电工仪表与测量

电工仪表与测量（精选十篇）

电工仪表与测量 篇1

一、把电工仪表基本原理、测量机构和测量线路始终作为教学的重点, 它们是分析电工仪表的基本内容

电工仪表 (模拟仪表) 的基本原理是把被测电量或非电电量变换成仪表指针的偏转角, 用仪表指针的机械运动来反映被测电量的大小。电工仪表通常由测量机构和测量线路组成, 测量机构是实现电量转换为指针偏转角并使二者保持一定关系的机构。它是电工仪表的核心, 它告诉学生指针为什么会转动。测量线路将被测电量或非电量转换为测量机构能直接测量的电量, 它的特点转化。测量线路必须根据测量机构能直接测量的电量与被测量的关系来确定, 一般由电阻, 电容电感或其他电子元件组成。各种测量机构都包含固定部分和可动部分。测量机构都由产生转动力矩、反作用力矩和阻尼力矩的部件。这三种力矩共同作用在测量机构的可动机构上, 是可动部分发生偏转并稳定在某一位置上保持平衡。以上内容是学习各种不同测量机构的共性知识, 是学习本课程的基础, 对学生掌握好教材起到潜移默化的作用, 教学中应该首先确立它们的重要地位。

二、充分运用类比积木化的思维方式进行教学

一般说来, 人们对所研究的对象比较陌生时, 就可以把熟悉的事物与之类比, 从而掌握被研究的事物的特征。在教学中以下知识时, 运用类比方法会取得良好的效果。

1. 磁电系仪表和电磁系、电动系仪表作类

比, 找出各种测量机构的固定部分和可动部分部件;测量机构产生转动力矩反作用力矩和阻尼力矩的部件, 找出它们的相同点和不同点。通过列表对比, 加深对测量机构的理解, 触类旁通, 同时能尽快掌握学习方法, 提高学习兴趣。

2. 搞好模拟万用表和数字万用表的类比教学。

模拟万用表采用高灵敏度的磁电系测量机构, 测量线路是万用表实现多种电量测量, 多种量程变换的电路, 测量线路能将各种待测电量转换为磁电系测量机构能接受的直流电流。数字万用表采用数字电压基本表做测量机构测量线路利用交流/直流、电流/电压、电阻/电压、电容/电压转换器。将各种待测量转换为数字电压基本表能直接接受的直流电压。通过对比使学生尽快掌握两种万用表测量机构和使用方法的相同点和不同点。同时, 通过测量机构的对比, 更能加深学生们对二者技术特性不同的理解, 测量机构决定仪表的技术特性。

在教学中运用类比方法, 除去帮助学生理解掌握所学的知识外, 还能使学生对电工仪表原理有更深的认识, 从而达到培养学生自学能力和创造能力的目的。

三、注重电工仪表的选择教学

学习本课程的目的之一, 就是根据测量要求正确地选择电工仪表。为了让学生能正确选择, 在教学中教师应强化以下两方面教学。

1. 掌握选择测量方法的原则。

一个物理量可以通过直接测量法得到测量结果, 也可以通过间接测量或比较法进行测量。选择方法的原则: (1) 所择的方法必须达到测量要求; (2) 在保证测量要求的前提下, 选用最简单的测量方法; (3) 选用的测量方法应保证测量仪表和被测元件不能被损坏。

2. 注重误差理论相关知识的教学。

测量是对客观事物取得数量概念的一种过程。人们借助专门设备, 通过实验方法, 得出以测量单位表示被测量的数值大小。测量结果以真实的接近程度, 是否在误差范围内, 决定测量的可信度。误差理论的相关知识很多, 我们首先应明确误差的分类, 根据误差产生的原因可分系统误差、偶然误差、疏失误差。误差的表示分为绝对误差、相对误差和引用误差。仪表的误差分为基本误差和附加误差。教师可将各种带“误差”的名词概念进行对比讲解, 让学生掌握各种误差之间的区别, 加深对各种误差的理解和认识。掌握了这些基础知识就能判断测量结果的准确程度, 同时选择电工仪表做理论上的准备。

3. 加强准确度和灵敏度的教学。

准确度是指测量结果与被测量真实之间相接近的程度, 它是测量结果准确程度的量度。仪表的准确度是仪表量程内的最大绝对误差与仪表量程的百分比。它说明了仪表的准确程度, 仪表准确程度的高低, 直接反映了该仪表测量的准确性, 即仪表的基本误差有多少。利用准确度可以确定误差范围, 根据测量要求和仪表的准确度可以正确选择仪表。灵敏度是指以表对被测量变化的反应能力, 它反映了仪表所能测量的最小被测量, 是指以表读数变化量 (指针角度的变化量) 与被测量的变化量之比。灵敏度的倒数称为仪表常数, 刻度不均匀的仪表灵敏度不是常数。仪表准确度和灵敏度反映仪表的测量能力, 是测量选择仪表的重要依据, 同时也是判断测量结果是否符合要求的重要依据。理解掌握准确度、灵敏度概念, 对于选择仪表和学习相关知识是很有帮助的。

四、在教学中注意电工和电子线路知识与仪表与测量相结合

把电工电子知识运用到仪表与测量课程中, 在实际教学中应力求做到以下几点:

1. 使学生掌握磁路和电路的分析。

分析磁通所通过的路径是磁路, 利用磁阻磁导率和磁路欧姆定律, 电流与磁场的关系, 以及磁场对电流的作用, 分析仪表的技术特性、测量机构。同时, 利用电磁感应原理和互感线圈同名端的知识分析由磁路联系起来的电路, 这对于掌握测量机构和测量线路以及电工测量是很有帮助的。

2. 让学生掌握三相四线制电源电压的向

量图, 线电压和相电压的关系, RL串联电路复阻抗及复数形式的欧姆定律, 这些电工学知识对于学习本课程知识以及分析本课程知识, 对于掌握仪表使用与测量值都起到很大的帮助作用。

3. 让学生掌握电子线路中整流, 集成运放

知识, 理想集运放的条件, 以及输入电阻的概念, 这对于学习数字仪表及其他环节知识是非常重要的。

电工仪表与测量教案 篇2

教案

教师：李洪波

周次： 时间：

课题：1.1 电气测量的基本概念 1.2电气测量方法 1.3 测量误差 课时：2课时

教学目标：

1、了解什么是电气测量

2、掌握电气测量的方法

3、掌握测量误差的概念及测量误差的产生和消除方法 重点、难点：测量误差的概念及测量误差的产生和消除方法 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配： 新授 75分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：

1.1 电气测量的基本概念

1.1.1 测量的基本概念

测量是人类对客观事物取得数量概念的认识过程，是人们认识和改造自然的一种不可缺少的手段。在自然界中，对于任何被研究的对象，若要定量地进行评价，必须通过测量来实现。

测量是通过实验对客观事物取得定量意义的过程，是一种把物理参数变换成具有意义的数字的过程，也是把被测对象与公认的标准单位进行比较的过程。

测量过程应具有三要素：一是测量单位；二是测量方法，它是将被测量与其单位进行比较的实验方法；三是测量仪器与设备，它是测量过程的具体体现与实施者，是为了求取比值（测量值）而实际使用的一些仪器设备。

1.1.2 电气测量的向容

电气测量是指在电工电子学中测量有关电的量值。主要分为 1.电能量的测量 2.电路元件参数的测量、3.电信号特性的测量 4.电路性能的测量

1.2 电气测量方法

1.2.1 电气测量方法的分类 一个电气参量的测量，可以通过不同的方法来实现。测量方法的选择正确与否，直接关系到测量结果的可信赖程度，也关系到测量工作的经济性和可行性。

常见的分类方式及测量方法

1．按仪表产生被测量数值的方法分类（1）直读式测量法

（2）比较式测量法：差值法、零值法、替代法 2．按获得被测量结果的过程分类（1）直接测量（2）间接测量（3）组合测量

1.2.2 非电量电测法的特点

非电量的电测法是用电测技术对非电量进行测量，非电量测量系统主要由传感器、测量电路、信息处理及显示装置组成，在不需要显示的保护、计量和控制系统中，显示装置可被执行机构所代替。

1.2.3电气测量方法的选择原则 选择电气测量方法时应考虑如下要求：

(l）足够的灵敏度。(2）适当的准确度。(3）对被测电路状态的影响要尽可能小。(4）测量简便可靠。(5）测量前的准备工作和测量后的数据处理应尽可能简便。(6）对被测对象的性质要了解清楚（参数是否线性、数量级如何、对波形和频率有否要求、对测量过程的稳定性有否要求、有否抗干扰要求等）。

1.3测量误差

1.3.1 测量误差的基本概念

任何测量都不可能绝对准确，都存在误差，只要误差在允许范围内即可认为符合标准，自动检测技术也不例外。所谓测量误差，即测量的输出值与理论输出值的差值。因此，要求在设计、制造和使用传感器与自动检测系统时，允许有误差，但必须在规定误差的指标之内。为了使其能满足一定的精度要求，必须掌握误差的种类及分析产生误差的原因，克服与减少误差的方法。下面介绍有关测量的部分名词。

(l）真值 被测量本身所具有的真正值称为真值。量的真值是一个理想的概念，一般是不知道的。但在某些特定情况下，真值又是可知的，如一个整圆的圆周角为 360。(2）约定真值 由于真值往往是未知的，所以一般用基准器的量值来代替真值，称为约定真值，它与真值之差可以忽略不计。

(3）实际值 误差理论指出，在排除了系统误差的前提下，对于精确测量，当测量次数为无限多时，测量结果的算术平均值接近于真值，因而可将它视为被测量的真值。(4）标称值测量器具上所标出来的数值。

(5）示值由测量器具读数装置所指示出来的被测量的数值。

(6）测量误差用器具进行测量时，所测量出来的数值与被测量的实际值之间的差值。1.3.2 测量误差的分类 1.按表示方法分类（1）绝对误差（2）相对误差（3）容许误差

2.按误差出现的规律分类（1）系统误差（2）随机误差（3）粗大误差

3．按被测量随时间变化的速度分类(l）静态误差(2）动态误差 4．按使用条件分类(l）基本误差(2）附加误差 1.3.3测量误差的来源 1．仪器误差 2．使用误差 3．人身误差 4．影响误差 5．方法误差

1.3.4减少误差测量的方法 1．系统误差的消除(l）替代法(2）正负误差补偿法(3）引入校正值 2.随机误差的消除

产生随机误差的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、湿度的变化，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。

随机误差不能用试验的方法加以检查和消除。根据随机误差的来源，应该尽可能多次测量，并取各项测量的算术平均值作为测量结果，测量结果越多，其随机误差的影响就越小，测量结果越接近实际值。3 ．粗大误差的消除

产生粗大误差的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、算错数据等。

一般采用剔除坏值的方法来消除粗大误差，即发现测量过程中因读错、记错而出现读数突然跳变时，及时剔除、重测，直到完全合乎要求为止。这样不但防止了粗大误差，而且也保证了测量的质量和速度。为此在测量时应养成细心和耐心的习惯。此外，对同一量进行多次测量时，用统计方法可发现和剔除坏值。作业布置： 审批：

小结：

1、电气测量的概念和内容

2、电气测量的方法和选择原则

3、测量误差的概念及测量误差的产生和消除方法 后记：

周次： 时间：

课题：1.4 电工仪表的分类 1.5 测量仪表的选择与使用 课时：2课时

教学目标：

1、了解电工仪表的分类

2、掌握电工仪表的图形符号

3、掌握测量仪表的选择与使用方法 重点、难点：测量仪表的选择与使用方法 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：

1.4 电工仪表的分类

1.4.1 电工仪表的分类 1．指示式仪表

电工指示仪表可以根据工作原理、结构、测量对象和使用条件等进行分类。

(l）按工作原理分类有磁电系、电磁系、电动系、铁磁电动系、感应系、静电系和整流系仪表等类型。

(2）按被测电工量分类有电流表、电压表、功率表、电能表、功率因数表、频率表和绝缘电阻表等类型。

(3）按工作电流性质分类有直流仪表、交流仪表和交、直流两用仪表。(4）按使用方法分类有安装式和便携式仪表。

(5）按准确度等级分类有 0.1 级、0.2 级、0.5 级、1.0 级、1.5 级、2.5 级、5.0 级等 7 个准确度等级类型的仪表。

(6）按使用条件分类有A、B、C 三组类型的仪表。在湿度为 85 ％条件下使用：A 组仪表适应于环境温度为 0℃ 一 40℃ ； B 组为20℃ 一 50℃ ； C 组则为40℃ 一 60 ℃。2 ．比较式仪表

