電子測量儀器課時(shí)教案

1、電子測量儀器教 案任課教師 馮軍波 教學(xué)部 郵電部授課對象 16級電子班 課程周學(xué)時(shí) 2 2O132014 （下）推薦精選學(xué)期時(shí)間 （2月17日6月30日）導(dǎo)入： 1、電工基礎(chǔ)課中電流表、電壓表的作用？（學(xué)生回答） 2、目前我們了解有哪些儀表？（學(xué)生回答）新授： 緒 論一、電工儀表與測量的內(nèi)容及重要性1、電工儀表與測量重要性在電能的生產(chǎn)、傳輸、變配以及使用過程中，必須通過各種電工儀表對電能的質(zhì)量及負(fù)載運(yùn)行運(yùn)行情況進(jìn)行測量，并對測量結(jié)果進(jìn)行分析，以保證供電及用電設(shè)備和線路可靠、安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。因此，學(xué)習(xí)電工儀表與測量對電工來講，具有十分重要的意義。電工儀表與測量是中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校電工專業(yè)的一門

2、專業(yè)課。2、電工測量的對象主要是指電流、電壓、電阻、電功率、電能、頻率、相位、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)速等電量、磁量及電路參數(shù)。3、本課程內(nèi)容常用電工測量儀表的結(jié)構(gòu)、工作原理、選擇及使用方法，電工測量方法的選擇，測量數(shù)據(jù)的處理等。通過本課程的學(xué)習(xí)，可以獲得合理運(yùn)用電工測量的方法，掌握正確選擇和使用常用電工測量儀表的基本技能。二、電工儀表的發(fā)展概況 我國從1956年開始建設(shè)生產(chǎn)大型先進(jìn)儀表的工業(yè)，到70年代前后，國產(chǎn)電工指示儀表的準(zhǔn)確度已達(dá)0.l級，品種已經(jīng)基本滿足了國內(nèi)的生產(chǎn)需要。近年來，又相繼推出了由大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路構(gòu)成的數(shù)字式電壓表，它們以高準(zhǔn)確性、高可靠性、高分辨率等特性倍受人們的青

3、睞。三、學(xué)習(xí)本課程的方法及要求電工儀表主要由測量機(jī)構(gòu)和測量線路兩部分組成， 其中測量機(jī)構(gòu)是整個(gè)儀表的核心 。 在學(xué)習(xí)本課程的過程中，要首先掌握各種測量機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，然后在其基礎(chǔ)上配合適當(dāng)?shù)臏y量線路，即可組成各種不同類型的電工儀表。推薦精選應(yīng)注意的是，在學(xué)習(xí)本課程時(shí)，若能采取對比的方法來總結(jié)各種儀表和各種測量線路的特點(diǎn)，將對學(xué)習(xí)本課程起到重要作用。另外，在學(xué)習(xí)本課程的同時(shí)，除要重視課堂上的直觀實(shí)物教學(xué)外，還要注意本課程與生產(chǎn)實(shí)習(xí)課的密切結(jié)合。只有這樣，才能真正掌握好電工測量儀表的使用與維護(hù)等知識，為今后進(jìn)入工作崗位打下牢固的基礎(chǔ)。1.1 常用電工儀表的分類、型號及標(biāo)志一、常用電工儀表的分類二、電工

4、指示儀表的型號三、電工儀表的標(biāo)志 不同的電工儀表具有不同的技術(shù)特性，為了便于選擇和正確使用儀表，通常用各種不同的符號來表示這些技術(shù)特性，并標(biāo)注在儀表的面板上，這些符號叫做儀表的標(biāo)志。課堂練習(xí)： 電工儀表按結(jié)構(gòu)和用途的不同的分類；常用的電工儀表的標(biāo)志。小結(jié)：常用電工儀表的分類；電工儀表的標(biāo)志。作業(yè)： 課后體會： 通過舉例介紹指示儀表的分類方法，學(xué)生聽得認(rèn)真，掌握較好。復(fù)習(xí)：1、常用電工儀表的分類；2、電工指示儀表的型號； 導(dǎo)入：實(shí)驗(yàn)課上，在實(shí)際測量時(shí)，無論哪種電工儀表，也不論其質(zhì)量多高，它的測量結(jié)果與被測量的實(shí)際值之間總會存在一定的差值。今天，我們來分析產(chǎn)生誤差的原因和表示方法。新授： 1.2、

