G-1A 智能型電工、電子技術實驗裝置

一、基礎簡介
"G-1A型電工/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應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、專科、中專及職校"電子回路解析"、"電工基礎"、"電工學"、 "模仿電子技術"、 "數字電子回路"、"電機控制"、"繼電接觸控制"及"電力拖動"等課程實驗大綱的要求而研制，特別適用來高等院校現有實驗設備的更新換代，及中專、職校等新建或擴建實驗室，迅速開設實驗課提供了理想的實驗設備。

二、特別點
1、綜合性強 綜合了目前國內各類學校電類基礎課程的全部實驗項目。
2、適應性強 實驗的深度與廣度可按照需要作靈活調節，普及與提升可按照教學的進程作有機地集合。裝置積木式構造，更換便捷，添加部位件即可拓展功能或研發新實驗。
3、整套性強 從儀表器具儀表、專用電源到實驗連接專用實驗連接線等均配套齊全，儀表器具儀表的功能、精確度、規格等均密切集合實驗的需要實行配套。
4、一致性強 實驗器件選用合理、配套完整，使多組實驗成果有良好的同一性，方便教師組織和指導實驗教學。
5、直觀性強 本裝置應用整體與掛式模塊件相集合的構造形式，電源配備、儀表一目了然，各實驗掛式模塊件任務明確，實操、維護簡便。
6、智能程度高：全室配備裝備多媒體總控臺一臺，每臺實驗臺配備一套智能考核箱式掛式模塊件
三、功能
1、本裝置可提供實驗所需的交流AC電源、低壓直線DC電源、可調恒流源、函數信號發生器（含頻率計）、受控源、交直線DC測量儀表（電壓（V）、電流（A）、功率（W）、功率（W）因數）、各實驗箱式掛式模塊件及電機等。
2、能完成"電工基礎"、"電工學"中的疊加、戴維南、雙口互聯網、諧振、選頻及一、二階電子回路等實驗。
3、能完成"電子回路解析"、"電工學"中的一相、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。
四、技術功能
1、寫入電源：三相四線(或三相五線) 380V±10% 50Hz （由多媒體總控臺無線控制）
2、作業環境：溫度（℃）-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、外觀尺寸：167×70×153cm3
4、裝置容量（KV）：＜1.5KVA
五、基礎實驗項目
A、電工部分
1.基礎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.線性與非線性電子回路元件伏安特性的測繪
4.電位、電壓（V）的測量及電子回路電位圖的測繪制作
5.基爾霍夫定律檢驗及故障判別
6.疊加定理檢驗及故障判別
7.電壓（V）源與電流（A）源的等效變換
8.戴維南定理的檢驗
9.諾頓定理檢驗
10.雙口互聯網測量試驗
11.互易定理檢驗
12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究
13.經典型電信號的查看與測量
14.RC一階電子回路響應的測量試驗
15.二階動態電子回路響應的研究
16.R、L、C元件阻抗特性的測量試驗
17.RC串、并聯選頻互聯網特性測量試驗
18.R、L、C串聯諧振電子回路的研究
19.用三表法測量交流AC電子回路等效功能數值
20.正弦穩態交流AC電子回路相量的研究（日光燈功率（W）因數提升實驗）
21.互感實驗
22.一相鐵心變壓器特性的測量試驗
23.三相交流AC電子回路電壓（V）、電流（A）的測量
24.三相電子回路功率（W）的測量
25.一相電度表的校驗
26.功率（W）因數及相序的測量
27.負阻抗變換器及其應用
28.回轉器及其應用
B、電子部分
三、實驗項目
（一）模電實驗
1、常用電子儀表器具使用練習、用萬用表測量試驗二極管、三極管功能數值
2、單級放大電子回路
3、兩級放大電子回路
4、負反饋放大電子回路