比较式仪表用于比较法测量中。3 ．数字式仪表和巡回检测装置

数字式仪表是采用数字测量技术，并以数码形式直接显示被测量值的仪表。4 ．记录仪表和示波器

记录被测量随时间变化情况的仪表，称为记录仪表。5 ．扩大量程装置和变换器

用以实现同一电量的变换，并能扩大仪表量程的装置，称为扩大量程装置 1.4.2 电工仪表的图形符号

1.5 测量仪表的选择与使用

1.5.1 测量仪表的基本想能 1．准确度 2.稳定性 3.频率范围和量程 4.输入输出特性

（1）线性度（2）灵敏度（3）迟滞（4）分表率和分辨力（5）动态特性 1.5.2 常用电工仪表的选择 1．仪表类型的选择

根据被测量是直流还是交流选用直流仪表或交流仪表。2．仪表准确度的选择

仪表准确度等级越高，其基本误差就越小，测量误差也就越小。然而仪表的准确度等级越高，价格也越贵，使用条件要求也越严格。因此，仪表准确度的选择要从实际需要出发，兼顾经济性，不可片面追求高精度。3．仪表量程的选择

在选用仪表时，应当根据测量值来选择仪表的量程，尽量使测量的示值范围在仪表量程的 2/3 以上的一段。4．仪表内阻的选择

选择仪表还应根据被测阻抗的大小来选择仪表的内阻，否则会给测量结果带来较大的测量误差。

5．仪表工作条件的选择

选择仪表时，应充分考虑仪表的使用场所和工作条件。6．仪表绝缘强度的选择

测量时，为保证人身安全、防止测量时损坏仪表，在选择仪表时，还应注意被测量及被测电路电压的高低选择相应绝缘强度的仪表及附加装置。1.5.3 电气仪表的使用 1．电工仪表的使用

(l）使用前，应先看懂仪表表面标志，了解各项规定，并予以遵守。(2）仪表的安放位置要符合表面标志。

(3）交流仪表标志为“ ? "，直流仪表标志为“一”，两者不能混用、不能替代。(4）仪表的使用电压和电流都不得长久超过额定值。(5）正确选择量程，测量未知量时，应选用最大的量程(6）测试环境应尽量接近标准条件，不要超过允许使用范围。

(7）测量前，仪表应先校准，把指针调节到零分度上或标度尺上的其他基准标志上。(8）视线经指针尖应与仪表标度垂直来观察并读数。

(9）万用表测量电阻时，拨到任一挡后，都先要调零。换挡后，也应调零后再使用。2．电子仪器仪表的使用

(l）初次使用，必须认真阅读说明书，并严格遵守。(2）开机前的注意事项(3）开机后的注意事项

(4）关机注意事项测试完毕，将“辉度”、“增益”、“输出”控制旋钮转到最小位置；将“量程”、“衰减”旋钮转到最大挡，以备下次使用。(5）仪器的日常维护。作业布置： 审批：

小结：

1、电工仪表的分类

2、电工仪表的常用图形符号

3、测量仪表的选择与使用方法 后记：

周次： 时间：

课题：2.1 仪用互感器 课时：2课时

教学目标：

1、了解为什么用仪用互感器

2、掌握仪用互感器的结构和工作原理

3、掌握仪用互感器的误差和检定方法 重点、难点：仪用互感器的工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：

2.1 仪用互感器

2.1.1 概述

能够将大的交流电流和高的交流电压变换成相对应的小电流和低电压的测量用互感器，称为仪用互感器。它在电工测量中的主要作用是扩大交流电工仪表的量程。采用仪用互感器的优点主要有以下几个方面： 1．一表多用 2．降低功率损耗 3．安全可靠 4．可以节省设备费用 5．仪表制造可实现标准化

2.1.2仪用互感器的结构原理与技术指标

仪用互感器实际上就是一个铁心变压器，其典型结构如图所示。1.电流互感器（1）结构

一次绕组：按匝数多少可分为单匝式和多匝式两种。二次绕组：二次绕组的匝数远远多于一次绕组。电流互感器的图形符号及绕组首尾端如图所示。

(2）工作原理 电流互感器的工作原理与变压器相似，测量中由于接人二次绕组回路中的电流表、功率表和电能表的电流线圈的阻抗很小，所以工作中的电流互感器接近于短路状态。根据电工学知识可知，变压器的一、二次电流之比与一、二次匝数之比的倒数相等，即

(3）型号与技术指标 2.电压互感器

(l）结构 电压互感器相当于一台降压变压器，其结构也与普通电力变压器基本相同，由一、二次绕组、铁心、接线端子（瓷套管）及绝缘支持物等组成。

一次绕组：匝数较多，与被测电路并联连接。电压互感器一次绕组的首端一般用字母 Ul 表示，尾端用字母 UZ 表示。

二次绕组：匝数较少，与测量仪表的电压线圈并联连接。电压互感器二次绕组首端用字母 ul 表示，尾端用 u2 表示。电压互感器的图形符号及绕组首尾端如图所示。

(2）工作原理 电压互感器按其工作原理可分为电磁感应原理和电容分压原理（在 220 kV 及以上电力系统中使用）两类。在测量中，连接在二次绕组的电压表的阻抗较高，所以电压互感器在正常工作时近似于一个开路运行的变压器。根据理想变压器一、二次电压关系，电压互感器的一、二次线圈中电压具有如下关系：

(3）型号与技术指标 2.1.3 仪用互感器的误差 1 ．变比误差

仪用互感器的变比，是与它的工作状态（如电压、电流的大小）、负载阻抗的大小和性质以及它的结构和铁心材料等有关。因此，仪用互感器的实际变比不等于常数。2 ．相角误差 ．仪用互感器的准确度

当仪用互感器接人电流表或电压表时，它的读数及测量结果的误差，是与仪用互感器的误差和仪表的误差有关的。2.1.4 一用互感器的检定方法 1.退磁

(1）闭路退磁法也称大负载退磁(2）开路退磁法也称强磁场退磁(3）电流表、电压表法 2 ．绕组极性的检查(l）互感器校验仪法(2）直流法(3）串联法 3 ．误差的检定

互感器误差的检定，一般采用比较法，即将被检定的互感器与标准互感器进行比较，误差由互感器校验仪直接读出。作业布置： 审批：

小结：

1、为什么使用仪用互感器

2、仪用互感器的结构和工作原理

3、仪用互感器的误差和检定方法 后记：

周次： 时间：

课题：2.2 仪用互感器的选择与使用

2.3 电流表和电压表 课时：2课时

教学目标：

1、掌握仪用互感器的选择原则和使用注意事项

2、掌握电压表和电流表的工作原理

3、了解钳形电流表 重点、难点： 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：.2 仪用互感器的选择与使用

2.2.1 互感器的选择

（1）根据被测量所在线路电压的高低选择互感器的额定电压等级，以保护测量仪表及人员的安全。

（2）按被测电压和电流的大小选用合适的测量用互感器的一次额定值。

（3）按照测量所要求的准确度，选择合适的准确度等级的互感器。一般选用互感器的准确度等级比测量仪表的准确度要高两级。

（4）根据负载（包括测量仪表及连接导线）的大小和性质，合理选择互感器的容量。（5）在湿热、风沙和盐雾等特殊环境中使用时，要选用具有“三防”性能的互感器。2.2.2 仪用互感器使用注意事项

(1）使用电流互感器测量时，一次绕组的端子 Ll、L2 串联接入被测电路中，二次绕组的端子 K1、K2接测量仪表；使用电压互感器测量时，被测电路应并联接人一次绕组的端子 U1、U2 上，电压表等仪表应接在二次绕组的端子 ul、u2 上。互感器各接线端子要接触良好，各连线电阻不宜过大，以免影响测量的准确度。(2）电流互感器的二次不允许开路。(3）电压互感器的二次绕组不允许短路。

(4）测量用互感器的二次绕组、铁心和外壳都要可靠接地或接零保护。(5）测量用互感器的使用应远离外界强电场或强磁场。2.2.3 仪用互感器使用中的一些问题 1 ．电流互感器二次开路 ．电压互感器一、二次侧熔体熔断.3 电流表和电压表

2.3.1 电流表和电压表工作原理及其结构 1 ．磁电系仪表 2 ．电磁系仪表 3 ．电动系仪表

2.3.2 电流表和电压表的连接方式

电流表和电压表的测量机构基本相同，只是接入测量线路的连接方式不同，电压表测量电压时，要并联在被测电路上；电流表测量电流时，要串联在被测电路上。2.3.3 电流表 1 ．直流电流表

测量直流电路中电流的仪表称为直流电流表。将磁电式测量机构与分流电阻并联后，就 可以制成量程较大的电流表。这种方法称 为“扩大量程”或称“扩程”。．交流电流表

测量交流电路中电流的仪表称为交流电流表。2.3.4 电压表 1 ．直流电压表

测量直流电路中电压的仪表称为直流电压表。

为了扩大电压表的使用量程范围，一般磁电式的便携式直流电压表都制成多量程的。只要按照所需量程的要求选择不同万附加电阻即可。2 ．交流电压表测量交流电路中电压的仪表称 为交流电压表，交流电压表的表面上标有 “~”的符号。2.3.5 钳形表

钳形表是一种在不拆断电路的情况下，可以随

时测量电流的携带式电工仪表。有的钳形表还带有测电杆，可用来测量电压。

作业布置： 审批：

小结：

1、仪用互感器的选择原则和使用注意事项

2、电压表和电流表的工作原理和结构

3、钳形电流表 后记：

周次： 时间：

课题：2.4 直流电位差计 课时：2课时

教学目标：

1、了解直流电位差计的基本概念

2、了解直流电位差计的结构并掌握直流电位差计的工作原理

3、掌握直流电位差计的选择 重点、难点：直流电位差计的工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：.4 直流电位差计

2.4.1 直流电位差计的基本概念

直流电位差计是采用比较方法测量电动势（或电压）的一种仪器。其优点是，在测量时几乎不消耗被测对象的能量，不影响被测量原来的数值，测量结果稳定可靠，且具有很高的精度。1 ．直流电位差计的分类(1）按使用条件分类

① 实验室型电位差计：主要在实验室内作精密测量用。

② 携带型电位差计：主要在生产现场作一般测量用。(2）按测量范围分类

① 高电位电位差计 ② 低电位电位差计(3）按输出电阻大小分类

① 高阻电位差计：输出电阻大于 1 000 几，一般用于高电位。② 低阻电位差计(4）按量程形式分类． ① 单量程电位差计。② 多量程电位差计。(5）按精度等级分类 ① 实验室型 ② 携带型 2 ．电位差计的主要技术特性(l）电位差计温度、湿度要求(2）电位差计允许基本误差(3）电位差计的温度附加误差(4）电位差计的变差(5）电位差计的绝缘电阻(6）调节电阻平滑性

(7）携带型电位差计内附检流计应满足的主要要求 2.4.2 直流电位差计的工作原理

电位差计是一种用比较法进行测量的计量仪器，它是以被测电动势（电压）E，与仪器中电阻上已知电压降相互平衡这一原理制成的，两个电位差互相补偿，因而得到平衡，所以电位差计又称为补偿器。它可以用来测量电位、电压、电流和电阻等。(l）简单电位差计原理

① 最简单电位差计。原理如图 2.26 所示。② 定流变阻式电位差计。如图 2.27 所示。③ 定阻交流式电位差计。原理如图 2.28 所示。

(2）用标准电池校准工作电流式电位差计原理 其工作原理如图 2.29 所示。2.4.3 直流电位差计的结构 1 ．基本结构

组成电位差计的主要结构组件有测量盘、工作电流调节盘、温度补偿盘、测量选择开关、极性变换开关、量程变换开关、电键按钮、接线端钮、面板、屏蔽层及外壳等。2 ．线路结构

2.4.4 直流电位差计的选择 1 ．直流电位差计的选用(l）根据被测量的特点选择(2）示值最好接近测量上限 2 ．配套检流计的选用

选择与电位差计配套使用的检流计时，主要注意两项指标，一是灵敏度，二是阻尼状态。作业布置： 审批：

小结：

1、直流电位差计的基本概念

2、直流电位差计的结构

3、直流电位差计的工作原理

4、直流电位差计的选择 后记：

周次： 时间：

课题：2.5 电流的测量 2.6 电压的测量 课时：2课时

教学目标：

1、掌握电流的直接测量和间接测量

2、掌握电压的直接测量和间接测量

3、了解晶体管毫伏表

重点、难点：电压和电流的直接测量和间接测量 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：.5 电流的测量

2.5.1 电流的直接测量

测量时使用直读式指示仪表，即使用电流表或电压表进行测量，根据仪表的读数直接获取被测电流或电压的方法，称为直接测量法。1 ．测量直流电流 2 ．测量交流电流(l）测量单相交流电流(2）测量三相交流电流

