SBGDG-188E網(wǎng)絡(luò)智能型電工實驗裝置

一、功能

1、網(wǎng)絡(luò)智能型電工實驗裝置可提供實驗所需的交流電源、低壓直流電源、可調(diào)恒流源、函數(shù)信號發(fā)生器（含頻率計）、受控源、交直流測量儀表（電壓、電流、功率、功率因數(shù)）、各實驗掛箱及電機等。

2、能完成"電工基礎(chǔ)"、"電工學(xué)"中的疊加、戴維南、雙口網(wǎng)絡(luò)、諧振、選頻及一、二階電路等實驗。

3、能完成"電路分析"、"電工學(xué)"中的單相、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。

二、技術(shù)性能

1、輸入電源：三相四線(或三相五線)  380V±10% 50Hz

2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m

3、外形尺寸：167×73×153cm3

4、裝置容量：＜1.5KVA

三、裝置的配備

裝置主要由電源儀器控制屏、實驗桌、實驗掛箱及三相鼠籠電機等組成。

 (一)SBDG-01電源儀器控制屏

控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板。為實驗提供交流電源、直流電源、恒流源、受控源、數(shù)控信號源及各種測試儀表等。具體功能如下：

1、主控功能板

1.1 三相0～450V及單相0～250V連續(xù)可調(diào)交流電源。配備一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器，規(guī)格為1.5KVA/0～450V，克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點�？烧{(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護，克服了調(diào)換保險絲帶來的麻煩。配有三只指針式交流電壓表，通過切換開關(guān)可分別指示三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓輸出電壓。

★ 1.2 提供雙路直流程控電源；

1）采用DAC加MOS管恒流輸出，每路輸出0-30V/2A，電壓穩(wěn)定度≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，有短路、過流自動保護功能，設(shè)有短路軟截止自動保護和自動恢復(fù)裝置。

2）2.7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。

3）采用EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)輸出電流和限位電流。

4）上位機設(shè)置輸出電流和限位電流，并有實時監(jiān)視及鎖定和關(guān)斷功能。

5）電源效應(yīng)≤0.01%+3mV

6）負載效應(yīng)≤0.01%+3mV（I≤1A）/≤0.02%+5mV （I≤3A）。

7）恢復(fù)時間≤100us。

8）漣波和噪聲≤1mVrms。

9）溫度系數(shù)≤100ppm/℃。

10）工作溫度范圍-20℃～+50℃。

★ 1.3 提供一路0-500mA/12V恒流源；

1）采用DAC加MOS管恒流輸出，負載穩(wěn)定度≤5×10-4 ，額定變化率≤５×10-4 。

2）2.7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。

3）采用EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)輸出電流和限位電流。

4）上位機設(shè)置輸出電流和限位電流，并有實時監(jiān)視及鎖定和關(guān)斷功能。

5）電流效應(yīng)≤0.2%+3mA。

6）負載效應(yīng)≤0.05%+3mA。

7）漣波和噪聲 ：10mA rms。

8）具有輸出防倒灌功能。

9）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

1.4 設(shè)有照明220V/30W日光燈一盞，供實驗照明用；還設(shè)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：具有設(shè)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(qū)分由于接線或操作錯誤所造成的漏電告警、儀表超量程告警等。

★ 2、信號源功能板

1）采用直接數(shù)字頻率合成（DDS）產(chǎn)生高精度正弦波，方波和三角波。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示輸出頻率、波形、占空比、幅度、衰減、偏置。

3）正弦波輸出幅度≥10V，輸出阻抗50Ω，失真度<1%（1HZ-- 10KHz）。

4）頻率范圍 1HZ~3MHz, EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)。

5）輸出幅度采用EC11旋鈕編碼器調(diào)節(jié)，正弦波輸出具有20db,40db，60db衰減。

6）方波占空比可調(diào), 調(diào)節(jié)范圍：5%-95%調(diào)節(jié)；

7）外測頻功能，頻率計測量范圍1HZ-100MHz，幅度3.3V，具有自動換檔功能。

8）上位機設(shè)置函數(shù)信號發(fā)生器各個參數(shù)，并有實時監(jiān)視及鎖定和關(guān)斷功能

9）上升時間≤50。

11）5V正反相單脈沖輸出。

12）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

3、儀表、受控源功能板

★ 3.1 真有效值交流數(shù)字電壓表一只

1）測量范圍：0-500V,設(shè)置 2V/20V/200V/1000V四量程，量程自動切換,超量程報警。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值，具有超量程自動提示功能。