5、射極跟隨器
6、差動放大電子回路
7、包括運放的功能數值測量試驗
8、比例求和運算電子回路
9、積分與微分電子回路
10、波動線發生電子回路
11、有源濾波器
12、電壓（V）對比器
13、包括電子回路RC正弦波振蕩器
14、包括功率（W）放大器
15、整流濾波與并聯穩壓電子回路
16、串聯穩壓電子回路
17、包括穩壓器
18、RC正弦波振蕩器
19、LC振蕩器及選頻放大器
20、電流（A）/電壓（V）變換電子回路
21、電壓（V）/頻率變換電子回路
22、互補對稱功率（W）放大器
23、波動線變換電子回路
24、場效應管實驗
25、可控硅實驗電子回路綜合實驗：
26、用運算放大器構成萬用電表的設計與調節測試
（二）數電實驗
1、門電子回路的邏輯功能及測量試驗實驗
2、結合邏輯電子回路（半加器、全加器及邏輯運算）實驗
3、觸發器實驗（一） R-S、D、JK
4、觸發器實驗（二） 三態輸出觸發器、鎖存器
5、時序電子回路測量試驗與研究
6、包括計數器及寄存器實驗
7、譯碼器和數值選用器實驗
8、波動線產生器及單穩態觸發器實驗
9、555時基電子回路實驗 可選做如下實驗
10、晶體管開關特性、限幅器與鉗位器實驗
11、TTL門電子回路功能數值測量試驗實驗
12、CMOS門電子回路測量試驗實驗
13、模數A/D變換電子回路實驗
14、數模D/A變換電子回路實驗
15、時序電子回路應用實驗
16、四路優先判決電子回路實驗
17、智力竟賽搶答器實驗
六、裝置的配備裝備
裝置主要采用電源儀表器具控制屏、實驗桌、實驗箱式掛式模塊件及三相鼠籠電機等構成。
(一)G-01電源儀表器具控制屏
控制屏為鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，金屬鋁操作面板。為實驗提供交流AC電源、直線DC電源、恒流源、受控源、數控信號源及各種測量試驗儀表等。具體功能如下：
1、主控功能板
1.1 三相0～450V及一相0～250V連續可調交流AC電源。配備裝備一臺三相同軸聯動自耦調壓器，規格為1.5KVA/0～450V，克服了三只一相調壓器應用鏈條構造或齒輪構造構成的許多缺點。可調交流AC電源輸出處設定有過流保護技術，相間、線間過電流（A）及直接短路均能自動保護，克服了調換保險絲帶來的麻煩。配備有三只指針式交流AC電壓（V）表，經過變換開關可分別指示三相電網電壓（V）和三相調壓輸出電壓（V）。
1.2 提供兩路低壓穩壓直線DC0.0～30V/1A連續可調電源，配備有數字式電壓（V）表指示輸出電壓（V），電壓（V）平穩度≤0.3%，電流（A）平穩度≤0.3%，設定有短路軟截止保護和自動恢復功能。
1.3 提供一路0～500mA連續可調恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，負載平穩度≤5×10-4 ，規格限定改變率≤５×10-4 ，配備有數字式直線DCmA毫安表指示輸出電流（A），設定有輸出開路、短路保護功能。
1.4 設定有照明220V/30W日光燈一盞，供實驗照明用；還設定有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 實驗管理器：設定有設定實驗時間、定時報警、切斷電源等功能；還可以自動記錄與區分由于接線或實操錯誤所造成的漏電警報、儀表超測量范圍警報等。
1.6 設定有真有效值交流AC數字電壓（V）表一只，測量界限0～500V，測量范圍自動判別、自動變換，精確度0.5級，三位半數字顯露。
2、功率（W）輸出函數發生器：
1）應用直接數字頻率合成（DDS）產生高精確度正弦波，方波和三角波。
2）大屏幕LCD顯露輸出頻率、波動線、減值。
3）正弦波輸出幅度≥10V,輸出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。
4）頻率界限: 0.1HZ~3MHz, 應用數字鍵盤直接寫入數字設定頻率。
