高性能电工电子综合实验装置

技术文章

作者：管理员发布时间：2025-01-09 10:55:35

一、概述
MY-109B高性能电工电子综合实验装置按照职业教育的教学和实训要求而设定，涵盖“电路分析”“电工基础”“电工学”“模拟电子技术”“数字电子技术”“电机控制”“继电接触控制”等课程的实训大纲，其适合高等职业院校、技校、职校等实验室新建、扩建、更新换代，为学校迅速开设课程提供了理想的实训设备。
二、装置特点：
1、综合性强：综合了目前国内各类学校基础课程的全部实训内容、
2、实训的深度和广度可根据需要作灵活调整，装置采用挂箱式结构，更换便捷，添加部件即可扩展功能或开发新的实训项目。
3、测量仪表精密度高，采用数字化、智能化模式，符合现代测量方向。
4、安全性能高：实训屏上380V交流输出处设有单片机全程控制的一套过流保护装置，相间、线间直接短路或过载，电流超过设定值，系统即告警并切断电源。
5、装置结构合理，性能优越，配套完整，外观豪华大气。
6、根据电压不同实训连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠
三、技术性能：
1、工作电源：三相四线（或三相五线）～380V±5% 50Hz
2、温度：-10℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃）
3、装置容量：＜1.5KVA
4、重量：200Kg
5、外形尺寸：1600mm×700mm×1500mm
6、移动脚轮：100*60mm
四、实验装置基本配置及功能
本实训台主要由实训屏、实训挂箱、实训桌等到组成。
（一）实训屏：实训屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板，为实训挂箱提供交流电源、直流稳压电源、恒流源、函数信号发生器（包括频率计）、测试仪表及实训器件等，具体功能如下：
1、控制及交流电源部分
（1）提供三相固定380V交流电源，相间、线间直接短路或过载由单片机全程自动监控自动保护。电流型电压型漏电开关开启后由启动和停止按钮控制实训台工作电源。具有告警和复位功能。
（2）提供单相0～250V/2A连续可调交流电源一路（配备一台0.5KVA单相调压器）。同时经整流环节可得一组0-240V连续可调直流电源，有表指示输出电压值。
（3）提供～220V插座2只，为外部仪器提供工作电源。
（4）配备实训用250V/30W日光灯管及支架一套。
2、直流电源部分
（1）双路恒流稳压电源，二路输出电压均为0-30V，内置式继电器自动换档。多圈电位器连续调节，使用方便。输出最大电流为1.5A，具有预设式限流保护功能，输出有0.5级数字电流表、电压表指示，电压稳定度10^-2，负载稳定度10^-2，纹波电压5mv。
（2）低压直流稳压电源：+5V，+24V、±12V，具有短路保护功能。
（3）恒流源：一路0-500mA连续可调恒流源，分2mA、20mA、500mA三档，配有数字式直流毫安表指示输出电流，具有输出开路、短路保护功能。
3、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。
5、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-20Hz。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。
6、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-20Hz。测量精度为0.5级。具有数有数据存储与查询功能。
7、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。
8、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。
9、智能型功率、功率因数表：
由24位专用DSP、16位高精度A/D转换器和高 MPU单元设计构成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为0.1级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A，能自动判别负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），并可存储测量数据，供随时查阅。
（二）实训挂箱及配件：
1、DGJ-10电路基础实训（一）：
完成叠加原理、基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理、互易定理、欧姆定律等实训；提供电阻、电感、电容，完成R、L、C串联谐振、一阶、二阶动态电路的研究、电压源与电流源的等效变换、负载获得最大功率的条件、电阻的串、并联等实训。
2、DGJ-11电路基础实训（二）：
提供灯泡、稳压管、电位器、电阻箱等，完成已知和未知电路元件伏安特性的测绘、电容的充放电等实训。
3、DGJ-12交流电路实训（一）：
