Электромеханические измерительные приборы план урока
Обновлено: 05.07.2024
Методическая разработка предназначена при изучнии нового материала. Используются групповая, фронтадьная формы работы. Может использоваться кейс-технология.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| urok_eip.docx | 34.87 КБ |
| urok_eip.docx | 34.87 КБ |
| urok_eip.docx | 34.87 КБ |
| urok_eip.docx | 34.87 КБ |
| urok_eip.docx | 34.87 КБ |
Предварительный просмотр:
Проект открытого урока (методическая разработка )
Дисциплина: Электротехника и электроника
Тип урока: Изучение нового материала (комбинированный)
- изучить методы измерений электрических параметров электрических цепей, погрешности измерений,
конструкции и принцип действия электроизмерительных приборов различных систем;
- развитие умений анализировать ситуации, проблемы, предлагать варианты решений проблемы, выбирать лучшее;
- развитие навыков работы в коллективе, отстаивания своего мнения, умения презентации результатов.
- исследовать особенности проведения занятий с использованием электронного оборудования
Методы обучения : фронтальная, групповая работа, беседа.
Оснащение: комплект учебной документации , мультимедийная установка, рабочие тетради.
Межпредметны е связи: математика, электрооборудование автомобилей
!.Организационный момент 5мин
2. Актуализация знаний 12мин
3. Изучение нового материала. Самостоятельная работа в группах 30мин
4. Презентация результатов работы групп. 30мин
5. Контроль 10мин
5. Итоги урока. 3мин
Технологическая карта урока
Прежде, чем изучать новую тему, необходимо вспомнить такие вопросы:
- назвать основные параметры эл. цепей;
Органы чувств человека не могут непосредственно наблюдать электрические величины ( ток, напряжение,мощность…). Этим определяется большое значение эл. измерений. Особую важность приобретают электроизмерительные приборы с ростом автоматизации и роботизации производственных процессов, с необходимостью передачи и измерения информации на расстоянии (телеметрия)- в океане, космосе.
Электроизмерительные приборы также служат для измерения неэлектрических величин. Например, на автомобилях установлено много контрольно-измерительных приборов, которые определяют:
- скорость движения автомобиля,
- частоту вращения коленчатого
- количество топлива в баке,
Таким образом, можно сделать вывод: сейчас от специалистов требуется повышение знаний теории и практики электрических измерений и электроизмерительной техники.
3 Изучение нового материала.
Самостоятельная работа в группах.
Вначале проводится фронтальная работа по изучению материала с помощью слайдов, проецируемых на экран ( слайды 1…5) (см приложения).
Затем демонстрируется слайд 6, на котором представлены рисунки электроизмерительных приборов четырех систем: электромагнитной, магнитоэлектрической, электродинамической и индукционной и сообщается, что именно приборы этих систем необходимо изучить сегодня. Раздается учебный материал (таблицы) для самостоятельной работы в группах.
Данный урок электротехники проводится в учебной группе по программе среднего профессионального образования (СПО).Целью урока является: дать общее представление об элктроизмерительных приборах: классификации их, классе точности, группе эксплуатации,электроизмерительных системах. раскрываются достоинства, недостатки и область применения электроизмерительных приборов.
Тема урока: Электрические измерения и электроизмерительные приборы. Слайд 1
Образовательная: Дать общее представление об электроизмерительных приборах: классификация,
класс точности, группы эксплуатации, электроизмерительные системы:
магнитоэлектрическая, электродинамическая, электромагнитная,
электростатическая, индукционная, ферромагнитная, термоэлектрическая,
детекторная, вибрационная. Достоинства, недостатки и область применения
Развивающая: развивать техническое мышление учащихся, умение анализировать, сопоставлять
полученные результаты, делать соответствующие выводы.
Воспитательная: воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету.
Организация начала урока
Постановка цели
Какие измерительные приборы вы знаете? (амперметр, вольтметр, мультиметр и др.)
Для измерения, каких величин предназначены эти приборы?
На уроках физики вы уже сталкивались с электроизмерительными приборами. Но мало кто из вас знает, как они устроены и как они работают. Сегодня на уроке мы с вами ознакомимся с устройством основных электрических измерительных приборов и принципом их работы.
