二、单相电度表工作原理
单相有功电度表（也称单相电度表）是由接线端子、电流线圈、电压线圈、计量转盘、计数器构成，只要电流线圈通过电流，同时电压线圈加有电压，转盘就受到电磁力而转动。单相电度表共有5个接线端子，其中有两个端子在表的内部用连片短接，所以，单相电度表的外接端子只有4个，即1、2、3、4号端子。由于电度表的型号不同，各类型的表在铅封盖内都有4各端子的接线图。原理图如下
向左转|向右转
三、单相电度表的接线方法
1、直接接入法：流经电度表的电流不足以烧毁电流线圈是采用此接法。单相电度表共有四个接线端子，从左至右按1、2、3、4编号（如下图） ，接线一般有两种一般是1、3接进线，2、4接出线；另一种是按1、2接进线，3、4接出线。无论何种接法，相线（火线）必须接入电表的电流线圈的端子。
向左转|向右转
2、经互感器接入法：在用单相电度表测量大电流的单相电路的用电量时，应使用电流互感器进行电流变换，电流互感器接电度表的电流线圈，分两种接法。
（1）单相电度表内5和1端未断开时的接法。 由于表内短接片没有断开，所以互感器的K2端子禁止接地（如下图）。
向左转|向右转
（2）单相电度表内5和1端短接片已断开时的接法。 由于表内短接片已断开，所以互感器的K2端子应该接地。同时，电压线圈应该接于电源两端（见下图）。
向左转|向右转符合国 家电网公司计量中心检测标准的单相、三相智能电能表及配套的集中器、采集器。也可以为用户提供包括采用标准IC卡、CPU卡、红外卡、射频卡等各类接口的“水、电、气、热一卡通”方案，实现预付费式、后付费式、或阶梯计费式、复费率式等各种收费管理模式；还可以为用户提供基于电力线载波、M-BUS总线、485总线、LoRa无线、GPRS/CDMA物联网、NB-IOT物联网等远程无线通讯方式的“水、电、气、热仪表的解决方案”，与我公司的有线远传仪表、无线远传仪表、物联网远传仪表等各类网络化智能表计，构成完整的自动抄表系统，实现全自动抄表收费管理。
随着社会的不断进步，不知道你有没有发现，那些每个月都会光临的抄表员已经渐渐不见了，原来现在供电公司和物业都是用的远程抄表了，不再进行挨家挨户敲门查表了。
智能电表不同于传统电表。IC卡电表是可以连接到互联网，可以远程读取电表。远程抄表是智能仪表最基本的含义。对于如何实现远程抄表，实现智能抄表有多种方法。
最大量的国电采用的电力载波表，通过电线连到采集器，采集器通过GPRS上传读数到远抄服务器，所以国家电网居民用户基本上可通过掌上电力查看自己家每一天的用电量。提供这解决方案与产品的厂家大都直接跟国电合作。
其次第二大量的就是大型建筑里用的走485总线连网的智能电表，通过485总线连上采集器，采集器再转换成TCP/IP接网线直接上远抄服务器。提供这个系统的厂家比较多比如齐鑫跃直接面向建筑做集成。
第三就是当前青年公寓，白领公寓，酒店式公寓采用比较多wifi电表，这种电表直接联上公寓里的wifi上远抄服务器，当然还有GRPS电表，这种都使用在智能电表使用量不大的情况下。这种使用量直接可以网上买电表自己装上，再通过app就能直接使用。
第四就是未来真正的物联网智能电表，NB-IoT电表，这是华为与运营商正在主推还未成熟的产品。就是智能电表通过NB-IoT网络直接连远抄服务器。
通过以上的各种形式，就实现了远程控制，不
仅省了人力，也不用去打扰比人的生活，感叹社会的进步可真快。智能系统无论是对相关政府管理机构、相关公司、还是普通民众，这都是非常有益的事情。
一、教材分析
1教材内容分析：
“多用电表”是人教版高中物理选修3-1第二章第八节的内容，它是电流表、电压表改装学完后，研究欧姆表的改装问题，又是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，学生通过本节课的学习，既能巩固电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义。
2教学重点：欧姆表和单量程多用电表的制作原理。
3教学难点：理解欧姆表和单量程多用电表的制作原理。
4教材的处理：
本单元内容可分两节可来处理，本节为第一课时，主要是探究电流表改装成欧姆表、多用电表的原理。
第二课时为学生实验课，练习使用多用电表及相关练习巩固。