5、電工指示儀表的誤差和準(zhǔn)確度一、儀表的誤差及分類誤差： 實(shí)際測量結(jié)果與被測量的實(shí)際值之間總會存在一定的差值叫做誤差。準(zhǔn)確度：指儀表的測量結(jié)果與實(shí)際值的接近程度。根據(jù)產(chǎn)生誤差的原因，儀表誤差分兩類：推薦精選 1、基本誤差定義：儀表在正常工作條件下，由于儀表的結(jié)構(gòu)、工藝等方面的不完善而產(chǎn)生的誤差。基本誤差是儀表本身所固有的誤差。 2、附加誤差定義：儀表因?yàn)槠x了規(guī)定的工作條件而產(chǎn)生的誤差。二、誤差的表示方法 誤差通常用絕對誤差、相對誤差和引用誤差來表示。三、儀表的準(zhǔn)確度工程上規(guī)定以最大引用誤差來表示儀表的準(zhǔn)確度。儀表的最大絕對誤差m與儀表量程Am比值的百分?jǐn)?shù)，叫做儀表的準(zhǔn)確度(K)。即 式中，K表示

6、儀表的準(zhǔn)確度等級。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我國生產(chǎn)的電工儀表的準(zhǔn)確度共分七級。課堂練習(xí)： 小結(jié)：儀表的誤差及分類；誤差的表示方法；儀表的準(zhǔn)確度。作業(yè)：練習(xí)冊1.2 課后體會： 本節(jié)的重點(diǎn)是儀表準(zhǔn)確度的概念，難點(diǎn)是誤差的表示方法和應(yīng)用。復(fù)習(xí)：1、儀表的誤差及分類；2、誤差的表示方法； 導(dǎo)入：無論是由于電工儀表本身的誤差和所用測量方法不完善引起的誤差,還是其他因素引起的誤差,最終都會在測量結(jié)果上反映出來,即造成測量結(jié)果與被測量實(shí)際值存在差異,這種差異稱為測量誤差。新授 1.3 測量誤差及消除方法根據(jù)產(chǎn)生測量誤差的原因不同，測量誤差可分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和疏失誤差三大類。推薦精選1.4 電工指示儀表的技

7、術(shù)要求一、要有足夠的準(zhǔn)確度儀表的準(zhǔn)確度太高，會使制造成本增高，同時(shí)對儀表使用條件的要求也相應(yīng)提高；準(zhǔn)確度太低，不能滿足測量的需要。二、要有合適的靈敏度儀表的靈敏度：靈敏度太高，儀表的制造成本就高，要求使用條件也高；靈敏度太低，儀表不能反映被測量的微小變化。因此，選擇儀表靈敏度應(yīng)以滿足測量需要為宜。三、要有良好的讀數(shù)裝置和阻尼裝置良好的讀數(shù)裝置是指儀表的標(biāo)度尺刻度應(yīng)力求均勻，以便于讀數(shù)。良好的阻尼裝置是指當(dāng)儀表接人電路后，指針在平衡位置附近擺動的時(shí)間要盡可能短，以便迅速讀數(shù)。四、儀表的變差要小 儀表在反復(fù)測量同一被測量時(shí)，由于摩擦等原因造成的兩次讀數(shù)不同，它們的差值叫“變差”?！白儾睢币话悴粦?yīng)超