Новый материал
Электроизмерительные приборы — класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. Слайд 2
Классификация электроизмерительных приборов. Слайд 3
Электроизмерительные приборы разнообразны по назначению, конструктивному оформлению, принципу действия и техническим характеристикам. Чтобы получить необходимую и достаточную характеристику каждого электроизмерительного прибора, установлена специальная система их маркировки. Слайды 4-5
На шкале каждого прибора наносятся следующие обозначения:
Обозначение единицы измеряемой величины.
Условное обозначение системы прибора (или принципа действия прибора).
Обозначение класса точности прибора.
Условное обозначение положения прибора.
Условное обозначение степени защищенности от магнитных и других влияний.
Величина испытательного напряжения изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу.
Год выпуска и заводской номер.
Обозначение рода тока.
Значение силы тока, соответствующее определенным значениям напряжения, и значения напряжения, соответствующие определенным значениям силы тока.
По наименованию единицы измеряемой величины. Слайд 6
На шкале прибора пишут полное его наименование или начальную латинскую букву единицы измеряемой величины, например: амперметр — А, вольтметр — V, ваттметр — W и т. д.
К условной букве наименования прибора может быть добавлено обозначение кратности основной единицы: миллиампер — mА, киловольт — kV, мегаватт — MW и т. д.
По принципу действия прибора Слайд 7
По классу точности. Слайд 8
Класс точности прибора обозначают числом, равным допускаемой приведенной погрешности, выраженной в процентах. Выпускают приборы следующих классов точности: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Для счетчиков активной анергии шкала классов точности несколько другая: 0,5; 1,0; 2,0; 2,5. Цифру, обозначающую класс точности, указывают на шкале прибора.
Класс точности прибора определяет основную погрешность прибора, которая обусловлена его конструкцией, технологией изготовления и имеет место при нормальных условиях эксплуатации (определенные диапазоны температуры и влажности, отсутствие внешних электрического и магнитного полей и вибрации, правильная установка и т. д.). Если условия эксплуатации отличаются от нормальных, то возникают дополнительные погрешности, которые могут иметь как отрицательное, так и положительное значение и которые влияют на точность измерения.
Положение прибора Слайд 9
По степени защищенности от внешних магнитных полей. Слайд 10
Испытательное напряжение Слайд 11
По роду тока. Слайд 12
Эта классификация позволяет определить, в цепях какого тока можно применять данный прибор. На приборах переменного тока указывают номинальное значение частоты или диапазон частот, при которых их применяют, например, 20-50-120 Гц; 45-550 Гц; при этом подчеркнутое значение является номинальным для данного прибора.
Если на приборе не указан диапазон рабочих частот, то он предназначен для измерений в установках с частотой 50 Гц.
По исполнению в зависимости от условий эксплуатации. Слайд 13
Класс прибора определяется пятью группами по диапазону рабочих температур и относительной влажности. Предельные значения определяют условия при хранении и перевозке. Группу прибора указывают на шкале соответствующей буквой.
Год выпуска и заводской номер. Слайд 14
Закрепление Слайд 15
Назовите прибор и измеряемую величину.
Назовите единицу измеряемой величины, цену деления прибора и максимальное значение шкалы.
В цепь какого тока включается прибор?
Назовите класс точности прибора.
Назовите систему прибора.
Типы приборов.
В зависимости от способа отсчета электроизмерительные приборы разделяют на приборы непосредственной оценки и приборы сравнения.
Приборами непосредственной оценки, или показывающими, называются такие, которые позволяют производить отсчет измеряемой величины непосредственно на шкале. К ним относятся амперметры, вольтметры, ваттметры и др.
В электроизмерительных приборах сравнения измерения осуществляются путем сравнения измеряемой величины с какой-либо образцовой мерой или эталоном. К ним относятся различные мосты для измерения сопротивлении и компенсационные измерительные устройства (потенциометры).
Основные системы электромеханических приборов.
Принцип работы приборов зависит от вида действия электрического тока или напряжения. В
соответствии с этим электроизмерительные приборы различают по системам. (При работе с
прибором необходимо знание его системы, так как от этого зависят способы его применения.)
