电工电子技术综合应用创新实训装置

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技术文章

作者：管理员发布时间：2023-06-08 09:54:29

　　一、电工电子技术综合应用创新实训装置-设备概述
该设备适用的专业有电气类、电子类、机械类、机电类及一般工程类专业的<模拟电子技术>、<数字电子技术>、 <电工基础>、<电路原理>、<电路与磁路>、<电工学>、<电力电子技术>、<电机及拖动技术>等多门课程的综合应用、创新实训要求。并可进行相关课程的课程设计，毕业设计以及电工、电子产品研制。
电工创新实训模块为塑料有机盒及PCB板构成，且包括多个组合模块，为学生提供了一个进行综合应用、创新实训，可充分发挥学生潜能的完全开放的平台。

二、技术指标
1.工作电源：三相五线 AC 380V±10% 50Hz
2.温度：－10～40℃；环境湿度：≤90%（25℃）
3.外形尺寸：长×宽×高=1600×700×1400㎜（左右）
4.整机功耗：≤1.5KW
5.安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国标标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。
三、设备功能特点
    1、由验证书本知识，转向综合应用书本知识，实验、实训安排以培养能力为主线，以技术应用为目标，接近生产实际。
2、由学生独立自主去搭建实验、实训电路，各种模块精心配置，有多个应用组合部件，模块采用塑料有机盒，兼作实物示教，一举多得。电工电子单元模块包括实训指导书项目所需的单元，还为学生可能进行的创新与探索，配置了较齐全的单元。
3、装置提供了齐全的各种电源及信号源，以及各种仪表，为学生提供了一个完全开放的，可充分发挥创新潜能的平台，在此平台上，可以做电工电子产品线路的安装调试和排故，还可做技能竞赛、课程设计、毕业设计和科技开发；而且模块维修方便，可放手让学生操作、试验，无后顾之忧。
4、电工电子技术综合应用创新实训考核装置配套电工技术综合应用创新实训项目，均经过反复斟酌、精心配置；其中有许多电工电子产品线路，不仅有利于知识的实际应用，而且可以大大提高学生的学习兴趣。
四、本设备各个功能模块单元功能构成：
电源仪表控制屏部分介绍：
电源仪表控制屏箱体采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板。左边是安全控制、交直流电源、信号源、测量电表等；电源仪表控制屏箱底部装有日光灯，用作日光灯实验。右边是示波器等仪器放置箱，并配有多组外部仪器交流工作电源箱。
还设有铝合金安装支架，具体见实验台参考图片。
（一）三相交流电源模块
提供三相固定380V交流电源，三相固定220V交流电源及单相0～250V连续可调交流电源，配备1台单相调压器，规格为0.5kVA/0～250V。380V交流电源输出处设有过流保护，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配有一只指针式交流电压表，通过波段开关切换可指示三相固定380V交流电源输出电压。
设有一路AC380V和多路AC220V交流电源接口，可为外配仪器设备提供工作电源。
（二）低压交流电源模块
电压3－24V分七档可调，分3V，6V，9V，12V，15V，18V，24V输出，最大输出电流1.5A，电流表指示，同时提供双17V带中心抽头变压器一只。
（四）稳流稳压电源模块
1.提供0～220V连续可调直流电源，电源输出处设有短路保护措施。
2.双路输出电压均为0～30V，由多圈电位器连续调节，具有预设式过流过载保护功能，输出最大电流为2A，每路电源输出有0.5级数字电流表、电压表指示。
3.直流电源包括±24V、±12V及±5V等六路电源
★（五）交直流测量仪表模块
★1、智能型真有效值交流数字电压表
     交流数字电压表1只，采用美国模拟器件公司生产的新型高性能RMS真有效值转换器，配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。测量范围：0-500V，频率范围：10Hz-20KHz。档位自动调节。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。
2、智能型真有效值交流数字电流表
