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鉗形電流表范文1
【關鍵詞】數字鉗形表;交流電流;測量結果;不確定度評定
0.概述
采用多功能校準器交流電流源輸出交流電流給被校數字鉗形電流表,在被校表上讀得相應讀數。以CY2001型數字式鉗形表校驗儀作為標準,1.5級UT205型數字式鉗形表為被校表。按照規范要求選擇交流電400A量程95%處的380A點為例計算。根據安培定律,我們可以得出垂直于電流互感器線圈平面中心的無限長載流導體周圍的磁感應強度,在使用鉗形電流表時,為保證測量準確度,生產廠家一般都規定了鉗口的幾何中心,并要求被測電流垂直于線圈平面,為了具體分析上述兩種因素對測量結果的影響,需考慮被測導體的偏心度和傾斜度。
1.數學模型
設標準電流為IN,被校表上相應的指示值為Ix,由技術說明書可得,在標準條件下,溫度、濕度、磁場、電源變化等帶來的影響均可以忽略不計。則被校表指示值的誤差可表示為:
Δ=I-I
由(1)式得方差
u=c(I)?u(I)+c(I)?u(I)
傳播系數:
c(I)==1;c(I)==-1。
2.各項標準不確定度評定
校準不同電流值時,各自的不確定度分量的數值是不同的,此處以400A量程的95%即380A點情況為例。
2.1指示值測量的標準不確定度u(Ix)
(1)重復性引人的標準不確定度分量u(Isl)
由校驗儀1000A檔輸出380A電流給被校表,在被校表上讀得相應讀數:
計算得:
si=0.306A (n=10)
測量結果取1次讀數,故標準不確定度為:
u(Vx1)=si=0.306A
自由度為:
u(Vx1)=n-1=9
根據JJF1033-2008《計量標準考核規范》附錄C規定,當重復性引人的不確定度分量大于被測儀器的分辨力所引人的不確定度分量時,可以不考慮分辨力所引人的不確定度分量。
則u(I)=u(Ix1)=0.306A
自由度為:u(I)=9
2.2標準器引入的不確定度u(IN)
由于標準器分辨力等因素對整體測量不確定度貢獻極小,故可忽略不計。因此不確定度u(IN)就等于CY2001交流電流檔1000A量程的允許誤差給出的不確定度分量u(INl)。從技術說明書得:
e=±(0.5%×380A+0.02%×1000A)=±2.1A
其在±2.1A的區間里認為服從均勻分布,包含因子k=,故有:
u(I)=u(I)=2.1A/≈1.212A
因為其很可靠,則其自由度為
u(I)=u(I)∞
3.合成不確定度的評定
u==1.250A
4.擴展不確定度的評定
擴展不確定度為U=ku,取k=2,則
U=2×1.250A=2.5A。
5.測量不確定度的報告與表示
以CY2001型數字式鉗形表校驗儀作為標準校準1.5級數字鉗形表的交流電流400A量程的380A點的擴展不確定度為:U=2.5A, k=2。
6.結束語
對于采用相同校準方法的數字鉗形表交流電流校準,都可以參照使用此評定結果。
【參考文獻】
[1]潘洋,來磊,石雷兵,范宜鋒,林艷.鉗形電流表校準不確定度的分析與評定[J]電測與儀表,2009,(08).
[2]唐曉崗.數字鉗表測量結果不確定度評定報告[J].硅谷,2010,(23).
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[4]鄧琳,陳光貴.數字鉗形表交流電流測量結果的不確定度評定[J].計量與測試技術,2011,(04).