Магнитоэлектрическая система. Слайд 16
В электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы используется действие магнитного поля на проводник с током.
Принцип работы приборов данной системы основан на взаимодействии контура с током и магнитного поля постоянного магнита.
Он состоит из постоянного магнита М с полюсными наконечниками и подвижной рамки 2, содержащей определенное количество витков тонкого провода. С рамкой скреплена стрелка 4.
Ток к рамке подводится через две спиральные пружины 3, создающие противодействующий момент.
При протекании тока по обмотке рамки возникает вращающий момент, под действием которого стрелка будет отклоняться до тех пор, пока вращающий момент не уравновесится противодей-ствующим моментом спиральных пружин 3. Таким образом, угол отклонения будет зависеть отсилы тока в рамке. Значение измеряемого тока можно отсчитывать по шкале, предварительнопроградуировав прибор.
Приборы магнитоэлектрической системы используются для измерения постоянных токов и напряжений. Их достоинства высокая чувствительность, большая
точность, равномерность шкалы, малое собственное потребление электрической энергии.
Недостатки: сложность их устройства, невозможность измерения переменных токов, чувствительность к перегрузкам.
Электромагнитная система. Слайд 17
Работа приборов этой системы основана на взаимодействии магнитного поля катушки, по которой проходит измеряемый ток, с магнитомягким сердечником.
Сердечник имеет вид тонкой пластины, жестко скрепленной с осью, на которой расположена стрелка. Спиральная пружина создает противодействующий момент. Для успокоения колебаний стрелки используется воздушный демпфер, представляющий собой замкнутую полость, в которой перемещается поршень, связанный с осью. Между поршнем и поверхностью полости имеется небольшой зазор. Трение выходящего через зазор воздуха создает тормозящий момент, приводящий к затуханию колебаний стрелки.
Достоинства: просты по конструкции, дешевы, способны выдерживать большие перегрузки.
Недостатки: неравномерность шкалы (квадратичная, сжатая в начале), низкая чувствительность, невысокая точность (класс точности приборов 1,0; 1,5; 2,5), большое собственное потребление.
В электромагнитных приборах шкала неравномерная, чувствительность малая, поэтому они применяются в основном для измерений в цепях переменного тока промышленной частоты (50 Гц). По конструкции данные приборы проще и дешевле других, надежны в работе и из-за отсутствия токопроводов к подвижной части способны выдерживать большие перегрузки. Однако на их работу могут влиять внешние магнитные поля, что создает дополнительные погрешности измерений.
Электродинамическая система. Слайд 18
Принцип работы этих приборов заключается во взаимодействии двух контуров с токами.
Контуры изготовляются в виде катушек круглой или прямоугольной формы. Внутри неподвижной катушки 2 расположена бескаркасная катушка 1, закрепленная на оси. Ток к катушке 1 подводится через пружинки 4, которые создают противодействующий момент. Стрелка жестко скреплена с осью. При протекании токов по неподвижной и подвижной катушкам последняя будет поворачиваться относительно неподвижной. В приборах этой системы применяют воздушные успокоители.
Приборы электродинамической системы пригодны как для постоянного, так и для переменного тока, обладают высокой точностью, имеют достаточно равномерную шкалу (в рабочей части).
Недостатки: они подвержены влияниям внешних магнитных полей (магнитный поток замыкается через воздух); имеют относительно большое собственное потребление энергии и сравнительно дороги.
Индукционная система Слайд 19
Принцип работы заключается в явлении взаимодействия нескольких переменных магнитных потоков с токами, наведенными ими в подвижной части.
Индукционный прибор состоит из двух неподвижных электромагнитов и подвижного алюминиевого диска.
При прохождении переменных токов по катушкам электромагнитов создаются два магнитных потока, сдвинутых один относительно другого по фазе, которые пронизывают диск. Эти потоки при своем изменении индуцируют в диске вихревые токи. В результате взаимодействия вихревых токов с магнитными полями обоих электромагнитов возникает вращающий момент, под влияние которого происходит поворот подвижной части прибора.