    交流数字电流表1只，采用美国模拟器件公司生产的新型高性能RMS真有效值转换器，配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。测量范围：0-5A，频率范围：10Hz-20KHz。测量精度为0.5级。具有数有数据存储与查询功能。
3、直流数显电压表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-300V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示等功能。
4、直流数显毫安表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-2000mA。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示等功能。
★5、单相智能功率、功率因数表
1）功率测量精度1.0级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。
2)2.7寸TFT液晶屏显示有功功率、功率因数、电压、电流、负载类型，具有超量程提示功能。
3)负载类型：L、R、C。
4)测量精度：±0.5%+2。
5)抽样率：5次/秒
6)工作温度范围：-20℃～+50℃。
7)上位机具有实时监视及关断功能。
8)仪表采用现代化技术，液晶中文显示，具备智能化数字化，具备人机界面，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程自动切换模式、校准、调零、滤波级数设置、通信地址设置、超量程保护、短路保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作，工业塑料外壳，面板嵌入安装，使用稳定，容易更换和升级维护。
★（五）DDS功率输出函数发生器：
1.采用直接数字频率合成（DDS）产生高精度正弦波，方波和三角波。采用大屏幕LCD显示输出频率、波形，衰减值。
2.正弦波输出幅度≥10V,输出阻抗50Ω，失真度<1%（0.1HZ-- 1KHz）。
3.频率范围: 0.1HZ~3MHz, 采用键盘直接输入数字设定频率。
4.输出幅度采用电位器调节，正弦波输出具有20db,40db衰减。
5.方波占空比可调, 调节范围：1%-99%调节；方波和三角波采用TTL电平输出。
6.频率计最高测量范围100MHz，自动换档。
（六）日光灯接线端口。
（七）实训工具：烙铁（带架）斜口钳，尖嘴钳，十字螺丝刀/一字螺丝刀等配套工具。
（八）实训桌：
外形尺寸为1600（长）*700（宽）*1400（高），实验桌主体结构全部采用高性能表面氧化的铝型材及一次成型铝压铸框架连接构件，连接构件采用压铸成型工艺（非焊接工艺），经机加工、抛丸、喷砂，表面静电喷涂工艺，安装方便、快捷，用户可自行DIY组装。桌体立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头。桌面采用不少于40mmE1级实木板材，耐油耐水浸泡不起泡、不开裂、不褪色，桌面板下设支撑框架，承受力不少于300kg。配备储存柜，储存柜底部4只高强度万向可制动PU脚轮，方便移动。实训装置整体简约不简单，高端大气，符合现代化产品审美和发展趋势。
提供一套实训模块，可以完成直流电路、模拟电子技术、数字电子技术和电子综合应用实训项目。实训模块面板采用PCB板制作而成，器件和信号接口均已引至板上的专用插座，实训模块有四个弹性插脚，与专用实训孔板配套使用。
实训模块由透明元件盒及PCB板构成，元件盒是组合式透明元件盒，元件盒单元组采用多元件、典型实训单元电路、典型传感器、通用集成电路插座等制成，可根据实训需要方便地组合成不同的电工电子实训线路；使实训具有开放性和创新性，元件盒体由透明有机工程塑料注塑而成，具有示教功能，使使用者能够观察到元件形状和接线方式，有利于教师讲解和学生认识；面板采用PCB制作而成，表面清爽、符号线路清晰、表面耐磨损、元件更换容易；面板上标志的元件电路符号采用最新国家标准，具有整体结构紧凑、外形美观大方、安装简单、使用保管方便等特点。导线插孔采用防转座，导线装有弹性插头可在模块上面插接，以保证可靠连接进行各种实训；实训时可根据实训内容和技能训练的需要，方便的任意组合实训线路，以完成不同的实训项目等。
四、本设备可以完成的实训项目
电工基础实训项目
（一）、电气测量概述与直流电路部分
1、电气仪表的使用和测量误差的计算
2、电路元件伏安特性的测绘
3、未知电阻的测量―非线性电路的研究、白炽灯灯丝温度的测定及单臂电桥电路的应用