8、過儀表基本誤差的絕對值。五、本身消耗功率小 在測量過程中，儀表本身必然會消耗一定的功率，但儀表本身消耗功率應(yīng)盡量小。如果儀表本身消耗功率太大，將會改變被測電路原有的工作狀態(tài)，從而產(chǎn)生較大的測量誤差。六、要有足夠的絕緣強(qiáng)度和過載能力 儀表有足夠的絕緣強(qiáng)度，可以保證使用者和儀表的安全。在實(shí)際使用中，由于某些原因使儀表過載的現(xiàn)象是難免的，因此要求儀表有足夠的抗過載能力，以延長儀表的使用壽命，儀表對絕緣強(qiáng)度和過載能力的要求，可查看有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。小結(jié)： 1、測量誤差及其消除方法 2、電工指示儀表的主要技術(shù)要求作業(yè)： 課后體會： 通過本節(jié)的學(xué)習(xí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易將誤差的表示方法與測量誤差的分類混淆，講課的

9、過程中應(yīng)該多強(qiáng)調(diào)。其次講清楚儀表要有足夠準(zhǔn)確度的含義。要講清楚不是儀表的準(zhǔn)確度越高越好，而是要根據(jù)實(shí)際情況，適合就好。推薦精選復(fù)習(xí)：測量誤差及消除方法;電工指示儀表的技術(shù)要求;導(dǎo)入：介紹常用電工測量方法和電工指示儀表的組成新授： 1.5 常用電工測量方法一、名詞術(shù)語1、電工測量：就是把被測的電量、磁量或電參數(shù)與同類標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測量大小的過程。二、常用的電工測量方法1、直接測量法：凡能用直接指示的儀器儀表讀取被測量數(shù)值，而無需度量器直接參與的測量方法。如用電流表測電流，歐姆表測電阻等就屬于直接測量法。直接測量法的優(yōu)點(diǎn)是方法簡便，讀數(shù)迅速。但由于儀表接人被測電路后，會使電路工作狀態(tài)發(fā)

10、生變化，因而這種測量方法的準(zhǔn)確度較低。2、比較測量法：凡在測量過程中需要度量器的直接參與，并通過比較儀表來確定被測量數(shù)值的方法。根據(jù)被測量與標(biāo)準(zhǔn)量比較方式的不同，比較測量法又分為以下三種： 零值法：在測量過程中，通過改變標(biāo)準(zhǔn)量，使其與被測量相等(即兩者差值為零)，從而確定被測量數(shù)值的方法。如用電橋測電阻就屬于這種方法。 差值法：利用被測量與標(biāo)準(zhǔn)量的差值作用于測量儀表，從而確定被測量數(shù)值的方法。如用不平衡電橋測電阻就屬于這種方法。 代替法：在測量過程中，用已知標(biāo)準(zhǔn)量代替被測量，若維持儀表原來的讀數(shù)不變，則被測量必等于已知標(biāo)準(zhǔn)量的方法。 比較測量法的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，操作麻煩，通常適

11、用于測量要求準(zhǔn)確度較高的場合。 3、間接測量法：測量時(shí)先測出與被測量有關(guān)的電量，然后通過計(jì)算求得被測量數(shù)值的方法。如用伏安法測量電阻，通過測量晶體三極管發(fā)射極電壓求放大器靜態(tài)工作點(diǎn)Ic的方法，都屬于間接測量法。推薦精選 間接測量法的誤差較大，但在準(zhǔn)確度要求不高的一些特殊場合應(yīng)用卻十分方便。1.6 電工指示儀表的組成一、電工指示儀表的組成電工指示儀表必須具有測量機(jī)構(gòu)和測量線路兩個(gè)部分。 二、測量機(jī)構(gòu)的主要裝置 1轉(zhuǎn)動力矩裝置 2反作用力矩裝置 3阻尼力矩裝置 電工儀表中常用的阻尼力矩裝置有空氣阻尼器和磁感應(yīng)阻尼器兩種。4瀆數(shù)裝置 讀數(shù)裝置由指示器和刻度盤組成。 光標(biāo)式指示器適用于一些高靈敏度和高