5）輸出幅度應用電位器調動，正弦波輸出設定有20db,40db衰減。
6）方波占空比可調, 調動界限：1%-99%調動；方波和三角波應用TTL電平輸出。
7）內外測頻功能：頻率計最高測量界限0.1HZ -100MHz，自動換檔。
3、儀表、受控源功能板
3.1 智能交流AC數字電壓（V）表
交流AC數字電壓（V）表1只，應用美國模仿器件公司生產的新型高功能RMS真有效值變換器，配以高速MPU單元設計而成，經過鍵控、數字顯露窗口完成人機對話功能控制模式。設定有自動與手動測量范圍，測量界限：0-500V，頻率界限：10Hz-20Hz。手動測量范圍為：10V、100V、500V。測量精確度為0.5級。設定有數值存儲與查詢功能。
3.2智能交流AC數字電流（A）表
交流AC數字電流（A）表1只，應用美國模仿器件公司生產的新型高功能RMS真有效值變換器，配以高速MPU單元設計而成，經過鍵控、數字顯露窗口完成人機對話功能控制模式。設定有自動與手動測量范圍，測量界限：0-5A，頻率界限：10Hz-20Hz。手動測量范圍為：100mA、1A、5A。測量精確度為0.5級。設定有數有數值存儲與查詢功能。
3.3 直線DC數字顯露電壓（V）表一只，應用ICL公司高功能AD變換器配以高速MPU單元設計而成，經過鍵控、數字顯露窗口完成人機對話功能控制模式。設定有自動與手動測量范圍，測量界限：0-200V。手動測量范圍為：2V、20V、200V。測量精確度為0.5級。設定有數值存儲與查詢功能。設定有超測量范圍報警、指示及切斷總電源等功能。
3.4 直線DC數字顯露mA毫安表一只，應用ICL公司高功能AD變換器配以高速MPU單元設計而成，經過鍵控、數字顯露窗口完成人機對話功能控制模式。設定有自動與手動測量范圍，測量界限：0-2000mA。手動測量范圍為：20mA、200mA、2000mA。測量精確度為0.5級。設定有數值存儲與查詢功能。設定有超測量范圍報警、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兩路受控源即可作業，經過適當的連接，即可獲取VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設定有±12V兩路直線DC穩壓電源，并有發光管指示。
4、控制屏掛置掛式模塊件的具體方法
控制屏正面右邊設定有一個74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個大箱式掛式模塊件和一個小箱式掛式模塊件。凹槽上、下邊各設定有六個螺柱，左右兩邊掛置大的箱式掛式模塊件，中間掛置小的箱式掛式模塊件。箱式掛式模塊件與控制屏應用螺母固定，易于裝卸和運輸。
(二)G-02實驗桌
實驗桌為鋼制雙層亞光密紋噴塑構造，桌面為防火燒、防水浸、耐磨損高密度板；左右設定有兩個大抽屜（帶鎖），用來放置工量具及圖紙文檔實訓指導書。右邊設定有放置示波器用的可拆卸擱板。
(三)實驗結合套件箱式掛式模塊件
1、G-03電子回路基礎實驗箱
提供基爾霍夫定律（可設定三個經典型故障點）、疊加原理（可設定三個經典型故障點）、戴維南定理、諾頓定理、二端口互聯網、互易定理、R、L、C串聯諧振電子回路（L用空心電感）、R、C串并聯選頻電子回路及一階、二階動態電子回路等實驗。各實驗器件齊全，實驗單元隔離分明，實驗線路完整清晰，檢驗性實驗與設計性實驗相集合。
2、G-04交流AC電子回路實驗箱