鉗形電流表范文2
關鍵詞:流行歌詞;表達方式;特點
中圖分類號:J642 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2014)05-0119-01
一、歌詞語言使用的通俗性
在流行音樂歌詞表達方式中顯現出它的通俗性,通俗性的體現主要在歌詞的內容上,是人們對歌詞語言的一種直接感受。如明人王驛德這樣總結歌曲:“世有不可解之詩,而不可令有不可解之曲?!?/p>
徐渭在《南詞敘錄》中也有類似觀點:
填詞如做唐詩:文既不可,俗又不可,自有一種妙處,要在人領解妙語,未可言傳。名士中有作者,予涌之,齊梁長短句詩,非曲子。何也?其詞麗而晦。
現代詞作家喬宇也提出相同觀點:
歌詞是語言藝術,它的文學性正在于語言生動準確,而不是從書本上尋找詞藻,追求一種文縐縐的歌詞寫法,使得歌詞生冷不生動。生僻和晦澀,是歌詞的大忌。一切藝術特別是歌詞藝術,以雅俗共賞為好,以孤芳自賞為患。
以上從古至今都是征對歌詞創作的,對于現代流行歌詞的創作也更是如此。歌詞的意義表達方式決定了歌詞語言的性質,從溝通的角度來看,流行音樂歌詞要有必要的通俗性。
在歌詞創作中還要避免使用生冷字詞,含糊的語句和隱晦的意義,流行歌詞語言應該深入淺出,把意義淺藏在直白、流利、自然的語言文字中。除了避免生冷字詞的使用以外,歌詞的語言也講“以少勝多”,但是追求歌詞的表意效果卻不淺俗,在確定了語言內涵的總體傾向后,歌詞的語言也可以追求“一語雙關”的語意效果,使歌詞表意不僅語言精練合理,而且意味多樣。
二、歌詞主題立意的集中性
歌詞的立意,其實就是指歌詞的主題思想,也是一首歌詞作品的主旨。一個好的主旨是一首作品的創作源泉,是他的起始點,好的主題,是作者在生活中的體驗中提煉出來的,所謂藝術來源于生活也正是此意,在流行歌曲的歌詞中歌詞的選材可以很廣泛,但是主題要鮮明準確。如歌詞“男人哭吧哭吧哭吧不是罪,再強的人也有權利去疲憊,微笑背后若只剩心碎,做人何必做得那么狼狽……”(劉德華《男人哭吧不是罪》),流行歌詞深受當代人尤其是年輕人的喜愛也正是因為這一特點,歌詞能夠較好的展示要表達的意義,不需要太模糊的思考、太多的猜測。
三、歌詞意義表達的隱約性
歌詞意義表達的隱約性與歌詞意義的通俗性并不沖突,如果說通俗性是為了深入淺出、明達暢快使欣賞著更容易的接受歌詞內容,歌詞意義表達的隱約性就像是一杯上等的濃茶,意味綿長使人回味無窮。劉勰的《文心雕龍》在“隱秀第四十一章中”也曾談到“夫隱之為體,義主文外”。所謂義主文外,也就是“辭約而義富,含味無窮”的意思,如詞“是不能原諒卻無法阻擋,愛意在夜里翻墻是空空蕩蕩,卻嗡嗡作響誰在你心里放冷槍,舊愛的誓言像極了一個巴掌,每當你記起一句就挨一個耳光,然后好幾年都問不得聞不得女人香。”(李宗盛《給自己的歌》)含蓄地表達了愛情的諸多無奈,但是還是要勇敢面對的一種精神。歌詞屬于隱約文學,是要讓欣賞著能夠淺顯易懂,但是并不排斥含蓄的表達。
四、流行歌詞中的個性
流行音樂的個性體現在它往往是新題材的開拓者,是新風格的倡導者,對待生活有獨到的見解,也不跟在別人生后人云亦云,它的藝術表現手法往往出其不意,如詞“公公他偏頭痛 公公他偏頭痛,說銀兩不夠重,公公公公公公公公,公公貪污很兇,公公貪污很兇,那軍餉被掏空,后宮有佳麗三千卻不能碰,緊挨著燈籠,軍餉被掏空,后宮有佳麗三千卻不能碰……”(周杰倫《公公偏頭痛》)。它也是新語言的使用者,如詞“老子明天不上班,爽翻,巴適的板,老子明天不上班,想咋懶我就咋懶,老子明天不上班,不用見客戶裝孫子,明天不上班可以活出一點真實,……”(謝帝《明天不上班》)。突顯流行歌詞中的個性就能吸引更多欣賞者的眼球,個性的語言、新穎的結構會給欣賞者一種新鮮興奮的感覺,使欣賞者對歌曲產生更為濃厚的興趣。
五、流行歌詞的大眾性跟娛樂性
流行歌詞主要的欣賞人群是偏向大眾的,是以關注普通人的日常生活,描寫普通人的小情小愛,這就突顯了流行歌詞的大眾性特征,流行歌詞之所以能在人群中廣泛流傳,其娛樂功能也不容忽視,新奇多元的流行音樂歌詞更能夠制造娛樂效果,如歌詞“爽爽爽爽!哈咿呦哦哦,哈咿呦哦哦,這個feel,倍兒爽,就這個feel,倍兒爽……!
