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電工電子技術綜合實驗平臺

SBDG-251C電工電子技術綜合實驗平臺

電工電子技術綜合實驗平臺、電工電子綜合實驗裝置能完成高等院校電路分析、電工技術、電路原理、數字電路、模擬電路、電子技術等課程的實驗教學。

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一、基本功能:

1、實驗平臺能完成高等院校電路分析、電工技術、電路原理、電子技術等多門課程的實驗教學。

2、平臺配套測量儀表精度高,采用數字化、智能化及人機對話模式,各種儀表均有可靠的保護功能。

3、平臺操作面板采用鋁制面板,面板厚度2mm,文字符號采用現代彩色噴描技術處理,面板標識清晰,鋁面板顏色和實驗臺顏色一致。

4、整體采用模塊化結構形式,電源和儀器儀表全部采用獨立掛箱式結構,各實驗模塊任務明確,方便學校根據自身的教學要求,選擇不同的實驗配置,易于后期擴展升級。實驗模塊之間的工作電源用短接導線連接,既接通各模塊電源,又使各模塊連成一體。

5、平臺裝有電壓型漏電保護裝置,若有漏電現象,即產生告警信號并切斷總電源,確保實驗進程安全;裝有一套電流型漏電保護器,若有漏電現象,當漏電流超過一定值時,即切斷電源;各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。實驗連接線及插座采用不同的結構,使用安全、可靠、防觸電。

二、技術性能:

1、輸入電源:三相四線(或三相五線)AC380V±10% 50Hz

2、裝置容量:<1.5kVA

3、外形尺寸:約1650mm×720mm×1540mm

三、實驗臺主要配置及功能:實驗平臺由實驗桌、實驗臺架、存儲柜、實驗掛箱組件、配件等組成。

四、完成的實驗項目:

(一)電工實驗

1、基本電工儀表的使用與測量誤差的計算

2、減小儀表測量誤差的方法

3、歐姆定律

4、疊加原理驗證

5、基爾霍夫電壓和電流定律驗證

6、戴維南定理驗證

7、諾頓定理驗證

8、電壓源外特性的測定

9、二端口網絡

10、互易定理

11、電容的充放電

12、最大功率傳輸條件測定

13、電位電壓的測定及電路電位圖的繪制

14、已知和未知線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

15、一階電路過渡過程的研究

16、二階電路過渡過程的研究

17、RLC串聯諧振電路的研究

18、功率因數及相序的測量

19、用三表法測量交流電路等效參數

20、三相交流電路電壓的測量

21、三相交流電路電流的測量

22、三相電路功率的測量

23、單相變壓器參數測定及繞組極性判別

(二)模擬電路實驗

(1)常用電子儀器的使用

(2)晶體二極管的判別與檢測

(3)晶體三極管的判別與檢測

(4)單管低頻放大器的靜態測試

(5)單管低頻放大器放大能力的測試

(6)場效應管放大電路

(7)負反饋放大電路

(8)差動放大電路

(9)射極跟隨器

(10)雙電源反相比例放大器的測試

(11)電壓跟隨器

(12)過零比較器

(13)滯回比較器

(14)窗口比較器

(15)RC文氏橋式正弦波振蕩器的測試

(16)LM386集成功率放大器的測試

(17)三角波、方波發生器

(18)集成運放的調零電路

(19)電源極性錯接的保護電路

(20)輸入端限幅保護電路

(21)輸出端限幅保護電路

(22)整流、濾波電路

(23)穩壓管穩壓電路

(24)三端集成固定穩壓電源

(三)數字電路實驗

(1)晶體二極管開關特性

(2)晶體三極管開關特性

(3)二極管限幅器

(4)鉗位器

(5)三極管限幅器

(6)TTL集成邏輯門

(7)集成與門邏輯功能測試

(8)集成非門電路邏輯功能測試

(9)集成或門電路邏輯功能測試

(10)集成與非門邏揖功能測試

(11)CMOS門電路的測試

(12)集成邏輯電路的連接與驅動

(13)組合邏輯電路(半加器、全加器)

(14)3-8線譯碼器

(15)計數與顯示電路的實現

(16)數據選擇器應用

(17)基本RS觸發器

(18)JK觸發器

(19)D觸發器

(20)計數器的測試與應用

(21)移位寄存器及其應用

(22)脈沖分配器及其應用

(23)555時基電路

五、電工電子技術綜合實驗平臺具體參數如下:

序號

部件名稱

功能及技術參數

數量

1

實驗桌

1.桌子臺面板采用E1級三聚氰胺復面合成板,臺面厚度約25mm。

2.采用四個工業鋁型材立柱為支撐,立柱端部可安裝調節腳,方便高度調節,主體結構通過左、右各2個C字形鋁壓成型構件聯接,臺面高度約800mm,桌面板下設支撐框架,截面尺寸為30×30mm,承受力不少于300kg。

