電工儀表與測量教案全

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配第6章 電工率的測量電動(dòng)系與電磁系結(jié)構(gòu)的區(qū)別：用可動(dòng)線圈代替了可動(dòng)鐵片基本消除了磁滯和渦流的影響，準(zhǔn)確度提高。用于精密測量交流電流、電壓。第一節(jié) 電動(dòng)系功率表一、電動(dòng)系測量機(jī)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)組成及作用： 固定線圈：一般分成兩段 可動(dòng)線圈、轉(zhuǎn)軸、指針、空氣阻尼器 游絲2、工作原理：利用兩個(gè)通電線圈之間產(chǎn)生電動(dòng)力作用的原理制成的。=KI1I2 測量直流時(shí)，可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中電流的乘積成正比。=KI1I2COS 測量交流時(shí)，可動(dòng)部分的偏轉(zhuǎn)角與兩線圈中電流有關(guān)，還與兩線圈電流相位差的余弦有關(guān)。電動(dòng)系儀表既可以測量直流電，又可以測交流電。3、特點(diǎn)：優(yōu)

2、點(diǎn)（1）準(zhǔn)卻度高 （2）交直流兩用 （3）能構(gòu)成多種儀表，測量多種參數(shù)。 （4）電動(dòng)系功率表的標(biāo)度尺刻度均勻 缺點(diǎn)（1）讀數(shù)易受外磁場影響 （2）本身消耗功率大 （3）過載能力小 （4）電動(dòng)系電流表、電壓表的標(biāo)度尺刻度不均勻。鐵磁電動(dòng)系測量機(jī)構(gòu)：P95頁二、電動(dòng)系功率表1結(jié)構(gòu)及工作原理（1）結(jié)構(gòu)：由電動(dòng)系測量機(jī)構(gòu)與分壓電阻構(gòu)成。 固定線圈(電流線圈)：匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，與負(fù)載串聯(lián)IA=I（負(fù)載電流）。 可動(dòng)線圈(電壓線圈）：匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，與分壓電阻串聯(lián)后，再與負(fù)載并授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配標(biāo)度尺刻度是均勻的。2功率表的量程及擴(kuò)大功率表的量程主要由電流量程和電壓量程決定的。（1）電流量程的擴(kuò)大

3、：通過改變兩段線圈的連接關(guān)系來實(shí)現(xiàn)。（2）電壓量程的擴(kuò)大：采用與電壓線圈串聯(lián)不同阻值的分壓電阻來實(shí)現(xiàn)。三、功率表的正確使用1.正確選擇量程功率表有三個(gè)量程：電流量程、電壓量程和功率量程。電流量程： 電壓量程： 功率量程：原則：要使功率表的電流量程略大于被測電流，電壓量程略高于被測電壓。練習(xí)：例612.正確接線按“發(fā)電機(jī)端守則”進(jìn)行接線“發(fā)電機(jī)端守則“的內(nèi)容是：使電流從電流線圈的發(fā)電機(jī)端流入，電流線圈與負(fù)載串聯(lián)。使電流從電壓線圈的發(fā)電機(jī)端流入，電壓線圈支路與負(fù)載并聯(lián)。功率表的接線方式有兩種：（1）電壓線圈前接方式：適于負(fù)載電阻比功率表電流線圈電阻的得多的情況。（2）電壓線圈后接方式：適于負(fù)載電阻

4、比功率表電壓線圈支路電阻小得多的情況。3.正確讀數(shù)分格常數(shù)：把每一小分格所表示的瓦特?cái)?shù)稱為功率表的分格常數(shù)。 C=UN*IN/m P=C練習(xí)：例6-2四、低功率因數(shù)功率表1.用途：專門用來測量功率因數(shù)很低的負(fù)載（如空載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)、變壓器） 的功率。2.構(gòu)造：（1）儀表刻度盤按低功率因數(shù)COS=0.1或COS=0.2來刻度 （2）具有較高的靈敏度。 （3）采用誤差補(bǔ)償措施。3.使用：（1）要正確接線：遵守“發(fā)電機(jī)端守則”。 （2）要正確讀數(shù)。C=UN*INCOSN/m P=C授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配第2節(jié) 三相有功功率的測量一、一表法：適用范圍：測量三相對稱負(fù)載的有功功率。測量結(jié)果：按一表法

5、接線，P=3P1二、三表法：適用范圍：測量三相四線制不對稱負(fù)載的有功功率。測量結(jié)果：按三表法接線，P=P1+P2+P3三、兩表法適用范圍：三相三線制電路，不論負(fù)載是否對稱。測量結(jié)果：按兩表法接線，P=P1+P2接線規(guī)則：功率表讀數(shù)與負(fù)載功率因數(shù)的關(guān)系： 兩表法測量三相功率時(shí)，每只表的讀數(shù)本身無意義。其讀數(shù)與負(fù)載功率因數(shù)有關(guān)系。四、三相有功功率表1.電動(dòng)系三相功率表：（1）結(jié)構(gòu)：由兩只單相功率表的了機(jī)構(gòu)組成，故又稱兩元件三相功率表。（2）工作原理：與兩表法完全相同。（3）接線：同兩表法。2.鐵磁電動(dòng)系三相功率表（1）結(jié)構(gòu)：（2）原理：同兩表法。授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配第3節(jié) 三相無功功率的測量