鉗形電流表范文3
【關鍵詞】電流測量 恒流源 電路設計 數字電流表
1 背景
電流表在電路設計調試維修甚至日常生活中廣泛的應用。電流測量方法大致分為兩種。一種是串聯式電流表,例如萬用表電流檔,優點是測量精度相對較高;缺點是每次測量必須斷開電路,將儀表串入電路進行測量;改造電路導致用戶使用不便,而且電流表自身內阻對電路產生影響。另一種是鉗形電流表,利用電磁感應的原理測量電流值,缺點是只能測量較大電流,精度較低,在鉗表無法鉗住導體的場合無法測量。在汽車維修等領域,使用者需要一種測量方法,不需要改動待測電路的連接關系并且能夠快速的估算出電流值。基于以上背景,下文提出了一種并聯式的電流測量方法,滿足上述應用要求。
2 基本原理
圖1:等效電路圖
根據戴維南等效定理,任何電路都能夠等效為一個電壓源串聯電阻。如果將電路中熔斷絲當成負載,其他電路可以等效為電壓源Us串聯電阻Rs。熔斷絲表示為Rf。如圖1左半部分所示,被測電路可等效為Us、Rs和Rf串聯。
該文提出的測量儀表等效為圖一所示右半部分,受控恒流源與電壓測量電路并聯。儀表兩表筆連接熔斷絲兩端,電路中受控恒流源輸出恒流表示為Ic。電壓測量電路、受控恒流源和熔斷絲(待測電路)三者并聯。電壓測量電路輸入阻抗較大,因此流過電流近似為0,恒流源輸出電流Ic幾乎全部注入待測電路。首先對熔斷絲兩端注入IC1恒流,同時測量兩端電壓Uf1;然后對熔斷絲兩端注入電流為IC2的恒流,測量兩端電壓Uf2:
(1)
若用Rs//Rf表示兩電阻并聯阻值,則上述方程組可改寫為:
(2)
式(2)可當成關于Rs//Rf和Us/Rs的方程組,解方程得:
Rs//Rf= (3)
由于Rs>>Rf,所以Rs//Rf≈Rf。從而近似的求得熔斷絲的阻值,根據文獻[3],Rs在Rf百倍以上,所以Rf理論誤差在±1%以下。關閉恒流源電路,電壓測量電路測量熔斷絲兩端電位差,除以上述方法估計得到的阻值Rf,即可得到流過熔斷絲的電流值。
3 誤差分析
假設Us=Acos(ωt),并假設對Rf加IC1和IC2時間間隔為τ代入方程組(1)得:
(4)
解方程并整理,可得:
Rs//Rf=(5)
和式(3)對比可得,時間間隔τ越小,cos(ωτ)-tan(ωt1)sin(ωτ)越趨近于1,Rs//Rf越準確;其次,Uf1、Uf2、IC1和IC2的精度直接決定了Rs//Rf求取結果的精度;另外,測量過程中表筆自身電阻以及接觸電阻直接與Rs//Rf串聯,大大影響測量精度。因此具體實現中必須采取措施解決誤差問題。
4 電路設計
根據上述分析,實現框圖如圖2所示。該電路以單片機和儀表放大器為核心,加上電路實現。儀表放大器具有輸入電阻高,放大倍數可配置,高共模抑制比、高信噪比等優點,相比于一般運算放大器搭建的差分電路,性能優越,減少放大電路產生的失真。
4.1 四端測量技術
圖2所示虛線框中,電路采用四端測量技術,恒流源支路和儀表放大器支路采用不同的導線連接至被測電路。由于儀表放大器輸入阻抗高,輸入電流非常微弱,表筆電阻和接觸電阻對于電壓測量基本無影響;恒流源輸出端導線電阻和接觸電阻也對恒定電流值無影響。因此四端測量技術可以排除表筆電阻和接觸電阻對測量精度的影響。
4.2 AD轉換器分辨率
AD轉換器的位寬和儀表放大器的增益直接決定了AD轉換器的分辨率。當表筆輸入電壓較大時切換開關K2減小放大器增益,降低AD轉換器分辨率,提高其轉換的電壓范圍;反之,應該增大放大器增益,提高AD轉換器分辨率,得到更精確的轉換結果。如圖二所示,采用R1、R2作為儀表放大器的增益電阻,利用單片機控制模擬電子開關,選擇儀表放大器增益。數控模擬開關可以采用MC14053等芯片實現,接觸電阻在毫歐級遠小于增益電阻,對增益影響不大。另外,可以采用16位以上的雙積分AD轉換器,提高轉換精度。
圖2:實現框圖
4.3 恒流源電路
正恒流源電路如圖3所示。R1為穩壓管LM336的限流電阻,根據穩壓二極管的反向擊穿電流和電源電壓選取合適阻值,PNP型的復合三極管電流放大倍數β越大,恒流越準確,必要時候可以使用三個三極管復合。圖三中開關K1斷開時,恒流輸出IC=2.5/R;反之,恒流輸出電流Ic基本為0。
4.4 軟件流程圖
如圖4所示,為了保證式(3)中Uf1和Uf2時間間隔盡量小,每一次循環中Uf1和Uf2均進行一次AD轉換,根據公式計算電流I。多次循環得到的電流值,剔除壞值后求取平均。
5 結論
上述測量方法,可用STM8S單片機以及AD620儀表放大芯片作為核心硬件,IAR軟件作為C語言編程環境。整機運行時,電流值最小顯示值為0mA,最大顯示值為1A,誤差基本控制在±5%以內,符合設計要求。
參考文獻
[1]張玲麗.基于單片機的LCD數字電流表的設計與實現[J].微型機與應用,2015, 34(5):32-34.
