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2024年1月19日電工電子技術實驗臺,電工電子技術實驗裝置

SBDG-4型電工電子技術實驗臺

電工電子技術實驗臺,電工電子技術實驗裝置是本公司在總結國內電工實驗設備基礎上采用成熟的技術推出的新型實驗裝置，綜合了目前我國大學本科、�？�、中專及職校“電路分析”、“電工基礎”、“電工學” 等課程實驗大綱的要求而研制，特別適用于大學本科院�，F(xiàn)有實驗設備的更新?lián)Q代、新建或擴建實驗室，迅速開設實驗課提供了理想的實驗設備。

一、功能

1、電工電子技術實驗臺可提供實驗所需的交流電源、低壓直流電源、可調恒流源、函數(shù)信號發(fā)生器（含頻率計）、受控源、交直流測量儀表（電壓、電流、功率、功率因數(shù)）、各實驗掛箱及電機等。

2、能完成"電工基礎"、"電工學"中的疊加、戴維南、雙口網絡、諧振、選頻及一、二階電路等實驗。

3、能完成"電路分析"、"電工學"中的單相、三相、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。

4、能完成"電機控制"、"繼電接觸控制"及"電力拖動"等課程實驗。

5、能完成"數(shù)字電路"、"模擬電路"等實驗。

二、技術性能

1、輸入電源：三相四線(或三相五線) 380V±10% 50Hz

2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3、外形尺寸：167×73×153cm3

4、裝置容量：＜1.5KVA

三、電工電子技術實驗裝置的配備

電工電子技術實驗裝置主要由電源儀器控制屏、實驗桌、實驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。

(一)SBDG-01電源儀器控制屏

控制屏為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，鋁質面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數(shù)控信號源及各種測試儀表等。具體功能如下：

1、主控功能板

1.1 三相0～450V及單相0～250V連續(xù)可調交流電源。配備一臺三相同軸聯(lián)動自耦調壓器，規(guī)格為1.5KVA/0～450V，克服了三只單相調壓器采用鏈條結構或齒輪結構組成的許多缺點�？烧{交流電源輸出處設有過流保護技術，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關可分別指示三相電網電壓和三相調壓輸出電壓。

1.2 提供兩路低壓穩(wěn)壓直流0.0～30V/1A連續(xù)可調電源，配有數(shù)字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩(wěn)定度≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，設有短路軟截止保護和自動恢復功能。

1.3 提供一路0～500mA連續(xù)可調恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，負載穩(wěn)定度≤5×10-4 ，額定變化率≤５×10-4 ，配有數(shù)字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護功能。

1.4 設有照明220V/30W日光燈一盞，供實驗照明用；還設有220V/30W的日光燈燈管一支，將燈管的四個頭引出以供實驗用。

1.5 設有真有效值交流數(shù)字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯。

2、信號源功能板

采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD顯示輸出頻率、波形，衰減值。

正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。

頻率范圍: 0.1HZ~3MHz, 采用鍵盤直接輸入數(shù)字設定頻率,。

輸出幅度采用電位器調節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db衰減。

方波占空比可調, 調節(jié)范圍：1%-99%調節(jié)；方波和三角波采用TTL電平輸出。

頻率計最高測量范圍100MHz，自動換檔。

單次脈沖輸出：每按一次按鍵即可輸出一組正負脈沖； 3、儀表、受控源功能板

3.1 智能交流數(shù)字電壓表

交流數(shù)字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-500V，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：10V、100V、500V。測量精度為0.5級。具有數(shù)據存儲與查詢功能。

3.2智能交流數(shù)字電流表

交流數(shù)字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產的新型高性能RMS真有效值轉換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-5A，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：100mA、1A、5A。測量精度為0.5級。具有數(shù)有數(shù)據存儲與查詢功能。

3.3 直流數(shù)顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-200V。手動量程為：2V、20V、200V。測量精度為0.5級。具有數(shù)據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

3.4 直流數(shù)顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-2000mA。手動量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數(shù)據存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。

3.5 受控源CCVS、VCCS兩路，打開電源開關，CCVS、VCCS兩路受控源即可工作，通過適當?shù)倪B接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設有±12V兩路直流穩(wěn)壓電源，并有發(fā)光管指示。

4、控制屏掛置掛件的具體方法

控制屏正面右邊設有一個74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個大掛箱和一個小掛箱。凹槽上、下邊各設有六個螺柱，左右兩邊掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運輸。

