2022-2023学年第一学期广东中职高一劳动版电工仪表与电气测量（第二版）第六章第四节单相电能表 教案

教 案 首 页 章节序号 44 章节名称 6-4 单相电能表 教学目标 1．了解单相电子式电能表的结构和工作原理，掌握单相电子式电能表的接线方式。 2．了解单相电子式预付费电能表的工作原理及使用方法。 3．了解单相费控智能电能表的基本知识。 4．了解单相数字式电能表的结构和工作原理，掌握单相数字式电能表的选型和接线方式。 5．了解导轨式单相多功能表的基本知识。 教学重、难点及 解决方法 重 点：1.单相电子式电能表的安装要求。 2.单相电子式预付费电能表的工作原理及使用方法。 3.导轨式单相多功能表的基本知识。 难 点：单相电子式、数字式电能表的接线方法。 解决办法：通过生活中的实例，讲解本课的内容。讲解中，避免具体电路的分析，着重讲好原理方框图和使用方法。 授课教具 单相电子式电能表、单相电子式预付费电能表、多媒体教学设备。 授课方法 讲授法、直观演示法。 教学反思 和建议 电能表，和生活工作密切相关，也和功率表有联系。讲课中，一定要结合生活的实例，分析、讲解电能表。重点要突出如何使用、如何接线。 教 学 活 动 教 学 过 程 与 教 学 内 容 教师活动 学生活动 【组织教学】 1.巡查教学环境； 2.督促学生手机关机，集中放入手机袋，统一保管； 3.指导学生自查课堂教学材料的准备情况； 4.发放习题册或作业本。 【复习提问】 1.直流电路功率和交流电路功率测量的不同之处。 2.数字式交流功率表的接线方式。 【教学引入】 由于实际生产中常采用kW·h作为电能的单位，所以测量电能的仪表称为电能表或千瓦时表。电能表与功率表的不同之处在于电能表不仅能反映负载功率的大小，还能计算负载用电的时间，并通过计度器把电能自动地累计起来。 电子式电能表从结构上改变了电能表的组成，取消了感应式电能表转动的铝盘、电流元器件和电压元器件，改用电子元器件，用液晶显示器或步进电机驱动的字轮显示读数。 【讲授新课】 电子式电能表也称为静止式电能表，但严格地说，由于电子式电能表采用步进电机驱动字轮，因此不能认为是完全静止的。如果要做到完全静止，必须采用液晶显示器。若采用液晶显示器则要有相应的存储器件，有时还需要备用电源，才能保证电能表在停电后能够保存数据。 一、单相电子式电能表 单相电子式电能表，测量的电能是有功功率与时间的乘积，交流电路中电压U和电流I在某一段时间t内的电能E的表达式为 1.单相电子式电能表的结构和工作原理 普通单相电子式电能表是将被测电量U和I先经电压输入电路和电流输入电路转换，然后通过模拟乘法器将转换后的UU和UI相乘，乘法器产生一个与U和I的乘积（有功功率P）成正比的信号U0。再通过U/f转换型A/D转换器，将模拟量U0转换成与UIcosφ的大小成正比的频率脉冲输出。最后经计数器累积计数而测得时间t内的电能数值。 （1）输入变换电路 输入变换电路包括电压变换器和电流变换器两部分。其作用是将高电压、大电流变换成可用于电子测量的小信号后送至乘法器。 常见的变换器有分流分压电阻和仪用互感器两种。 （2）乘法器 乘法器是电子式电能表的核心，是一种能将两个互不相关的模拟信号相乘的电子电路。其输出信号与两个输入信号的乘积成正比。 （3）U/f转换器 U/f转换器的作用是将输入电压转换成与之成正比的频率脉冲信号。在模/数（A/D）转换中，U/f转换器是一种常用的电子电路。 （4）计度器 计度器包括计数器和显示部分。计数器可将由 U/f转换器输出的脉冲加以计数，然后送至显示电路显示。全电子式电能表的显示部分通常采用液晶显示器。也有一些电子式电能表采用的是步进电机式机械计度器，它通过步进电机驱动字轮显示用电量。 2.单相电子式电能表的接线方法 为接线方便，单相电子式电能表内设有专门的接线盒，盒内接有四个接线柱，连接时只要将1、3端接电源（进线端），2、4端接负载（出线端）即可。 3.电子式电能表的安装要求 （1）电子式电能表的安装地点应干燥、有利于抄表，且无尘土、热源，电磁场影响小，装于户外时，应采用防水防雨措施。 （2）电子式电能表应竖直安装，上下左右的坡度不超过2°。装有电压互感器的电子式电能表，电压互感器二次绕阻的同名端不可接错，不然将导致电能表反转、不转动或计量错误。电源开关、断路器应接在电子式电能表的负荷侧。 （3）电子式电能表的接线端子联片不可拆卸，否则电压线圈内没有电流，电能表无法运转。 （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。 二、单相电子式预付费电能表 单相电子式预付费电能表的用途是计量额定频率为50Hz的交流单相有功电能，并实现电量预购功能。 单相电子式预付费电能表具有数据回读功能。当电卡插入表内，电能表正确读取数据后，能够将表内总电量、