电工仪表教案(新)

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目电工仪表与测量200年月日（星期）第（）节

课题绪言课时

1.了解电工仪表与测量课的内容及学习本课程的重要性。

了解电工仪表的发展概况。

教学2.

3.明确学习本课程的方法及要求。

目的

电工仪表与测量的内容及重要性。

教学

重点

无难点。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具电压表电流表

新课引入

绪言中主要了解本课的性质、重要性、电工仪表的发展概况及学习本课的方法。

新课讲授

电工仪表与测量的内容及重要性

1.电工仪表与测量是中等职业技术学校电工专业的一门专业课。

2.电的特殊性：看不见，听不见，闻不着，摸不得。即正常的感官不能或不允

许与之接触。

3.电工测量的重要意义：电能在生产、传输、变配及使用过程中，必须通过各

种电工仪表进行测量，并对测量结果进行分析，以保证供电及用电设备和线路

的可靠、

安全、经济地运行。

4.电工测量的主要对象：电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、相位、功

率因数、转速等电量、磁量及电路参数。

5.电工仪表：测量各种电量、磁量及电路参数的仪表、仪器。

6.本课程的内容：常用电工仪表的结构、工作原理、选择及使用方法，电工测

量方法的选择，测量数据的处理等。

二.电工仪表的发展概况

19世纪20年代电流对磁针有力的作用检流计、电桥等

1895年第一台感应系电能表

20世纪40—60年代仪表的精度越来越高

1952年第一只电子管数字电压表问世60年代晶体管数字电压表

70年代中、小规模数字式电压表近年来大规模数字电压表

三.学习本课程的方法及要求

1.按测量机构（或数字式电压基本表）一一测量线路一f测量仪表的基本思路

学习。

2.注意理论教学、直观教学和生产实习的密切结合。

课堂小结

电工仪表的内容及重要性、发展概况、学习方法。

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

第一章电工仪表与测量的基本知识

课题课时

§1-1常用电工仪表的分类、型号和标志

了解常用电工仪表的分类、型号和标志。

教学

目的

常用电工仪表的分类、标志。

教学

重点

常用电工仪表的标志。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具电压表电流表电度表等

复习旧课

电工仪表的内容及重要性、发展概况、学习方法。

新课引入

第一章内主要学习电工仪表及测量的基本知识。

新课讲授

第•章电工仪表与测量的基本知识

1.电工测量：将被测的电量、磁量或者电参数与同类标准量进行比较，从而确

定出被测量的大小的过程。

2.本章的主要内容：常用电工仪表的分类、及基本组成、常用的电工测量方法、

测量误差及消除方法、电工仪表的主要技术要求等。

§1-1常用电工仪表的分类、型号和标志

常用电工仪表的分类

1.指示仪表

（1）按工作原理分类磁电系、电磁系、电动系、感应系、整流系等。

（2）按使用方法分类安装式、便携式。

（3）按被测量的名称分类电流表、电压表、功率表、电能表、频率表、相位

表、万用表等。

（4）按准确度等级分类0.1,0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共七级。

（5）按使用条件分类A组环境0—400CB组一200C—500c

C组一400C—600c

（6）按被测电流种类分类直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表三类。

2.比较仪表

又分为直流比较仪表和交流比较仪表。

3.数字仪表

采用数字技术，以数码形式直接显示被测量的大小。

二.电工指示仪表的型号

1.安装式指示仪表的型号P4

2.便携式指示仪表的型号除了没有形状代号外，其余的与安装式仪表相同。

3.电能表的型号DD表示单相电能表、DS表示三相有功电能表、DT表示三

相四线制电能表、DX表示无功电能表等。

三.电工仪表的标志

详细参照表1—1进行讲解。

课堂小结

电工仪表的分类、型号、标志。

课堂练习

习题册的相关内容。

课外作业

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课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§1-2电工仪表的误差和准确度课时

1.掌握电工指示仪表误差的分类及误差的三种表示方法。

掌握电工指示仪表准确度的表示方法。

教学2.

目的

仪表的相对误差仪表的引用误差仪表的准确度

教学

重点

引用误差准确度

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具电流表电压表等

复习旧课

电工仪表的分类、型号、标志。

新课引入

电工仪表有测量时总有误差，因此就存在着误差处理和准确度的问题。

新课讲授

一.仪表的误差及分类

误差：仪表的测量结果与被测量的真实值之间的差值。

准确度：仪表的测量结果与实际值之间的接近程度。

显然，仪表的准确度越高同，误差越小。

根据误差产生的原因，仪表的误差分两类：

1.基本误差：仪表在正常工作条件下的误差，主要由仪表的结构、工艺等方

面不完善而产生。

2.附加误差：仪表偏离了规定的工作条件而产生的误差。

二.误差的表示方法

1.绝对误差△:仪表的指示值AX与被测量的实际值A0之间的差值。

A=AX—AO

可见，绝对误差是有正负之分的。

2.相对误差丫：绝对误差△与被测量实际值A0比值的百分数。

Y=A/AOXI00%

显然，绝对误差只能反映测量值与实际值的相差大小，而相对误差则能反映测

量结果的准确程度。

3.引用误差ym：绝对误差△与仪表的最大量程Am比值的百分数。

引用误差可以反映仪表的准确程度。

三.仪表的准确度土K

工程上以仪表的最大引用误差来表示仪表的准确度。

±K%=Am/AmX100%

我国生产的电工仪表准确度共分为七级：01、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0。

例题分析例1-3、例1-4P8（略写）

例题分析说明，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，通常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