提供一相、三相負載電子回路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。負載為三個完全單獨的燈組，可連接成Y或△兩種三相負載線路，每個燈組均設定有三個并聯的白熾燈羅口燈座(每組設定有三個開關控制三個負載并聯支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設定有電流（A）插頭座；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，可調動兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內，配備有大、小鐵棒各一根及非導磁鋁棒一根；電度表一只，規格為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，實驗便利；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原副邊均設定有保險絲方便電流（A）的測量試驗，可實行變壓器原、副繞組同名端判別及變壓器應用等實驗。
3、G-05元件箱
設定有三組高壓電容（每組1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高壓電容各一只），用以改變功率（W）因數實驗；提供實驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發光管、穩壓管、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、G-06一相智能功率（W）、功率（W）因數表
由24位專用DSP、16位高精確度AD變換器和高速MPU單元設計而成，經過鍵控、數字顯露窗口完成人機對話功能控制模式。系統上應用RTOS設計思路，同時配備有PC監控系統來加強解析能力。能測量電子回路的功率（W）、功率（W）因數。功率（W）測量精確度為1.0級，功率（W）因數測量界限0.3-1.0，電壓（V）電流（A）測量范圍為450V和5A，能自動判別負載性質（感性顯露"L"，容性顯露"C"，純電阻不顯露），并可存儲測量數值，供隨時查閱。
5、G-09真有效值交流AC數字毫伏表
能夠對各種復雜波動線的有效值實行精確測量，電壓（V）測量試驗界限0.2mV～600V（有效值），測量試驗基礎精確度達到±1%，測量范圍分200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開關變換，三位半數字顯露，每檔均有超測量范圍警報、指示及切斷總電源功能。頻率測量試驗界限10Hz～600KHz，寫入阻抗1MΩ，寫入電容≤30pF。
6、G-10受控源(四路)、回轉器、負阻抗變換器
提供流控電壓（V）源CCVS、壓控電流（A）源VCCS、壓控電壓（V）源VCVS、流控電流（A）源CCCS、回轉器及負阻抗變換器等實驗模型塊。四組受控源、回轉器、負阻抗變換器均應用標準互聯網符文號。
7、G-11數字電子回路、模仿電子回路實驗系統
它函蓋了《模仿電子技術基礎》及《數字電子回路基礎》課程大部分的實驗內容，既為初學者提供了檢驗性實驗電子回路，又為課程設計提供了拓展平臺。
A、系統特別點
1）、拓展性強。配備有數電、模電實驗時經常用到的電源、信號源、寫入連接口，輸出顯露連接口、測量單元、實驗拓展區，及實驗模型塊電子回路，以完成不一樣的實驗，也可以實行課程設計實驗，大大增強了該實驗箱的適用性、拓展性。
2）、實驗原理圖全部印刷在實驗板表面，實驗電子回路由學生按照實驗原理圖實行搭建，既培養了學生的單獨思維能力及動手能力。
3）、實驗連線插孔應用鎖緊式鍍金插孔，經過焊接固定在實驗板上，不松動，不氧化，壽命長，連接可靠，維修便利、簡捷；
4）、電源輸出均有過流保護，自動恢復功能。
5）、實驗箱由一體型鉛合金型材制成，箱體牢固可靠，不變形，重量（kg）輕，絕緣安全功能好，開關箱蓋便利可靠，外型美觀，造型氣派。
B、系統構成
1）、電源：寫入：AC 220V±10%，50HZ
輸出： DC：+5V， I ≥1A ；DC：±12V，I ≥0.2A；DC：-5V～-12V可調， I ≥0.2A ；DC：＋5V～＋27V可調，I ≥0.2A ， 以上各路輸出均有過流保護，自動恢復功能
AC V:7.5V×2；AC I≥0.15A
2）、直線DC信號源： 雙路 -0.5V～＋0.5V；-5V～＋5V兩檔連續可調.