[2]張建軍,盧文科.直流數字鉗形電流表的研究[J].工業儀表與自動化裝置, 2000(2):56-58.
[3]QCT420-2004,汽車熔斷器標準[S].2004.
[4]顧卓Z,張興敢,等.一種高精度電阻測量儀系統設計[J].現代電子技術,2012, 35(3):184-187.
[5]李建新.基于恒流源的電阻測量[J].現代電子技術,2004(19):89-90.
作者簡介
沈周鋒(1985-),男,福建省漳州市人。碩士學位,現為漳州職業技術學院電子工程系老師(助教)、福建省漳州市東方電子有限公司技術顧問。主要研究方向為電子測量技術。
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【關鍵詞】智能建筑;接地電阻;電壓電流法;鉗式儀表法
1、引言
隨著計算機和微電子產品的廣泛應用,建筑智能化系統中采用大量的電子設備,通過遍布整個建筑物的探測器、控制器、網絡設備、弱電布線等為用戶提供服務,系統越來越復雜多樣。為了確保這些智能系統安全可靠運行和人員安全,在電氣設計中,接地系統設計是不容忽視的。所以認真研究和科學設計智能建筑接地系統具有重要的現實意義[1]。
2、智能建筑電氣接地類型[2]
2.1 防雷接地
為把雷電流迅速導入大地,以防止雷害為目的的接地叫防雷接地。智能建筑內有大量的電子設備與布線系統,這些電子設備功耗小、工作電壓低、絕緣程度低,對過壓耐受能力差,抗干擾、抗電涌的能力差,一旦遭雷電干擾,其后果不但會使這些昂貴的設備損壞,而且有可能使整個系統的運行中斷,造成巨大的經濟損失。獨立的防護保護接地電阻應≤10Ω。
2.2 交流工作接地
將供電系統中的變壓器中性點或中性線(N線),直接或經特殊設備(如阻抗、電阻等)與大地作金屬連接,稱為交流工作接地??杀WC單相電源的使用。N線必須用銅芯絕緣線,且不能與其他接地系統如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接;也不能與PE線連接。獨立的交流工作接地電阻應不大于4Ω。
2.3 直流工作接地
為建筑物內的計算機、通信設備、網絡設備及其他智能化設備提供穩定的供電電壓和基準電位,要求采用較大截面的絕緣銅芯線作為引線,建立直流接地。它不宜與PE線連接,嚴禁與N線連接。獨立的直流工作接地電阻應≤4Ω。
2.4 安全保護接地
安全保護接地就是將電氣設備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。是建筑物內設備及人身安全的保障。獨立的安全保護接地電阻應≤4Ω。
2.5 屏蔽接地與防靜電接地
在智能建筑中,屏蔽接地是為有效防止來自內部自身傳導或外來的電磁干擾;將可能產生靜電物體的靜電導入大地的接地叫做防靜電接地。屏蔽接地和防靜電接地的做法是:將所有設備外殼與PE線連接;穿管敷設的導線管路、屏蔽線纜屏蔽層兩端與PE線可靠連接;室內屏蔽也應多點與PE線可靠連接。
智能建筑內的各種電子設備接地功能不同,對接地電阻值要求也不同。若共用一組接地裝置,接地電阻必須按接入設備中要求的最小值確定。接地裝置的接地電阻越小越好,通常要求共用裝置的接地電阻應≤1Ω。經過大量工程的實測,只要很好利用大樓樁基作為自然接地體,它的接地電阻值可以大大小于1Ω。
3、接地電阻測試方法
智能建筑接地在整個系統安裝過程發揮重要的作用,不僅保證了各系統設備正常工作需要,而且保護了人員設備的安全,減少外部電磁干擾的影響。所以精確測定各智能化系統的接地電阻值意義重大。
3.1 電壓電流表法[3]
基本原理是這樣的:基于接地電阻在離接地體20m范圍內的概念,故在兩個相隔至少20m的接地體之間加上一定電源電壓而構成回路,就有電流流過兩接地體間的土壤并產生電壓降,在其間測出某點的電壓降,此時, 。也可以采用四極法,基本上同三極法,在低接地電阻測量和消除測量電纜電阻對測量結果的影響時替代三極法,測量時E和ES必須單獨直接連接到被測地。