电工仪表的的误差分类、绝对误差、相对误差、引用误差、准确度。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

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级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§1-4电工指示仪表的主要技术要求课时

了解电工指示仪表的主要技术要求

教学

目的

无重点

教学

重点

无难点

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具无

复习旧课

电工仪表的误差和准确度。

新课引入

电工仪表的性能好坏有一些特定的技术指标来衡量。

新课讲授

电工指示仪表的技术要求有：

要有足够的准确度

二.要有合适的灵敏度

灵敏度：电工指示仪表中，仪表的可动部分偏转角的变化量与被测量的变化

量

之比值。

S=Aa/AX

对于刻度均匀的仪表，S为一个常数。

仪表常数C：灵敏度的倒数叫做仪表常数。

C=l/S

三.要有良好的读数装置和阻尼装置

四.变差要小

变差：仪表在反复测量同--被测量时，由于摩擦等原因造成的两次读数不同，

它们的差值叫做变差。变差一•般不应超过仪表基本误差的绝对值。

五.本身消耗功率要小

六.要有足够的绝缘强度和过载能力

课堂小结

对电工仪表的主要技术要求。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

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课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§1-5常用电工测量方法课时

了解常用的电工测量方法

教学

目的

比较测量法的理解

教学

重点

无难点

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具无

复习旧课

对电工仪表的技术要求。

新课引入

本节介绍主要的电工测量方法及其特点。

新课讲授

常用的电工方法主要有以下三种：

直接测量法

凡是用直接指示仪表读取被测量的数值，而无需度量器直接参与的测量方法。

如用万用表测电阻，用电流表测电流等。

优点方法简便，读数迅速。

缺点仪表接入电路中会改变电路的工作状态，准确度较低。

二.比较测量法

凡是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值的方法

叫做比较法。

1.零值法测量过程中通过改变标准量，使其与被测量相等，从而确定被测量

的方法。如用电桥测电阻。

2.差值法利用被测量与标准量的差值作用于测量仪表，从而确定被测量的方

法。

如用不平衡电桥测电阻。

3.代替法用已知的标准量代替被测量，若能维持仪表的读数不变，则被测量

必然等于已知量。如曹冲称大象。

比较法的优点准确度高。

比较法的缺点设备复杂，操作麻烦。

三.间接测量法

测量时先测出与被测量有关的电量，然后通过计算求得被测值的方法。

如用伏安法测电阻，通过三极管的发射极电压求放大器静态工作点的IC的方

法。

缺点误差较大。

优点在一些特殊场合应用方便。

课堂小结

直接测量法、比较测量法、间接测量法。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

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课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§1-3测量误差及消除方法课时

了解测量误差的类型和产生原因，并懂得相应的消除方法。

教学

目的

系统误差及其消除方法。

教学

重点

系统误差及其消除方法。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具无

复习旧课

直接测量法、比较测量法、间接测量法。

新课引入

测量过程中总会产生误差，本节介绍测量误差的分类及消除方法。

新课讲授

根据测量误差的产生原因，测量误差可以分为三种：

系统误差

系统误差是指在相同的条件下，多次测量同-量时，误差的大小和符号均保持

不变，而在条件变化时遵循一定规律变化的误差。

1.产生系统误差的原因

(1)仪表的误差包括基本误差和附加误差。

(2)测量方法误差指方法不完善而带来的误差。

2.系统误差的消除

(1)校正仪表的基本误差，尽量满足仪表要求的工作的条件。

(2)采用合理的测量方法。

(3)采用特殊的消除方法。如：

1)正负误差补偿法多次测量取平均值。

2)替代法

3)引入校正值

二.偶然误差

是指一种大小和符号都不固定的误差。

1.产生偶然误差的原因主要由外界环境的偶然变化引起。

2.偶然误差的消除多次测量取平均值的方法可以消除偶然误差。

三.疏失误差

是一种严重歪曲测量结果的误差。

1.产生羽失误差的原因操作者的粗心和疏忽造成，如读错数、记录错误、算

错数据等。

2.疏失误差的消除

含有疏失误差的结果应抛弃不用，消除疏失误差的方法是加强操作者的工作责

任心，倡导认真负责的工作态度。

课堂小结

系统误差、偶然误差、疏失误差及其消除。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

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课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§1-6电工指示仪表的组成课时

1.掌握电工指示仪表的组成。

理解电工指示仪表的测量机构的主要装置及它们的作用。

教学2.