4、电位、电压的测定及电路电位图的绘制
5、基尔霍夫定律的验证与应用
6、常用供电电路特点和电子电路最大功率输出条件的研究
7、实际直流稳压电源和直流稳流电源的研究
8、叠加定理的验证与应用―多信号叠加控制电路的研究
9、戴维南定理和电桥电路的应用―铜电阻温度计电路的研究
（二）、交流电路部分
1、电阻电感串联电路（日光灯电路）的分析与研究
2、阻容移相电路的应用―调光台灯电路的研究（综合应用项目）
3、交流电路的功率及功率因数的测量及提高线路功率因数的方法及其意义的研究
4、R、L、C元件在交流电路中的阻抗与频率特性的研究与应用―整流滤波电路的研究
5、R、L、C串联谐振电路的
6、三相四线制负载电压，电流的测量
7、三相三线制对称负载星形及三角形接法时负载电压与电流的测定
（三）、磁路自感、互感与变压器部分
1、自感系数的测定、电路断电时电感尖峰电压的测量及抑制的方法
2、互感电路的研究
3、单相变压器特性的研究
4、单相变压器并联运行特点的研究
（四）、电路暂态过程
1、一阶电路暂态过程的研究
2、微分电路和积分电路及其应用
（五）模拟电子技术综合应用、创新实训项目
1、常用二极管的性能测试及应用
2、双极晶体管及场效管输出特性的测定
3、单管放大电路的研究
4、两极放大电路及负反馈放大电路的研究
5、助听器电路的调试（电子产品线路）
6、恒流充电电路（场效应管的应用）（电子产品线路）
7、三极管放大电路故障排除
8、整流、滤波及稳压电路的研究
9、直流稳压正、负电源电路的研究
10、典型复合互补OTL功率放大电路调试（电子产品线路）
11、OTL功率放大电路的故障排除
12、LM386集成音响功率放大电路及其应用（电子产品线路）
13、运算放大器基本运算电路
14、对由运放器组成的积分运算电路、微分运算电路
15、对由运放器组成的电压比较器传输特性的研究
16、气敏传感器制作烟雾报警器的制作与调试（电子产品线路）
17、方波、三角波和锯齿波发生器电路的研究与测试
18、三角波、方波及正弦波发生器的制作竞赛
19、RC（文式桥式）正弦波振荡器和制作与调试
20、电容三点式LC正弦波发生器
21、有源滤波电路研究
22、直流—直流（DC—DC）集成电压变换电路的应用与调试（电子产品线路）
23、恒温控制电路的制作与调试（竞赛项目）（电子产品线路）
（六）数字电子技术综合应用、创新实训项目目录
一）、数字电子技术基础实训项目
1、基本逻辑门电路功能测试
2、优先编码器功能测试
3、二进制译码器和数据选择器功能测试
4、全加器和超前进位全加器功能测试
5、数值比较器功能测试
6、七段码锁存/译码/驱动器功能测试
7、各类触发器功能测试
8、双向移位寄存器功能测试
9、二一五一十进制计数器功能测试
10、二位十进制计数/译码/驱动/显示电路
11、可逆十进制计数电路功能测试
12、N进制计数电路功能测试
13、555定时器基本应用电路
14、微分型单稳态触发器
15、集成单稳态触发器及其应用
16、集成施密特触发器及其应用
二）综合应用实训项目
1、声光控制节能路灯电路（电子产品线路）（综合应用）
2、8线数据传输电路（电子产品线路）（综合应用）
3、4位环形计数节拍发生器（电子产品线路）（综合应用）
4、秒脉冲信号发生器（电子产品线路）（综合应用）
5、救护车/消防车声响报警电路（电子产品线路）（综合应用）
6、D/A转换器将数码转换成单极性、双极性模拟电压
7、数控变频三角波—方波发生器
8、移位寄存器彩灯显示电路（电子产品线路）（综合应用）
9、8位优先编码器抢答电路（电子产品线路）（综合应用）
10、触摸式密码电子锁电路（电子产品线路）（综合应用）
11、数字钟电路（电子产品线路）（综合应用）
12、二位十进制计数符合电路（电子产品线路）（综合应用）
13、交通灯控制电路（电子产品线路）（综合应用）
14、升/降阶梯波发生器（电子产品线路）（综合应用）
15、光电转换加/减计数电路（电子产品线路）（综合应用）
（七）、电力电子技术及应用、创新实训项目
1、晶闸管的控制特性及它作为固体开关的应用（电子产品电路）（综合应用项目）
2、单结晶体管触发电路
3、晶闸管单相半控桥式整流电路（电阻负载）的调试与分析
4、晶闸管单相半控桥式整流电路（电阻电感负载）（反电势负载）的研究
5、IGBT 直流斩波电路的调试与分析（电子产品电路）（综合应用项目）
6、双向晶闸管单相交流调压（调光台灯）电路的制作与调试（电子产品电路）（综合应用项目）
7、功率晶体管（BJT）PWM 控制直流电动机可逆调速电路（电子产品电路）（综合应用项目）