6、一、一表跨相法：適用范圍：三相電路完全對稱的情況。測量結(jié)果：按一表跨相法接線，該功率表的讀數(shù)乘以，即得三相無功功率。二、兩表跨相法：適用范圍：三相電路對稱的情況。測量結(jié)果：按兩表跨相法接線，將兩表讀數(shù)之和乘以/2即可。三、三表跨相法適用范圍：電源電壓對稱，而負(fù)載對稱或不對稱的情況。測量結(jié)果：按三表跨相接線，將三只表讀數(shù)之和除以即可。四、鐵磁電動(dòng)系三相無功功率表適用范圍：安裝式三相無功功率表。原理：按兩表跨相法（或兩表人工中點(diǎn)法）的原理制成。結(jié)構(gòu)：與鐵磁電動(dòng)系兩元件三相有功功率表相同。授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配第7章 電能的測量電能表：測量電能的儀表?；蚍Q千瓦時(shí)表。電能表與功率表的區(qū)別：第一節(jié)

7、感應(yīng)系電能表一、結(jié)構(gòu)1.驅(qū)動(dòng)元件：用來產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。它由電壓元件和電流元件兩部分組成。電壓元件：E字鐵心上繞有匝數(shù)多截面較小的線圈，與負(fù)載并聯(lián)。電流元件：在U形鐵心上繞有匝數(shù)少截面較大的線圈，與負(fù)載串聯(lián)。2.轉(zhuǎn)動(dòng)元件：由鋁盤和轉(zhuǎn)軸組成。驅(qū)動(dòng)元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩將驅(qū)使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)。3.制動(dòng)元件：由永久磁鐵組成。在鋁盤上產(chǎn)生制動(dòng)力矩，適鋁盤轉(zhuǎn)速與被測功率成正比。4.計(jì)度器：用來計(jì)算鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)累計(jì)電能的目的。電能表的電路和磁路二、工作原理1、鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的產(chǎn)生：2.鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)與被測電能的關(guān)系： N=CE 鋁盤轉(zhuǎn)數(shù)與這段時(shí)間內(nèi)負(fù)載消耗的電能成正比。C=N/E 電能表常數(shù)：電能表對應(yīng)于1KWH時(shí)鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)。

8、三、單相電能表的接線 應(yīng)遵守發(fā)電機(jī)端守則，即電能表的電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)，兩線圈的發(fā)電機(jī)端應(yīng)接在電源的同一極性端。如圖7-8 1、3端接電源，2、4端接負(fù)載即可。授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配第3節(jié) 三相有功電能的測量三相電路有功功率的測量方法和理論同樣適用于三相有功電能的測量。也可用一表法、兩表法、三表法來實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)實(shí)際中一般采用三相電能表。它是根據(jù)兩表法或三表法原理把兩個(gè)或三個(gè)單相電能表的測量機(jī)構(gòu)組合在一只表殼內(nèi)。一、三相三線有功電能表1.結(jié)構(gòu)：由兩只單相電能表的測量機(jī)構(gòu)組合而成。2.原理：兩表法測量三相功率的原理。二、三相四線有功電能表1.結(jié)構(gòu)：由三只單相電能表的測量機(jī)構(gòu)組

9、合而成。常見的有三個(gè)驅(qū)動(dòng)元件和兩個(gè)鋁盤組成的。如DT18型。2.原理：三表法測功率的原理。三、三相無功電能表：采用三相三線無功電能表。1.具有60相位差的三相無功電能表結(jié)構(gòu)：與兩元件有功電能表相似。不同的是，在兩個(gè)電壓線圈電路中分別串聯(lián)了附加電阻R。第4節(jié) 電能表的使用1、正確選擇量程應(yīng)使電能表的額定電壓與負(fù)載額定電壓相符，且電能表的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載的最大電流。2.要正確接線遵守“發(fā)電機(jī)端守則”。3.電能表的讀數(shù)4.電能表的安裝要求電能表的主要技術(shù)特性1.準(zhǔn)確度：用基本誤差來表示。2.靈敏度：3.潛動(dòng)：負(fù)載電流為零時(shí)，電能表鋁盤仍輕微轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象。規(guī)定：消除：防潛動(dòng)裝置。授 課 內(nèi) 容時(shí)