目的

1.电工指示仪表的组成。

教学

2.电工指示仪表的测量机构的主要装置。

重点

测量机构的主要装置。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具磁电系万用表演示表

复习旧课

系统误差、偶然误差、疏失误差及其消除。

新课引入

本节介绍电工指示仪表的组成部分和各部分的主要作用。

新课讲授

电工指示仪表的组成

1.测量机构

作用将被测量（或过渡量）转换成为仪表可动部分的偏转角。测量机构是电工指

示仪表的核心。

2.测量线路

把各种不同的被测量转换成能被测量机构所接受的过渡电量。常由电阻、电容、

电感等组成。

二.测量机构的主要装置

1.转动力矩装置M转动力矩的大小被测量、指针偏转角成某种函数关系。

它是使仪表的可动部分转动的力矩。

2.反作用力矩Mf与转动力矩相平衡的力矩。

仪表的指针平衡时，有乂=乂£

主要的反作用力矩有张丝、游丝等。也有用电磁感应装置来产生反作用力矩的。

3.阻尼力矩装置MZ

缩短可动部分的的摆动时间以利于尽快读数的装置。

主要的阻尼装置空气阻尼装置、电磁感应装置。

特点(1)阻尼力矩只在仪表的可动部分运动时才能产生。

(2)MZ大小与速度成正比，方向都与可动部分的运动方向相反。

⑶仪表静止时的位置由M=Mf决定，与MZ没有关系。

4.读数装置

由指示器和刻度盘组成。

指示器有刀形、矛形指示器、光标指示器。

刻度盘又称表盘，它是一个画有标度尺和仪表标志符号的平面。

5.支撑装置

常见的有：轴尖支撑方式，有张丝弹片的支撑方式。

课堂小结

电工指示仪表的组成和主要装置。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

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课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§2-1直流电流表与电压表课时

教学1.了解磁电系测量机构的结构。

2.理解磁电系测量机构的工作原理及特点。

3.了解磁电系电流表的组成及分流电阻的计算。

4.了解多量程电流表的分流电路及特点。

5.了解磁电系电压表的组成及分压电阻的计算。

目的6.了解多量程电压表的分压电路。

1.磁电系测量机构的特点。

教学2.电流表分流电阻的计算、电压表分压电阻的计算。

重点

.磁电系测量机构的工作原理。

教学1

2.多量程电流表的分流电阻的计算。

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具磁电系测量机构教学演示表、电流表、电压表、万用表等。

复习旧课

在第一章里学习了电工仪表组成、电工仪表的误差和准确度、技术要求、电工

测量的基本方法、电工测量的的误差及消除等基本知识。

新课引入

第二章主要学习电压与电流的测量仪表和方法等方面的知识。

新课讲授

—.磁电系测量机构的结构

1.结构如图2-1所示

主要由永久磁铁、圆柱形铁心、可动线圈、游丝、转轴、指针等组成。

2.由铝框和磁铁组成磁感应式阻尼器。

3.游丝有两个作用：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。

4.磁电系测量机构的磁路系统有外磁式、内磁式、内外磁式。如图2-3所示。

二.磁电系测量机构的工作原理

1.转动力矩的产生

当被测电流流入可动线圈时，与永久磁铁相互作用产生电磁力，在转轴上形成

电磁力矩M,使得可动线圈转动。

M=2NBIlr=NBSI

可见，磁电系测量机构的电磁力矩M的大小与被测电流I的大小成正比。

2.反作用力矩的产生

线圈转动时引起游丝变形，产生反作用力矩Mf。并且有

Mf=DXa

3.当M=Mf时，指针静止。这样有

a=NBSI/D=(NBS/D)I

说明，磁电系测量机构的偏转角a的大小被测量的电流I成正比。因此，可以

用偏转角的大小来衡量被测电流的大小，并由指针在标长度尺上直接显示被测

电流的数值。

三.磁电系测量机构的特点

1.准确度高，灵敏度高

2.功率消耗小。

3.刻度均匀，便于准确读数。

4.过载能力小。

5.只能测量直流。若要测量交流电量，要配用整流器。

四.磁电系电流表

1.磁电系电流表的组成

(1)磁电系电流表由磁电系测量机构与分流电阻并联组成的。

(2)分流电阻的计算

RA=RC/(O-1)

其中，n=Ix〃Ic叫做仪表的电流扩大倍数。上式说明，给一个测量机构并联一

个阻值为表头内阻l/(n-l)倍的电阻，即可以使仪表的量程扩大n倍。

2.分流电阻

镒铜材料制成，30A以下为内附式，30A以上为外附式，外附式有四个接线端

子，

外面的两个为电流端子，里面的两个为电位端子，这样可以消除接线电阻对测

量的影响。

分流电阻的额定值额定电流和额定电压。

五.多量程电流表

1.开路式分流电路多量程电流表

优点各量程的电阻相互独立，互不影响。

缺点转换开关的接触电阻包含在分流电阻内，特别是转换开关接触不良时，被

测电流全部流过表头，会导致表头烧坏。

2.闭路式分流电阻多量程电流表

优点转换开关的接触电阻处在测量机构的分流电阻之外，保证了准确度，同时

当转换开关接触不良时，不会烧坏测量机构。

缺点各个量程之间相互影响，计算分流电阻比较复杂。

六.磁电系电压表

1.磁电系电压表的组成

由磁电系测量机构和串联的分压电阻组成。

要使电压量程扩大m倍，需要串联的分压电阻是测量机构内阻Rc的(m-1)倍。

即m=U/Uc时，Rv=(m-l)Rc

例题分析例22略写)

2,分压电阻

材料镒铜

分类600V以内为内附式，600V以上为外附式。

七.多量程电压表

常采用共用式分压电路，如图2-9所示。

优点高量程分压电阻共用了低量程的分压电阻，节约了材料。

缺点一旦低量程损坏，则高量程也无法使用。

电压表的灵敏度电压表的内阻与电压表的量程的比值。单位Q/V。

它有两个作用：

(1)表示电压表指针偏转至满刻度时取自被测电路的电流值；

(2)能方便地计算出该电压表各量程的内阻。

可见其意义是：电压灵敏度越高，相同量程下电压表的内阻越大，取用被测电

路的电流越小，对被测电路的影响越小，测量准确度也高。

课堂小结

磁电系单量程、多量程电流表及电压表。

磁电系测量机构的结构、原理和特点。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§2-2交流电流表与电压表课时