二、学情分析：
1知识基础分析：
①掌握了闭合电路欧姆定律，并已熟练掌握了电路串并联的规律，会利用该定律列式求解相关问题。
②掌握了电流表改装成大量程电流表和电压表的原理和刻度方法。
2学习能力分析：
①学生的观察、分析能力不断提高，具备初步地、独立发现事物内在联系和一般规律的能力。
②具有初步的概括归纳总结能力、逻辑推力能力、综合分析能力。
三、教学目标：
1知识与技能
①能利用闭合电路欧姆定律的方法测量电阻的阻值。
②理解并掌握欧姆表及单量程多用电表的制作原理，知道简单的双量程多用电表。
2过程与方法
①通过对欧姆表原理的分析，提高学生综合应用知识解决问题的能力。
②通过探究、合作，培养学生的创造性思维，提高思辨、表达、交流能力。
3情感态度与价值观
①培养学生热爱科学，探究物理的兴趣。
②培养学生合作探究、善于发现、勇于创新的精神。
四、教学资源
PPT课件、探究学案、指针式多用电表、数字式多用电表
五、教学流程图
学生
给出各种器材
设计实验方案
教师
提出问题：如何利用电流表表头测电阻
评价方案，选择方案
设置问题，引导学生进一步探究
欧姆表的原理
改进方案，引导发现本质规律
出示电流表、电压表、欧姆表电路图
单量程多用电表
双量程多用电表
课堂总结交流
分析组合，设计简单的电路图
六、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
提出问题
我们已经学习过把电流表表头改装成电压表和量程较大的电流表的原理，能利用电流表表头测电阻吗
探究一：利用电流表表头测电阻
1给出器材
待测电阻Rx
电源：E=2V，r=05Ω
电流表A：Ig=10mA， rg=95Ω
电压表V：量程3V，内阻约3kΩ
变阻箱R0：0～9999Ω
滑动变阻器R：0～1000Ω
电键、导线若干
若还需其他器材，可自选
2指导学生进行设计(电流表表头与其他元件进行组合)
3评价方案
教师：如果能从表盘上直接读出所测电阻值就好了，请选择其中一个方案。或者你有更好的设计吗
设计利用表头测电阻的方案，画出电路图。
学生代表板书设计方案
学生分析比较几个方案，从中选出方案或提出更好的方案。
通过开放性的实验设计，培养学生发散性思维。同时给学生提供一个合理的思维空间，便于课堂的教学生成。
探究二：利用表头直接测电阻
1出示电流表表头刻度盘。给出相关数据E=2V，r=05Ω;Ig=10mA，
rg=95Ω;(以R0=390Ω为例)，
引导学生进行表头刻度改装。
2对刻度情况进行分析，引导学生发现不足之处，进一步完善方案
3提出下列问题，引导学生进一步探究
若电流表内阻rg未知，怎样可使10mA处表示所测电阻值为0
4再提出问题，引导学生进一步探究，发现本质规律。
若将变阻箱换为滑动变阻器R，还可使10mA处表示所测电阻值为0吗
根据闭合电路欧姆定律，结合具体数据，分组进行计算，改装表头刻度。
学生发现刻度与R0的取值有关。取R0=190Ω，可充分利用刻度盘。
学生发现电流表内阻rg未知，可进行测量，再调节R0，可实现，满偏电流处表示电阻为0，同时也发现，总内阻不变。
学生发现只要将A、B接线柱短接，调节滑动变阻器R，使指针满偏即可实现满偏电流处表示电阻为0，无须知道各元件电阻为多少。
通过层层递进的几个问题，引发学生积极的参与思考。促成学生有效的生成。根据学生课堂表现随时调整引导思路。
欧姆表原理
1出示改进后欧姆表原理图，结合探究过程，讲解欧姆表的原理;欧姆调零的目的和作用;中值电阻的决定因素;刻度盘的特点。
2原理：
3刻度：
(1)AB短接，调节R使得指针满偏(欧姆调零)。
目的是什么或有什么作用
原理：
(2)指针指在中间刻度处，所测电阻值是多少
把此电阻称为中值电阻，中值电阻的大小跟哪些因素有关
(3)欧姆表刻度的特点：
学生深化理解欧姆表原理等相关内容，把握欧姆表的本质规律。
最大限度利用表盘刻度
由电源电动势和表头满偏电流决定
左大右小;左密右疏
学生设计电路图
通过分析，体会等效思想
从特殊到一般，归纳总结，探寻本质规律
探究三：简单的单量程多用表
1出示电流表、欧姆表、电压表的原理图
要求学生组合成简单的多用电表，注意电源与表头的连接。
2引导分析电路结构