3.2 電力電流表法
此法原理和上法所述近似,主要是在沒有合適的高內阻電壓表時使用。此時, 。
3.3 鉗式儀表法
鉗式儀表法的基本原理是測量回路電阻。鉗表的鉗口部分由電壓線圈和電流線圈組成。電壓線圈提供激勵信號,并在被測回路上感應一個電勢E。在電勢E的作用下將在被測回路產生電流I。鉗表對E及I進行測量,并通過下面的公式即可得到被測電阻 。
在實際測量過程中,鉗式儀表法應選擇一個正確的測量點進行測量,如圖4所示,鉗在A點測量時,所測的支路未形成回路,鉗表顯示“OLΩ”。在B點測量時,所測的支路是金屬導體形成的回路,鉗表顯示“L0.01Ω”或金屬回路的電阻值。在C點測量時,所測的是該支路下的接地電阻值。
4、酒店弱電機房接地系統測試
沈陽某酒店電源進線采用TN-S三相五線制式,計算機網絡機房設在酒店一樓,面積82m2,要求接地電阻≤1Ω。機房內配備計算機網絡設備、衛星數字電視、程控交換、配線架機柜和信息服務中心等。設計中涉及各種類型的接地,要把各接地系統從電氣上截然分開,實際上是困難的。比如場地狹窄,接地裝置間的距離不能滿足要求,弱電機房內各種設備的機架、走線架等相互關聯,布線電纜等縱橫交錯,走線架、機架等加固在建筑地面或墻上,他們與建筑物鋼筋間的絕緣距離不能滿足要求等等。
我們考慮還是采用大樓共同接地。在機房墻體四周均布安裝環形均壓環,并將均壓環至少兩處連接到弱電管道井的共用接地排上。機房內弱電設備的工作接地、保護接地、強電設備的保護接地、防雷接地、建筑鋼筋、電纜橋架和各種信號電纜屏蔽層等都用足夠粗良導體以最短途徑把它們連接到均壓環上。
我們分別使用FLUKE 1625(三極法)和鉗式電阻測試儀ETCR2000C對弱電井內的測試點進行測量。
鉗表法測試時,用一根測試線連接消防栓和被測接地極,然后用鉗表測量測試線。從測試數據上來看,兩種方法測試結果差別比較大,分析原因是鉗表測得阻值=機房接地電阻+測試線阻值+消防栓接地電阻,所以引入誤差,但是結果仍然小于1Ω,所以也符合要求。
綜上,電壓電流表法是測試接地電阻的經典理論,在條件具備的情況下,應將其作為首選的測試手段。鉗表法作為現場無法滿足輔助極打入地面的情況下的一個有效手段,但必須將其引至金屬自來水管、消防管或建筑物鋼筋結構體等自然接地點,阻值僅作參考。
參考文獻:
[1]陳一才.智能建筑電氣設計手冊[M].第一版.北京:中國建材工業出版社,1998:828~829
鉗形電流表范文5
任務驅動教學法是近年來在職業學校廣泛推廣的一種新型教學方法,任務驅動教學模式通過創設真實的生活情境提出任務,營造出探究環境,激發學生的學習興趣。學生在這個探究過程中通過思考、實驗、討論,尋求解決任務的方法,通過任務的完成,得到探究式學習的成功體驗,感悟到科學的探究方法。本文以中等職業學校教材《電工電子技術及應用》中的“變壓器”一節為例,談任務驅動教學法在課堂上的具體應用。
一、教學設計說明
“變壓器”課題的教學應圍繞“什么是變壓器?”、“變壓器為什么能改變電壓?”、“變壓器是怎樣改變電壓、電流的?”等問題為線索展開教學過程。
針對學生現有的知識水平和認知特點,在不增加教學難度的前提下,可采用定性分析和定量推導相結合、實驗探究和理論推導相結合的方法,使學生先在實驗探究中發現電壓與線圈匝數之間存在的關系,然后從電磁感應原理出發解釋和推導這一關系。這樣處理,學生對變壓器的變壓原理的理解將更加深刻,學生的實驗能力和理論分析能力將同時得以訓練和培養。
二、教學目標和教學重難點
本節課采用任務驅動教學法,共需學生完成三個學習任務:
任務一:認識變壓器;
任務二:探究變壓器的變壓原理,這是本節的重點內容;
任務三:變壓器的應用―學會使用鉗形電流表,這是本節課的難點內容。
三、教學過程設計(分為四個環節)
環節一:播放一段含有上節授課內容的視頻,提出問題:
為學生播放一段“無線供電桌面原型演示”視頻,請學生聯系上節課所學知識,回答“無線供電的原理是什么呢?”