(二)SBDG-02實驗桌

實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料。右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。

(三)實驗組件掛箱

1、SBDG-03電路基礎實驗箱

提供基爾霍夫定律（可設置三個典型故障點）、疊加原理（可設置三個典型故障點）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網絡、互易定理、R、L、C串聯(lián)諧振電路（L用空心電感）、R、C串并聯(lián)選頻電路及一階、二階動態(tài)電路等實驗。各實驗器件齊全，實驗單元隔離分明，實驗線路完整清晰，驗證性實驗與設計性實驗相結合。

2、SBDG-04交流電路實驗箱

提供單相、三相負載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。負載為三個完全獨立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負載線路，每個燈組均設有三個并聯(lián)的白熾燈羅口燈座(每組設有三個開關控制三個負載并聯(lián)支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設有電流插座；日光燈實驗器件有30W整流器、電容器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、啟輝器及短接按鈕；互感線圈一組，實驗時臨時掛上，兩個空心線圈L1 、L2 裝在滑動架上，可調節(jié)兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內，配有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根；電度表一只，規(guī)格為220V、3/6A，實驗時臨時掛上，其電源線、負載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實驗方便；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原副邊均設有保險絲便于電流的測試，可進行變壓器原、副繞組同名端判斷及變壓器應用等實驗。

3、SBDG-05元件箱

設有三組高壓電容（每組1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高壓電容各一只），用以改變功率因數(shù)實驗；提供實驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發(fā)光管、穩(wěn)壓管、電位器及12V燈泡等,還提供十進制可調電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。

4、SBDG-06單相智能功率、功率因數(shù)表

由24位專用DSP、16位高精度AD轉換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監(jiān)控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為1.0級，功率因數(shù)測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A，能自動判別負載性質（感性顯示"L"，容性顯示"C"，純電阻不顯示），并可存儲測量數(shù)據，供隨時查閱。

5、SBDG-09真有效值交流數(shù)字毫伏表

能夠對各種復雜波形的有效值進行精確測量，電壓測試范圍0.2mV～600V（有效值），測試基本精度達到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開關切換，三位半數(shù)字顯示，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。頻率測試范圍10Hz～600KHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF。

6、SBDG-10受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器

提供流控電壓源CCVS、壓控電流源VCCS、壓控電壓源VCVS、流控電流源CCCS、回轉器及負阻抗變換器等實驗模塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均采用標準網絡符號。

7、SBDG-11數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件

提供穩(wěn)壓電源四路（±5V/0.5A；±15V/0.5A，均有短路保護、自動恢復功能）、低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路）、四位十進制譯碼顯示器、兩組撥碼盤、8位邏輯開關、8位電平指示器、三態(tài)邏輯筆、單次脈沖源、揚聲器、振蕩線圈、按鍵、橋堆及電位器等。另外，還設有一些高可靠圓腳集成電路插座（8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只）及可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器、晶體管等元件）。實驗掛箱配有：

①共射極單管放大器負反饋放大器實驗板

②射極跟隨器實驗板

③RC正弦振蕩器實驗板

④差動放大器實驗板

⑤OTL功率放大器實驗板共五塊及若干分立元件，可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實驗，有利于提高學生動手能力。

8、電子實訓創(chuàng)新教學與管理模塊-元器件檢測模塊

（1）印刷線路板為單層印刷電路板，印刷線路板厚度為2mm，每塊印刷線路板四個角上有4mm鏍絲固定孔。

（2）印刷線路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰的繪制出器件符號。印刷線路板的反面制作：印刷線路板線寬3mm，器件裝在反面, 正面用鍍金接線孔引出。

（3）線路板固定在塑料密封盒口上，塑料密封盒底內貼一個寫有編號內容的無線射頻卡，手持式RFID讀卡器，除了要能讀寫無件盒的編號，還要能顯示出該元件盒的標準答案。

（4）元器件檢測元件為三極管、電解電容、二極管，晶閘管、單結晶體管檢測內容為器件類型、管腳名及好壞的判斷，每塊檢測板在內部接線要有所差異，如三極管的E、B、C三個極任意接到編號為1、2、3的三個引出點上。

注：（5）RFID讀卡器為整個實驗室配置1套。

9、實驗連接線

根據不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結構聯(lián)接線，兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。

