浙江大學電工電子實驗教學中心

電工電子實驗裝置

BCDG-1A 電工電子實驗裝置單價：23500元/臺

一、功能

1、本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”、“電工學”中的疊加、戴維南、雙口網(wǎng)絡、諧振、選頻及一、二階電路等實驗。 3、能完成 “電路分析”、“電工學”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。 5、能完成“數(shù)字電路”、“模擬電路”等實驗。

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＜4000m3、外形尺寸：167 ×73×153cm34、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)BCDG-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 提供兩路低壓穩(wěn)壓直流0.0～30V/1A連續(xù)可調(diào)電源，配有數(shù)字式電壓表指示輸出電壓，電壓穩(wěn)定度 ≤0.3%，電流穩(wěn)定度≤0.3%，設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(xù)可調(diào)恒流源，分2mA、20mA、500mA三檔，負載穩(wěn)定度 ≤5×10-4，額定變化率≤５×10-4，配有數(shù)字式直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開路、短路保護功能。1.4 設有照明220V/30W日光燈一盞，供實驗照明用；還設有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。 1.6 設有真有效值交流數(shù)字電壓表一只，測量范圍0～500V，量程自動判斷、自動切換，精度0.5級，三位半數(shù)顯。 2、信號源功能板頻率計：6位數(shù)字顯示，測量范圍1Hz～10MHz，作為外部測量和內(nèi)置信號源頻率指示。 信號源頻率范圍：0.2Hz～2MHz，分七檔 輸出波形：正弦波、三角波、方波、脈沖波、斜波及50Hz正弦波 占空比調(diào)節(jié)：20%～80% 輸出幅度：20Vp-p(1M Ω負載)、 10Vp-p(50Ω負載)輸出保護：短路保護，抗輸入電壓 ±35V（1分鐘）幅度顯示：三位LED 功率輸出：≥10W；頻率范圍(3dB帶寬)：20KHz(方波、三角波、正弦波)3、儀表、受控源功能板3.1 智能交流數(shù)字電壓表交流數(shù)字電壓表1只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能RMS真有效值轉(zhuǎn)換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-500V，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：10V、100V、500V。測量精度為0.5級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。3.2智能交流數(shù)字電流表交流數(shù)字電流表1只，采用美國模擬器件公司生產(chǎn)的新型高性能RMS真有效值轉(zhuǎn)換器，配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-5A，頻率范圍：10Hz-20Hz。手動量程為：100mA、1A、5A。測量精度為0.5級。具有數(shù)有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。 3.3直流數(shù)顯電壓表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-200V。手動量程為：2V、20V、200V。測量精度為0.5級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。3.4直流數(shù)顯毫安表一只，采用ICL公司高性能AD轉(zhuǎn)換器配以高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。具有自動與手動量程，測量范圍：0-2000mA。手動量程為：20mA、200mA、2000mA。測量精度為0.5級。具有數(shù)據(jù)存儲與查詢功能。具有超量程報警、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兩路受控源即可工作，通過適當?shù)倪B接，即可獲得VCVS、CCCS受控源的功能。此外，還設有 ±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)BCDG-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；左右設有兩個大抽屜（帶鎖），用于放置工具及資料。右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板。(三)實驗組件掛箱1、BCDG-03電路基礎實驗箱提供基爾霍夫定律（可設置三個典型故障點）、疊加原理（可設置三個典型故障點）、戴維南定理、諾頓定理、二端口網(wǎng)絡、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，驗證性實驗與設計性實驗相結(jié)合。 2、BCDG-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，每個燈組均設有三個并聯(lián)的白熾燈羅口燈座(每組設有三個開關控制三個負載并聯(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用等實驗。3、BCDG-05元件箱設有三組高壓電容（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0～99999.9 Ω/2W。4、BCDG-06單相智能功率、功率因數(shù)表由24位專用DSP、16位高精度AD轉(zhuǎn)換器和高速MPU單元設計而成，通過鍵控、數(shù)顯窗口實現(xiàn)人機對話功能控制模式。軟件上采用RTOS設計思路，同時配有PC監(jiān)控軟件來加強分析能力。能測量電路的功率、功率因數(shù)。功率測量精度為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，能自動判別負載性質(zhì)（感性顯示 “L”，容性顯示“C”，純電阻不顯示），并可存儲測量數(shù)據(jù)，供隨時查閱。5、BCDG-09真有效值交流數(shù)字毫伏表能夠?qū)Ω鞣N復雜波形的有效值進行精確測量，電壓測試范圍0.2mV～600V（有效值），測試基本精度達到 ±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開關切換，三位半數(shù)字顯示，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源功能。頻率測試范圍10Hz～600KHz，輸入阻抗1MΩ，輸入電容≤30pF。6、BCDG-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模塊。四組受控源、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器均采用標準網(wǎng)絡符號。7、BCDG-11數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件 提供穩(wěn)壓電源四路（±5V/0.5A；±15V/0.5A，均有短路保護、自動恢復功能）、低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中心抽頭17V兩路）、四位十進制譯碼顯示器、兩組撥碼盤、8位邏輯開關、8位電平指示器、三態(tài)邏輯筆、單次脈沖源、揚聲器、振蕩線圈、按鍵、橋堆及電位器等。另外，還設有一些高可靠圓腳集成電路插座（8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只）及可靠的鍍銀長紫銅管（供插電阻、電容、電位器、晶體管等元件）。實驗掛箱配有：①共射極單管放大器負反饋放大器實驗板、②射極跟隨器實驗板、③RC正弦振蕩器實驗板、④差動放大器實驗板、⑤OTL功率放大器實驗板共五塊及若干分立元件，可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實驗，有利于提高學生動手能力。 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，兩種導線都只能配合相應內(nèi)孔的插座，不能混插，大大提高了實驗的安全及合理性。