學生回答:互感現象。
進一步提出問題:什么是互感現象呢?
回答互感現象:當一個線圈中的電流發生變化時,引起鄰近另一個線圈中產生感應電動勢和感應電流的現象。
教師總結:短片里的筆記本電腦正是運用“互感”這一原理,達到了充電的目的。而老師的筆記本也同樣運用了互感的原理達到了充電的目的。
環節二:創設問題情境,引入新課
教師提問一:請同學們思考:老師的筆記本以及視頻里的筆記本電腦的工作電壓是多少?
學生各抒己見,教師給學生介紹:生活中需要各種電壓的交流電或直流電。
用電器 額定工作電壓 用電器 額定工作電壓
筆記本電腦 20V 機床上的照明燈 36V
掃描儀 12V 防身器 3000V
手機充電器 4.2V4.4V 5.3V 黑白電視機顯像管 幾萬伏
錄音機 6V 9V 12V 彩色電視機顯像管 十幾萬伏
教師提問二:我們國家民用統一供電均為220V,那么如何使這些額定電壓不是220V的電器設備正常工作的呢?
引入新課----變壓器可以解決這個問題,我們需要變壓器。(讓學生體會到變壓器作用的實際意義)
多媒體展示給學生介紹幾種常見變壓器,提出本節課學習目標。(讓學生對實際變壓器有感性認識)
環節三:新授內容,通過完成三個學習任務達到教學目標。
任務一:認識變壓器
1、什么是變壓器?
2、變壓器的基本結構包括哪兩部分?
引導學生觀察可拆變壓器的構造,并通過示意圖明確下列概念:
原線圈――與電源相連,輸入電壓U1,線圈匝數為n1
副線圈――與用電器相連,輸出電壓U2,線圈匝數為n2
閉合鐵芯――有何特點?
任務二:實驗探究變壓器的變壓規律
1、引導學生討論探究的方案
猜測原副線圈的電壓與什么因素有關,由法拉第電磁感應定律公式可能想到與線圈匝數有關。
實驗儀器為學生電源(低壓交流12V)、可拆變壓器、多用電表(交流電壓檔);設計并畫出實驗電路圖;設計實驗操作步驟;記錄實驗數據,可以設計一個表格。
2、學生分組實驗----控制變量法
保持原線圈電壓和匝數不變,改變副線圈匝數,研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響;
保持原線圈電壓和副線圈匝數不變,改變原線圈匝數,研究原線圈匝數對副線圈電壓的影響。
3、引導學生分析數據,并歸納出:原線圈電壓和匝數不變時,副線圈匝數越多,U2越大
原線圈電壓和副線圈匝數不變時,原線圈匝數越少,副線圈電壓越高。在實驗誤差范圍內,原副線圈電壓比跟原副線圈的匝數比成正比。
4、師生理論推導
(1)師生共同分析互感原理
變壓器為什么能改變交流電的電壓?(提供時間讓學生討論,猜測,提出假設,理論論證,再共同分析)
(2)鐵芯的作用分析
在互感過程中,鐵芯起到了一個什么樣的作用呢?(學生猜測)
發現現象:演示實驗,使可拆變壓器的鐵芯由不閉合到閉合,如圖所示,接在副線圈兩端的小燈泡亮度從較小到正常發光。
提出問題:小燈泡的亮度為什么會變亮?