12、準(zhǔn)確度的儀表。 5支撐裝置小結(jié)：常用的電工測量方法有哪幾種？電工指示儀表的組成。作業(yè)： 課后體會：通過舉例比較分別介紹電工常用的三種測量方法，電工指示儀表組成部分中三個(gè)力矩的作用也應(yīng)重點(diǎn)講清。復(fù)習(xí)回顧知識點(diǎn) （提問學(xué)生）練習(xí)與講解一、填空題1、電工測量的對象主要是指： 、 、 、 、 、 、 、 、 等電量、磁量及電路參數(shù)。2、電工儀表測量機(jī)構(gòu)中常見的支撐方式有 支撐方式和 支撐方式。3、電工儀表主要由 和 兩部分組成，整個(gè)儀表的核心是 。4、電工指示儀表的特點(diǎn)是能將被測電量轉(zhuǎn)換為 ，并通過 直接顯示出被測量的大小，故又稱為 。5、電工指示儀表按工作原理分類，主要分為 系儀表、 系儀表、推薦精

13、選 儀表和 系儀表四大類。6、良好的讀數(shù)裝置是指儀表的標(biāo)度尺刻度應(yīng)力求 ，以便于讀數(shù)。7、良好的阻尼裝置是指當(dāng)儀表接人電路后，指針在 ，以便迅速讀數(shù)。8、數(shù)字式儀表的特點(diǎn)是采用 測量技術(shù)，并以 直接顯示出被測量的大小。9、系統(tǒng)誤差是指在相同條件下多次測量同一量時(shí)，誤差的 均保持 ，而在條件改變時(shí) 的誤差。10、表示儀表標(biāo)度尺位置為垂直的符號是 ，表示儀表標(biāo)度尺位置為水平的符號是 ，表示儀表標(biāo)度尺位置與水平面傾斜成600的符號是 。11、電工儀表的測量結(jié)果與被測量的實(shí)際值之間的差值叫 。12、電工儀表零件裝配不當(dāng)造成的誤差屬于儀表的 誤差。13、根據(jù)產(chǎn)生誤差的原因不同，儀表誤差分為 誤差和 誤差

14、兩大類。14、附加誤差實(shí)際上是一種因 而造成的額外誤差。15、儀表的誤差通常用 誤差、 誤差和 誤差來表示。16、測量誤差是指 與 之間存在的差異。17、疏失誤差是一種 的誤差。18、電工指示儀表中常見的阻尼力矩裝置有 阻尼器和 阻尼器兩種。 19、電工測量就是把被測的電量、磁量或電參數(shù)與 進(jìn)行比較，從而確定被測量大小的過程。20、電工指示儀表指針的偏轉(zhuǎn)角度越大，反作用力矩越 ，阻尼力矩越 。21、常用的電工測量方法主要有 測量法、 測量法和 測量法。推薦精選二、選擇題1、電工指示儀表按工作原理分類，主要分為 大類。 A四 B五 C六 D七2、測量時(shí)先測出與被測量有關(guān)的電量，然后通過計(jì)算求得被

15、測量數(shù)值的方法叫做 測量法。 A直接 B間接 C.替換 D比較3、儀表的標(biāo)度尺刻度不準(zhǔn)造成的誤差是 。 A基本誤差 B附加誤差 C相對誤差 D引用誤差4、對由于外磁場引起的系統(tǒng)誤差，可以采用 的方法加以消除。 A對測量儀表進(jìn)行校正 B正負(fù)誤差補(bǔ)償法 C替代法 D增加重復(fù)測量次數(shù)5、轉(zhuǎn)動力矩的大小與被測量大小及指針偏轉(zhuǎn)角 。 A成正比 B成反比 C無關(guān) D成某種函數(shù)關(guān)系6、選擇儀表的準(zhǔn)確度時(shí)，要求 。 A越高越好 B越低越好 C無所謂 D根據(jù)實(shí)際測量的需要選擇7、在電工指示儀表中，阻尼力矩裝置的作用是 。 A產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩 B產(chǎn)生反作用力矩 C提高準(zhǔn)確度 D縮短讀數(shù)時(shí)間8、消除偶然誤差可以采用 的方法。 A對測量儀表進(jìn)行校正 B正負(fù)誤差補(bǔ)償法 C替代法 D增加重復(fù)測量次數(shù)三、判斷題1選擇儀表時(shí)，