10、 間分 配第8章 常用電子儀器電子儀器：指利用電子技術(shù)原理，由電子器件構(gòu)成的儀表、儀器、及裝置的總稱第1節(jié) 低頻信號發(fā)生器低頻信號發(fā)生器：用來產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)低頻正弦信號的一種電子儀器。一、組成及工作原理1、組成：主要由振蕩器、射極輸出器、衰減器、電壓表和直流穩(wěn)壓電源五部分組成。(1)振蕩器：低頻信號發(fā)生器的核心，它決定了儀器輸出信號的波形和頻率。應(yīng)用最多的RC文氏電橋震蕩電路。如XD2型，該振蕩器由一個(gè)RC選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋電路和兩級阻容耦合放大電路組成。輸出頻率完全由RC來決定。（2）射極輸出器：接在RC文氏電橋振蕩器的輸出端，作用有： A.防止因負(fù)載變動(dòng)而影響振蕩器的穩(wěn)定，起到隔離作用； B。利用

11、射極輸出器做阻抗變換，提高帶負(fù)載的能力。（3）衰減器：作用時(shí)將輸出信號幅度調(diào)節(jié)到所需要的數(shù)值。（4）電壓表：指示出信號電壓的大小。（5）穩(wěn)壓電源：供給振蕩器和放大器的電源。二、XD2型低頻信號發(fā)生器的面板布置1.頻率范圍2.頻率旋鈕3.輸出細(xì)調(diào)4.輸出衰減三、XD2型低頻信號發(fā)生器的使用方法授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配一、普通示波器的組成普通示波器主要由示波管、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、掃描及整步系統(tǒng)、電源等五部分組成名稱 組成及作用 示波管 它是示波器的核心。其作用是把所需觀測的電信號變換成發(fā)光的圖形 Y軸 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 由衰減器和Y軸放大器組成，其作用是放大被測信號 X軸 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 由衰減器和

12、X軸放大器組成，作用是放大鋸齒波掃描信號或外加電壓信號 掃描及 整步系統(tǒng) 掃描發(fā)生器的作用是產(chǎn)生頻率可調(diào)的鋸齒波電壓。整步系統(tǒng)的作用是引入一個(gè)幅度可調(diào)的電壓，來控制掃描電壓與被測信號電壓保持同步，使屏幕上顯示出穩(wěn)定的波形 電源 由變壓器、整流及濾波等電路組成，作用是向整個(gè)示波器供電 授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配二、普通示波器的工作原理示波管的基本結(jié)構(gòu)電子槍的組成及各部分的作用名稱 組成及用途 電子槍 燈絲 用于加熱陰極 陰極 表面涂有氧化物的金屬圓筒，在燈絲加熱作用下能夠發(fā)射電子 控制柵極 頂部開有小孔的金屬圓筒，其上加有比陰極低的負(fù)電壓。調(diào)節(jié)控制柵極的負(fù)電壓高低，可以控制通過小孔的電子束強(qiáng)弱，

13、從而改變熒光屏上光點(diǎn)的亮度 第一陽極和第二陽極 兩個(gè)圓形金屬筒，其上加有對陰極來說為正的電壓。它們的作用有二：一是吸引由陰極發(fā)射來的電子，使之加速；二是使電子束聚焦 授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配示波原理Y偏轉(zhuǎn)板加直流電壓后使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn) 授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配波形的穩(wěn)定條件 如果鋸齒波掃描電壓周期是被測信號周期的整數(shù)倍，熒光屏上會(huì)穩(wěn)定地顯示出若干個(gè)被測信號的波形。 為達(dá)到上述目的，調(diào)節(jié)掃描電壓的頻率可以通過調(diào)節(jié)示波器面板上的“時(shí)間因數(shù)”旋鈕（有的示波器稱“掃描范圍”）和“掃描微調(diào)”旋鈕來實(shí)現(xiàn)。 思考與練習(xí) 普通示波器主要有哪幾部分組成？各部分作用是什么？ 示波器的核心是什么？它有幾部分組成

14、？ 熒光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定波形的前提是什么？ 第2節(jié) 雙蹤示波器的組成及原理一、 雙蹤示波器的基本原理雙蹤示波器的Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 電子開關(guān)（Y工作方式）的五種工作狀態(tài)： 當(dāng)電子開關(guān)處于“CH1”狀態(tài)時(shí)，CH1通道開通，屏幕上只能顯示CH1通道的波形。 當(dāng)電子開關(guān)處于“CH2”狀態(tài)時(shí)，CH2通道開通，屏幕上只能顯示CH2通道的波形授 課 內(nèi) 容時(shí) 間分 配 當(dāng)電子開關(guān)處于“CH1CH2”狀態(tài)時(shí)，電子開關(guān)不工作。這時(shí)，兩路信號同時(shí)通過門電路和放大器，屏幕上顯示兩路信號疊加后形成的波形。 在“交替”狀態(tài)時(shí)，電子開關(guān)產(chǎn)生一個(gè)方波信號，當(dāng)方波在“1”電平時(shí)，門電路只讓CH1通道的信號通過；當(dāng)方波在“0”電平時(shí)，門電路只讓CH2通道的信號通過。這種工作狀態(tài)只適用顯示頻率較高的