Индукционные приборы применяются лишь в цепях переменного тока промышленной частоты. Они применяются в качестве амперметров, вольтметров, ваттметров, но в настоящее время более распространены как счетчики электрической энергии.
Основными преимуществами приборов индукционной системы являются: сильное собственное магнитное поле, нечувствительность к внешним магнитным полям. К их недостаткам относятся: пригодность только для переменного тока, сравнительно низкая точность, чувствительность к колебаниям напряжения, температуры и частоты; большая масса, сложность конструкции; значительное собственное потребление.
Электроизмерительные приборы Слайды 20-28
Самостоятельная работа
Электрическое измерение – это нахождение (экспериментальными методами) значения физической величины, выраженного в соответствующих единицах (например, 3 А, 4 В). Значения единиц электрических величин определяются международным соглашением.
Электрические измерения проводятся в соответствии с государственными эталонами единиц напряжения и силы постоянного тока, сопротивления постоянному току, индуктивности и емкости.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
ПЛАН ЗАНЯТИЯ
Дата проведения: 22.11.16
Преподаватель: Ахметова Светлана Радиковна
Дисциплина: ОП.02.Электротехника и электроника
Группа 1ТЭ15
Тема занятия: Электроизмерительные приборы и измерения
Цели занятия:
научить определять тип электроизмерительного прибора, определять предел измерения, цену деления прибора;
развитие навыков и умений учебной дисциплины; способности, памяти, внимания;
развитие познавательного интереса к изучаемой дисциплине;
воспитание любви к профессии, труду, бережное отношение к аппаратуре.
Тип занятия: комбинированы: изучение нового материала, самостоятельная работа с аналоговыми электроизмерительными приборами.
Вид занятия: лекция, частично-поисковая работа.
Материально-техническое обеспечение: компьютер, мультимединыый проектор, презентационные слайды, электроизмерительные приборы, индивидуальные карточки.
Список используемых источников:
Электротехника и электроника: электронный учебник / Г.В. Савилов. – Электрон. дан. – М. : Кнорус, 2010
1. Организационный момент
- проверка готовности к уроку.
2. Актуализация знаний:
2. Фронтальный опрос (по материалу предстоящего урока):
- Какие вещества называются проводниками и диэлектриками? Приведите примеры.
- Что такое электрический ток?
- Какие виды токов вы знаете? Чем они отличаются?
- Какие еще величины, характеризующие электрическую цепь, вы знаете?
- О чём гласит закон Ома для участка цепи постоянного тока?
- Электромагнетизм: где возникает магнитное поле?
- Закон Ампера – дайте определение.
3. Подведение итогов актуализации. Выявление степени готовности учащихся к уроку.
3. Мотивация.
Показ практической значимости изучаемого материала.
Новая тема звучит следующим образом:
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ
познакомиться с классификацией электроизмерительных приборов;
получение представлений о пределе измерения и цене деления, абсолютной, относительной и приведенной погрешности, и других характеристиках стрелочных электроизмерительных приборов;
научиться определять тип электроизмерительного прибора и дать характеристику по условным обозначениям на шкалах приборов.
4. Изучение нового материала.
ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРЕНИЯ
1) Основные понятия: измерение, измерительный прибор .
2) Классификация электроизмерительных приборов
3) Определения: предел измерений, ценой деления, класс точности.
4) Погрешности измерений
5. Закрепление изученного материала
Задание для закрепления полученных знаний:
Заполнить пустые ячейки, используя таблицу Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов
6. Подведение итогов урока.
Что было изучено сегодня на занятии?
Какие новые понятия на занятии были введены?
С каким новым электроизмерительным прибором вы познакомились?
Перечислите основные характеристики измерительных приборов.
7. Домашнее задание.
Выполнить СР №15,16 из метод.указаний по выполнению самостоятельных работ.
Ответить на контрольные вопросы.
Заключительное слово преподавателя:
Изречения древнекитайского философа, последователя Конфуция – Сюнь-цзы:
“ Не поднявшись на высокую гору, не узнаешь высоты неба. Не взглянув в глубокое ущелье в горах, не узнаешь толщины земли. Не услышав заветов предков, не узнаешь величия учёности”.