将已经掌握的知识进行综合，实现创造。
体会等效的思想
简单的双量程多用表
出示双量程多用电表电路图，引导学生分析各挡功能，
分析各档功能，比较量程大小
认识多用电表
利用多用电表实物图介绍其功能，简单强调欧姆表使用的注意点。
为下一节实验课做准备
交流评价
通过这一节课的学习，你学到了什么知识什么方法还有什么疑问
学生总结交流
总结课堂内容，培养学生表达及概括总结能力。
作业布置
重新思考第八节课本内容，完成课后问题与练习1、3题
若有问题相互交流
带着问题为下节课做准备
随着电力工业的发展，特别是一户一表的推行，方便了用户，可是对电力营业管理提出了挑战。传统的电表需要人工抄表，工作单调辛苦、环境恶劣，抄表难度大、效率低；电费欠费现象严重，收缴率偏低，影响电力部门的经济效益和发展；调度、营业、监控各成系统，数据库独立维护，缺乏统一的基础用电数据造成资源浪费、决策不系统、不能最大限度地追求经济效益。
因此，电力营业现代化势在必行。实践经验证明，推广应用预付费电表及售电系统，有效避免和控制了欠费现象，充分提高了抄收效率，使电力营业管理在较短的时间内达到了轻松管理，事半功倍的效果。迄今为止，国际电能预付费售电系统及电能表的发展大体经过以下发展阶段：
1、早期记忆卡式，包括IC存储卡、IC逻辑加密卡等。
2、智能卡式，包括接触式CPU卡和非接触式RF卡等。
3、编码按键式，包括键表一体式、分离式、载波分离式等。
4、网络式，包括集中器式、GPRS/CDMA
短信式、电力载波式等。智能电表是智能电网的核心设备之一它的核心作用：实现用电客户与电力公司之间的信息交换。
因此，客户端必须安装用电信息采集和电网信息处理、双向互动的智能电表才能实现智能远程抄报和网上缴费。智能电表远程抄表的原理不同环境下远程抄表的方式也是有所不同的。
原理一：国电目前较多采用的是电力载波表，通过电线连接到采集器，采集器通过GPRS上传数据到远抄服务器，所以国家电网居民用户基本上可以通过掌上电力查看到自己家每天的用电量。
原理二：
大型建筑里用的都是RS485总线连网的智能电表，通过RS485总线连上采集器，采集器再转换成TCP/IP接网线直接上远抄服务器。提供这个系统的商家比较多，如社为表计，直接面向建筑做集成。
原理三：当前青年公寓，白领公寓，酒店式公寓采用比较多的wifi电表，这种电表直接联上公寓里的wifi远抄服务器，当然还有gprs电表，这种都是在智能电表使用量不大的情况下使用。这种使用量直接可以网上买电表自己装上，再通过app软件就能直接使用了。
原理四：未来真正的物联网智能电表，NB-IoT电表，这是华为与运营商正在主推还未成熟的产品。就是智能电表通过NB-IoT网络直接连远抄服务器。电能预收费系统随着售电管理模式以及用电管理方式需求的变化，我国逐渐发展了集成电路卡式预付费系统、键盘式电能表预付费系统和自动抄表系统三大类电力预付费系统。下图是一份预付费IC卡卡表系统方案。
系统主要包括以下几个部分:
1、预付费系列电能表
2、预付费IC卡
3、读写卡器
4、售电管理信息系统5、银行网络售电系统6、电力MIS系统通过电能预收费系统方案，我们可以清晰的看出来：其实这时取电和在ATM机里取钱，已经没有区别了，ATM机里取的是钱，智能电表里取的是电。ATM和智能电表才是最终的执行者。
你得先把钱通过银行或者电网营业厅存到电网公司的账户把钱兑换成电，当你成功缴费后，银行服务器和电网的服务器之间就会有协议数据传输，电网系统得知你充值的数据金额就会将你的充值金额告诉智能电表。
刚才我们已经说到智能电表是最终的执行者，它知道你充了多少电、每时每刻用了多少电、快没电了它会提醒你、没电了它会自动断电、充值了它会自动续电。智能电表的数据会不间断的和电网服务器进行相互交换，这样一个过程就实现了远程抄表和预付费的功能。
1、2接法是电流表，因为图中R1R2是并联在电表上的，它们是测量电流时用的分流电阻。3、4接法是电压表，因为R3R4是与电表串联在一起的，测量时外电压经过电阻形成电流使表针偏转达到测量电压的目的。
5的接法是测量电阻，因为电阻本身没有能源，所以测量电路中串有电源。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）