(3）用钳形电流表测量电流 2.5.2 电流的间接测量 间接测量法是通过测量与被测电流或电压有关的量，然后经过计算，求得被测电流或电压值的一种测量方法。

2.5.3 测量电流用仪器仪表的测量范围和误差 2.5.4 光电检流计的使用和保养

光电检流计的特点是灵敏度高，为此，在结构上与普通磁电系仪表有以下两点不同：(l）采用张丝或悬丝支撑代替轴尖轴承结构，以消除摩擦的影响。(2）用光标指示装置代替指针，以提高仪表的灵敏度。使用检流计的注意事项有：(l）搬动时必须轻拿轻放。(2）使用时要按正常工作位置放置。

(3）搬动或使用完毕，应将止动器锁上；无止动器的，要合上短接动圈的开关，或用导线将两接线端子短路。

(4）禁止用万用表或电桥直接测量检流计的内阻，以防止过大的电流烧坏检流计线圈。(5）使用光电检流计时，在未知被测电流大致范围的情况下，应从最低灵敏度开始，逐步向最高灵敏度过渡。测量过程中，应缓慢调节可调电阻，以避免冲击电流损坏检流计。(6）检流计应放置在干燥、无尘、无振动的场所使用或保存。2.6 电压的测量 2.6.1 电压的直接测量 1 ．直流电压的测量 2 ．交流电压的测量

(l）单相交流电路中电压的测量(2）三相交流电路中电压的测量 2.6.2 电压的间接测量

2.6.3 电压测量在机床电气检修中的应用 1 ．分段测量法 2 ．对地测量法

2.6.4 测量电压用仪器仪表的测量范围和误差 2.6.5 晶体管毫伏表简介 1.读数方法 2测量操作流程(l）机械调零(2）电气调零(3）选择量程(4）连接被测电路

(5）测试完成后将量限开关置于最高挡位。3 ．使用注意事项

(l）毫伏表使用前应垂直放置，因为测量精度 以表面垂直放置为准。

(2）由于毫伏表的灵敏度很高，因此接地点必 须良好。毫伏表的地线应与被测电路的地线接在 一起，以免引入干扰电压，影响测量精度。(3）所测交流电压中的直流分量不得大于 300v。

(4）测 220V 市电时，相线接输人端，零线接地线端，不得接反。作业布置： 审批：

小结：

1、电流的直接测量和间接测量

2、电压的直接测量和间接测量

3、晶体管毫伏表 后记：

周次： 时间：

课题：2.7 电流表与电压表的选择和使用 课时：2课时

教学目标：

1、掌握电流表与电压表的选择方法

2、了解电流表和电压表的使用注意事项

3、了解钳形电流表使用注意事项 重点、难点：电流表与电压表的选择方法 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：.7 电流表与电压表的选择与使用

2.7.1 电流表和电压表的选择 1 ．仪表类型的选择

选择什么类型的电流表与电压表，要根据被测电压与被测电流的性质决定。(1）被测电流或电压是交流还是直流(2）被测电流或电压是低频交流还是高频交流 { 3）被测电流或电压的波形是正弦还是非正弦 2 ．仪表准确度的选择

选择电压表或电流表的准确度必须从测量要求出发，根据实际需要选择合适的准确度。3 ．仪表量程的选择

电压表和电流表及其他指示仪表一样，只有在合理量程下，仪表准确度才有意义，否则由于量程选择不当、标尺利用不合理、测量误差会很大。4 ．仪表内阻的选择

必须根据测量对象电路中阻抗的大小，适当选择仪表的内阻，否则会带来不可容忍的误差。5 ．仪表工作条件的选择

根据使用环境和工作条件、周围环境温度、湿度、机械振动、外界电磁场强弱等选用合适的仪表

2.7.2 电流表和电压表的使用注意事项 1 ．使用电流表的注意要点

(l）选择电流表时要求其内阻小些好。

(2）使用直流电流表测量电流时，除了使电流表与被测电路串联外，还要使电流从“ + ”端流“一”端流出。

(3）测量交流大电流时，一般用电流互感器将一次侧的大电流转换成二次侧 5A 的小电流，然后再进行测量。

（4）钳形电流表不必切断电路就可以测量电路中的电流。2．使用电压表的注意要点

（1）选择电压表时要求其内阻大些

(2）使用直流电压表时，除了使电压表与被测电路两端并联外，还应使电压表的“+”极与被测电路的高电位端相连，“一”极与被测电路的低电位端相连。

(3）交流电压表使用时不分“+”、“一”极性，其指示值是交流电压的有效值。(4）为了安全起见，600V 以上的交流电压一般不直接接人电压表，而是通过电压互感器将一次侧的高电压变换成二次侧的 100V 电压后进行测量。2.7.3 钳形电流表使用注意事项

(l）测量前应根据被测电流值的大小，选择量程符合需要的钳形电流表。(2）测量前应先将量程放在最高挡，然后，再根据测量值来变换合适的量程。

(3）测量时，应将被测载流导线置于钳口内中央位置，不宜偏向四周，钳口闭合应紧密。(4）测量中不准带电流转换量程开关，应将钳口张开或退出被测导线后再换挡

(5）测量小电流（一般为最低量程上限值的 20 ％以下）载流导线时，为了得到准确数值，可赶载流导线多绕几圈再放人钳口。

(6）钳形电流表一般只能测低电压电流，不能用来测高压电流。

(7）钳形电流表在使用前，应检查绝缘有无破损、钳口铁心端面有无污垢、锈蚀。作业布置： 审批：

小结：

1、电流表与电压表的选择方法

2、电流表和电压表的使用注意事项

3、钳形电流表使用注意事项 后记： 周次： 时间：

课题：3.1 功率表 课时：2课时

教学目标：

1、掌握电动式单相功率表的结构和工作原理

2、了解三相功率表

3、掌握低功率因数功率表的特殊问题 重点、难点：电动式单相功率表的结构和工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：.1 功率表

3.1.1 电动式功率表的结构原理 1 ．电动式功率表的结构原理

功率表大多由电动式测量机构制成。电动式功率表具有两组线圈，一组与负载串联，反映出流过负载的电流；另一组与负载并联，反映出负载两端的电压。

根据国家标准规定：“电流和电压相乘的线圈”用一个圆加一条水平粗实线和一条垂直的细实线来表示。即水平粗实线表示电流线圈，垂直的细实线表示电压线圈。．多量程功率表功率表通常作成多量程的，一般有两个电流量程、两个或三个电压量程。

3.1.2 三相功率表 1 ．三相有功功率表

电动式三相功率表是用来接人三相电路测量三相功率的仪表，它有两种结构，分别是“二元三相功率表”和“三元三相功率表”。(l）二元三相功率表(2）三元三相功率表 2 ．三相无功功率表

利用铁磁电动式测量机构可以构成三相有功功率表或 三相无乏功率表，其工作原理和基本结构与二元或三 元三相功率表相同，葺把两单元或三单元组合在一起，仪表总的转矩为两单元或三单元转矩的代数和。3.1.3 低功率因数功率表 ．低功率因数功率测量的特殊问题(l）读数误差大(2）测量误差大 2 ．低功率因数功率表

低功率因数功率表是一种专门用来测量低功率因数电路功率的仪表，其工作原理和普通功率表基本相同。同时，为了在较小的转矩下保证仪表的准确度，在仪表的结构上还要采取以下几种误差补偿措施。(l）采用补偿线圈

(2）采用补偿电容

(3）采用张丝支承、光标指示的结构 3 ．低功率因数功率表的使用 作业布置： 审批：

小结：

1、电动式单相功率表的结构和工作原理

2、三相功率表

3、低功率因数功率表 后记：

周次： 时间：

课题：3.2 单相电功率测量 3.3 三相电功率测量 课时：2课时

教学目标：

1、掌握单相电功率测量的方法

2、掌握三相电功率测量的方法

3、掌握功率测量的正确接线 重点、难点： 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程：.2 单相电功率的测量

3.2.1 直流电功率的测量 1.用电压表、电流表测量功率 ．用功率表测量功率

3.2.2 单相交流电功率的测量 1 ．单相有功功率的测量 ．单相无功功率的测量 3.2.3 功率表的正确接线 ．功率表的正确接法必须遵守“发电机端”的接线规则

(l）功率表标有“ * ”号的电流端必须接至电源的一端，而另一电流端则接至负载端。电流线圈是串联接人电路的。

(2）功率表上标有“ * ”号的电压端钮可以接至电流端钮的任意一端，而另一个电压端钮则跨接至负载的另一端。功率表的电压支路是并联接人被测电路的。2 ．功率表的错误接线方式.3 三相电功率的测量

3.3.1 三相有功功率的测量 ．用一只单相功率表测三相对称负载功率（简称“一表法”)．用两只单相功率表测三相三线制的功率（简称一两表法”)3 ．用三只单相功率表测量不对称三相四线电路的之率（简称“三表法”)．用三相功率表测量三相电路功率 3.3.2 三相无功功率的测量

三相系统无功功率可以采用多种方法来测量。现无功功率测量。一般常用有功功率表通过特殊接线方式来实现无功功率的测量。1.一表跨相法 2.二表跨相法

3.三表跨相法

作业布置： 审批：

小结：

1、单相电功率测量的方法

2、三相电功率测量的方法

3、功率测量的正确接线 后记： 周次： 时间：

课题：3.4 功率表的选择和使用 课时：2课时

教学目标：

1、掌握功率表选择和使用方法

2、了解测量功率用仪器仪表的测量范围与误差 重点、难点：功率表选择和使用方法 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 3.4 功率表的选择与使用 3.4.1 功率表的选择和使用方法 1 ．功率表量程的正确选择

由于功率表的功率量程实质上由电流量程和电压量程来决定，所示正确选择功率表量程即三确选择功率表的电流量程和电压量程，要求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；功率量程大于被测功率；三者必须同时满足。2 ．功率表接线方式的正确选择

(l）电压线圈前接法适用于负载电阻远比电流线圈电阻大得多的情况。(2）电压线圈后接法适用于负载电阻远比电压支路电阻小得多的情况。3 ．功率表的正确读数

由于功率表一般都是多量程的，而且共用一条或几条标度尺，所以功率表的标度尺都只标分格数，而不标明瓦特数。功率表的标度尺上，每一格所代表的瓦数称为分格常数。一般情况下，功率表的技术说明书上都给出了功率表在不同电流、电压量程下的分格常数，以供查用。4 ．功率表接线的操作要点

(l）功率表接线时一定要按照“发电机端守则”进行接线

(2）为使被测电路的电流和电压不超过功率表的电流量程和电压量程，从而保证仪表的安全运行，有时还要用电流表和电压表去监视被测电路的电流和电压，具体连接方法如图 3.28 所示。(3）连接时各接头要保证接触良好。

(4）如果接线正确，但指针仍有反转，其原因可能是：负载的功率因数过低；负载端含有电源。

3.4.2测量功率用仪器仪表的测量范围与误差

作业布置： 审批：

小结：

1、功率表选择和使用方法

2、测量功率用仪器仪表的测量范围与误差 后记：

周次： 时间：

课题：4.1 电能表 4.2 单相有功电能的测量 课时：2课时

教学目标：

1、了解电能表的类型

2、掌握感应式电能表的结构和原理

3、了解新型电能表

4、掌握单相有功电能的测量方法 重点、难点：感应式电能表的结构和原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 4.1 电能表 4.1.1 电能表的类型 1 ．电能表的分类 2 ．感应式电能表的种类 4.1.2 感应式电能表的结构及原理 1.电能表的结构

电能表的主要部件分述如下：

(l）驱动元件由电流元件和电压元件组成，用来产生转动力矩。

(2）转动元件由铝质圆盘和转轴组成，轴杆上装有蜗轮，以带动积算机构计数。(3）制动元件由永久磁铁和磁扼组成，其作用是在铝盘转动时产生制动力矩，使铝盘的 速与负载功率的太小成正比。

(4）计度器用来计算铝盘转数的积算机构，把铝盘的转数转换成电能的累积数值。(5）轴承轴承一般用宝石制成。上轴承起定位作用，下轴承起支撑转动元件的作用。(6）端钮盒用来连接电能表内外接线的装置，由铜制接线端钮、连接片、绝缘盒体及外盖构成。2 ．基本工作原理

当交流电流流过电压线圈和电流线圈时，在铝盘上便感应产生涡流。该涡流与交变磁通相互作用，产生电磁力，从而推动铝盘转动，铝盘在转动时与制动磁铁相互作用，产生制动力。当转动力矩和制动力矩平衡时，铝盘以稳定的速度转动。铝盘的转数与被测电能大小成正比，电厂发出的电能或用户消耗的电能越大，铝盘转数越快，因此，感应式仪表能测量电能。4.1.3 电能表的主要技术指标 1 ．准确级和负载范围 2 ．电能表的灵敏度 4 ．功率消耗 4.1.5 新型电能表 1 ．电子电能表