3）、函數發生器：輸出頻率：2Hz～90KHz，分四檔
可輸出 方波（ 0～20V）、三角波（ 0～15V）、正弦波（ 0～10V）
4）、手動單脈沖電子回路2組（帶消抖）：每組可同時輸出正負兩個脈沖，脈沖幅值為TTL電平。
5）、固定頻率脈沖源10路，輸出為TTL電平：1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz；
6）、數字LED顯露：
（1）LED0～LED3由4位七段共陰LED數碼管及二～十進制譯碼器構成
（2）LED4～LED5兩位七段段碼a.b.c.d.e.f.g.h經電阻到插孔。
7）、十二位邏輯電平寫入開關：可寫入低電平'0'、高電平'1'（為正邏輯）。
8）、十二位邏輯電平指示燈：指示燈亮表示高電平'1'，指示燈滅表示低電平'0'。
9）、BCD碼撥碼盤1組、可產生四組BCD碼數字信號
10）、四位數字頻率計：測量界限 0～1MHz，用作測量方波、三角波、正弦波；
11）、喇叭及驅動電子回路。是時鐘報時、報警、音樂用的發聲裝置。
12）、電位器組：1K、10K、100K、1M各1只；
13）、開放式實驗區（元件庫）：提供10只鎖緊插頭座（3只14芯、6只16芯），另1只40芯鎖緊插頭座。提供電阻、電容、二極管、三極管、三端穩壓塊等元件。
14）、實驗模型塊電子回路：
（1）整流濾波電子回路（2）串聯穩壓電子回路（3）可調穩壓電子回路
（4）功率（W）放大器 （5）包括運放電子回路
15）、全部信號的寫入輸出插孔均應用鍍金孔，不氧化、不變色，接觸良好。
8、G-58 智能考核箱式掛式模塊件
由中文彩色液晶屏、微電腦、觸摸鍵盤構成
實操單元：
實操單元電子回路板（與顯露屏一體）、鍵盤。
實操單元應用多重保護設計；雙電源直線DC 12V 寫入； 128X64LCD 顯露；8 路開關量報警寫入，最多 48 路繼電器控制；實操單元可以不聯網實行脫機考核；可以自動評定分數；有報警顯露提醒。
主要有以下實操功能：
（1）學生入口：學生解除故障時使用，可以查詢考核剩余時間。
（2）教師入口：設定故障、. 解除全部故障、設定考核時間、修改登錄密碼、設定設備號。
教師入口需要登錄密碼。
（3）分數查詢：查詢學生的當前得分現象。
（4）學號查詢：查詢教師經過計算機數值設定的學號。
（5）設備號查詢：查詢本機設備地址，每個實操單元有唯一的設備地址。
（6）考核時間開始：用來教師設定完畢考核時間后，考核開始倒計時。
9、實驗連接線
按照不一樣實驗項目的特別點，配備裝備兩種不一樣的實驗聯接線，強電部分應用高可靠護套構造手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面應用無氧銅抽絲而成頭發絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，設定有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優點，插頭應用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分應用彈性鈹輕銅裸露構造聯接線，兩種實驗連接線全部只能協作相應內孔的插頭座，不能混插，大大提升了實驗的安全及合理性。
七、配備表單（每臺）
G-01電源儀表器具控制屏1套
G-02實驗桌1張
G-03電子回路基礎實驗掛式模塊件1套
G-04交流AC電子回路實驗掛式模塊件1套
G-05元件箱1套
G-06一相智能功率（W）、功率（W）因數表1只
G-09真有效值交流AC數字毫伏表1只
G-10受控源（四路）、回轉器、負阻抗變換器1套
G-11數字電子回路、模仿電子回路實驗系統1套
G-58智能考核箱式掛式模塊件1套
