倍数的测量 选择万用表的“hFE”挡位,按照三极管放大倍数测量的方法和步骤进行测量。 7.按照现场管理规范清理场地,归置物品 二、实训注意事项 1.必要时,应戴绝缘手套进行测量,并注意身体各部位与带电体保持安全距离。 2.通电前,一定要检查电路连接是否正确,并经实训指导教师同意后方能进行通电实训。 三、实训测评 根据表5-4-16中的测评标准对实训进行测评,并将评分结果填入表中。 【课堂小结】 1.数字万用表测量其他电量的方法和步骤。 2.数字万用表测量其他电量的注意事项。 【课后作业】 温习本次实训课的内容,重点简述万用表的使用注意事项。 督促学生完成课前准备。(课前2分钟内完成) 教师提出问题。分别请2位学生作答。(5分钟左右) 教师利用实物和PPT授课。(30分钟左右) 可以采用直观演示、提问的方式进行。 因带电作业,故操作过程中应注意人身和设备安全。 简答扼要回顾本次课所学的知识要点,突出本次课的知识重点和难点。(4分钟左右) 上节课作业,着重点评共性的问题。本次课的作业,提醒需要注意之处。(1分钟左右) 按要求完成课前准备。(课前2分钟内完成) 学生思考回答。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示,加深对知识点的理论。 学生听讲,作笔记,回答教师提问,观看教师的实物演示。 学生听讲,作笔记。有问题可以现场提问。 学生对照自己的作业本或习题册。 有问题可以课后咨询。

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