Таблица 2 Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов
Тоже, в процентах длины шкалы, например 1,5
Горизонтальное положение шкалы
Вертикальное положение шкалы
Наклонное положение шкалы под определенным углом к горизонту, например 60 0
Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением, например 2 кВ
Прибор испытанию прочности изоляции не подлежит
Магнитоэлектрический прибор с подвижной катушкой
Магнитоэлектрический прибор с подвижным магнитом
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ КАРТОЧКА
Группа №_________ Фамилия ______________________ Имя __________________
Заполнить пустые ячейки, используя таблицу Условные обозначения на шкалах электроизмерительных приборов
Наименование прибора
Электроизмерительный прибор
Система измерительного механизма
Число делений шкалы
Нормальное положение шкалы
- подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- по всем предметам 1-11 классов
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
- Сейчас обучается 344 человека из 66 регионов
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Дистанционные курсы для педагогов
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
5 612 465 материалов в базе
- ЗП до 91 000 руб.
- Гибкий график
- Удаленная работа
Самые массовые международные дистанционные
Школьные Инфоконкурсы 2022
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
- 11.01.2017 2016
- DOCX 117.1 кбайт
- 16 скачиваний
- Рейтинг: 5 из 5
- Оцените материал:
Настоящий материал опубликован пользователем Ахметова Светлана Радиковна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Автор материала
40%
- Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
- Для учеников 1-11 классов
Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов
Дистанционные курсы
для педагогов
663 курса от 690 рублей
Выбрать курс со скидкой
Выдаём документы
установленного образца!
Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки
Время чтения: 11 минут
Время чтения: 2 минуты
Россияне ценят в учителях образованность, любовь и доброжелательность к детям
Время чтения: 2 минуты
Новые курсы: преподавание блогинга и архитектуры, подготовка аспирантов и другие
Время чтения: 16 минут
Школы граничащих с Украиной районов Крыма досрочно уйдут на каникулы
Время чтения: 0 минут
Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ
Время чтения: 1 минута
Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
методическая разработка открытого занятия по электротехнике на тему "Классификация измерительных приборов" предназначена для студентов, обучающихся по программам подготовки специалистов среднего звена технического профиля
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Методическая разработка
занятия по электротехнике
Психолого-педагогическая характеристика группы
Проект открытого занятия
В любой области знаний измерения имеют исключительно большое значение, но особенно важны они в электротехнике. Механические, тепловые, световые явления человек ощущает при помощи своих органов чувств. Мы, хотя и приблизительно, можем оценить размеры предметов, скорость их движения, яркость светящихся тел. Долгое время именно так люди изучали звездное небо. Но мы с вами совершенно одинаково реагируем на проводник, ток которого равен 10 мА или 1 А (т. е. в 100 раз больше). Мы видим форму проводника, его цвет, но наши органы чувств не позволяют оценить величину тока. Точно так же мы совершенно равнодушны к магнитному полю, созданному катушкой, электрическому полю между обкладками конденсатора. Медицина установила определенное влияние электрических и магнитных полей на организм человека, но это влияние мы не ощущаем, и величину электромагнитного поля оценить не можем. Исключение составляют только очень сильные поля. Но и здесь неприятное покалывание, которое можно заметить, гуляя око высоковольтной линии передачи, не позволит нам даже приблизительно оценить величину электрического напряжения в линии. Все это заставило физиков и инженеров с первых шагов исследования и применения электричества пользоваться электроизмерительными приборами.
Приборы - глаза и уши инженера-электрика. Без них он глух и слеп и совершенно беспомощен. Миллионы электроизмерительных приборов установлены на заводах, в научно-исследовательских лабораториях. В каждой квартире тоже есть измерительный прибор - электрический счетчик. Показания (сигналы) электроизмерительных приборов используют для оценки работы различных электротехнических устройств и состояния электрооборудования, в частности состояния изоляции.
Современный уровень промышленности не может обойтись без электрических измерений. Для того чтобы обеспечить нормальную работу электрооборудования, нужно измерять ток, напряжение, сопротивление, мощность, количество израсходованной энергии и ряд других электрических характеристик.
Все эти измерения производят с помощью электроизмерительных приборов. Только зная методы электрических измерений и свойства электрических измерительных приборов можно вести контроль над работой различных электрических установок, достигать экономии энергии и топлива, обеспечивать бесперебойную работу электрических машин.