二、配置清單（每臺）

DG-01

電源儀器控制屏

1套

DG-02

實驗桌

1張

DG-03

電路基礎實驗掛件

1套

DG-04

交流電路實驗掛件

1套

DG-05

元件箱

1套

DG-06

單相智能功率、功率因數(shù)表

1只

DG-09

真有效值交流數(shù)字毫伏表

1只

DG-10

受控源（四咱）、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器

1套

DG-11

數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件

1套

高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插式實驗連接線及配件

1套

三、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一階電路響應的測試 15.二階動態(tài)電路響應的研究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用28.回轉(zhuǎn)器及其應用

（二）數(shù)字電路實驗項目：

l.與門電路邏輯功能測試

11.二——十進制8421譯碼器

2.或門電路邏輯功能測試

12.加法器

3.與非門電路邏輯功能測試

13.減法器

4.非門電路邏輯功能測試

14.由集成與非門構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器

5.CM0S門電路的測試

15.T觸發(fā)器實驗

6.基本RS觸發(fā)器

16.組合電路的設計之一——編碼轉(zhuǎn)換

7.JK觸發(fā)器8.D觸發(fā)器9.555時基電路的應用10.二-——十進制計數(shù)器

17.組合電路的設計之二——顯示電路18.同步時序電路的設計19.計算機時序電路的設計20.CM0S集成A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路實驗

自行設計、開發(fā)實驗電路。……

（三）模擬電路實驗采用固定線路和分立元件靈活組合進行實驗。1、固定線路板實驗有：（1）共射極單管放大器負反饋放大器實驗（2）射極限跟隨器實驗（3）RC正弦振蕩器實驗（4）差動放大器實驗（5）OTL功率放大器實驗2、分立元件可完成：單管放大、整流、濾波、穩(wěn)壓、運放、全波可控及趣味性實驗，也可利用此平臺開發(fā)其他實驗項目。

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控制，設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，電流超過設定值，系統(tǒng)即告警并切斷總電源。7、測量儀表精度高，采用精密鏡面指針式（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。