1.了解检流计的结构和使用注意事项。

教学

2.理解电磁系测量机构的结构及工作原理。

3.理解电磁系测量机构的特点。

4.掌握电磁系电流表和电压表的结构。

5.理解电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。

目的

1.检流计的使用注意事项

教学

2.电磁系测量机构的工作原理

3.电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。

重点

教学1.检流计的使用注意事项

2.电磁系测量机构的工作原理

难点3.电磁系电流表和电压表的量程扩大方法。

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具检流计、电磁系测量机构示教表、电磁系电流表和电压表

复习旧课

磁电系单量程、多量程电流表及电压表。

新课引入

本节学习磁电系检流计的结构和使用注意事项。

新课讲授

检流计的作用：

1.检测微小电流的有无；

2.检测微小电流的方向；

3.检测微小电流的大小。

一.检流的结构

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为同：

1.采用张丝或悬丝支撑代替轴尖支撑，以消除摩擦的影响。如图2-10

2.用光标指示装置代替指针。如图2-11所示

二.光电检流计

根据光电放大原理制成的一种检流计。灵敏度比普通的检流计高一个级别。

1.IX=0时，HL的灯光经P1反射后照到GB1、GB2上光通量相等，这时P2

上无电流，指针指零。

2.当IX不为零时，P1偏转，照射到GB1、GB2上的光通量不相等，P2上有

电流，指针指示被测量的大小。

RP1为输入灵敏度调节电位器，同时有防止大电流损坏P1的作用。

RP21为反馈电阻，调节它即可以改变反馈深度，达到改变整个检流计的灵敏度

的目的。

三.使用检流计的注意事项

1.搬动时轻拿轻放。

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。或将接线端子短接。

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其线圈。

5.使用光电检流计时，在未知被测电流的大小时，RP1应调至最大，灵敏度调

至最低，逐步向最高灵敏度过渡。测量过程中，应缓慢调节RP1、RP2,以避

免冲击电流损坏检流计。

6.检流计应放在干燥、无尘、无振动的场所使用或保存。

四.电磁系测量机构的结构

主要组成：固定线圈和可动铁片两部分。

1.吸引型测量机构

由固定线圈、可动铁片、指针、阻尼片、游丝、永久磁铁、磁屏蔽等组成。

如图2-14所示。

2.排斥型测量机构

有两片软磁铁片，一片为固定，另一片为可动，其余部分与吸引型基本相同。

如图2-16所示。

五.电磁系测量机构的工作原理

1.吸引型的工作原理

通电线圈f产生磁场一铁片被磁化吸引一指针偏转f游丝变形产生反作用

平衡

力矩。

电流越大，磁化越强，吸引力越大，指针的偏转角越大。

当电流方向改变时，磁场方向和铁片被磁化的极性方向同时改变，转动力矩的

方向

仍为吸引方向，因此得名为吸引型。由于电流的方向改变时，指针的偏转方向

不变，

所以可以制成交、直流两用仪表。

2.排斥型工作原理

线圈通电一两片铁片同时被磁化并且极性相同一同性相互排斥一固定铁片

不动，

可动铁片偏转一指针偏转一游丝变形产生平衡力矩。

电流越大，两片铁片的排斥力也越大，指针的偏转角也越大。

电流方向改变，两片铁片的极性同时改变，仍为相互排斥，由此得名。也可制

成交、

直流两用仪表。

3.指针的偏转角与线圈中的电流的关系

线圈中的电流越大f线圈产生的磁场越强一铁片被磁化的磁性也越强一吸引

力或

排斥力也越大。

实验和理论都证明，转动力矩与线圈中的磁势的平方成正比。

即a=K(NI)2

指针的偏转角a大小与被测电流I的平方成正比。

六.电磁系仪表的特点

1.可以测交流，又可以测直流。

2.可以直接测量较大的电流，过载能力强，结构简单，成本低。

3.刻度标尺不均匀，起始段密而后疏。

4.易受外磁的影响。常用的抗外磁措施有：

(1)磁屏蔽；

(2)采用无定位机构。如图2-20所示。

七.电磁系电流表

1.电磁系电流表的结构：实际上电磁系测量机构本身就是一个电磁系电流表。

只要改变线圈的匝数和线径，即可制成不同量程的电流表。

大量程：导线粗，匝数少，工作时电流大。

小量程：导线细，匝数多，工作时电流小。

2.安装式电流表

(1)常为单量程表，且电流的最大量程不超过200A；

(2)电流超过200A时常与电流互感器配合使用扩大量程。

3.便携式电流表

⑴常制成多量程表；

(2)量程扩大方法是把固定线圈分段绕制，通过各段线圈的串联、并联连接来实

现量

程的改变。如图2-21所示。

小量程：采用串联连接。

大量程：采用并联连接。

八.电磁系电压表

1.电磁系电压表的组成：由电磁系测量机构的分压电阻串联组成。

注意：电磁系电压表的线圈由于使用时并联在较高的电压上，为减小功率损耗

和保

证足够的测量磁势NI,要求导线很细，匝数很多，工作时电抗很大。

2.安装式电压表

(1)多为单量程，且一般不超过600V；

(2)600V以上的电压测量时，常配合电压互感器使用。

3.便携式电压表

⑴常为多量程表；

(2)量程的扩大方法与磁电系电压表相同，即通过串联不同的分压电阻实现。

同时要注意，电磁式电压表一般不宜制成低量程表，否则会因为表的内阻太小

导致

功率损耗太大、灵敏度降低等问题。

课堂小结

磁电系检流计的结构和使用注意事项。

电磁系测量机构及原理、电磁系仪表的特点。

电磁系电流表、电压表的结构、量程扩大方法。

课堂练习

习题册相关内容。

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§2-3仪用互感器课时

1.理解互感器的定义和作用。

掌握电压、电流互感器的构造和原理、符号。

教学2.