Проект занятия
Психолого-педагогическая характеристика группы
В группе 15-22 ЭРЭО – 25 студентов. Возраст 16 – 17 лет.
Коллектив в группе сформирован. Сложился благоприятный психологический климат. На эмоционально-межличностном уровне группа сплоченная, дружная, работоспособная; есть явно выраженные лидеры.
В группе отмечается средний уровень осведомленности, умения обобщать, анализировать, делать анализ и синтез, применять полученные навыки при решении задач и выполнении практических работ.
По уровню развития и обученности группа разноуровневая.
К первому уровню – творческому – относятся 20% студентов в группе, которые имеют неплохой запас знаний, могут оперировать понятиями, анализировать, самостоятельно добывать знания, применять их на практике.
Ко второму уровню – прикладному – относятся 30% студентов. Они могут воспроизвести не очень большой по объему материал, ответить на изложенные вопросы, но анализировать материал могут только по вопросам или алгоритму.
К третьему уровню относятся 50% студентов, не обладают умением сосредоточиться, которые требуют индивидуального подхода и дополнительных занятий.
В целом, студенты группы чувствуют себя комфортно.
Диагностика ЗУНов
студенты должны знать понятие измерительного прибора, цены деления прибора, предела измерения прибора, погрешности измерения;
уметь пользоваться простейшими измерительными приборами;
уметь проводить простейшие измерения и оценивать результат измерения с учётом погрешностей.
Проект открытого занятия по дисциплине
Группа: 15-22 ЭРЭО
Специальность: 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)
Преподаватель: Степанова М.М.
Дата проведения: 17.01.2017 г.
Вид занятия: урок
Тип урока: комбинированный
Педагогическая технология: технология развивающего обучения с элементами проектной деятельности
Цели занятия:
Образовательные:
ознакомить студентов с типами электроизмерительных приборов;
сформировать представление о принципах работы различных электроизмерительных систем;
дать представление о погрешностях электроизмерительных приборов;
научить организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы выполнения учебных задач, оценивать их эффективность и качество;
обеспечить возможность реализации студентами умений самостоятельно добывать знания, анализируя учебный материал.
Развивающие:
умения применять на практике полученные знания;
умения анализировать и делать выводы;
интеллектуальных способностей (мышление, память, речь);
навыков индивидуальной и коллективной деятельности;
навыков публичных выступлений.
Воспитательные:
способствовать пониманию сущности и значимости темы;
создать условия для формирования чувства ответственности, коммуникативной компетентности;
способствовать воспитанию у студентов устойчивого интереса к дисциплине и навыков работы в коллективе.
Межпредметные связи: физика, математика, электрические машины и аппараты, основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования; электрическое и электромеханическое оборудование.
Квалификационные требования:
Студенты должны знать:
понятия: измерение, измерительный прибор, цена деления прибора, предел измерения прибора, погрешность измерения;
классификацию электроизмерительных приборов;
принцип действия измерительных приборов.
Студенты должны уметь:
работать с учебниками;
представлять изучаемый материал в виде таблиц;
повторять и обобщать изученное;
производить расчеты погрешностей измерения..
Средства обучения:
Мультимедийный проектор, персональный компьютер, презентация, видеоролик, измерительные приборы
Дидактический материал: индивидуальный лист заданий студентов, задачи, тест
Литература:
Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники – Ростов-на-Дону: Феникс, 2009.
Лотерейчук Е.А. Теоретические основы электротехники – М.: ИД Форум – ИНФРА, 2009.
Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: высшая школа, 2000.
Основы промышленной электроники/ Под ред. В.Г.Герасимова. – М.: Высшая школа, 2002
В этом видеоуроке идёт речь об электроизмерительных приборах. Мы узнаем, что к ним относится и для чего они нужны. Познакомимся с электроизмерительным прибором, который есть в каждом доме, – электросчётчиком, а также рассмотрим принцип его работы.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Электроизмерительные приборы"
В настоящее время существуют специальные приборы, с помощью которых можно произвести измерения более 50 электрических величин. Напомним, что перечень электрических величин включает в себя силу тока, напряжение, мощность, сопротивление, частоту, ёмкость, индуктивность, отношение токов и напряжений и так далее. Такие приборы называют электроизмерительными.