3.立柱采用工業鋁型材成型工藝,表面氧化處理,截面尺寸:70×70mm,四面帶槽,槽寬約8mm,端部配套塑料堵頭,槽內適用工業鋁型材通配螺母及配件。

4.C字形鋁壓成型構件為左、右對稱件,外形約160×166×70mm,采用壓鑄成型工藝,經機加工、拋丸、噴砂,表面橙色靜電噴涂工藝。

★5.要求實訓桌正面裝配與桌面自成一體的保護擋板,要求擋板由內部模具成型的高強度鋁合金和注塑成型的PVC外套組成,要求擋板具有防實驗用品滑落、防塵、耐腐蝕特性,確保實驗安全與設備保護。擋板拆卸、安裝方便,便于日常維護與清潔。

1

2

實驗臺架

實驗臺架采用獨立框架式結構設計,框架由上中下左右五根工業鋁型材分割為上下兩個區域,所有型材表面滑,無凹槽,用于放置儀表、實驗模塊等。

1

3

存儲柜

采用圓弧卷邊冷沖壓鈑金一體成型,封閉式結構,表面靜電噴涂,外形尺寸:約寬450x深550x高705(mm),總重量≥31kg;柜體四邊圓弧設計:R=30mm,柜體邊框總厚度≤2.5mm;配有承重型卡扣式三節軌,導軌承重量≥30kg,抽屜把手采用卡套式鈑金卷邊工藝,把手尺寸≥440x45x18mm,抽屜采用聯體鎖設計,底部配有4個1.5寸萬向帶剎車腳輪。

1

4

三相交流電源

(1)提供三相0~450V可調交流電源,同時可得到單相0~250V可調的交流電源,配有一臺三相同軸聯動自耦調壓器(規格:1.5kVA、0~450V)。可調交流電源輸出處設有過流保護裝置,當相間、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。控制屏的供電由啟、停按鈕進行控制,同時配有一只急停按鈕,便于切斷電源,還配有一只指針式交流電壓表,通過切換和轉換開關,可方便地指示三相調壓輸出的每一相的線電壓。

(2)實驗室智慧用電安全控制系統

智能電源管理系統具有過溫、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可離線獨立運行。

智能終端:智能電源管理系統以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。能實時監測三相電壓、電流、功率,功率因數、頻率、電能等參數,液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數;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。

1

5

直流可調電源

提供雙路直流程控電源:采用DAC加MOS管恒流輸出,每路輸出0-30V/2A,電壓穩定度≤0.3%,電流穩定度≤0.3%,有短路、過流自動保護功能,設有短路軟截止自動保護和自動恢復裝置。

2.8寸TFT液晶屏顯示輸出電壓、輸出電流、負載電壓和負載電流,并且具有恒流提醒功能。采用EC11旋鈕編碼器調節輸出電流和限位電流。

1

6

低壓直流電源、智能直流恒流源

一路0-500mA/12V恒流源:采用DAC加MOS管恒流輸出,負載穩定度≤5×10-4 ,額定變化率≤5×10-4   。2.8寸TFT液晶屏顯示輸出電流值、限位電流和負載電流,且具有恒流提醒功能。采用EC11旋鈕編碼器調節輸出電流和限位電流。

低壓直流電源:±5V、±12V四路固定輸出,每路均具有短路、過流保護及自動恢復保護功能。

1

7

智能交流電壓表、電流表

1)智能交流電壓表1只:測量范圍:0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四量程,六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術,數碼中文顯示,具備智能化、數字化,上位機通訊功能,通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強,集成度高,采用表貼工藝制作,工業塑料外殼,面板嵌入安裝,使用穩定,容易更換和升級維護。  

2)智能交流電流表1只:測量范圍:0-5A, 設置10mA/500mA/5A三檔量程,六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術,數碼中文顯示,具備智能化、數字化,上位機通訊功能,通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強,集成度高,采用表貼工藝制作,工業塑料外殼,面板嵌入安裝,使用穩定,容易更換和升級維護。  

1

8

智能直流電壓表、電流表

1)智能直流電壓表1只:測量范圍:0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四檔量程,六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術,數碼中文顯示,具備智能化、數字化,上位機通訊功能,通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強,集成度高,采用表貼工藝制作,工業塑料外殼,面板嵌入安裝,使用穩定,容易更換和升級維護。  

2)智能直流電流表1只:測量范圍:0-5A,設置10mA/500mA/5A三檔量程,六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術,數碼中文顯示,具備智能化、數字化,上位機通訊功能,通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強,集成度高,采用表貼工藝制作,工業塑料外殼,面板嵌入安裝,使用穩定,容易更換和升級維護。  

1

9

智能功率、功率因數

功率測量精度0.5級,功率因數測量范圍0.3-1.0,電壓電流量程為450V和5A。六位數碼顯示有功功率、無功功率、總功率、功率因數、電壓、電流、負載類型,負載類型:L、R、C。儀表采用現代化技術,數碼中文顯示,具備智能化、數字化,上位機通訊功能,通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強,集成度高,采用表貼工藝制作,工業塑料外殼,面板嵌入安裝,使用穩定,容易更換和升級維護。  