討論猜想:若無鐵芯或鐵芯不閉合時,原線圈中的磁感線只有一小部分貫穿副線圈,大部分漏失在外,有了閉合鐵芯,由于鐵芯被磁化,絕大部分磁感線集中在鐵芯內部,貫穿副線圈,大大增強了變壓器傳輸電能的作用??梢?,漏失的磁感線不能起到傳輸電能的作用。有了閉合鐵芯后,漏失的磁感線大大減少。總結提高:變壓器――電能磁能電能。鐵芯起到了能量轉換的作用。
(3)理論探求變壓器原副線圈的電壓和匝數的關系。
在忽略以上能量損失的條件下,引導學生進行如下推導:
因無漏磁,通過原、副線圈的磁通量及其變化率都相等,即Φ1=Φ2,ΔΦ1=ΔΦ2。
原、副線圈產生的感應電動勢分別為
E1=n1(ΔΦ1/Δt),
E2=n2(ΔΦ2/Δt)。
因原、副線圈沒有電阻,原副線圈兩端電壓與電動勢的關系分別為U1=E1,U2=E2。
由此可得出原副線圈的電壓與匝數的關系為
U1/U2=n1/n2。
5、理想變壓器模型的建立
在變壓器的電磁感應過程中,電能和磁能的相互轉化是最主要的因素,而伴隨而來的損耗是一些次要因素。為了研究的方便,我們突出主要因素,忽略次要因素。這是科學研究的一種常用方法。那么我們可以把實際的變壓器抽象成理想變壓器――一個沒有能量損耗的理想變壓器。即P1=P2。
6、學生自主推導理想變壓器原副線圈電流與匝數的關系
理想變壓器輸入的電功率等于輸出的電功率,即
P1=P2
U1I1=U2I2
由此可得,
所以,理想變壓器的原副線圈的電流跟他們的匝數成反比。
由這一關系,可知若是高壓線圈匝數多,但電流小,可用較細的導線,可以節省材料;若是低壓線圈匝數少但是電流大,就要用較粗的導線。所以,我們可以從導線的粗細來判斷其匝數的多少,進而判斷使升壓變壓器還是降壓變壓器。
任務三:變壓器的應用―學會使用鉗形電流表
給學生展示鉗形電流表的實物,教會學生如何使用及注意事項。
(1)測量前的準備:檢查儀表;
(2)調檔位,放置導線開始測量;為提高測量精度,可將被測導線多繞幾圈,再放入鉗口進行測量;
(3)測量完畢,將選擇量程開關撥到最大量程檔位上。
實驗和練習:請同學們利用變壓器的變流規律測量小燈泡的電流
難點指出:
(1)U1=220V,K值固定,由所用電流表本身決定。
鉗形電流表范文6
關鍵詞:高損臺區;分析管理;現場檢查方法;供電系統;電能浪費 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM73 文章編號:1009-2374(2016)31-0052-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.027
在當前的供電企業中,線損管理已成為目前最受關注的管理項目,其與供電企業的營銷效益有直接關系。在線損管理過程中,高損臺區的治理更是供電企業亟待解決的課題。由于臺區在供電企業線損統計中屬于基礎單位,如果可以對高損臺區的線損程度進行有效控制,對于企業的線損管理水平將起到較強的促進作用。隨著人們對用電量需求的增加,供電企業的營銷水平有明顯的提高,但部分地區的供電管理容易在一些因素影響下促使高損臺區的出現。
1 供電企業線損管理現狀
線損是電網供電系統運行過程中的電能損耗,是供電企業在傳輸電能及營銷過程中由用電戶消耗和損失的電能總和,線損又被分為管理線損和技術線損。管理線損形成的電量損失主要是因管理不善、失誤及電能計量裝置發生誤差而導致的,其中還包括用戶竊電行為以及錯抄、漏計、漏抄、賠率錯誤等失誤的營銷工作等。在目前我國大多數的供電企業中或多或少具備這樣的條件,導致線損問題頻繁,甚至多次促使高損臺區出現,不僅造成大量的電能損耗,同時使企業蒙受巨大的經濟損失。
2 高損臺區的分析管理方法
2.1 分析供電范圍
在對高損臺區成因的分析過程中,明確分析其供電范圍是這一過程的首要任務。因為臺區線損率主要受到臺區線損量和臺區供電量兩方面的影響。如果對于臺區的供電范圍不夠明確,對于自身所屬區域的電能表沒有全部進行抄錄,或該臺區抄表計算過程納入其他臺區的電能表數值等,這些都會影響臺區線損的最終計算結果。一般情況下,抄表過多或過少對于臺區線損率的高低水平有較強的影響。而造成這種情況的原因,主要體現在企業方面沒有進行合理的分工或經營管理過程存在錯漏等。反之,如果能夠明確臺區的實際供電范圍,線損管理工作才能順利進行。
2.2 分析臺區關口計量裝置