3）測量精度：±0.5%+2。

4）抽樣率：5次/秒

5）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

6）上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。

★ 3.2真有效值交流數(shù)字電流表一只

1）測量范圍：0-5A, 設(shè)置2mA/20mA/200mA/5A四檔量程，具有量程自動切換,超量程自動報警功能。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值，具有超量程提示功能。

3）測量精度：±0.5%+4。

4）抽樣率：5次/秒

5）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

6）上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。  

★3.3 直流電壓表一只

1）測量范圍：0-1000V, 設(shè)置2V/20V/200V/1000V四檔量程，具有量程自動切換,超量程自動報警功能。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值，具有超量程提示功能。

3）測量精度：±0.5%+2。

4）抽樣率：5次/秒

5）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

6）上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。

★3.4 直流電流表一只，

1）測量范圍：0-5A,設(shè)置 2mA/20mA/200mA/5A四檔量程，具有量程自動切換,超量程報警功能。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值，超量程提示。

3）測量精度：±0.5%+2。

4）抽樣率：5次/秒

5）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

6）上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。

3.5 受控源CCVS、VCCS兩路，打開電源開關(guān)，CCVS、VCCS兩路受控源即可工作，通過適當(dāng)?shù)倪B接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設(shè)有±12V兩路直流穩(wěn)壓電源，并有發(fā)光管指示。

4、控制屏掛置掛件的具體方法

控制屏正面右邊設(shè)有一個74×48.5cm2 的大凹槽，能容納兩個大掛箱和一個小掛箱。凹槽上、下邊各設(shè)有六個螺柱，左右兩邊掛置大的掛箱，中間掛置小的掛箱。掛箱與控制屏采用螺母固定，易于裝卸和運輸。

(二)SBDG-02實驗桌

實驗桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板；左右設(shè)有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料。右邊設(shè)有放置示波器用的可拆卸擱板。

(三)實驗組件掛箱

1、SBDG-03電路基礎(chǔ)實驗箱

提供基爾霍夫定律（可設(shè)置三個典型故障點）、疊加原理（可設(shè)置三個典型故障點）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網(wǎng)絡(luò)、互易定理、R、L、C串聯(lián)諧振電路（L用空心電感）、R、C串并聯(lián)選頻電路及一階、二階動態(tài)電路等實驗。各實驗器件齊全，實驗單元隔離分明，實驗線路完整清晰，驗證性實驗與設(shè)計性實驗相結(jié)合。

2、SBDG-04交流電路實驗箱

提供單相、三相負載電路、日光燈、變壓器、互感器及電度表等實驗。負載為三個完全獨立的燈組，可連接成Y或△兩種三相負載線路，每個燈組均設(shè)有三個并聯(lián)的白熾燈羅口燈座(每組設(shè)有三個開關(guān)控制三個負載并聯(lián)支路的通斷)，可插60W以下的白熾燈九只，各燈組設(shè)有電流插座；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(diào)節(jié)兩個線圈間的距離，并可將小線圈放到大線圈內(nèi)，配有大、小鐵棒各一根及非導(dǎo)磁鋁棒一根；電度表一只，規(guī)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，實驗方便；鐵芯變壓器一只（50VA、36V/220V），原副邊均設(shè)有保險絲便于電流的測試，可進行變壓器原、副繞組同名端判斷及變壓器應(yīng)用等實驗。

3、SBDG-05元件箱

設(shè)有三組高壓電容（每組1uF/500V、2.2uF/500V 、4.7uF/500V高壓電容各一只），用以改變功率因數(shù)實驗；提供實驗所需的各種元件，如電阻、二極管、發(fā)光管、穩(wěn)壓管、電位器及12V燈泡等,還提供十進制可調(diào)電阻箱，阻值為0～99999.9Ω/2W。

★ 4、SBDG-06單相智能功率、功率因數(shù)表

1）功率測量精度1.0級，功率因數(shù)測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示有功功率、功率因數(shù)、電壓、電流、負載類型，具有超量程提示功能。