Итак, электроизмерительные приборы – это класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин.
Такие приборы служат для контроля режима работы электрических установок, их испытания и учёта расходуемой электрической энергии.
Электроизмерительные приборы получили широкое распространение. Их используют в энергетике, связи, промышленности, на транспорте, в научных исследованиях, медицине, а также в быту – для учёта потребляемой электроэнергии.
В зависимости от назначения электроизмерительные приборы делят на амперметры (с помощью их измеряют силу тока), вольтметры (для измерения напряжения), ваттметры (измерители мощности), омметры (помогают измерить сопротивление), частотомеры (измерители частоты переменного тока), счётчики электрической энергии и другие.
Электроизмерительные приборы бывают двух типов: стрелочные и цифровые.
Выполнить измерение с помощью цифрового прибора достаточно просто. Для этого всего лишь нужно включить прибор в электрическую цепь и на его экране отобразится значение измеряемой величины.
Совсем несложно пользоваться и стрелочными приборами с одним пределом шкалы. Предел измерения прибора – это наибольшее значение измеряемой величины. При воздействии измеряемой электрической величины на измерительный механизм прибора установленная на его оси стрелка поворачивается на некоторый угол, по которому на шкале прибора определяют значение измеряемой величины.
На экране вы видите примеры шкал амперметра и вольтметра.
Так, например, таким амперметром можно измерить силу тока до 2 ампер, а вольтметром – напряжение до 4 вольт. Обратите внимание, на картинке стрелка амперметра показывает силу тока 1,5 ампер, а стрелка вольтметра – напряжение 3 вольта.
Если же электроизмерительный прибор имеет несколько пределов измерений, то тут уже работа с ним немного осложнится. Для изменения предела приборы имеют либо дополнительные клеммы, либо переключатель пределов измерения.
Давайте вернёмся к нашим амперметру и вольтметру, и представим, что амперметр помимо предела 2 ампер имеет второй предел измерения – 8 ампер, а вольтметр, например, 20 вольт. Здесь имеет смысл вспомнить о цене деления шкалы. Её можно определить, разделив значение верхнего предела измеряемой величины по данной шкале, на число делений. Тогда в нашем случае, при новых пределах измерения и тех же отклонениях стрелок амперметра и вольтметра силу тока и напряжение уже нужно будет определять по количеству делений, на которое указывает стрелка прибора, умноженному на цену деления.
Давайте определим цену деления наших амперметра и вольтметра. Итак, разделим новый предел измерения 8 ампер на количество делений шкалы, а их у нас 40. Тогда видим, что цена деления амперметра равна:
.
Точно также поступим и с вольтметром. Новый предел измерения вольтметра 20 вольт разделим на число делений шкалы – 40. Получим, что цена деления вольтметра:
.
Теперь давайте определим, чему же равны значения амперметра и вольтметра. Тогда амперметр показывает:
,
.
В цепях постоянного тока при включении измерительных приборов важно разбираться в полярности источника тока и приборов. А для облегчения подключения измерительных приборов в электрическую цепь постоянного тока около их клемм всегда указывают полярность.
Запомните, положительный полюс источника тока всегда подключают к клемме со знаком плюс измерительного прибора и, соответственно, отрицательный полюс источника тока к клемме со знаком минус измерительного прибора.
На экране вы видите схему подключения измерительных приборов в электрическую цепь постоянного тока.
Обратите внимание, амперметр включается в разрыв электрической цепи последовательно с нагрузкой, вольтметр – параллельно нагрузке.
Сведения о типе электроизмерительного механизма прибора, о возможности его работы в цепях постоянного или переменного тока и некоторые другие характеристики можно узнать по условным знакам, которые наносят на шкалу прибора.
С амперметрами, вольтметрами и другими электроизмерительными приборами вы уже успели познакомиться на уроках физики. А вы когда-нибудь задумывались о том, что в каждом доме также есть свой электроизмерительный прибор? Таким прибором является электросчётчик.