电子电能表没有转动部分，也称为静止式电能表，其原理方框图如图 4.3 所示。．电子预付费（电卡式）电能表简介

电子预付费式电能表，顾名思义是一种先付费后用电，通过先进的 IC 卡进行用电管理的一种全新概念的电能表。因为采用了 IC 卡，因此也称为电卡式电能表。4.2 单相有功电能的测量 4.2.1 直入式接线

直人式接线要求：(l）按负荷电流大小，选择好适当截面的导线，电能表标定电流应等于或略大于负载电流。(2）相线应接电流线圈首端（同名端），中性线应一进一出，相线、中性线不得接反，否则会造成漏计电能，而且不安全。(3）电能表电压联片（电压小钩）必须连接牢固。(4）开关、熔断器应接负载侧。4.2.2 配用电流互感器接线

作业布置： 审批：

小结：

1、了电能表的类型

2、感应式电能表的结构和原理

3、新型电能表

4、单相有功电能的测量方法 后记：

周次： 时间：

课题：4.3 三相电能的测量 电能表的选择和使用 课时：2课时

教学目标：

1、掌握三相电能的测量方法

2、掌握电能表的选择方法

3、掌握电能表的使用和调校 重点、难点：三相电能的测量方法 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 4.3 三相电能的测量 4.3.1 三相有功电能的测量

三相三线制电路有功电能的测量与三相有功功率的测量相似 4.3.2 三相无功电能的测量

三相无功电能也可用单相有功电能表间接测量，测量方法也可分为“一表法”、“两表法”和“三表法”。

4.3.3 三相有功电能表的接线 1 ．直接接人式（直人式）接线(1）接线要求(2）接线方式

① 三相四线有功电能表的直人式接线 ② 三相三线有功电能表的直人式接线 2 ．经电流互感器接线 ．三相有功和无功电能表经电流互感器和电压互感器的联合接线.4 电能表的选择与使用

4.4.1 电能表的选择

(l）根据任务，选择电能表的类型。单相用电时，选用单相电能表；三相用电时，选用三相四线电能表或三只单相电能表；除成套配电设备外，一般不采用三相三线制电能表。(2）根据负载的最大电流及额定电压，以及要求测量值的准确度选择电能表的型号。应使电能表的额定电压与负载的额定电压相符。而电能表的额定电流应大于或等于负载的最大电流。

(3）当没有负载时，电能表的铝盘应该静止不转。当电能表的电流线路中无电流而电压线路上有额定电压时，其铝盘转动应不超过潜动允许值。4.4.2 电能表的安装要求

(l）通常要求电能表与配电装置装在一处。装电能表的木板正面及四周边缘应涂漆防潮。木板应为实板，不宜采用木台结构。木板必须坚实干燥，不应有裂缝，拼接处要紧密平整。(2）电能表要装在干燥、无振动和无腐蚀气体的场所。表板的下沿离地一般不低于 1.3m。(3）为了使线路的走向简洁而不混乱，电能表应装在配电装置左方或下方。为了抄表方便，电能表的中心应装在离地面 1.5 一 1.8m 处。如需并列安装多只电能表时，则两表间的中心距离不应小于 200 mm。

(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。(5）安装电能表时，表身必须与地面垂直，否则会影响电能表的准确度。4.4.3 电能表的调整与校验 1 ．单相电能表的调整

(l）补偿力矩初调(2）相位角的调整(3）制动力矩的调整(4）轻载调整(5）潜动及启动电流调整 2 ．三相电能表的调整

(l）轻载（补偿力矩）预调整（2）相位角的调整(3）各元件的平衡调整(4）制动力矩的调整 3 ．电能表的校验(l）瓦秒法(2）标准电能表法(3）校验结果化整 作业布置： 审批：

小结：

1、三相电能的测量方法

2、电能表的选择方法

3、电能表的使用和调校 后记：

周次： 时间：

课题：5.1 频率表、相位表和功率因数表 课时：2课时

教学目标：

1、掌握频率表、相位表和功率因数表的结构和工作原理 重点、难点：频率表、相位表和功率因数表的工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 5.1 频率表、相位表和功率因数表 5.1.1 频率表 ．电动系比率表的一般原理 ．电动系频率表

．铁磁电动系频率表(l）测量机构和线路(2）频率测量的原理

5.1.2 相位表、功率因数表 1 ．相位表和功率因数表的基本概念(1）功率因数表的种类 2 ．电动系相位表 ．电动系三相功率因数表 ．铁磁电动系功率因数表

作业布置： 审批：

小结：

1、频率表

2、相位表、功率因数表 后记：

周次： 时间：

课题：5.2 频率、相位和功率因数的测量 5.3 示波器 课时：2课时

教学目标：

1、掌握频率、相位和功率因数的测量方法

2、了解示波器的分类

3、掌握示波器的组成与工作原理

4、了解示波器的选择和使用 重点、难点：示波器的组成与工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 5.2 频率、相位和功率因数的测量 5.2.1 频率的测量

变换式频率表，是由磁电系测量机构和变换电路组成的。由于磁电系仪表的结构简单，而且变换电路的体积也比较小，因此，它广泛地运用于安装式仪表中。图 5.8 所示为具有微分电路的变换式频率表的原理图，其电路由三部分组成：(l）削波稳压电路(2）微分电路(3）偏置电路

5.2.2 相位和功率因数测量 1 ．相位和功率因数的间接测量

（1）单相和三相对称电路中功率因数的间接测量

① 在单相和三相对称电路中，电流和电压向量间的相位差，可以用 3 个仪表即电流表、电压表和功率表间接测量。

② 在对称三相电路中，还广泛采用二功率表法测量功率因数。．相位和功率因数的直接测量.3 示波器

5.3.1 示波器的分类 1 ．通用示波器

(l）简易示波器(2）低频示波器(3）普通示波器(4）宽带示波器 2 ．多踪示波器 3 ．取样示波器 4 ．记忆、存储示波器 5 ．特殊示波器

5.3.2 通用是镖旗的组成和工作原理 ．通用示波器的组成通用示波器主要由示波管、Y 轴偏转系统、X 轴偏转系统、扫描及整步系统、电源等五部分组成。．通用示波器的工作原理

电子束从电子枪中发射出来后，受到阳极正电压的吸引，经偏转系统向荧光屏方向加速前进。如果偏转板上不加电压，则电子束只能径直射向荧光屏中央，使荧光屏中央出现一个光点。5.3.3 示波器的选择 ．根据被测信号特性选择合适的示波器 2 ．根据示波器性能选择合适的示波器 5.3.4 示波器的使用

作业布置： 审批：

小结：

1、频率、相位和功率因数的测量方法

2、示波器的分类

3、示波器的组成与工作原理

4、示波器的选择和使用 后记： 周次： 时间：

课题：5.4 示波器的常见应用 课时：2课时

教学目标：

1、掌握用示波器测电压和频率的方法

2、掌握用示波器测相位差和时间的方法

3、掌握用示波器测频率特性的方法 重点、难点：示波器测量方法 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 5.4 示波器的常见应用 5.4.1 测量电压 ．直接测量法（标尺法）2 ．比较测量法 ．位移法（直流偏移法）5.4.2 测量频率

5.4.3 测量相位差 1 ．线性扫描法 2 ．李萨如图形法

5.4.4 时间测量

5.4.5 频率特性测量 1 ．幅频特性测量 ．相频特性测量

相频特性测量与前面介绍的示波器相位差测量方法相同。只要测出在不同频率时响应与激励之间的相位差，根据测量结果可以绘出相频特性曲线。作业布置： 审批：

小结：

1、用示波器测电压和频率的方法

2、用示波器测相位差和时间的方法

3、用示波器测频率特性的方法 后记：

周次： 时间：

课题：6.1 电桥

（一）课时：2课时

教学目标：

1、了解电桥的基本概念

2、掌握直流单臂电桥的工作原理 重点、难点：直流单臂电桥的工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 6.1 电桥 6.1.1 电桥的基本概念 1.电桥的分类

（l）按线路类型分类 电桥可分为单臂电桥、双臂电桥和单双臂电桥。（2）按使用条件分类 电桥可分为实验室型和携带型两种。

（3）按准确度等级分类 电桥可分为 0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、l、2 等 8 个等级。．电桥及平衡条件

电桥平衡时其值必为 6.1.2 直流单臂电桥 1 ．工作原理

．面板介绍 ．测量直流电阻

步骤如下：(1）调整检流计零位。(2）用万用表的电阻挡估测被测电阻值，得出估计值。(3）接人被测电阻时，应采用较粗较短的导线，并将接头拧紧。(4）根据被测电阻的估计值，选择适当的比例臂，使比较臂的四挡电阻都能被充分利用，从而提高测量准确度。作业布置： 审批：

小结：

1、电桥的基本概念

2、直流单臂电桥的工作原理 后记：

周次： 时间：

课题：6.1 电桥

（二）课时：2课时

教学目标：

1、掌握直流双臂电桥的工作原理

2、掌握交流电桥的工作原理 重点、难点：电桥的工作原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 6.1 电桥 6.1.3 直流双臂电桥

直流双臂电桥又称凯尔文电桥，适用于测量低值电阻（lfl 以下），如用于测定分流电阻和电机、变压器绕组的电阻和断路器的接触电阻等。1 ．工作原理

它们通过机械联动装置来调节，始终保持

比值 R2 / R1称为直流双臂电桥的倍率。因此，电桥平衡时被测电阻值＝倍率读数 x 标准电阻读数 2 ．消除接线电阻和接触电阻的影响 3 ．面板介绍 4 ．测量直流电阻

步骤如下：(l）打开检流计机械锁扣，调节调零器使指针指在零位。(2）接入被测电阻被测电阻有电流端钮和电位端钮时要与电桥上相应的端钮相连接；(3）估测被测电阻，选择比例臂倍率。(4）接通电路，调节电桥倍率使之平衡。(5）计算电阻值被测电阻值＝比例臂倍率 x 读数盘读数。(6）关闭电桥(7）电桥保养每次测量完毕后，将盒盖盖好，存放于干燥、避光、无振动的场合。6.1.4 交流电桥 1.工作原理 2 ．常用交流阻抗电桥原理线路、平衡方程式及使用条件 ．交流电桥的使用 作业布置： 审批：

小结：

1、直流双臂电桥的工作原理

2、交流电桥的工作原理 后记： 周次： 时间：

课题：6.1 电桥

（三）课时：2课时

教学目标：

1、掌握万用电桥的工作原理

2、掌握有源电桥的工作原理 重点、难点：电桥原理 教具：教材 粉笔 教学方法：讲授法

时间分配：回顾 10分钟 授课 65分钟 小结 10分钟 作业布置 5分钟 教学过程： 6.1 电桥 6.1.5 万用电桥

为了测量使用方便，常将几种不同类型的电桥组合起来，成为能够测量电阻、电感和电容元件参数的仪器，这种仪器称为万用电桥。

万用电桥主要由电桥主体、音频振荡器、交流放大器和指示检流计等组成，如图6.6所示 ．面板介绍 ．使用万用电桥测量电阻

(l）接入被测电阻(2）估计被测电阻值的大小(3）选择量程(4）调节电桥平衡(5）读取测量值 4 ．使用万用电桥测量线圈电感(l）接人被测线圈(2）估计被测电感量的大小(3）选择损耗倍率(4）调节灵敏度(5）调节电桥平衡(6）读取测量值

被测量 Q ：值＝“损耗倍率”读数 x “损耗平衡”读数。5 ．使用万用电桥测量电容

被测 C的值＝“量程开关”读数 x 两个“读数旋钮”读数之和。损耗因数 D的值＝“损耗倍率”读数 x “损耗平衡”读数。6.1.6 有源电桥

将运放元件与交流经典电桥相结合，使电桥线路本体成为具有有源元件的电路或网络，因此可称它为有源电桥。

作业布置： 审批：

小结：

1、万用电桥的工作原理

电工仪表与测量 篇3

【关键词】电工仪表 ； 测量方法 ； 教学方法

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2014）27-0299-01

就目前的高等教育的发展方向，高等学校中的电工电子、电气自动化、机械设计及其自动化等专业都在教学理论、工作实践方面与《电工仪表与测量》这门专业技术有着不可分割的联系。就一些平常的电能的产生、远距离的传输、电能的调配及生产过程中电能的消耗都需要有各种电工仪器进行电压、电流、功率的测量，并用电工仪表进行准确有效的记录，这样才能有效保障供电过程中的安全。因而，《电工仪器与测量》是电工电子、电气自动化等专业所必须开设的一门重要学科。然而，《电工仪器与测量》这门学科并不像常规的《电工基础》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等学科一样具有着较强的逻辑和理论体系，它所研究的对象主要是各类电子仪表的逻辑组成机械原理和内部构造，因而所要了解和研究的对象比较复杂、研究的内容比较零散，没有一个准确的整体性，在研究的过程中需要研究人员具备高度的耐性，这是当前教学所遇到的主要问题。