在明確臺區線損率中,供電量可以作為基礎而重要的決定因素,而在確定供電量時,臺區關口計量裝置讀數可以用于供電量的確定標準,因此對高損臺區成因進行分析時,同樣還需要分析臺區的關口計量裝置。一般情況下,低壓3/4電能表的接線一旦發生失壓失流等現象時,就會對關口計量裝置的讀數造成干擾。此外,影響最終計量讀數的因素還包括低壓電流互感器倍率的變化情況,這些都會促使高損臺區的出現。
2.3 分析低壓3/4電能表
在對低壓3/4電能表進行管理和分析時,不僅需要完成基本的管理工作,同時更需要進行竊電管理工作。因為低壓3/4電能表一般在臺區中屬于電容量最高的電能表,如果使電能表計量裝置發生故障或存在竊電行為,都可能大幅度提高臺區的線損。因此,當出現這些情況時,應及時查找源頭并及時加以處理,一旦解決時間過長或不管不問,必定會造成極大的損失。
2.4 巡視檢查臺區
如果通過以上3種方法治理高損臺區依然沒有明顯的效果,可以嘗試提高對臺區的巡查力度,對居民的用電情況進行監控,加強對各種無表用電、竊電、電能表發生故障等問題的查找力度,從而及時找出高損臺區的成因并及時加以處理。
3 高損臺區的現場檢查方法
一旦通過分析管理方法得出高損臺區的成因,應及時采用現場用電檢查方法,對發生故障的用電部位進行全面的檢查,從而在用電部位獲取更加準確的信息,以提高臺區線損的治理水平。本文接下來將介紹五種主要的現場檢查方法:
3.1 肉眼觀察法
肉眼觀察法是現場檢查方法中最為常見的一種的方法,在檢查用戶電能表過程中,電力管理人員可以通過多年的經驗積累,直接使用肉眼來觀察該電能表是否經歷過所屬用戶動過手腳,如互感器是否合理使用、電能表內部是否發生接線故障問題、電能表的運行是否穩定安全、電能表外殼是否存在人為撬動的跡象等,這樣一來,電力管理人員就能夠通過這些細節對用戶的竊電行為做出基本的判斷。
3.2 鉗形電流表
鉗形電流表的作用主要體現在其能夠在電路正常穩定運行的情況下,對交流電流進行測量。在鉗型電流表運行過程中,其主要用途在于對電能表電流進行測量,然后在此基礎上配合脈沖燈閃爍頻率與電能表負荷的規律,從而對計量裝置故障或調表竊電行為進行準確的判斷。此外,鉗型電流表作用于老式電能表的主要做法在于對電能表兩根同進或同出的火、零線進行測量,從而根據差流情況來判斷重復接地的竊電行為。在當前的新式電能表設計中,都有安裝ADE7751芯片,從而避免電流線圈短接和反接及重復接地竊電行為。
3.3 電吹風法
在實際的現場檢查過程中,一般都會要求電能表存在一定程度的負荷來作為基本條件,并配合相應的儀器或器具,對電能表進行檢查。但竊電行為較為隨機,且具有較強的必然性和間斷性,而用電檢查人員一般都是展開周期性的用電檢查,突擊性和偶然性較高。因而在進行用電的現場檢查過程中,如果竊電戶沒有進行任何用電行為,檢查人員就無法通過電能表的負荷進行查找。面對這種情況,用電檢查人員可以在電能表處于完全無負荷的狀態下采用具有1kW額定容量的電吹風,并結合居民一般使用3200常數低壓電能表的現狀,以此判定脈沖燈的閃爍頻率大約為每次1秒。如果脈沖燈閃爍頻率出現變化,則可以判斷計量裝置發生故障問題或存在調表竊電行為。
3.4 伏安相位表
伏安相位表既可以對交流電流、電壓進行測量,同時還能夠對電流與電流、電壓與電流、電壓與電壓之間的相位差進行測量,其主要用于繪制相量圖、判別容性及感性負載、檢查變壓器接線組別以及現場檢查電能表裝置等,是對二次回路進行檢查的最佳儀表設備。伏安相位表在實際運行過程中多用于檢查互感器及臺區關口表的二次回路,能快速判斷電流互感器倍率問題及計量裝置接線故障問題。
3.5 電能表現場校驗儀
標準電能表法主要用于測量電能表的誤差,而相量分析軟件功能包括了顯示相量圖及分析相量等?,F場校驗儀的設計一般都有配置精密的鉗形電流表,因而在實際工作過程中,用電檢查人員可以在不斷電、不拆表的條件下對電能表進行檢查。由于在檢查過程中,使用電能表現場校驗儀時過于復雜,要求檢查人員必須具備一定的素質,因而在實際中極少使用。
4 結語
臺區是供電系統線損統計中的最小單位,臺區線損率能直接影響供電企業的整體營銷效益。因此必須通過合理的分析管理及現場檢查方法,減少臺區線損,防止高損臺區發生,這樣才能提高線損管理水平,提高企業的營銷效益,從而促進供電企業的發展。同時通過臺區線損的分析管理及現場檢查,還可以防止各種不良的用電行為,如竊電、無表用電等,有效地推廣合法、文明的用電行為,從而建設文明、和諧的社會環境。
參考文獻
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