1

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函數信號發生器

雙通道函數/任意波形DDS信號發生器/頻率計數

正弦波頻率范圍:0Hz - 2MHz

方形波頻率范圍:0Hz - 2MHz

三角波頻率范圍:0Hz - 2MHz

其它波形頻率范圍:0Hz - 2MHz

信號輸出參數

輸出通道:一路主波形輸出和一路主波形同步的TTL電平輸出

輸出波形:正弦波、方波(占空比可調)、三角波、升鋸齒波、降鋸齒波

輸出幅度:≥10Vp-p(空載)

輸出阻抗:50Ω±10%

直流偏置:±3V

方波占空比范圍:1%~99%

TTL輸出

幅度:>3Vp-p

扇出系數:>20 TTL負載

TTL電平上升下降時間:≤20ns

頻率計數器功能

計數范圍:0-4294967295

測頻范圍:1Hz~60MHz

輸入幅度:1Vp-p~20Vp-p

其它特性

顯示方式:LCD1602液晶英文顯示

蜂鳴器提示功能:可通過程序設置開啟或關閉

操作特性:全部按鍵操作,旋鈕連續調節

1

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電路基礎模塊

提供數控電阻電容電感

1)采用7寸彩色電容觸摸點陣液晶屏,分辨率800*480,64K真彩色。

2)采用模塊化方式,靈活變動電阻、電容、電感箱數量

3)采用EC11旋鈕編碼器調節對數值進行細調

4)電阻箱5組步長1Ω,電容箱1組步長1PF、電感箱1組步長1mH

5)支持配備以太網和WIFI板卡,可選擇性進行配置

6)支持485 通訊接口、MODBUS-RTU 通訊協議

完成疊加定理、基爾霍夫定律、戴維南定理、諾頓定理、電壓源與電流源的等效變換、一階、二階電路過渡過程的研究、RLC串聯諧振電路的研究等實驗。

1

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交流電路模塊(一)

提供鐵芯變壓器一只(50VA、36V/220V)、電流插座等,原、副邊均設有保險絲及電流插座,方便測試并能可靠保護防止變壓器損壞。

1

13

交流電路模塊(二)

提供四組負載和四組獨立的電流插座。每組負載由兩個獨立的白熾燈螺口燈座組成(每組設有一個開關與一個電流插座)。可插60W以下的白熾燈八只。能夠完成三相交流電路實驗。

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14

三相電能分析儀

1)0.2/0.2s 級高精度,真有效值測量,能準確測量失真波形。2)采用3.5 寸彩色點陣液晶屏,分辨率320*480,64K真彩色。3)可測量三相電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率等電量參數。4)可記錄三相電壓、三相電流、有功功率最大最小值。5)可計量四象限電能。6)可測量電力網絡中電壓、電流的 2-31 次諧波含有率,總諧波畸變率(THD),奇次總諧波畸變率(TOHD)、偶次總諧波畸變率(TEHD)、總諧波因子(THF),可顯示諧波棒圖。7)可測量電力網絡中電壓、電流正序,負序,零序,不平衡度等電網質量參數。8)可在線實時顯示電壓、電流波形,波形幅值標尺自動調節。(本儀表采用實時連續高速采樣。9)可測量相位角、顯示矢量圖。10)支持485 通訊接口、MODBUS-RTU 通訊協議用于傳輸實時電量參數。

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變頻器原理模塊(選配)

主要包含 主控模塊、顯示按鍵模塊、變頻驅動模塊、功率模塊。系統采用SPWM算法,死區補償算法,系統主控采用STM32主控芯片,控制IGPT,驅動變頻電機,變頻范圍20-90Hz,實現電機無極調速。

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逆變器原理模塊(選配)

包含主控模塊、顯示模塊、逆變模塊、充電模塊,雙向軟開關DC-DC,高效率,充電時具有FPC和UPS功能,檢測MOS內阻壓降實行過流保護,最大功率20A/1100W。控制器采用32位MCU,負責主逆變控制和市電PFC及UPS功能控制。額定功率:2000W,輸入電壓:44-58V,輸出電壓:220/230VAC±2%,波形失真度:<2%,轉換時間<=20ms

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電機

三相異步電機380V/180W   Y/△

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模擬電路實驗模塊

提供低壓交流電源(0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路)、三極管(3DG6、3DG12、3CG12)、二極管(1N4007、1N4148)、穩壓塊(7812、7815、7915、LM317)、電阻、單結晶體管、蜂鳴器、電容等。配有相關實驗元器件。

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數字電路實驗模塊

提供四位十進制譯碼顯示器、八位邏輯電平開關、八位邏輯電平指示器、三態邏輯筆(紅、黃、綠指示)、脈沖信號源(正、負輸出單次脈沖和頻率為0.5Hz~300kHz連續可調的計數脈沖源各一路),設有一些高可靠圓腳集成電路插座(14P、16P、28P、40P若干只)。配有相關實驗元器件。

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實驗導線

根據不同實驗項目的特點,配備不同規格的實驗連接線;強電和弱電導線均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);兩種導線都只能配合相應內孔的插座,不能混插。

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實驗配件

提供與實驗設備相匹配的實驗指導書、配件等。

1


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