一、了解《电工仪表与测量》的现状及所面临的问题

随着我国经济的飞速发展和高等教学制度的不断变革，我国社会科学在电工仪表这方面的研究也在不断深入。随着当前计算机网络技术、微电子技术、数字技术、无线通信技术等一些高科技尖端技术的综合应用和发展都为电工仪表测量、电磁感应技术的发展提供了强大的基础。然而，在当前一些高校在开设《电工仪表与测量》这一课程时，由于受师资力量、教材知识、实际人才的培养等众多因素的影响，使得《电工仪表与测量》在教学过程中面临一些问题。

（1）教学课程内容更新速度慢

就目前的教学内容来看，《电工仪表与测量》的教学内容仍然只局限于传统教学中的电工仪表测量的工作原理和技术要求，对于成熟数字电工仪表测量技术的要求的介绍寥寥无几，教材中对一些常用万能表的使用和构造原理也都只是一带而过。这样一来就造成学生对所有的仪器都只停留在“听说过”，具体的实践操作确是一无所知。随着社会各电子产品的快速发展，《电工仪表与测量》的课程内容也应跟上社会发展的需求。

（2）学生缺乏理论和实践的结合

众所周知，学生学习的任何一门课程最终都是要应用的实践生活中的，让学生将课本中学习到的知识进行有效地掌握最终用这些知识来解决实际生活中的一些实际问题，在我们进行有效教学的最终目标，因而这是我们进行《电工仪表与测量》这门课程所要解决的核心问题。然而我们在实际的教学过程中由于教材知识点的讲解和电工实际应用间存在很大的问题出入，加上学生的理解能力的参差不齐，往往对一些实际问题的解决很难讲理论学习与实际问题相结合到一起。知识的学习缺乏创新和主动性，学生动手能力差，这是学生不能将学到的理论知识应用实践问题中的主要因素之一。

（3）教学过程中缺乏创新性和专业培养

长期以来，受传统教学的影响，高等教学过程中仍存在很大一部分的“填鸭式”是教学现象。《电工仪表与测量》这门课程与我们社会实际生产需求存在很大的差异，知识点的零散，课堂进度比较快速和枯燥无味，这些都使学生是学习热情大大降低。在教学过程中进行创新式的教学，建立良好的师生关系，注重专业化的知识培养和动手实践能力是进行良好教学的基础和关键。

二、进行有效教学所采取的方法措施

（1）进行直观教学，注重多种方法的综合运用

随着高科技的飞速发展，进行多媒体教学已经成为高等教学过程中不可或缺的一部分。在《电工仪表与测量》教学过程中，利用这些媒体资源进行直观教学，可以有效增强学生对知识点的感性理解和掌握。利用这些看得见，摸得着的实物可以直接刺激学生的视觉，避免学生进行苦闷抽象的想象，直接可以在学生的头脑中形成一种直观的形象。

（2）最大限度的提高学生的学习兴趣

现在职业院校的学生大都对纯理论的知识的学习往往表现出一种厌烦和无趣，对于他们这个年龄段对于一些没有接触过的一些新颖事物比较有兴趣去了解并进行研究，在教学过程中讓他们对一种电工仪表进行实际动手进行测量，他们往往表现出一种激动和兴奋。把学生的这种求知欲和好奇心更好的应用到实践的教学过程中，可以使教师的教和学生的学都处于一种愉快轻松的学习氛围中，使学习效果到达一种事倍功半的效果。

（3）实现教学过程中的教学相长

如果在教学过程中只一味让学生去被动的接受这些枯燥无味的知识，那这样是不会有任何的教学成果的。在教学过程中要让学生的“要我学”转变为“我要学”，这就要求教师和学生进行有效的师生互动，教师要根据具体的教学知识，设计一些实际的问题，让学生进行互相讨论和互相动手去解决一些具体实际问题，教学的过程应该是学生掌握和运用知识为核心的。将教学应用都日常生活的用电过程种种细节中。

（4）注重对学生能力的肯定

在教学过程中教师应做好对学生学习成果的一种肯定和赏识，建立良好的师生关系，跟学生进行及时沟通，对学生抱着一种耐心指导和鼓励的心态，是学生学好这门课程的关键。兴趣是桥梁，方法是纽带，一个眼神或许就能改变一个学生学习的态度。

就目前社会发展方向来看，越来越多的高等院校将会把《电工仪表与测量》作为学生对有关电子技术、电气自动化等专业学习的一个重要学科，这门学科对学生将来真正走进社会参加工作有着十分重要的作用。学生毕业后所从事的电工工作中的电能传输、变配等实质性的问题都离不开电工仪表的测量，这将会对未来电能科技的发展具有不可估量的作用。本文从电工仪表与测量的现状及所存在的问题、促进有效教学所要采取的一些措施等方面进行了阐述，但由于本人能力有限所提出的问题都只是微小的一部分，对于《电工仪表与测量》的技术发展及教学研究还有待进一步提升。

参考文献

[1]杨达强.职业中学《电工基础》课程教学方法探讨[J].教育教学论坛，2014，17：189-190.

[2]叶国文.《电工仪表与测量》教学方法探讨[J].考试周刊，2014，17：170.

[3]韩强.浅谈电气专业“一体化教学资源包”的开发[A]..中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集（上册）[C].2013：7.

电工仪表测量误差的分析与计算 篇4

1.用“分流法”测量电流表的内阻。

如图1所示。A为被测内阻 (RA) 的直流电流表。测量时先断开开关S, 调节电流源的输出电流I使A表指针满偏转。然后合上开关S, 并保持I值不变, 调节电阻箱RB的阻值, 使电流表的指针指在1/2满偏转位置, 此时有

IA=IS=I/2

∴RA=RB∥R1

R1为固定电阻器之值, RB可由电阻箱的刻度盘上读得。

2.用分压法测量电压表的内阻。

如图2所示。V为被测内阻 (RV) 的电压表。测量时先将开关S闭合, 调节直流稳压电源的输出电压, 使电压表V的指针为满偏转。然后断开开关S, 调节RB使电压表V的指示值减半。此时有:RV=RB+R1;电压表的灵敏度为:S=RV/U (Ω/V) 。式中U为电压表满偏时的电压值。

3.仪表内阻引起的测量误差 (通常称之为方法误差, 而仪表本身结构引起的误差称为仪表基本误差) 的计算。

(1) 以图3所示电路为例, R1上的电压为若R1=R2, 则。现用一内阻为RV的电压表来测量UR1值, 当RV与R1并联后, , 以此来替代上式中的R1, 则得

绝对误差为△

化简后得

若R1=R2=RV, 则得

相对误差

由此可见, 当电压表的内阻与被则电路的电阻相近时, 测量的误差是非常大的。

(2) 伏安法测量电阻的原理为:测出流过被测电阻RX的电流IR及其两端的电压降UR, 则其阻值RX=UR/IR。实际测量时, 有两种测量线路, 即:相对于电源而言, (1) 电流表A (内阻为RA) 接在电压表V (内阻为RV) 的内侧; (2) A接在V的外测。两种线路见图4 (a) 、 (b) 。

由线路 (a) 可知, 只有当RX垲RV时, RV的分流作用才可忽略不计, A的读数接近于实际流过RX的电流值。图 (a) 的接法称为电流表的内接法。

由线路 (b) 可知, 只有当RX垌RA时, RA的分压作用才可忽略不计, V的读数接近于RX两端的电压值。图 (b) 的接法称为电流表的外接法。

在实际应用时, 应根据不同情况选用合适的测量线路, 才能获得较准确的测量结果。以下举一实例。

在图4中, 设:U=20V, RA=100Ω, RV=20KΩ。假定RX的实际值为10KΩ。

如果采用线路 (a) 测量, 经计算, A、V的读数分别为2.96mA和19.73V, 故RX=19.73÷2.96=6.667 (KΩ) , 相对误差为: (6.667-10) ÷10×100=-33.3 (%) 。

如果采用线路 (b) 测量, 经计算, A、V的读数分别为1.98mA和20V, 故RX=20÷1.98=10.1 (KΩ) , 相对误差为: (10.1-10) ÷10×100=1 (%) 。

由此例, 既可看出仪表内阻对测量结果的影响, 又可看出采用正确的测量电路可获得较满意的结果。

由以上分析可知, 并不是仪表“准确度越高越好”, 仪表的准确度高, 一般来说误差就小, 但仪表的量程大会增大误差。为了保证测量结果的准确度, 仪表的量程要尽量接近被测量, 通常被测量应大于仪表量程的1/2。

摘要：基本电工仪表 (电压表、电流表) 在电工实验中, 由于接入电路, 就会改变电路原有的工作状态, 这就导致仪表的读数值与电路原有的实际值之间出现误差。为了保证实验的准确性, 必须计算出测量误差, 并通过减小测量误差, 提高实验数据的精确度。

关键词：电工仪表,误差,仪表内阻,测量方法

参考文献

[1]李福民.电工基础.北京:中国铁道出版社, 2006.3.

电工仪表与测量 篇5

一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意）

1、Z535钻床调试前准备时，测量线路对地电阻是否大于__MΩ，A．2 B．3 C．1 D．0.5

2、变压器的分接开关是用来__的。A．调节阻抗 B．调节相位

C．调节输出电压 D．调节油位

3、铁磁物质的相对磁导率μr__。A．＞1 B．＜1 C．>>l D．

4、计数器就是对数字电路中的脉冲进行计数的部件。它是由触发器构成的。如果按计数器翻转的次序来分类，可把计数器分为__。A．异步式计数器和加法计数器 B．异步式计数器和减法计数器 C．异步式计数器和可避计数器 D．异步式计数器和同步式计数器

5、接触器的主触点通断时，三相应保证同时通断，其先后误差不得超过__。A．2ms B．1.5ms C．1ms D．0.5ms

6、国家标准规定了基轴制的__，代号为“h”。A．上偏差为零，下偏差大于零 B．上偏差为零，下偏差小于零 C．下偏差为零，上偏差小于零 D．下偏差为零，上偏差大于零

7、JWK系列经济型数控机床通电前检查不包括__。A．输入电源电压和频率的确认 B．直流电源的检查 C．确认电源相序 D．检查各熔断器

8、企业生产经营活动中，促进员工之间平等、互相尊重的措施是__。A．互利互惠，平均分配 B．加强交流，平等对话 C．只要合作，不要竞争 D．人心叵测，谨慎行事

9、通电直导体在磁场中的受力方向，可以通过__来判断。A．右手定则、左手定则 B．楞次定律 C．右手定则 D．左手定则

10、晶体管属于__控制型。A．可逆 B．功率 C．电压 D．电流

11、绕制单相小型变压器线包层次是__。

A．原边绕组、静电屏蔽、副边高压绕组、副边低压绕组 B．副边高压绕组、副边低压绕组、静电屏蔽、原边绕组 C．原边绕组、静电屏蔽、副边低压绕组、副边高压绕组 D．原边绕组、副边绕组、静电屏蔽

12、中间继电器的基本构造（）。

A．由电磁机构、触头系统灭弧装置、辅助部件等组成

B．与接触器基本相同，所不同的是它没有主辅触头之分且触头对数多，没有灭弧装置

C．与接触器完全相同 D．与热继电器结构相同

13、外部环境检查时，当湿度过大时应考虑装__。A．风扇 B．加热器 C．空调 D．除尘器

14、电容两端的电压滞后电流__。A．300 B．900 C．1800 D．360。

15、晶体管图示仪的s2开关在正常测量时，一般置于__位置。A．零 B．中间 C．最大 D．任意

16、发电制动适用于__在位能负载作用下的情况。A．起重机械 B．小容量电动机 C．能耗制动 D．反接制动

17、将变压器的一次侧绕组接交流电源，二次侧绕组与__连接，这种运行方式称为__运行。A．空载 B．过载 C．满载 D．负载

18、管内配线时，管内导线一般不允许超过10根，同一根线管内不允许穿__或不同电能表的导线。A．相同电流 B．不同电流 C．相同电压 D．不同电压

19、由于变压器一次、二次绕组有电阻和漏感，负载电流通过这些漏阻抗产生内部电压降，其二次侧端__随负载的变化而变化。A．电流 B．电阻 C．电容 D．电压

20、在振动较大的场所宜采用__。A．白炽灯 B．荧光灯 C．卤钨灯 D．高压汞灯

21、交流三相异步电动机定子单层绕组一般采用__。A．单迭绕组 B．长距绕组 C．整距绕组 D．短距绕组

22、下列说法中，不符合语言规范具体要求的是__。A．语感自然，不呆板 B．用尊称，不用忌语 C．语速适中，不快不慢

D．多使用幽默语言，调节气氛

23、电磁离合器的文字符号是__。A．YH B．YT C．YL D．YC

24、KC41C六路双脉冲形成器是__触发电路中必备组件。A．两相半控桥式 B．两相全控桥式 C．三相半控桥式 D．三相全控桥式

25、下列结构的电阻器能耐受一定突击振动并具有较大功率、较高机械强度的是__元件。

A．金属膜电阻 B．铁片栅电阻

C．瓷管式、瓷盘式电阻 D．框架式电阻

二、多项选择题（共25 题，每题2分，每题的备选项中，有 2 个或 2 个以上符合题意，至少有1 个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）