3.掌握互感器的正确使用方法。

目的

互感器的原理和作用方法。

教学

重点

互感器的原理和作用方法。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具电流互感器、电压互感器

复习旧课

电磁系电流表、电压表的结构、量程扩大。

新课引入

在测量交流大电流、高电压时，常会使用到互感器。

新课讲授

仪用互感器：用来按比例变换交流电流、交流电压的仪器，包括电流互感器和

电压

互感器。

互感器的作用

1.扩大仪表的量程。

交流大电流f电流互感器--------►交流小电流f小量程电流表测量

按比例变换

交流大电压f电压互感器-------交流小电压一小量程电压表测量

按比例变换

2.测量高压时保证工作人员和仪表的安全。

因为此时测量人员和仪表接触的只是低压部分，所以更安全。

3.有利于仪表生产的标准化，降低生产成本。

实际电压或电流无论其值是多少，均可通过各种不同规格的电压互感器或电流

互感

器，变换成额定值为100V或5A的标准输出，这样就可以使仪表的生产标准化,

降

低了仪表的生产成本。

二.电压互感器

1.构造和原理

⑴构造实际上是一个降压变压器，一次输入高压，匝数多，二次输出低压，

匝数少。

如图2-23所示。

(2)工作状态相当于一个工作在二次开路状态下的变压器。

(3)变压比KTV=U1N/U2N常标在铭牌上。

实际测量时，有

U|=KTVU2即一次被测电压=变压比乘以二次仪表的读数

说明：为测量方便，常按一次刻度，使得测量结果可以直读，但要求仪表与互

感器

必须配套。

2.电压互感器的正确使用

(1)正确接线。一次并联在被测电路上，二次接电压表。

(2)一次、二次都要安装熔断器，以防短路发生。

(3)铁心及二次侧的一端必须可靠接地，防止高压窜入时危及仪表及测量人员。

二.电流互感器

1.构造和原理

(1)构造相当于一个降流变压器，一次的匝数很少，通常只有儿匝甚至一匝，

二次

的匝数很多，常有儿千匝。工作时一次电流很大，而二次电流不超过5A。

(2)工作状态近似于一个二次短路运行的变压器。

(3)变流比KTA=LN〃2N铭牌数据。

I1=KTA12

即被测的一次电流n等于变流比KTA乘以二次仪表的读数12。

同样，当仪表与互感器配套作用时，测量结果也常按一次刻度成为直读。

2.电流互感器的正确使用

(1)正确接线。一次按匝数要求穿过电流互感器的中心，二次接电流表。

(2)二次侧在运行中不允许开路。不允许安熔断器。为便于更换二次的仪表，二

次

侧常装有短路开关。

(3)铁心及二次侧的一端应可靠挡地。

(4)注意二次侧安装的仪表和设备不能太多，若超过二次的额定功率时，会导致

测量

误差增大。

课堂小结

电压互感器、电流互感器的原理和作用注意事项。

调演练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§2-4钳形电流表课时

1.理解钳形电流表的构造和原理。

2.掌握钳形电流表的正确使用方法。

教学

目的

钳形电流表的正确使用方法。

教学

重点

钳形电流表的原理。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具钳形电流表

复习旧课

电压互感器、电流互感器的原理和作用注意事项。

新课引入

在不断电进行电流测量时常使用到钳形电流表。

新课讲授

钳形电流表

钳形电流表：是一种能在不断电的情况下测量电流的便携式电流表。有的还能

测量

电压。

一.钳形电流表的构造和原理

1.互感器式钳形电流表

(1)组成互感器(二次)、整流系电流表两大部分。如图2-25所示。

(2)原理把钳口张开，被测导线放入钳口中，被测的导线相当于一次侧，在二

次侧

感应出电流，送入整流系电流表进行测量，标尺按一次侧电流标度。

(3)注意互感器式钳形电流表只能测量交流电流。

(4)常用型号T301、T302、MG24型等。

2.电磁系钳形电流表

(1)构造电磁系测量机构组成。

(2)原理当被测导体放入钳口中心时，铁心中产生磁场，可动铁片被磁化，产

生推

动力带动指针偏转，指示出被测电流的大小。

(3)特点可以测量交流，也可以测量直流。特别是测量绕线式异步电动机的转

子电

流时，由于转子电流的频率很低，互感器式钳形电流表是无法测量其具体数值

的，

这时只能用电磁式钳形电流表。

(4)常用型号MG20、MG21等。

二.钳形电流表物正确使用

1.先选用大量程估测被测电流的大小，再选用合适的量程测量。换量程时要先

退出

被测导线。

2.被测导线应放在钳口的中央，以减小误差。

3.钳口要结合紧密，若有杂声，可用煤油洗净。

4.5A以下的小电流，绕几圈测量，读数除以放入钳口中的导线的次数即为实

际的

被测电流。

5.测量完毕，要把量程放在最大电流测量位置，以防下次测量时不小心损坏仪

表。

课堂小结

钳形电流表的结构、正确使用。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§2-5电流表与电压表的选择和使用课时