四、配置清單（每臺）

SBDG-01	電源儀器控制屏	1套
SBDG-02	實驗桌	1張
SBDG-03	電路基礎實驗掛件	1套
SBDG-04	交流電路實驗掛件	1套
SBDG-05	元件箱	1套
SBDG-06	單相智能功率、功率因數(shù)表	1只
SBDG-09	真有效值交流數(shù)字毫伏表	1只
SBDG-10	受控源（四咱）、回轉器、負阻抗變換器	1套
SBDG-11	數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件	1套
	元器件檢測模塊	1套
	UT33B數(shù)字萬用表	1臺
	VC608B+數(shù)字兆歐表	1臺
	高可靠護套結構手槍插式實驗連接線及配件	1套

五、基本實驗項目

（一）電工實驗項目

1.基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2.減少儀表測量誤差的方法

3.線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

4.電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制

5.基爾霍夫定律驗證及故障判斷

6.疊加定理驗證及故障判斷

7.電壓源與電流源的等效變換

8.戴維南定理的驗證

9.諾頓定理驗證

10.雙口網絡測試

11.互易定理驗證

12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究

13.典型電信號的觀察與測量

14.RC一階電路響應的測試

15.二階動態(tài)電路響應的研究

16.R、L、C元件阻抗特性的測試

17.RC串、并聯(lián)選頻網絡特性測試

18.R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究

19.用三表法測量交流電路等效參數(shù)

20.正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)提高實驗）

21.互感實驗

22.單相鐵心變壓器特性的測試

23.三相交流電路電壓、電流的測量

24.三相電路功率的測量

25.單相電度表的校驗

26.功率因數(shù)及相序的測量

27.負阻抗變換器及其應用

28.回轉器及其應用

（二）數(shù)字電路實驗項目：

l.與門電路邏輯功能測試

2.或門電路邏輯功能測試

3.與非門電路邏輯功能測試

4.非門電路邏輯功能測試

5.CM0S門電路的測試

6.基本RS觸發(fā)器

7.JK觸發(fā)器

8.D觸發(fā)器

9.555時基電路的應用

10.二--十進制計數(shù)器

11.二--十進制8421譯碼器

12.加法器

13.減法器

14.由集成與非門構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

15.T觸發(fā)器實驗

16.組合電路的設計之一--編碼轉換

17.組合電路的設計之二--顯示電路

18.同步時序電路的設計

19.計算機時序電路的設計

20.CM0S集成A/D、D/A轉換電路實驗

……自行設計、開發(fā)實驗電路。

（三）模擬電路實驗

采用固定線路和分立元件靈活組合進行實驗。

1、固定線路板實驗有：

（1）共射極單管放大器負反饋放大器實驗

（2）射極限跟隨器實驗

（3）RC正弦振蕩器實驗

（4）差動放大器實驗

（5）OTL功率放大器實驗

2、分立元件可完成：單管放大、整流、濾波、穩(wěn)壓、運放、全波可控及趣味性實驗，也可利用此平臺開發(fā)其他實驗項目。

六、裝置的主要優(yōu)點及安全保護體系

1、智能電源管理系統(tǒng)具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發(fā)生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統(tǒng)可離線獨立運行。

1）智能終端：智能電源管理系統(tǒng)以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監(jiān)控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監(jiān)測三相電壓、電流、功率，功率因數(shù)、頻率、電能等參數(shù)，液晶觸摸屏監(jiān)測數(shù)值。能監(jiān)控實驗室電源的故障類型和故障次數(shù)；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止。

2）手機APP：用電狀態(tài)界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數(shù)據界面能智能查找近2年用電數(shù)據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等�？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關的通斷。

3）PC端軟件：每個設備狀態(tài)信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統(tǒng)計；具有管理員信息修改與權限管理等功能�？梢绘I開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關。

4）后臺系統(tǒng)：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監(jiān)控管理：實時視頻監(jiān)控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節(jié)點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現(xiàn)場數(shù)據連接云平臺后臺數(shù)據庫管理。

2、三相交流電源0～450V連續(xù)可調，單相交流電源0～250V連續(xù)可調，設有三相同軸聯(lián)動自耦調壓器（1.5KVA）一臺，可更好地滿足教學實驗要求。

3、測量儀表精度高，采用精密鏡面指針式（帶超量程告警）、數(shù)字化、智能化及人機對話模式，符合現(xiàn)代測量儀表發(fā)展方向。

2024年1月19日 電工電子技術實驗臺,電工電子技術實驗裝置

2024年1月19日電工電子技術實驗臺,電工電子技術實驗裝置