1、职业道德的内容包括：职业道德意识、职业道德行为规范和__。A．职业守则 B．道德规范 C．思想行为 D．意识规范

2、下列污染形式中不属于生态破坏的是__。A．森林破坏 B．水土流失 C．水源枯竭 D．地面沉降

3、高压电流斩波电源电路的基本原理是在电动机绕组回路中__回路。A．并联一个电流检测 B．并联一个电压检测 C．串联一个电流检测 D．串联一个电压检测

4、交流电磁离合器的励磁电流与行程__。A．成正比 B．成反比 C．无关

D．平方成反比

5、三相异步电动机采用能耗制动时，当切断电源后，将__。A．转子回路串入电阻

B．定子任意两相绕组进行反接 C．转子绕组进行反接 D．定子绕组送入直流电

6、先利用程序查找功能确定并读出要删除的某条指令，然后按下__键，随删除指令之后步序将自动加1。A．INSTR B．INS C．DEL D．END

7、__指令为复位指令。A．NOP B．END C．S D．R

8、在共发射极放大电路中，若静态工作点设置过低，易产生__。A．饱和失真 B．交越失真 C．截止失真 D．直流失真

9、CNC定义为采用存储程序的专用计算机来实现部分或全部基本数控功能的一种__。

A．数控装置 B．数控程序 C．数控设备 D．数控系统

10、三相交流异步电动机旋转方向由__决定。A．电动势方向 B．电流方向 C．频率

D．旋转磁场方向

11、反电枢可逆电路由于电枢回路__，适用于要求频繁起动而过渡过程时间短的生产机械，如可逆轧钢机、龙门刨等。A．电容小 B．电容大 C．电感小 D．电感大

12、型号为2AP9的晶体二极管表示__。A．N型材料整流管 B．N型材料稳压管 C．N型材料开关管 D．N型材料普通管

13、X62W型万能铣床上要求主轴电动机起动后，进给电动机才能起动，这种控制方式称为__。A．顺序控制 B．多地控制 C．自锁控制 D．联锁控制

14、__是数控系统的执行部分。A．数控装置 B．伺服系统

C．测量反馈装置 D．控制器

15、根据题图1-14所示的主轴控制梯形图，下列指令正确的是__。A．ORI 31 B．LD 31 C．LDI 31 D．OR 31

16、在振动较大的场所宜采用__。A．白炽灯 B．荧光灯 C．卤钨灯 D．高压汞灯

17、三相半波有源逆变运行时，为计算方便，引入逆变角β为__。A．90°+α B．180°+α C．90°-α D．180°-α

18、三相鼠笼式异步电动机，当采用延边三角形起动时，每相绕组的电压__。A．比Y—△起动时大，比全压起动时小 B．等于全压起动时的电压 C．是全压起动时的3倍 D．是全压起动时的1/3倍

19、程序检查过程中如发现有错误就要进行修改，其中有__。A．线路检查 B．编程器检查 C．控制线路检查 D．主回路检查

20、KC42调制脉冲频率为__，调节R1、R2、C1、C2值可改变频率。A．5～10MHz B．1～5MHz C．5～10kHz D．1～5kHz

21、制造电机、电器的线圈应选用的导线类型是__。A．电气设备用电线电缆 B．裸铜软编织线 C．电磁钱 D．橡套电缆

22、单相电容式异步电动机定子铁心嵌放__绕组。A．2套 B．1套 C．3套 D．4套

23、并联谐振式逆变器的换流__电路并联。A．电感与电阻 B．电感与负载 C．电容与电阻 D．电容与负载

24、钻床是一种用途广泛的__机床。A．铰孔 B．通用 C．扩孔 D．钻孔

电工测量仪表课程教学探讨 篇6

一、比较教学法

比较教学法是引导学生发现教学中一些相似或相反的规律,从而达到识别、理解、运用的教学方法。例如,本专业课中涉及的误差的概念较多,学生在学习时常会混淆不清。在教学中,可通过列表对比,加强学生的理解记忆。比如说测量误差的三种类型,系统误差、偶数误差、疏失误差,可从概念、产生的原因及减小的方法诸方面列表比较。它们与误差的表示方法(绝对误差、相对误差、引用误差)以及电工仪表的误差(基本误差和附加误差)是不同的类型,在教学中通过分类比较,帮助学生理清脉络。通过模拟表与数字表的测量结构、工作原理、测量线路、性能特点等的比较,了解、熟悉、掌握电工仪表与测量的基本知识。

比较法可提高学生识别力。学生通过对比,能够在比较中求得真知,在比较中发展智力。正确、合理地运用比较教学法在教学中将会起到事半功倍的效果,

二、尝试教学法

尝试教学法是一种“先学后教,先练后讲”的教学方法。它的基本内容是:教师提出问题,诱导学生自学课本,独立思考,尝试解决问题。然后讨论,互相矫正错误。最后教师有针对性地讲解重点难点。在讲解闭路式电流表分流电阻阻值的求解时,笔者设计了以下的教学步骤。

1.准备练习

让学生回顾电流表量程扩大的原理,画出电路图,写出单量程分流电阻的计算公式。

2.出示尝试题

电流表若只有一个量程,不能满足实际测量的需要,提出问题:

(1)课本中介绍了两种多量程电路的连接即开路连接和闭路连接(两个量程的),如何求它们的分流电阻的阻值?

(2)对于闭路式,有几种不同的方法?

(3)如果要制成三个量程的,电路又如何设计?分流电阻又如何计算?

3.尝试练习

学生根据出示的尝试题,通过阅读课本、相互讨论,向老师询问,尝试解决问题。

4.整理讨论

教师抽取几位同学的结果,借助于实物投影仪一一投影到大屏幕,让全班学生参与讨论,找出问题,判断结论的正确性。同时鼓励没有抽到的学生补充与之不同的方法。

5.教师讲解

教师对学生的方法逐一讲解,进行归纳总结,选择最简便的解题方法,以便在今后的考试中提高解题速度。

本教学法能够让学生先尝试思考、解决,让学生在不断的尝试过程中,不断地感受、思考、理解,最终掌握了知识、能力。

三、研究性学习

研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础,在教师指导下,以个人或者小组的形式从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。

为了充分培养学生的学习兴趣,提高课堂教学效率,笔者结合教学内容和学科特点,设置研究课题,培养学生自主学习的积极性。如在学习测量误差的知识时,笔者设计了分组实验,准备了电流表、电压表 、万用表(模拟型和数字型),要求学生用欧姆挡直接测量,或用伏安法间接测量电阻(内接法、外接法),让学生通过自主学习、分组讨论的方式归纳,最终真正理解在测量过程中由于测量方法、测量设备、测量条件以观测经验等多方面的因素产生了不同类型的误差。由于它们的特点不同,减小误差的方法也不同。在学习了磁电系测量机构的知识后,笔者课后布置这样一个课题:如何根据串并联电路的特点来扩大电流表或电压表的量程?你设计的电表的电路图可以有几种电路连接?各有什么特点?扩大后的量程与哪些参数有关?如何求这些参数?如何尽可能地减小测量误差?通过这一系列的问题,调动了学生学习的积极性。

四、多媒体教学法

电工测量仪表课程中有的内容比较抽象难以理解,教师用语言不易描述。在教学中,采用多媒体教学可使传统教学手段难以讲解清楚的内容变得直观生动。如在学习磁电系测量机构工作原理时,对于铝框架产生阻尼力矩的过程,学生感到很抽象,如采用多媒体三维动画技术模拟该过程,让学生能够很清楚地看到当可动线圈转动时,闭合的铝框架切割气隙磁场的磁感线而产生感应电流,这个电流与气隙磁场相互作用,产生一个与可动部分转动方向相反的电磁力矩,即阻尼力矩的整体动态变化过程,变抽象为形象。而当可动线圈静止下来时,铝框架不切割磁力线,因而不会产生感应电流和力矩,从而更深地理解了阻尼力矩为“动态力矩”的性质。对于各种测量机构的工作原理,均可通过课件演示,帮助学生理解转动力矩、反作用力矩、阻尼力矩分别是如何产生和相互作用的。

总之,教无定法、教无成法、运用之妙、存乎一心。优质高效的教学方法,是我们每一位教师不懈追求的

目标。

工业标准信号产生与测量仪表设计 篇7

这篇论文介绍了工业信号的产生与测量原理,主要研究了基于TI公司MSP430F42x的工业信号的产生与测量仪表的设计。

工业信号的产生与测量仪表在生产过程系统中是非常重要的检测仪表,可模拟输出多种工业控制过程测控中所需的检测信号,同时也可测量这些工业控制过程中产生的信号,其大量用于工业仪表的现场调校。

本设计的特点是保证测量精度的情况下使低功耗更低,成本更低。在信号测量部分,16位ADC保证了测量精度;在信号输出部分,电压信号和电流信号采用PWM方式产生。

本设计由两片MSP430F系列MCU组成,MSP430F425实现电压和电流信号的测量,而MSP430F449实现电压和电流信号的输出及频率信号的测量与输出。

1 工业标准信号的采集[1]

该仪表中的信号测量部分采用MSP430F425实现,该单片机功耗非常低,电源电流400μA;待机模式的电源电流为1.6μA。该单片机采用16位精简指令结构(RSIC),具有125ns指令周期;可以安装低频32k或8M高频晶体。具有3路16位Sigma-Delta方式的ADC、直接驱动128段液晶显示器的驱动模块、1个RS232C/SPI通信口、1个具有捕获/比较功能的16位定时器,以及16k程序闪速存储器和2k随机存储器。

(1)测量部分

该仪表的测量部分如图1所示。三路ADC分别测量电流、电压和输出端反馈的电流、电压信号。

该仪表采用16位ADC测量4～24mA的电流信号,电流信号首先转换成小于VREF=1.2V的电压信号,然后连接到ADC的差动输入端,采用50Ω电阻,则24mA时产生1.2V的差动电压。

该仪表采用16位ADC测量0～10V的电压信号,为使输入阻抗大于10MΩ,使用了OP27运放组成了仪表放大器的输入结构,同时还使用差动输出结构的运放THS4130连接ADC的差动输入端。这样THS4130输出信号为VOD=(RF/RG)*(1+2R2/R1)*VI,在满量程为10V时,选择R1=R2=1kΩ,RG=30kΩ,RF=1k,则最大VOD=1.0V;在满量程为1.0V时,选择R1=R2=1kΩ,RG=30kΩ,RF=10k,则最大VOD=1.0V,量程由开关S1选择。为满足ADC的需求,将VCM端与VREF相连,使输出电压偏移+1.2V。

该仪表采用一路16位ADC测量该仪表的输出电压或电流,对输出信号进行校正,使输出电压和电流的误差更小。

ADC时钟选择MCLK,采用锁相环使频率稳定到1.048MHz,采样率为4096,定时3路连续转换,32个转换结果相加取平均值。

测量部分的单片机采用SPI接口顺序输出3路ADC的数据到数据处理与显示部分。

(2)数据处理与显示部分[2,3]

数据处理与显示功能由MSP430F449实现,其原理图如图2所示。

从图2可以知道,数据处理与显示电路中具有4×4键盘和7位液晶显示器。其F449的SPI0引脚P3.3、P3.1与测量部分的F425单片机的P1.6 、P2.1引脚相连,F425担当主机,定时向从机F449发送数据。

数据处理与显示部分将测量的数据乘以按键输入的比例系数,并转换成十进制数后,输出到液晶显示器上。液晶显示器在按键控制下,可以单独显示输入的电压或是电流,也可以显示输出的电压和电流,或是顺序定时显示它们。该部分以同样的方式处理被测量的频率和显示输出的频率。