1.理解电流表、电压表的正确选择方法。

2掌.握电流表、电压表的正确使用方法。

教学

目的

电流表、电压表的正确选用。

教学

重点

电流表、电压表的正确选用。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具电流表、电压表

复习旧课

钳形电流表的结构与使用。

新课引入

本节简单了解电流表、电压表的正确选择、使用方法。

新课讲授

一.电流表与电压表的选择

1.选择仪表的类型

(1)直流电流、电压的测量：磁电系仪表。

(2)交流电流、电压的测量：电磁系仪表、整流系仪表。交流电量的精确测量可

以选

用电动系仪表。

(3)交、直流两用：一般情况下可选用电磁系仪表，需要精确测量时可以选用电

动系

仪表。

2.选用仪表的准确度

(1)标准表、精测时：0.1、0.2级。

(2)实验室用表：0.5、1.0级。

(3)一般工程使用：1.5、2.5、5.0级。

(4)附加装置的准确度：分流电阻、分压电阻、仪用互感器等，其准确度应比仪

表

本身高2—3档。

3.选择仪表的内阻

电流表：内阻尽量小。

电压表：内阻尽量大。

4.选择仪表的量程

(1)仪表的量程要大于被测量；

(2)把被测量范围选择在仪表标尺满刻度的三分之二以上范围内；

(3)无法估计被测量的大小时，应选用大量程的仪表测试后，再逐步换成合适量

程的

上测量。

5.选择仪表的使用条件

(1)实验室：便携式仪表。

(2)开关板、电气设备上：安装式仪表。

(3)尽量满足仪表的使用环境要求选用A、B、C组仪表。

6.仪表的绝缘强度选择

要求仪表的绝缘强度要高于被测线路的电压。

二.电流表与电压表的使用方法

1.按前述的方法选择好仪表。

2.正确接线。

电流表：串联接入电路中，电压较高时，最好串在低电位端(如零线、负极线上)。

电压表：并联接入电路中。

3.直流电流表、电压表在接入电路中时，要注意仪表的极性。“+”端电流流

入，

端电流流出，否则会导致仪表反转而不能正确读数甚至损坏仪表。

课堂小结

电流表、电压表的正确选择、使用方法。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§3-1模拟万用表的组成课时

1.了解万用表的基本知识。

2.掌握万用表的结构。

教学

目的

万用表的结构。

教学

重点

万用表的结构。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具500型万用表

复习旧课

第二章学习了电流与电压的测量知识。

新课引入

第三章主要介绍万用表的结构与使用。

新课讲授

万用表的基本知识

万用表是一种可测量多种电量、具有多个量程的便携式仪表有。常测直流电流、

电

压、交流电压和电阻，分为模拟式和数字式万用表。本章以500型为例介绍其

主要

结构和测量原理。

§3-1万用表的结构

万用表的组成测量机构、测量线路、转换开关三部分组成。

测量机构

1.作用过渡量——►指针偏转

2.结构

万用表常用磁电系测量机构，满偏电流一般在几微安一几百微安之间。

3.灵敏度

满偏电流越小灵敏度越高。常用电压灵敏度来表示(Q/V),越大越灵敏。

二.测量线路

1.作用

把不同的被测量（电流、电压、电阻等）----►过渡量（直流电流）。

万用表之所以能测量多种电量，是因为其内部有多套测量线路。

2.结构

测量线路主要由分流电阻（电流档使用，多个）、分压电阻（电压档使用，多

个）、整流元件（交流档使用，半波或全波）等组成。

-一般来说，万用表的功能越多，其测量线路也越复杂。

三.转换开关

1.作用

把测量线路转换为所需要的测量种类和量程。

2.结构

多层多刀多掷开关。

500型万用表有两个转换开关，S1和S2,如图3-1所示。

S1：二层三刀十二掷开关。

S2：二层二刀十二掷开关。

课堂小结

万用表的测量机构、测量线路、转换开关。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§3-2模拟万用表的工作原理课时

1.理解500型万用表的主要特性和总电路图。

会分析型万用表的直流电流、直流电压、交流电压、直流电阻测

教学2.500

量线路。

目的

1.电路总图。

教学2.电阻测量线路。

重点

电路总图。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具500型万用表、万用表示教表

复习旧课

万用表的基本结构。

新课引入

本节介绍万用表的工作原理。

新课讲授

主要技术特性及总电路图

1.主要技术特性表3-1

能理解各种电量、各种量程，灵敏度的含义，准确度的等级等技术参数。

2.电路总图

总图的读法包括以下的几个部分：

(1)表头部分

⑵转换开关SI、S2的读法

(3)分流电阻、电压电阻部分的读法

(4)整流部分的读法

(5)电源部分(1.5V、9V)的读法

基本的理论知识：欧姆定律、电阻的串联和并联知识、整流电路(半波)知识。

一.直流电流测量电路

1.转换开关位置

S1-A档，S2-相应的量程档，此时的电路如图3-4所示。实际上采用的是

闭路

式分流电路。

2.原理分析

(1)表头50nA、2.5KQ

(2)温度补偿1KQ、1.4KQ(可调)。

(3)12KQ、2.25KQ.675Q、67.5Q、6Q、1.5。均为分流电阻。

二.直流电压测量电路

1.转换开关的位置

S2—->V档，SI—-►相应的量程档。电路图如3-5所示(此时在2.5V档)，实

际上是

一个共用分压式电路。

2.原理分析

(1)表头与所有的分流电阻组成50“A直流电流表，以此为基础再串联分压电阻

组成

电压表。

(2)测2500V时，S1放在除2.5V以外的其它档位上，黑笔插在*孔内，红笔插

在2500V

专用孔内。此时采用的是10MQ的分压电阻。

三.交流电压测量电路

1.测交流电量的原理

原理：交流一-►整流电路一-►直流--►表头

(半波或全波)