提供电阻、电感、高压电容（0.47uF/500V、1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V），完成日光灯功率因数提高实训、RLC串联交流电路实训、RLC并联交流电路实训以及电感、电容元件在直流电路和交流电路中的特性实训。
4、DGJ-14电路基础实训（三）：
仪表量程扩展实训（电流表、电压表量程的扩展）。
5、DGJ-15 电工综合技能实训（一）
电流表、电压表和欧姆表的设计。
6、DGJ -16 电工综合技能实训（二）
运算放大器的应用实训、报警保护电路的设计及其应用实训、互感器的应用实训、整流滤波电路的设计及应用实训、过流保护的设计及其应用实训。
7、DGJ-17 继电接触控制实训
提供交流接触器（线圈电压为380V）两只、热继电器1只、时间继电器1只、按钮三只（黄、绿、红各一只）。
8、DGJ-18 铁芯变压器、互感/电度表实训
铁芯变压器一只（50VA、36V/220V），原、副边均设有保险丝及电流插座，方便测试并能可靠保护防止变压器损坏；互感线圈一组，两个空心线圈L1、L2装在滑动架上，可调节两个线圈间的距离，并可将小线圈放到大线圈内，配有大、小铁棒各一根，灯泡负载九个只，电度表一只，规格为220V、3/6A，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实训方便。
9、MYDG-11数字电路、模拟电路实验系统
它函盖了《模拟电子技术基础》及《数字电路基础》课程大部分的实验内容，既为初学者提供了验证性实验电路，又为课程设计提供了扩展平台。
A、系统特点：
1）扩展性强。配置有数电、模电实验时经常用到的电源、信号源、输入接口，输出显示接口、测量单元、实验扩展区，及实验模块电路，以完成不同的实验，也可以进行课程设计实验，大大增强了该实验箱的适用性、扩展性。
2）实验原理图都印刷在实验板表面，实验电路由学生按照实验原理图进行搭建，既培养了学生的独立思维能力及动手能力。
3）实验连线插孔采用锁紧式镀金插孔，通过焊接固定在实验板上，不松动，不氧化，寿命长，连接可靠，维修方便、简捷；
4）电源输出均有过流保护，自动恢复功能。
5）实验箱由一体型铅合金型材制成，箱体牢固可靠，不变形，重量轻，绝缘安全性能好，开关箱盖方便可靠，外型美观，造型气派。
B、系统组成：
1）电源输入：AC 220V±10%，50HZ
电源输出： DC：+5V， I ≥1A ；DC：±12V，I ≥0.2A；DC：-5V～-12V可调， I ≥0.2A ；DC：＋5V～＋27V可调，I ≥0.2A ，以上各路输出均有过流保护，自动恢复功能
AC V:7.5V×2；AC I≥0.15A
2）直流信号源：双路 –0.5V～＋0.5V；–5V～＋5V两档连续可调.
3）函数发生器：输出频率：2Hz～90KHz，分四档
可输出方波（ 0～20V）、三角波（ 0～15V）、正弦波（ 0～10V）
4）手动单脉冲电路2组（带消抖）：每组可同时输出正负两个脉冲，脉冲幅值为TTL电平。
5）固定频率脉冲源10路，输出为TTL电平：1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、100KHz、500KHz、1MHz、5MHz、10MHz；
6）数字LED显示：
（1）LED0～LED3由4位七段共阴LED数码管及二～十进制译码器组成
（2）LED4～LED5两位七段段码a.b.c.d.e.f.g.h经电阻到插孔。
7）十二位逻辑电平输入开关：可输入低电平‘0’、高电平‘1’（为正逻辑）。
8）十二位逻辑电平指示灯：指示灯亮表示高电平‘1’，指示灯灭表示低电平‘0’。
9）BCD码拨码盘1组、可产生四组BCD码数字信号
10）四位数字频率计：测量范围 0～1MHz，用作测量方波、三角波、正弦波；
11）喇叭及驱动电路。是时钟报时、报警、音乐用的发声装置。
12）电位器组：1K、10K、100K、1M各1只；
13）开放式实验区（元件库）：提供10只锁紧插座（3只14芯、6只16芯），另1只40芯锁紧插座。提供电阻、电容、二极管、三极管、三端稳压块等元件。
14）实验模块电路：
（1）整流滤波电路（2）串联稳压电路（3）可调稳压电路
（4）功率放大器（5）集成运放电路
15）全部信号的输入输出插孔均采用镀金孔，不氧化、不变色，接触良好。
16）三相鼠笼电机（△380V Y/△ 180W）1台
17）实训连接线：根据不同实训项目的特点，配备两种不同规格的实训连接线，强弱电均采用高可靠护套结构手枪插连接线（不存在任何触电的可能），里面采用无氧铜抽丝而成头发丝般细的多股线，达到超软件目的，外包丁晴聚氯乙烯绝缘层，具有柔软、耐压高、强度大、防硬化、韧性好等优点，插头采用实芯铜质件外套铍轻铜弹片，接触安全可靠；两种导线都只能配合相应内孔的插座，不能混插，大大提高了实训的安全及合理性。
（三）实训桌：实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造型美观大方。实训桌下方设有元件储存柜，还设有四个的轮子（带刹车功能），便于移动和固定。
五、实训项目：（一）电工基本技能实训：

1．本电工仪表的使用与测量误差的计算
2．减小仪表测量误差的方法
3．欧姆定律
4．电阻的串、并、混联电路
5．电阻分压器电路
6．电容的串、并、混联电路
7．电容的充放电电路
8．伏安法测电阻
9．节点电压法
10．回路电压法
11．支路电流法
12．电阻与温度的关系：用伏安法测出灯丝
在不同电压下的阻值
13．电压表量程的扩展
14．电流表量程的扩展
15．已知和未知电路元件的伏安特性
16．直流电阻电路故障的检查
17．电路中电位的测量
18．基尔霍夫电压定律
19．基尔霍夫电流定律
20．电压源外特性的测定
21．叠加原理
22．电压源与电流源的等效变换
23．负载获得最大功率的条件
24．戴维南定理
25．诺顿定理
26．互易定理
27．二端口网络

28．双联开关两地控制
29．RLC串联交流电路
30．RLC并联交流电路
31．RLC串联谐振电路
32．电感、电容元件在直流电路和交流电路中的特性
33．正弦稳态下RL、RC串联电路
34．日光灯电路的连接
35．提高功率因数的方法
36．电磁感应现象
37．互感耦合电路
38．互感线圈同名端的判断
39．一阶电路过渡过程的研究
40．二阶电路过渡过程的研究
41．单相变压器
42．变压器参数测定及绕组极性判别
43．交流电路参数的测量
44．三相负载的星形联接
45．三相负载的三角形联接
46．三相交流电路功率的测量
47．功率因数及相序的测量
48．单相电度表的安装及使用
49．三相鼠笼式异步电动机的使用
50．三相异步电动机点动控制
51．三相异步电动机自锁控制
52．三相异步电动机既可点动又自锁控制
53．接触器联锁正反转控制
54．按钮联锁正反转控制
55．接触器和按钮双重联锁正反转控制

模拟电路基本技能实训：

56．晶体二极管的判别与检测 57．PN结的单向导电特性 58．晶体三极管的判别与检测 59．单结晶体管特性 60．晶体管共射极单管放大器 61．场效应管放大电路 62．负反馈放大电路 63．差动放大电路 64．射极跟随器 65．场效应管共源极放大电路 66．共集电极放大器 67．共基极放大器 68．两级阻容耦合放大器 69．运算放大器的基本接法 70．集成运放同相比例放大器 71．集成运放反相比例放大器 72．集成运放加法电路 73．集成运放减法电路 74．集成运放积分电路 75．集成运放微分电路 76．电压跟随器 77．电压比较器	78．RC桥式正弦波振荡器 79．方波发生器 80．三角波、发生器 81．文氏电桥正弦波发生器 82．锯齿波发生器 83．过零比较器 84．比较器 85．窗口比较器电路实训 86．集成运放的调零电路 87．电源极性错接的保护电路 88．输入端限幅保护电路 89．输出端限幅保护电路 90．OTL功率放大器 91．RC正弦波振荡器及选频放大器 92．晶闸管可控整流电路 93．单相半波整流、滤波电路 94．单相全波整流、滤波电路 95．单相桥式整流、滤波电路 96．稳压管稳压电路及其稳压原理 97．三端集成固定稳压电源 98．正电源输出可调集成稳压电源 99．串联型晶体管稳压电源电路
数字电路基本技能实训：
100．晶体管二极管开关特性 101．晶体管三极管开关特性 102．二极管限幅器 103．三极管限幅器 104．二极管钳位器 105．TTL集成逻辑门 106．集成与门逻辑功能测试 107．集成非门电路逻辑功能测试 108．集成或门电路逻辑功能测试 109．集成与非门逻辑功能测试 110．CMOS门电路的测试 111．TTL电路和CMOS电路的输出特性测试 112．集成逻辑电路的连接与驱动 113．组合逻辑电路 114．半加器 115．全加器 116．译码器 117．译码器逻辑功能测试 118．数据选择器逻辑功能测试 119．四选一数据选择器	120．八选一数据选择器 121．集成触发器逻辑功能测试 122．基本RS触发器 123．JK触发器 124．D触发器 125．CMOS触发器 126．计数、译码和显示 127．计数器及其应用 128．十进制可逆计数器的逻辑功能测试 129．二进制加法计数器 130．十进制加法计数器 131．测试移位寄存器的逻辑功能 132．移位寄存器及其应用 133．脉冲分配器及其应用 134．555时基电路 135．单稳态触发器 136．多谐振荡器 137．施密特触发器 138．D/A转换器 139．A/D转换器
电工综合技能实训
140．运算放大器的设计及其应用 141．受控源的设计 142．电流表、电压表和欧姆表的设计 143．整流滤波电路的设计及应用 144．报警保护电路的设计及其应用	145．过流保护的设计及其应用 146、交通灯控制逻辑电路设计实验 147、汽车尾灯控制电路 148、篮球竞赛30S计时器