2 产生电压与电流信号[4,5]

该仪表产生工业标准的4～20mA电流和0～10V电压信号,其原理图如图3所示。

由图3可以看出,电压信号与电流信号都是采用PWM实现。为使输出电压和电流数值准确,采用了反馈控制原理,就是使F425单片机测量输出的电压或者电流,然后将测量数据与电压或电流的设定值比较后,用误差值校正输出。

PWM由F449单片机的定时器B输出模式7实现,对于20mA的满度电流,为达到0.1%的精度,需要每一个定时器B的计数数字代表的电流为22μA。这里取5μA,设置CCR0=4000,若时钟频率为8MHz,则PWM的频率为2000Hz。对于10V电压信号,为达到0.1%精度,需要每一个定时器B的计数数字代表的电压为10mV,这里取2.5mV,设置CCR0=4000,取时钟频率为8MHz,则PWM的频率同样为2000Hz。

由于输出的是直流电压和电流信号,所以采用简单的RC滤波就能满足要求。

F449实现电压输出的过程:键盘输入需要输出的电压值后,计算出相应的CCR1的数值,则输出TB1按照CCR1给定的占空比输出频率为2000Hz的脉冲,经过滤波后输出稳定直流电压;该电压的1/10反馈到16位ADC的输入端,产生当前输出电压的数值数据,该数据经过32次累加平均后,与设定值比较,其误差值与CCR1数值相加产生新的CCR1数值,也就调整了输出电压。由于CCR1数值中的一个数字代表的电压值比10mV误差小的多,所以肯定有一个CCR1数值使输出电压满足要求。

F449实现准确电流输出的过程与实现电压输出的过程基本相同,只是采样输出电流。

3 测量与产生频率信号

(1)频率信号的测量

由F449中的定时器B实现频率的测量,1～1000Hz频率信号从CCP模块输入引脚输入,在第一个被测脉冲上升沿捕获定时器的TBR数值,在第二个脉冲上升沿再次捕获TBR的数值,则两次TBR数值之差就是被测脉冲周期。

(2)频率信号输出

F449的TB6引脚输出频率信号,其范围为1～1000Hz,使定时器B工作在连续计数的比较模式,根据输出频率,不断设置CCR6的数值,则在TBR数值与CCR6数值相同时,使输出端TB6产生置位与复位,输出频率信号。

输入的频率信号与输出的频率信号,都要经过信号处理电路,使其满足接口电路的逻辑电平。

4 结论

本文设计了工业电压、电流与频率信号的测量与产生仪表的工作原理,给出了主要部分的电原理图。设计采用16位ADC测量电流与电压信号,使该仪表可以在工业现场测量变送器是输出信号;而采用反馈误差消除方法输出的电压和电流信号,可以检查数据采集仪表的准确性。经过验证,利用MSP430系列MCU实现的测量与信号产生仪表是成功的和实用的。

另外,需要注意的是在电路板的设计及实际调试当中,对于模拟信号应进行有效的屏蔽与可靠的接地,只有这样才能保证该设备的正常使用与测量精度。

参考文献

[1]夏路易.单片机原理及应用[M].北京:电子工业出版社,2010.

[2]沈建华,杨艳琴,翟骁曙.MSP430系列16位超低功耗单片机原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3]Texas Instruments Incorporated,Msp430x42x,Msp430x4-xx Family User’s Guide[S].2003.

[4]魏小龙.MSP430系列单片机接口技术与系统设计实例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

常用流量测量仪表的故障分析与处理 篇8

关键词：流量测量,仪表故障,热学原理,原子物理学

科学技术的快速发展和新技术的大量普及使流量测量范围越来越广阔, 目前, 在各个领域投入使用的已经超过了100种。

1 流量测量仪表的含义和分类

1.1 含义

流量测量仪表是用来对明沟内或管道中液体、蒸汽和气体等流体流量进行测量的工业自动化仪表, 即流量计。其在测量时, 需要考虑流体的压力、温度、黏度、流态和流体范围等。

1.2 分类

从测量原理的角度可分为热学原理、电学原理、原子物理学原理和声学原理等;从测量方法可分为速度式测量方法、直接测量法、间接测量方法和容积式测量方法;从应用广泛角度可分为涡街流量计、插入式流量计和质量流量计等。此外, 超声波和微计算机等也被引入流量测量领域中, 使流量传感器走向了数字化和电子化的道路。

2 常用流量测量仪表故障分析和处理

2.1 涡街流量计

涡街流量计的故障主要有以下4种:1有信号、没流量;2没信号、有流量;3信号和流量都处于不稳定状态;4流量测量出现较大误差。

当有信号、没有流量时, 可从以下7点入手分析:1有无振动或振动大小。当有轻微振动时, 要对外部机械采取消振措施, 比如用橡胶软管接头、橡胶软垫固定管道, 并对参数进行调整, 调整时要注意速度控制;当振动严重时, 需要采取更有效的抗震措施。2是否被50 Hz工频干扰。如果被干扰, 则需要对放大器外壳中的接地螺钉进行转换, 并使之具有可靠性。3转换放大器的输出方式是否正确。值得注意的是, 无论采用哪种输出方式, 都可能会导致有信号、没有流量的现象产生。正常情况下, 要求输出电流信号, 但却输出了脉冲, 原因为脉冲的静态电流输出为8 m A左右。要解决该问题, 需要将转换放大器的前盖打开检查。4线路是否接对。一般情况下, 组合型不会出错, 常接错分体型专用线缆。在此情况下, 需要对其进行放大器转换。5放大器是否损坏。如果放大器已损坏, 则会造成误导电流, 必须将其送回原厂修理。6对附近大功率用电设备进行检查。7是否有水进入接线腔。应了解电流的输出方式, 正、负两极的接线端子会因水的导电作用形成旁路电流, 进而产生有信号、没有流量的现象。

当流量计有流量、没有信号时, 可从以下7点入手分析:1线是否连接正确。一般电源的功率应大于1 VA即可。2供电电源的波纹数不能太多。3转换放大器是否损坏。如果放大器已损坏, 则需要返厂修理。4发生体是否损坏。如果发生体已损坏, 则需要返厂修理。5实际工艺流量过小。这种情况下, 要更换通径比较小的流量计, 如果工艺条件允许, 则可加大流量。6壳体与发生体的间隙是否被卡住。如果工艺条件允许, 则可加大流量;需要专业人员拆卸并清洗发生体, 然后重新安装。7参数是否设定错误。如果参数设定错误, 那么需要重新设定。

当流量和信号处于不稳定状态时, 可从以下9点入手分析:1密封垫片在安装时是否同心。如果没有同心, 则需要重新安装。2工艺管道是否按要求执行。3选型是否出现错误。如果选型错误, 则可能出现流量不稳定的现象, 需要更换通径较小的流量计。4流体是否存在气固或液固两相流情况。如果存在液、固两相流, 则可在流量计上游加装过滤器;如果存在气、固两相流, 则可在流量计上端加装消气器。5流量控制系统和流量计系统是否振荡。需要采取其他措施补救。6发生体与壳间隙是否有残垢。如果条件允许, 则可加大流量。7发生体上有无纤维物质。需要拆卸检查, 然后重新安装。8转换放大器的一路是否被损坏。在此情况下, 最好送回原厂修理。9发生体的一片压电晶片是否被损坏。10设置参数是否正确。智能化仪表的参数组态必须正确, 否则会出现流量信号不稳定的现象。

当流量测量有误差时, 可从以下5点入手分析:1上述所有现象均会导致误差出现;2气体计量的讨论精度和温压补偿;3在使用流量计前, 其经验数据值的真实可靠性;4如果参数设置错误, 则需要修改, 使其符合标准;5配套仪表参数是否正确。

2.2 质量流量计

质量流量计故障一般分为无错误代码和报警故障。

当产生无错误代码时, 可从以下10点入手分析:1可能为U形管传感器存在气液混合的情况。如果工艺条件允许, 则可以启动泵来冲刷流量计和管线, 停泵1 min后关闭传感器的截流阀, 观察是否存在漂移现象。如果仍存在漂移现象, 则可调零或修改切除量, 但不可超过量程的3%.2U形管内有异物或未满。可用冲刷管线和流量计的方式解决。3U形管传感器系数出现错误。这是因为核心处理器被更换引起的, 只需要找到初始的处理器并装上即可。4变送器表头无故清零。采取禁用清零措施。5变送器不累计。6变送器无法显示温度、密度和体积。7变送器无法与DCS链接。在检查供电线路是否完好后, 重新将线路端子接紧。8变送器连接正常, 但批控器无法显示。需利用变送器的仿真功能将变送器的频率信号输出便为1 k Hz。如果依然无作用, 则可更换变送器表头。9发油数量不稳定。需要排干管线水, 查看零点波动是否过大, 或送至检定局标定校准。10质量流量波动大或出现A026故障代码。查看电源放大版的保险丝是否熔断, 然后根据实际情况排障。

当发生报警故障时, 可查询其代码, 比如A111是频率输出被固定, 只要将频率输出仿真退出即可;A115是HART轮询连接的外部设备发生故障, 在确定外部设备可以使用的情况下, 可对设备运行状况进行核对, 并检查其连线等。

3 结束语

流量测量的自动化是时代和流量测量领域发展的需要。只有对其更好地掌握, 才能快速、准确地分析故障并处理。

参考文献

电工仪表与测量 篇9

1 电厂中的各种压力测量仪表

1.1 液压式压力测量仪表。

液压式压力测量仪表测量压力的原理主要才采用一定高度的液柱产生的压力和被测压力相平衡的。由于玻璃管强度不高且受读数限制, 其所测压力不能超过0.3兆帕。工作液体的重度受环境温度、重力加速度的影响比较大, 其测量的结果需要进行温度和重力加速度等方面的修正。液柱式压力计主要特点就是灵敏度高。

1.2 弹性式压力测量仪表。

压力测量仪表是利用各种弹性元件, 在压力下产生变形的原理而制成。弹性式压力测表是压力测量仪表中应用最多的一种。而弹性式压力测量仪表的特点是结构简单, 测量范围宽, 结实耐用。

1.3 负荷式压力测量仪表。

负荷式压力测量仪表是直接按压力的定义制作而成, 砝码和活塞均可以进行精确加工和测量, 其误差较小, 测量范围从数十帕至2500兆帕。

1.4 电测式压力测量仪表。

电测式压力测量仪表是利用金属或半导体的物理特性, 将压力转换为电压、电流信号或频率信号输出, 或是通过电阻应变片等, 将弹性体的形变转换为电压、电流信号输出代表性产品有压电式、压阻式、振频式、电容式和应变式等压力传感器所构成的电测式压力测量仪表。精确度可达0.02级, 测量范围从数十帕至700兆帕不等。

2 热工压力仪表的应用

2.1 三套精密压力表检定系统

2.1.1 第一套压力表检定系统的测量范围为 (-100～250) 千帕。

这种检定系统的量程段分别为 (-100～+100) 千帕、0～250kPa, 标准器准确度为0.05级。辅助设备有可用于检定0.25级、0.4级, 量程为-100～0千帕、0～60kPa、0～l00千帕、0～160kPa、0～250kPa的精密压表, 以及DYQ-03型压九校验台或空气过滤减压阀。

2.1.2 第二套压力表检定系统的测量范围为0～1600kPa。

这种检定系统的量程段分别为0～600kPa、0～1600kPa, 标准器准确度为0.05级。可用于检定量程为0～400kPa、0～600kPa、0～l000kPa、0～1600kPa, 准确度为0.25级、0.4级的精密压力表。

2.1.3 第三套压力表检定系统的测量范围为0～6000kPa。

这种检定系统的量程段分别为0～2500kPa、0～6000kPa, 标准器准确度为0.05级。可用于检定0.25级、0.4级, 量程为0～2500kPa、0～4000kPa、0～6000kPa的精密压力表。

2.2 以CWY1O0系列智能压力表为标准器探究标准器性能及工作原理

这种智能压力表采用先进的集成压力传感器, 配以高精度放大单元及A/D转换器, 进行严密的零点及满量程温度误差的补偿, 用单片微机实现各种数据处理、分析、计算。结果由液晶显示器显示及打印机记录或RS-232接口输出, 测量准确度可达万分之五。通过面板薄膜开关作为控制键盘, 实现各种功能设置。

标准器总不确定度的分析:按误差性质和误差来源进行分类, 标准器测量结果的总不确定度通常可以分为两种, 一种是用非统计学方法评定的B类不确定度即系统误差Us, 而另一种是用统计学方法评定的A类不确定度即随机误差Uz。

2.2.1 关于系统误差Us的分析

这种检定系统在恒温条件下工作, 采用的是直接比较法和数字显示, 所以可以减少多种附加误差的发生, 所以往往只考虑标准器本身固有误差, 而标准器本身固有误差为标准器检定证书以及标准器制造商所提供。