(2)500型万用表采用的是半波整流电路，如图3-6所示。

其中，VI为正半周时的整流管，V2为负半周时的导通保护管，RV为分压电阻。

(3)由磁电系测量机构和整流电路组成的仪表叫整流系仪表。常按交流有效值来

刻度。

由于整流系仪表指示的是交流电的平均值，而交流电的大小要求按有效值来标

度，

所以在转换的过程中误差会更大。这正是万用表的交流准确度比直流准确度低

的原

因之一。

正弦半波整流：I有效=2.221有效

若被测量不是正弦波，误差会更大。

2.交流电压测量电路

⑴转换开关的位置

S2----»V档，SI----,■相应的交流电压量程上。电路图如3-7所示。

(2)原理分析

a)2.25KQ隔离电阻、3.9KQ分流电阻的接入是为了降低测量机构的灵敏度，10

HF

电容与表头并联起滤波作用，以减小指针的抖动。

b)直流电压测量与交流电压测量共用一套分压电阻，交流250V档与直流50V

档的

分压电阻是相同的，均为(150KQ+800KQ),所以交流的灵敏度只有直流的1/50

这

样，通过降低电阻补偿了整流效率下降的问题，同时也节省了材料］并且使得

交流

和直流电压的测量可以共用一条标度尺。

c)测2500V时，红笔一2500V孔，黑笔一*孔，量程可放在10-500V中的任一

档位。

d)由于二极管的死区0.7V影响，所以10V以下采用补偿以后的专用标尺，不

能与其

它的档位标尺混用。

四.电阻测量电路

1.欧姆表的基本原理

⑴原理图3-8所示

I=E/(Rx+Rz)

其中，Rz=R+什(RoRc/Ro+Rc),是欧姆表的内阻。

那么，在E、RZ都不变的前提下，I和Rx之间保持着一定的函数关系，由于I

与a

之间是成正比的，所以只要测出电流I,就可以反映出被测电阻RX的大小。由

此可

以看出，欧姆表测电阻的实质是测量电流。

(2)调零当Rx=O时，指针应指在电流满偏(欧姆零值)处，调节Ro可以使

I=E/RZ=IM

⑶刻度Rx=Rz时，I=E/2RZ=IM/2,指针在仪表的中心位置，Rz的值叫做仪表

的欧

姆中心值。

Rx=2Rz时，I=E/3RZ=IM/3。即指针在1/3满刻度处。

RX=8时(开路时)，电流为零，指针不动，欧姆8。

2.欧姆表量程的扩大

(1)有效范围：(01〜10)倍欧姆中心值附近，超出该范围时误差会较大。

(2)共用一条标尺的措施：以RX10档为基础，按10的倍数扩大量程，各量程

的欧

姆中心值就是10的倍数。

(3)量程扩大时，Rx、Rz都增大，必然会引起流过表头的电流变小，因此，在

扩

大量程的同时，还必须设法增加表头的电流。常用的措施是：

a)保持电池电压不变，改变分流电阻值。如图3-10所示。万用表的RX1〜RX

1K

采用的正是这种方法。

b)提高电池电压。如图3-11所示。万用表的RX10K档采用的正是这种方法。

3.500型万用表的电阻测量电路

以50uA直流电流档为基础扩展而成欧姆表。如图3-12所示。

(1)转换开关的位置

SIfQ,S2-选择在相应的电阻档位。

(2)原理分析

各档的欧姆中心值分析即可。

课堂小结

万用表的电流、电压、电阻等测量电路。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§3-3万用表的使用与维修课时

掌握万用表的使用与维护注意事项。

教学

目的

万用表的使用与维护注意事项。

教学

重点

万用表的使用与维护注意事项。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具500型万用表

复习旧课

万用表的工作原理。

新课引入

本节学习的内容是万用表的使用。

新课讲授

一.使用之前要调零

1.无输入的情况下机械调零。

2.测电阻之前要欧姆调零(电流满偏)。

二.要正确接线

1.红笔：插在正孔(+),黑笔：插在负孔(-)或者(*)孔。

2.测量直流时要注意极性。

3.测电流时要串联，测电压时要并联。

4.测电阻时，需要使用表内电池，注意此时黑笔接的是表内电池的正极，红笔

接

的是表内电池的负极。

三.要正确选择档位

1.先选好测量对象，再选好相应的量程。

由于万用表是多电量测量仪表，这点尤其重要，千万不能用错档位，如不能用

电

流档测量电压，不能用小量程测量大电量等。

2.测电压时量程选择应使指针在满刻度的2/3以上。

测电阻时要让指针在欧姆中心值的附近。

3.未知被测量的大小时，应先选最大的量程粗测，而后逐步换到合适的量程测

feHo

4.不准用电流档测电压，不准在带电的情况下测量电阻的阻值。

四.要正确读数

1.要读对标度尺。如不能在测量电压时读电阻刻度尺。

2.看清楚指针的位置，同时还要看清量程的倍率，然后正确换算出被测量的大

小。

五.要注意操作安全

1.测量电压、电流时要防止人身触电。同时，也要注意仪表的安全，防止仪表

的

表棒短接带电体的裸露部分。

2.测电压、电流时严禁带电切换量程开关。

3.万用表使用后，放在交流电压的最高档或者空档位置上。

课堂小结

万用表的调零、选档、接线和使用注意事项。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§5-1电阻测量方法的分类课时