高可靠護套構造手槍插式實驗連接線及備品備件1套
八、裝置的主要優點及安全保護體系
1、三相四線制(或三相五線制)電源寫入，總電源由三相鑰匙開關控制，設定有三相帶燈熔斷器作為斷相指示。
2、控制屏電源由接觸器經過起、停按鈕實行控制。
3、三相交流AC電源0～450V連續可調，一相交流AC電源0～250V連續可調，設定有三相同軸聯動自耦調壓器（1.5KVA）一臺，可更好地適用教學實驗要求。
4、屏上裝備有電壓（V）型漏電保護裝置，控制屏內或強電輸出若有漏電現象，即警報并切斷總電源，保證實驗進程安全。
5、屏上裝備有一套電流（A）型漏電保護器，控制屏若有漏電現象，漏電流（A）超過一定值，即切斷電源。
6、屏上三相調壓器付邊設定有一套過流保護裝置。調壓器輸出短路或所帶負載太大，電流（A）超過設定值，系統即警報并切斷總電源。
7、測量儀表精確度高，應用精密鏡面指針式（帶超測量范圍警報）、數字化、智能化及人機對話模式，符合現代測量儀表發展方向。
8、各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
9、實驗連接線及插頭座應用不一樣的構造，使用安全、可靠、防觸電。
九、多媒體總控臺（全室配一臺）
1）、設備基礎簡介：
該設備是按照實驗室教學管理的要求而設計研發的多功能型多媒體互聯網化示教控制系統。系統應用半圓形設計，分為圖像影音控制區、電源、互聯網控制區、計算機數值控制區等三大部分，配套有互聯網控制系統、影音控制系統、電源控制系統及智能考核系統、互聯網監控管理系統等軟硬件設備，可對學生系統實行電源控制，計算機數值互聯網控制、工控設備互聯網控制等。
2）、技術功能數值:
作業電源：三相五線 380V±5％ 50Hz
安全保護：漏電保護（動作電流（A）≤50mA），過流保護
規格尺寸：2400×800×780mm
規格限定功率（W）：<11KW（12臺為例）
環境溫度（℃）：－10℃ ～40 ℃
相對濕度：<85%
設備重量（kg）：100Kg
3）、設備構造:
桌身部分：應用國家甲級環保型16mm厚三聚氰胺板材，全部截面用PVC塑膠熱熔膠封邊，整體設計為多功能結合式應用。可放置各種多媒體器件材料：視頻展示臺、功放、DVD、計算機數值、中央控制系統等,并設定各種穿線孔位，設計科學，使用便利。
桌面部分：應用25mm厚高密度纖維板外貼進口防火燒板，PVC截面封邊，桌邊鴨嘴型設計，桌面設定有耐磨損、耐熱、耐污、耐煙灼、耐菌、防霉、抗靜電及易清潔等特別點。
實驗屏部分：應用優質鐵板斜面設計精加工，操作面板應用優質鋁板，彩色絲印工序技藝，顏色協調、設計合理。各分組電源、主控器件材料、控制電源等布置科學實操便利。
無線電源遙控部分：
"電源無線總控制臺" 針對普通電源控制臺諸多缺點而設計。運用單片機實行數字編碼、解碼，經過無線數字收發模型塊發送接收控制編碼，完成電源的無線控制。控制臺設定有構造簡便、實操便利、可靠性高，易于維護等優點，解決了傳統布線式的電源控制臺連接實驗連接線多、布線麻煩以及布線成本高等致命缺點。總控制臺與被控實驗設備在電氣上相互單獨，有利于實驗室布置的改變及重組。以315MHz無線數字收發模型塊為無線傳輸載體，協作單片機編碼解碼完成多個實驗室、多臺實驗設備電源的無線開關控制。一套"電源無線總控制臺"可對單個實驗室的32臺實驗設備實行單臺、多臺或全部設備的電源開關無線控制。每臺設備有對應的指示燈指示當前的電源開關狀態；對實驗室30臺實驗設備的電源開關無線控制。配備有上位機系統，可經過電腦對實驗設備的電源開關實行控制。
上位機系統功能
1.串行口掃描檢驗測試
2.經過串行口發送作業臺作業命令
3.接收識別主控制臺發送作業臺開關控制的命令，并刷新作業臺狀態顯露
4.能控制最多128作業臺
5.開關作業臺實操時間顯露