(1) 根据标准器检定证书得到的恒定系统误差为当示值为l000kPa的时候, ε (系统误差) 为+0.7kPa。

(2) 根据标准器制造商质量说明书得到误差极限为:

对未知系统误差的估计值为Us2= (1/3) B2 (引自ISO/TAG4/WG3)

2.2.2 关于标准器随机误差UZ的分析:

用量程段为0～2500kPa的CWY100型的智能压力表, 对准确度为0.25级、量程为0～2500kPa精密压力表lO00kPa示值在相同条件下进行等精度测量10次, xi分别为:999.2、999.2、998.7、998.7、999.7、1000.1、998.4、999.8、999.9、999.6, 得到:

标准器总不确定度。对标准器系统误差US和随机误差UZ进行误差合成采用的方和根法, 其总不确定度为:

A=±U=±0.93kPa (系统误差ε被修正后) 或A=ε±U= (+O.7±0.93) KPA。

3 压力表常见故障与处理方法

3.1 压力表无指示。

两齿轮磨损过多, 无法啮合更换两齿轮;扇形齿轮与小齿轮阻力过大调整配合间隙至适中;管内污物淤积而阻塞洗掉簧管内污物, 用钢丝疏通。

3.2 压力表的指针回转跳动或迟钝。

指针与表盘、表蒙有摩擦矫正指针, 加厚玻璃下面的衬圈;传动件间活动部位有积污, 传动不灵清洗除锈, 除污物或更换传动件;传动件的配合间隙过小, 传动不灵活增大配合间隙, 或加点钟表油。

3.3 压力表的指针转动不平稳。

支柱倾斜, 引起上下夹板不平行, 校正支柱, 加减垫圈使夹板平行;夹板弯曲校正夹板平直度;扇形齿轮倾斜:矫正或更换齿轮。

电厂热工仪表的压力测量必须选择合适的压力仪表, 在压力测量中要注意各种误差的减少和准确估计, 并对热工压力测量仪表的故障进行准确的分析和处理, 这样才能保证热工压力测量仪表的良好应用, 保障电厂工作的良好运行

摘要：电厂的良好运行决定着整个电力系统的良好发展, 而电厂热工仪表的测量技术是电厂的良好运行的保障, 而热工仪表压力测量技术是热工仪表测量技术的重要组成部分。本文通过对电厂热工仪表类型的分析、热工仪表压力测量技术的应用以及热工仪表压力测量故障的处理的研究, 使得电厂热工仪表压力测量能够满足电厂运行的需要, 推动整个电力系统的发展。

关键词：电厂热工仪表,压力测量技术,测量故障与处理

参考文献

[1]任继红.数字化热工压力仪表测量技术应用的探讨[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版, 2011, 28 (12) .

电工仪表与测量 篇10

随着科学的发展进步, 各学科之间不断地相互交融。社会对于复合型、多学科型人才的需求逐渐增加。这要求大学生不仅能够掌握本专业、本学科的专门知识和技能, 而且还需要理解和了解相关专业、学科的基本知识, 为就业或者升学深造打下必要的基础[1]。目前, 高校中跨专业跨学科教学已是普遍存在的一种教学现象。由于基础课程的共性大于专业特性, 所以通常采用传统的教学模式和方法对各专业学生进行授课;但是对于专业课, 由于其对专业基础知识的特殊要求, 如果仍然采用统一的教学模式和方法对各专业的学生进行授课, 而忽略各专业学生的专业特色, 将会收到事倍功半的效果[2]。

《测量仪表与自动化》是一门为非电类专业设置的专业课程, 课程的内容涉及电类专业的大部分专业课程, 如《传感器与检测基础》、《自动调节装置》、《自动控制原理》、《过程控制工程》等。《测量仪表与自动化》课程具有内容涵盖面广, 应用性、实践性较强, 理论推导较少等特点, 为跨专业跨学科的教学带来了很多难题, 因此有必要针对此课程的跨专业跨学科教学特点与方法进行分析和探索。

本文从跨专业跨学科教学的特点出发, 继而对《测量仪表与自动化》的跨专业教学特点进行分析, 结合中国石油大学 (华东) 所设置专业的特色, 探讨了相应的教学方法, 为《测量仪表与自动化》的跨专业跨学科教学提供借鉴。

二、跨专业跨学科教学的特点

跨专业跨学科教学的特点主要由其所受到的多种复杂而又相互耦合的因素影响而产生的, 包括专业的定位和培养目标, 课程的性质、教学目标、内容和课时, 教师的知识水平, 学校的教学资源等[3]。跨专业跨学科教学的特点主要体现在以下几个方面:

课程的教学目标与专业的培养目标针对学生所在专业的培养目标来制定所授课程的教学目标是跨专业教学的首要任务。跨专业授课是培养该专业学生的重要环节, 与其本专业所设置的其他课程相互配合共同实现培养该专业人才的目标。

教学内容与课时量如何根据课时量适当调整教学内容是跨专业教学的一个难点。跨专业教学的课程往往遇到课时量相对于教学内容偏少的情况, 如果不能对课程内容进行科学、合理、适当的调整, 将会严重影响教学目标的实现。

先导课程与所授课程跨专业所授课程所需前导课程的不足是跨专业教学的一个难题。由于教学资源的限制, 将所有先导课程全部安排为跨专业教学并不现实, 在所授课程内将所涉及的基础知识逐一讲解也无法实现, 所以需要针对学生的实际理解和接受情况, 及时捕捉问题并适度地展开和补充所涉及的前期基础知识。

教师的知识水平对学生的专业本身以及专业知识的理解向跨专业教学的教师提出了较高的要求。如果教师对学生的专业本身有较深理解, 则能够更好地把握专业的培养目标与课程教学目标的关系;如果教师对学生的专业知识有所涉及, 则可以更好地将所授课程内容与学生所熟悉的专业知识相融合, 有利于处理上述跨专业教学的两个难点。

具有专业特色的教学资源针对不同授课专业配置具有专业特色的教学资源 (如实验课) 将大大提高跨专业教学的教学效果。从学生所熟悉且易于接受的本专业的知识技能出发, 融入所授课程的新知识和新技能, 则能够大大激发学生的学习兴趣和热情, 引导学生深入思考并体会如何学以致用。

三、《测量仪表与自动化》跨专业教学特点与方法

对于从事石油化工、油气储运、热力生产、环境工程等方面的技术人员, 除了必须熟悉生产工艺外, 还必须掌握测量仪表与自动化方面的知识, 这对于管理或开发现代化的工业生产过程是十分必要的。《测量仪表与自动化》是中国石油大学 (华东) 信息与控制工程学院为校内其他专业开设的一门专业课, 课程的授课对象是储运、热工、化工、环境等专业的学生。

(一) 课程的教学目标与专业的培养目标

针对学生所在专业的培养目标来制定《测量仪表与自动化》课程的教学目标。以油气储运工程专业为例, 此专业的毕业生应具有油气储运系统的规划、设计、施工和生产管理的初步能力[4]。在设计油气储运系统时, 不仅需要对油气储运的工艺过程和设备进行设计, 也需要对所需的过程检测仪表、过程控制仪表和过程控制系统提出合理的指标要求。依据以上专业培养目标, 《测量仪表与自动化》课程所提出的教学目标为[1]:掌握测量仪表的基本工作原理、自动控制系统的组成;了解自动化的基本知识, 提出合理的自动控制方案;在生产管理和调度中, 能正确地使用或选用常用仪表;在出现生产事故或技术问题时, 能正确做出选择和判断, 及时予以排除, 使仪表与自动化技术成为工艺技术或管理人员的一种工具, 以便能够更好地在工业生产中发挥应有的作用。

(二) 教学内容与课时量

《测量仪表与自动化》课程的内容涉及电类专业的大部分专业课程内容, 如《传感器与检测基础》、《自动调节装置》、《自动控制原理》、《过程控制工程》等。在自动化专业以上四门课程的理论学时数分别为56、48、80和56, 实验学时数分别为8、8、10和8, 而《测量仪表与自动化》的理论学时仅有32学时, 实验学时6学时[4]。如此悬殊的课时量差异促使授课教师必须依据教学目标和课时量对教学内容进行整合与提炼。对于不同的专业在教学内容方面有不同的侧重。例如:对于化工专业, 需要侧重对自动控制系统的组成和控制方案的介绍, 使学生较为深入地理解控制系统在保障生产安全方面应注意的问题;对于储运专业, 则需要侧重对测量仪表基本原理、结构和选型方法的讲解, 使学生对油气储运系统中的常用仪表有相对更熟练的掌握。

(三) 前导课程与所授课程

《测量仪表与自动化》课程教学内容广, 涉及到传感器、检测、仪表、控制等多方面内容。以仪表为例, 在讲解测量仪表的基本工作原理时, 时常会涉及到模拟电路、数字电路和电路分析方面的基本知识。在自动化专业《电路分析》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》均为学位课程, 而储运、化工等专业则学习集电工基础、电路基本分析、模拟电子、数字电子为一身的《电工电子学》。储运、化工等专业的学生虽然对电类基础知识有所了解, 但是由于课时少内容多, 尚欠缺运用所学知识分析处理实际问题的能力, 尤其当遇到仪表内复杂的电路时, 即使学生明知无需掌握此部分内容, 但对此课程也会出现抵触情绪, 严重影响学习积极性。针对类似情况, 授课教师需要依据教学目标要求, 化繁为简, 从学生所熟悉的基本概念出发, 适当地进行扩展和补充, 从而使学生易于且乐于接受, 增强教学效果。

(四) 教师的知识水平

教师对学生的专业本身以及专业知识的理解程度在一定程度上影响着授课的效果。如果能够以学生所熟悉的工艺过程或设备为对象, 配以对测量仪表、控制仪表和控制系统的讲解, 将会有效地启发学生的思考, 提高学生的学习兴趣和主动性。以储运专业为例, 油气水三相分离器是此专业学生所熟悉的一个重要的工艺设备, 针对此分离器可以讲解压力、温度、流量、液位、界位的测量仪表, 对以上参数进行控制的控制仪表以及控制系统、控制方案等, 可见《测量仪表与自动化》课程的核心内容都可以围绕着此学生熟悉的工艺对象展开。同样, 对于化工专业, 精馏塔可以作为一个重要的工艺对象。鉴于此, 从事测量仪表与自动化专业的教师应进行相关专业的调研或者最好从事相关的科研工作, 从而对相关专业的典型工艺过程和设备有所理解或者掌握, 实现教学与科研的相互促进, 同时提高教学和科研水平。

(五) 具有专业特色的教学资源

《测量仪表与自动化》课程是一门实践性较强的课程, 所安排的实验学时为6学时。如何充分利用此有限的实验学时, 使学生能够切实投入实验学习中, 提高实际动手能力和理论联系实际的能力?配置具有专业特色的实验教学资源为一有效途径。实验教学资源包括硬件和软件, 硬件资源往往受到资金投入的限制, 因此需要通过开发软件资源作以补偿。充分发挥教师的主观能动性, 积极探索实验设计方法, 开发具有专业特色的实验方案和实验内容, 针对不同专业的学生, 使他们既能够接触到本专业典型的工艺模型硬件, 从简单的工艺模型获取基本的感性认识, 也能够通过软件来模拟更加复杂和更加接近实际的系统, 增强工程意识, 提高分析和解决实际问题的能力。

四、结语

目前, 高校中跨专业教学已是普遍存在的一种教学现象。本文从跨专业教学的特点出发, 继而对《测量仪表与自动化》的跨专业教学特点进行分析, 结合中国石油大学 (华东) 所设置专业的特色, 探讨了相应的教学方法, 期望为《测量仪表与自动化》的跨专业跨学科教学提供一定的借鉴。

摘要：《测量仪表与自动化》是一门为非电类专业设置的专业课程。本文在分析了跨专业教学的特点基础上, 针对《测量仪表与自动化》课程的跨专业教学特点进行了分析, 结合中国石油大学 (华东) 所设置专业的特色, 对相应的教学方法进行了探讨, 为《测量仪表与自动化》的跨专业跨学科教学提供借鉴。

关键词：跨专业教学,测量仪表与自动化,教学改革与实践

参考文献

[1]杜鹃.测量仪表与自动化[M].中国石油大学出版社, 2006.

[2]曾珞亚, 李学聪, 冯燕.《化工仪表及自动化》跨专业跨学科教学特点研究[J].高教论坛, 2009, (5) :75-77.

[3]马清珍, 张宝魁.“跨专业”技术基础课程教学探讨[J].理工高教研究, 2006, 25 (5) :122-123.