1.了解电阻按阻值大小的分类。

2.理解电阻测量方法的分类及优、缺点。

教学

目的

电阻测量方法的分类及优、缺点。

教学

重点

无难点。

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具电桥、万用表

复习旧课

第三章我们学习了万用表的结构和使用。

第五章中主要学习电阻的测量知识。

新课讲授

电阻按阻值大小的分类：

1.小电阻1Q以下。

2.中电阻1Q〜100KQ之间。

3.大电阻100KQ以上。

§5-1电阻测量方法的分类

一.按获得测量结果方式分

1.直接法

采用直读式仪表测量，如用万用表测量电阻，兆欧表测电阻等。

2.比较法

采用比较式仪表测量电阻，如用直流电桥测电阻等。

3.间接法

测出相关电量，然后通过计算的方法得出结果，如用伏安法测电阻。

二.按作用的仪表分类

在表5-1所列举的。按表讲解即可。

课堂小结

测量电阻的方法、测量电阻的常用仪表及适用范围。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级:班任课教师

科目200年月日（星期）第（）节

课题§5-2直流单臂电桥课时

1.掌握直流单臂电桥的工作原理和构造。

2.掌握直流单臂电桥的使用方法。

教学

目的

直流单臂电桥的使用方法

教学

重点

直流单臂电桥的构造

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具QJ23型直流单臂电桥

复习旧课

伏安法测量电阻方法的一般原理、优点和缺点。

新课引入

本节学习的单臂电桥是精确测量中电阻的比较式仪表。

新课讲授

电桥

是一种比较仪表，用准确度很高的元件作为标准量，用比较的方法测电阻(电感

或电容)，因而准确度很高。

电桥的分类：直流电桥和交流电桥，直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。

一.直流单臂电桥的构造和原理

1.构造图5-2所示。

2.电桥的平衡状态：当电桥的检流计中的电流等于零时，即IP=O时，称为电

桥的

平衡状态。

3.电桥的平衡条件(电桥的测量原理)

经推导得R2R4=RXR.3

即对臂的电阻乘积相等时，电桥平衡。

被测电阻Rx=(R2/R3)R4=比例臂乘以比较臂

4.提高准确度的条件

(1尔2、R3、2的准确度要高；

(2)检流计的灵敏度也要高。

二.QJ23型直流单臂电桥简介

1.电路图图5-3所示。

⑴比例臂分析SA以上认为是R2,SA以下认为是R3。

(2)比较臂分析由四位可调电阻组成，步进值为1Q0

(3)检流计支路SB2(B)通断，可以用内附的检流计或者外接检流计。

(4)电源支路SB1(G)通断，可以用内电池或者外接电池。

三.直流单臂电桥的使用

1.检流计锁扣打开，机械调零。

2.接入被测电阻，要求用粗线并拧紧。

3.选择比例臂，使得比较臂的四位都能被充分利用。

4.测电感线圈的电阻时，先按SB1,再按SB2；测量完毕，先按SB2,再按

SB1o

5.指针偏"+”(正)时,增大R4；指针偏(负)时,应减小R4。

指针指零时，Rx=比例臂X比较臂。

6.使用完毕后，断开SB2(B),断开SB1(G),再拆除电阻，将检流计的锁扣

锁上。

有的检流计用G的常闭触头短接检流计。

7.电池电压不足时要及时更换，否则会影响灵敏度。

外接电池或者更换电池时，要注意极性不要接反。

课堂小结

单臂电桥的原理、构造和使用方法。

课堂练习

习题册相关内容。

课外作业

广西轻工高级技工学校

课堂教案

级班任课教师

科目电工仪表与测量200年月日（星期）第（）节

课题§5-3直流双臂电桥课时

1.掌握直流双臂电桥的结构及原理。

2.学会使用直流双臂电桥测量小电阻。

教学

目的

双臂电桥的使用方法

教学

重点

双臂电桥的工作原理

教学

难点

课的类型讲授课

教学方法讲解法

教具直流双臂电桥

复习旧课

单臂电桥的原理和使用。

新课引入

测量1欧以下的小电阻要使用直流双臂电桥。

新课讲授

直流双臂电桥：凯文电桥，能消除接线电阻和接触电阻的影响，专门用于测量

阻值

在1Q以下的小电阻。

构造及工作原理

(一)构造图5-4所示

1.Rx与R4共一臂，Rn(标准电阻)与R3共一臂，Rn与Rx之间用阻值为

r的导

线相连，(r-0)o

2.Rx与Rn都采用两对端钮的接法。

3.RI、R2、R3、R4均为大于10Q的标准电阻，R为电池的限流电

阻。

(二)原理

1.当电桥调节至平衡时，Ip=0,则有

II=12,13=14,推导得

Rx=(R2/Rl)Rn+rR2/(r+R3+R4)X(R3/R1-R4/R2)

即被测电阻=倍率X标准电阻盘的读数+校正值

2.为使求解Rx的公式与单臂电桥相同，常用以下找措施：

(1)R1与R3,R2与R4采用联动机构，保证R3/RI=R4/R2,从而校正项始

终为零。

(2)Rn,Rx的连接导线尽量粗，使r-0。

3.消除接线