3）負載類型：L、R、C。

4）測量精度：±0.5%+2。

5）抽樣率：5次/秒

6）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

7）上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。

★ 5、SBDG-09真有效值交流數(shù)字毫伏表

1）測量范圍：0.2mV～600V, 設(shè)置200mV、2V、20V、200V、600V五檔量程，具有量程自動切換,超量程自動報警功能。

2）2.7寸TFT液晶屏顯示四位測量值。

3）測量精度：±0.5%+5。

4）頻率范圍：10Hz～600KHz。

5）輸入阻抗：1MΩ，輸入電容≤30pF。

6）抽樣率：5次/秒

7）工作溫度范圍：-20℃～+50℃。

8上位機具有實時監(jiān)視及關(guān)斷功能。

6、SBDG-10受控源(四路)、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器

提供流控電壓源CCVS、壓控電流源VCCS、壓控電壓源VCVS、流控電流源CCCS、回轉(zhuǎn)器及負阻抗變換器等實驗?zāi)K。四組受控源、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器均采用標準網(wǎng)絡(luò)符號。

8、實驗連接線

根據(jù)不同實驗項目的特點，配備兩種不同的實驗聯(lián)接線，強電部分采用高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），里面采用無氧銅抽絲而成頭發(fā)絲般細的多股線，達到超軟目的，外包丁晴聚氯乙烯絕緣層，具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點，插頭采用實芯銅質(zhì)件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；弱電部分采用彈性鈹輕銅裸露結(jié)構(gòu)聯(lián)接線，兩種導(dǎo)線都只能配合相應(yīng)內(nèi)孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。

★9、通信板

1）實驗臺地址范圍0-255。

2）具有WIFI、RJ45、RS485上位機通信接口。

3）上位機與各實驗臺數(shù)據(jù)交換，接口轉(zhuǎn)換功能。

4）工作溫度范圍-20℃～+50℃。

★ 10、上位機軟件

1）添加、刪除、配置各實驗臺模塊。

2）實時監(jiān)測各實驗臺各項模塊實時參數(shù)。

3）遠程控制各實驗臺模塊功能開關(guān)，按鍵鎖定。

4）軟件用戶登錄管理功能。

四、配置清單（每臺）

五、基本實驗項目

（一）電工實驗項目

1.基本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.線性與非線性電路元件伏安特性的測繪

4.電位、電壓的測定及電路電位圖的繪制

5.基爾霍夫定律驗證及故障判斷

6.疊加定理驗證及故障判斷

7.電壓源與電流源的等效變換

8.戴維南定理的驗證

9.諾頓定理驗證

10.雙口網(wǎng)絡(luò)測試

11.互易定理驗證

12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的實驗研究

13.典型電信號的觀察與測量

14.RC一階電路響應(yīng)的測試

15.二階動態(tài)電路響應(yīng)的研究

16.R、L、C元件阻抗特性的測試

17.RC串、并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)特性測試

18.R、L、C串聯(lián)諧振電路的研究

19.用三表法測量交流電路等效參數(shù)

20.正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（日光燈功率因數(shù)提高實驗）

21.互感實驗

22.單相鐵心變壓器特性的測試

23.三相交流電路電壓、電流的測量

24.三相電路功率的測量

25.單相電度表的校驗

26.功率因數(shù)及相序的測量

27.負阻抗變換器及其應(yīng)用

28.回轉(zhuǎn)器及其應(yīng)用

六、裝置的主要優(yōu)點及安全保護體系

1、三相四線制(或三相五線制)電源輸入，總電源由三相鑰匙開關(guān)控制，設(shè)有三相帶燈熔斷器作為斷相指示。

2、控制屏電源由接觸器通過起、停按鈕進行控制。

3、三相交流電源0～450V連續(xù)可調(diào)，單相交流電源0～250V連續(xù)可調(diào)，設(shè)有三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器（1.5KVA）一臺，可更好地滿足教學(xué)實驗要求。

4、屏上裝有電壓型漏電保護裝置，控制屏內(nèi)或強電輸出若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保實驗進程安全。

5、屏上裝有一套電流型漏電保護器，控制屏若有漏電現(xiàn)象，漏電流超過一定值，即切斷電源。

6、屏上三相調(diào)壓器付邊設(shè)有一套過流保護裝置。調(diào)壓器輸出短路或所帶負載太大，電流超過設(shè)定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。

7、測量儀表精度高，帶超量程告警、數(shù)字化、智能化及人機對話模式，符合現(xiàn)代測量儀表發(fā)展方向。

8、各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。

9、實驗連接線及插座采用不同的結(jié)構(gòu)，使用安全、可靠、防觸電。