С его помощью мы узнаём, сколько потребляется энергии в нашем доме. А измеряется эта энергия в киловатт-час (кВт · ч). Энергия, которая потребляется из сети, регистрируется счётным механизмом счётчика.
Расход электроэнергии определяется за некоторый промежуток времени, как правило, за месяц. Для того чтобы его узнать, нужно знать начальное и конечное показания счётчика. Разность этих показаний и есть количество израсходованной электроэнергии. А стоимость её можно вычислить, как произведение расхода электроэнергии на определённый тариф.
Все электрические параметры электросчётчика указывают на его щитке в застеклённом окошке корпуса. Этими параметрами являются: максимальное рабочее напряжение, сила тока, частота сети, в каких единицах измеряется электроэнергия, класс точности прибора и его передаточное число, которое означает, скольким оборотам диска соответствует 1 киловатт на час.
Вот, например, на щитке электросчётчика указаны следующие параметры: максимальное напряжение 250 вольт; сила тока 10 ампер; частота сети 50 герц; 1 киловатт на час равен 2500 оборотов диска; класс точности 2,5 %.
По указанным данным мы легко можем вычислить расчётную мощность счётчика. А для этого нам пригодится следующая формула: . Тогда расчётная мощность нашего счётчика равна: .
Параметрами счётчика допускается увеличение этой мощности на 20 %, то есть в 1,2 раза. Тогда максимально допустимая мощность счётчика и нагрузки будет равна уже: .
Также с помощью электросчётчика можно определить мощность любого электроприбора, если она неизвестна. Вот, допустим, мы хотим узнать мощность электрочайника.
Для этого отключим все электроприборы в квартире, кроме того, у которого мы хотим определить мощность. Затем подключим исследуемый электроприбор к сети (в нашем случае электрочайник), возьмём секундомер и понаблюдаем за движением диска электросчётчика. В момент, когда метка на диске счётчика совпадёт с риской или стрелкой на его щитке, включим секундомер и отсчитаем время за 10–20 оборотов диска.
Предположим, что диск совершил 20 оборотов за 19 секунд. По полученным данным определим энергию, которую потребляет нагрузка в 1 секунду, т. е. её мощность. Для этого по передаточному числу счётчика вычислим цену одного оборота диска, которую называют номинальной постоянной счётчика. Обычно постоянную счётчика выражают в ватт на секунду в оборот. Поэтому один киловатт на час переведём в ватт на секунду . Затем разделим всё на 2500 оборотов. Получим, .
Затем номинальную постоянную умножим на число оборотов, а их у нас 20, и вычислим количество электроэнергии, которое получила нагрузка. Получим,
.
После этого, израсходованную энергию разделим на время и получим мощность, которая равна .
Мы знаем, что напряжение в сети равно 220 вольт, а тогда по полученной мощности прибора мы можем вычислить силу тока. Она равна .
Следует знать, что каждый счётчик работает с некоторой погрешностью. В рассмотренном примере погрешность прибора не должна превышать 2,5 %.
Реальную же погрешность показаний электросчётчика можно оценить практически. Для этого включают в сеть поочерёдно нагрузки с известной мощностью. Как и в предыдущем примере, определяют с помощью секундомера время, которое равно 20 оборотам диска счётчика, для каждого электроприбора. Для повышения точности, измерение времени для каждого прибора желательно производить не менее 3–5 раз. И уже по полученным данным вычисляют средний результат. Затем по затраченной энергии и среднему времени вычисляют мощность каждого электроприбора и сравнивают её с его паспортной мощностью.
Если имеются значительные расхождения экспериментальных и паспортных данных, то можно сделать вывод о том, что показания электросчётчика завышены или занижены, и обратиться в электрокомпанию для его замены.
Итоги урока
На этом уроке мы говорили об электроизмерительных приборах. Узнали, что электроизмерительные приборы – это класс устройств, которые применяют для измерения различных электрических величин. Такие приборы служат для контроля режима работы электрических установок, их испытания и учёта расходуемой электрической энергии. Также мы с вами познакомились с электроизмерительным прибором, который есть в каждом доме, электросчётчиком. Рассмотрели принцип его работы.
Читайте также: