电工技术综合实验装置

1、产品功能：要求整个实验装置结合系统主要采用模块化设计思想，主要包含实训桌、实训屏、实训模块，能够实现多种模块的组合控制，学生可根据实验实训项目自由扩展及接线，主要包含电工技术实验模块、直流电路、交流电路、电工电子三维虚实仿真软件。要求设备分多层结构，最底层将每个实验都会涉及使用的交流电源、直流电源、交直流电压表和直流电压表做成单独的电源控制箱；将测量仪器能够单独放置在对应的位置，并留有空间，使整个设备看上去简洁；上面一层作为可自由挂接的模块区域，主要配置有交流电路、直流电路挂件，电机拖动实训挂件及配套小模块等。

2、实验项目

1）电工实验：伏安特性的测量、线性与非线性电路元件伏安特性测绘、电位、电压的测定及电路电位图绘制、基尔霍夫定律验证及故障判断、叠加定理与替代定理的验证及故障判断、电压源与电流源等效变换、戴维南定理验证、诺顿定理验证、互易定理验证、RC一阶电路响应测试、二阶动态电路响应研究、用三表法测量交流电路等效参数、荧光灯电路与功率因数提高实验、三相交流电路电压、电流测量、三相电路功率测量。

2）电子技术实验（数模电）：晶体二极管的判别与检测、PN结的单向导电特性、晶体三极管的判别与检测、单结晶体管特性、晶体管共射极单管放大器、场效应管放大电路、负反馈放大电路、差动放大电路、射极跟随器、晶体二极管开关特性、晶体三极管开关特性、二极管限幅器、三极管限幅器、二极管钳位器、TTL集成逻辑门、集成与门逻辑功能测试、集成非门电路逻辑功能测试、集成或门电路逻辑功能测试、集成与非门逻揖功能测试、CMOS门电路的测试、TTL电路和CMOS电路的输出特性测试、集成逻辑电路的连接与驱动、组合逻辑电路、半加器、全加器、译码器、译码器逻辑功能测试、数据选择器逻辑功能测试、集成触发器逻辑功能测试、基本RS触发器、JK触发器、D触发器、CMOS触发器、计数、译码和显示、计数器及其应用、十进制可逆计数器的逻辑功能测试、二进制加法计数器、十进制加法计数器、555定时器

3）电工电子三维仿真实验：电工技术实验台三维仿真及说明实验、电子元器的种类分类认识实验（包含电阻、电容、二极管、三极管等常见类别）、电工器件认识仿真实验、电工常见仪器仿真认识实验、戴维南三维仿真实验、叠加原理三维仿真实验、诺顿定理等直流电路三维仿真实验、日光灯因数提高仿真实验、三表法测量仿真实验、功率表及功率因数交流电路等三维仿真实验、直流差动放大电路、场效应管放大电路、比例求和运算电路、积分与微分电路、移位寄存器的功能测试、计数、译码、显示电路实验、555集成电路及应用、波形产生及单稳态触发器。

3、技术指标：1）电源：三相四线(或三相五线) ～380V±10%、尺寸：长×宽×高 1400mm×730mm×1500mm、容量：＜1.5kVA、安全保护：配有过电压、过电流、漏电保护、智能电源管理等多重保护措施，符合国家安全标准。

4、设备主要配置

1）设备结构：要求设备采用钣金加铝型材搭建而成，采用钣金材料加40型材设计，采用多色彩搭配整体美观简洁大方，主要包含实训屏（含电源控制屏）、实训桌柜、实训挂件及实验挂件四大部分组成，控制屏配有交流电源、直流电源，装置配有四个万向轮，方便移动及固定；桌面采用25mm环保性桌面板，上面铺有防静电皮，配套标准结构和抽屉式，用于存放工具以及实训资料；可同时存放多个通用实训模块。实训储物柜的位置可根据需要灵活调整。

2）控制屏：要求提供三相AC380V电源输出及单相AC 0～250V连续可调交流电源，具有启动、停止按钮，配备一台单相调压器，规格为0.5kVA/0～250V，要求配有指针式交流电压表，可分别指示三相电网电压和调压输出电压。要求提供±12V、±5V直流电源；提供2组三插AC200V插座。

3）直流稳压电源：提供两路独立稳压电源0-30V/3A,和一路0-500mA可调恒流源，具有恒压、恒流输出功能，具有短路保护功能。恒流源分20mA、200mA、500mA三档，从0mA起调，调节精度1‰，纹波与噪声：CV≤1mVrms CC≤5mArms，电源效应：CV≤1×10－4＋0.5mV CC≤2×10－3+1mA，负载效应：CV≤1×10－4＋2mV CC≤2×10－3+3mA。配有数字式直流毫安表和电压表指示输出电压电流，具有输出开路、短路保护功能。

☆4）SETDG-JL3 交直流仪表单元：

设备配置2个交直流电压、2个交直流电流表、2块交流功率及功率因数表、仪表采用统一96*48盒装结构；要求交直流电压、电流仪表为四位半高精度仪表，是具有6位数码管显示，交直流测量功能切换；手自量程切换功能；支持RS485通讯、继电器输出、上限报警、4~20mA变送器输出功能，配有锁存按键，可将数据进行锁存。仪表采用AC220V供电、频率：（40Hz~400Hz）。交直流电压表量程要求： AC/DC2V、AC/DC20V、AC/DC200V、AC/DC500V；交直流电流表量程要求：AC/DC20mA、AC/DC200mA、AC/DC2000mA、AC/DC5A；单三相交流功率及功率因数表：电压：0-450V,电流：0-5A，能测量电压、电流、频率、有功功率LC，-1~0,0-1功率因数、能够测量单相功率、跨相线交叉电压和电流功率。

5、实训挂件模块 能够实现要求的所有实验，包含但不限于以下模块：

5.1电路基础实训（一）：完成叠加原理、基尔霍夫定律（判断性实训）、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、电容灯器件。

5.2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。

5.3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。

5.4交流电路实训（二）：完成三相电路实训（提供六只灯泡）。

5.5电子技术实训（一）：提供低压交流电源（0V、6V、10V、14V抽头各一路及中心抽头17V两路）、三极管、二极管、稳压块、电阻、单结晶体管、蜂鸣器、电容等。

5.6电子技术实训（二）：提供四位十进制译码显示器、8位逻辑电平开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、脉冲信号源（正、负输出单次脉冲和频率为0.5Hz～300kHz连续可调的计数脉冲源各一路），设有一些高可靠圆脚集成电路插座（8P、14P、16P、28P、40P若干只）。实训箱还配有单管/负反馈两级放大器、射极跟随器、RC串并联选频网络振荡器、差动放大器及低频OTL功率放大器共五块固定线路实训板。可采用固定线路或分立元件灵活组合进行实训。

★5.7 SETDG-CX1  创新实践应用模块：创新实践应用模块包含FPGA核心器件及配套附件，主要指标为：Cyclone V SoC 5CSEMA5F31C6 Device，85K可编程逻辑资源LEs, 内嵌4450K个存储器模块，6 个高性能分数分频Fractional PLLs, 2个硬核内存控制器；支持64MB (32Mx16)SDRAM控制器；支持多端口1GB (2x256Mx16)DDR3 SDRAM控制器（高达533 MHZ的DDR3 、集成ECC支持）；基于ARM的硬核处理器系统(HPS)：内置800 MHz, 双核ARMCortex™-A9 MPCore™ 处理器；512-KB共享L2高速缓存；64 KB的Scratch片内RAM；嵌入式USB-Blaster II (JTAG)配置电路和电缆（通用B型USB接口）；支持EPCQ256闪存(PFL)配置；两个 USB 2.0 Host 接口；一个USB转UART 接口；支持10/100/1000 千兆以太网接口；带有PS/2 鼠标/键盘接口；带有IR 收发器；提供设备详细性能指标说明，设备样机展示。

★6、SETDG-DGDZ1 电工电子仿真软件

1）配套有电工仿真软件说明，包含三维实验台操作説明、3D虚拟模型、三极管、二极管、电阻、电容等电工元器件介绍、示波器、信号源仪器使用和认识电路接线、运行等仿真内容；与实验台中仪器及元器件型号一样，能够配套使用，每个元器件可进行360度旋转及放大缩小观看。变压器、电机器件介绍、电工线路三维虚拟电路接线、运行等仿真内容，电机控制的正反转、启动、能耗制动等。常用电子元器件三维介绍、小型电子设计作品三维仿真焊接及组装，可进行360度无死角外观细节观看，系统使用3D虚拟仿真技术，通过鼠标可以实现在虚拟场景中的漫游和对器件模型的动态控制，除了以固话在软件中的实训内容，学生还可将制作的sodwoks三维库零件及其他格式素材添加到此软件资源库；

2）器件学习内容包含：提供8种电阻（带开关可调电位器、珐琅电阻、排阻、热敏电阻、色环电阻、碳膜可调电位器、贴片电阻、直线滑动可调电阻）3D结构展示，8种电容（半可变电容、瓷介微调电容、涤纶电容、电解电容、独石电容、可变电容器、云母电容、贴片电容）3D结构展示，6种二极管（检波二极管、快恢复二极管、桥块、稳压二极管、整流二极管、整流二极管金属封）3D结构展示，7种三极管（单相可控硅、低频放大管、功率三极管3DD15A、功率三极管3DD20、三极管3DG6C、三极管BT33、三极管S9011）3D结构展示。

3）仿真实验部分包含直流电路实验、交流电路实验、数字电路、模拟电路四大实验仿真等，所有模型采用高清三维建模，分四个实验模块，学生可进行各仪器添加、实验模块添加、实验导线选取、指导书显示选择，配有与实际供货示波器、信号源、仪表、稳压电源、实验模块相同三维模型，可进行虚拟示波器、信号源操作、测量数据，并且将实验指导书嵌入到三维仿真软件，所有仪表与实际设备仪表相同，至少能够进行基尔霍夫定律、叠加原理的验证、戴维南定理的验证、电压源与电流源等效变换、诺顿定理验证实验 、RC一阶响应测量实验 、功率因数的改善实验测试、三相交流电路电压、电流的测量、三相电路功率的测量、单管放大电路、负反馈电路、设计跟随、运算放大电路、译码器功能测试、译码器转换、数据选择器的测试及应用、七段数码管译码电路等电路实验，运算电路(半加器、全加器及逻辑运算)、触发器 R-S、D 、J-K、集成计数器及寄存器、555 时基电路等实验。

4）仪器仪表认识及学习：主要包含万用表、示波器、信号源、电能表、兆欧表、电压表、电流表、功率表等常见实验仪器仪表的学习和原理认识。其中软件具有仪器仪表结构展示、原理演示、接线操作、运行演示等3D功能，可直观了解各种典型仪器仪表的特点和外观。采用开放的资源导入设计方式，除了已经固化在软件中的实训内容，后期还可以根据学校需求添加仪器仪表库。系统使用3D虚拟仿真技术，通过鼠标可以实现在虚拟场景中的漫游和对仪器仪表模型的动态控制，从而达到360度无死角观察器件外观细节的效果。

5）数字电路仿真：主要包含数字电路各实验模块、主要有8个LED数字数码管、蜂鸣器、16路指示灯、逻辑笔、两路正负5V模拟电源、芯片选择库、矩阵键盘、实验电阻电容、2路单脉冲及稳压电源、16路开关等。其中软件具有仪器仪表结构展示、原理演示、接线操作、运行演示等3D功能，可直观了解各种典型仪器仪表的特点和外观。采用开放的资源导入设计方式，除了已经固化在软件中的实训内容，后期还可以根据学校需求添加仪器仪表库。系统使用3D虚拟仿真技术，通过鼠标可以实现在虚拟场景中的漫游和对仪器仪表模型的动态控制，从而达到360度无死角观察器件外观细节的效果。

6）模拟电路仿真：主要包含模拟电路各实验模块、用电子仪器的使用、晶体管共射极单管放大器、场效应管放大器负反馈放大器、射极跟随器、差动放大器、集成运算放大器指标测试、集成运算放大器，其中软件具有元器件及仪器仪表结构展示、原理演示、接线操作、运行演示等3D功能，可直观了解各种典型元器件仪器仪表的特点和外观。采用开放的资源导入设计方式，除了已经固化在软件中的实训内容，后期还可以根据学校需求添加仪器仪表库。系统使用3D虚拟仿真技术，通过鼠标可以实现在虚拟场景中的漫游和对仪器仪表模型的动态控制，从而达到360度无死角观察器件外观细节的效果。

7）维修电工仿真：主要包含常见电机控制及开关控制电路的原理学习，继电器、交流接触器、时间继电器、信号继电器、自复位按钮、自锁按钮等。其中软件具有仪器仪表结构展示、原理演示、接线操作、运行演示等3D功能，可直观了解各种典型仪器仪表的特点和外观。采用开放的资源导入设计方式，除了已经固化在软件中的实训内容，后期还可以根据学校需求添加仪器仪表库。系统使用3D虚拟仿真技术，通过鼠标可以实现在虚拟场景中的漫游和对仪器仪表模型的动态控制，从而达到360度无死角观察器件外观细节的效果。

8）交流电路及电路原理仿真：主要包含电路分析、交流电路各实验模块、其中软件具有仪器仪表结构展示、原理演示、接线操作、运行演示等3D功能，可直观了解各种典型仪器仪表的特点和外观。采用开放的资源导入设计方式，除了已经固化在软件中的实训内容，后期还可以根据学校需求添加仪器仪表库。系统使用3D虚拟仿真技术，通过鼠标可以实现在虚拟场景中的漫游和对仪器仪表模型的动态控制，从而达到360度无死角观察器件外观细节的效果。