2021年8月5日

电工电子技术综合开发实验台,模拟与数字电路综合教学实训系统

SBDG-2电工电子技术综合开发实验台

一、概述

电工电子技术综合开发实验台,电工电子实验教学信息化系统,模拟与数字电路综合教学实训系统,,电子产品装调与智能检测技术学习套件,一体化智能控制及教师示教主控台,电路原理实验系统部分：设备能够满足《电工基础》、《电路原理》、《电路与磁路》、《电工学》等课程的综合实验装置。能够满足实验和科研相结合的工作平台,培养学生掌握最新电子设计理念,满足现代化创新性人才培养的需要；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。电子技术综合部分：能够满足"数字电路技术"、"模拟电路技术"、"电子技术应用"等实验教学大纲和实验教学的要求。芯片插座采用圆脚集成块插座,避免采用普通芯片插座插拔芯片麻烦、易损坏的问题；采用可装卸固定线路实验小板的设计模式。

二、特点

1、综合性强综合了目前国内各类学校电类基础课程的全部实训项目。

2、适应性强实训的深度与广度可根据需要作灵活调整,普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。装置积木式结构,更换便捷,添加部件即可扩展功能或开发新实训。

3、整套性强从仪器仪表、专用电源到实训连接专用导线等均配套齐全,仪器仪表的性能、精度、规格等均密切结合实训的需要进行配套。

4、一致性强实训器件选择合理、配套完整,使多组实训结果有良好的同一性,便于教师组织和指导实训教学。

5、直观性强本装置采用整体与挂件相结合的结构形式,电源配置、仪表一目了然,各实训挂件任务明确,操作、维护简便。

6、配置电工综合仿真软件使学生在动手实验前对实验器材与实验内容有一个初步认识,大大提高实验速度与实验效果,减轻指导老师辅导工作。

三、功能

1、本装置可提供实训所需的交流电源、低压直流电源、可调恒流源、函数信号发生器（含频率计）、受控源、交直流测量仪表（电压、电流、功率、功率因数）、各实训挂箱及电机等。

2、能完成"电工基础"、"电工学"中的叠加、戴维南、双口网络、谐振、选频及一、二阶电路等实训。

3、能完成"电路分析"、"电工学"中的单相、三相、日光灯、变压器、互感器及电度表等实训。

4、能完成"电机控制"、"继电接触控制"及"电力拖动"等课程实训。

四、技术性能

1、输入电源：三相四线(或三相五线)? 380V±10% 50Hz

2、工作环境：温度-10℃～+40℃相对湿度＜85%(25℃)海拔＜4000m

3、外形尺寸：167×70×153cm3

4、装置容量：＜1.5KVA

五、基本实训项目

A、电工部分

1.基本电工仪表的使用与测量误差的计算

2.减少仪表测量误差的方法

3.线性与非线性电路元件伏安特性的测绘

4.电位、电压的测定及电路电位图的绘制

5.基尔霍夫定律训证及故障判断

6.叠加定理训证及故障判断

7.电压源与电流源的等效变换

8.戴维南定理的训证

9.诺顿定理训证

10.双口网络测试

11.互易定理训证

12.受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的实训研究

13.典型电信号的观察与测量

14.RC一阶电路响应的测试

15.二阶动态电路响应的研究

16.R、L、C元件阻抗特性的测试

17.RC串、并联选频网络特性测试

18.R、L、C串联谐振电路的研究

19.用三表法测量交流电路等效参数

20.正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实训）

21.互感实训

22.单相铁心变压器特性的测试

23.三相交流电路电压、电流的测量

24.三相电路功率的测量

25.单相电度表的校训

26.功率因数及相序的测量

27.负阻抗变换器及其应用

28.回转器及其应用

B、电子部分

（一）模电实训

1、常用电子仪器的使用

2、二极管的简单测试

3、晶体三极管输入输出特性实验

4、单级放大电路

5、两级放大电路

6、负反馈放大电路

7、射极跟随器

8、差动放大电路

9、场效应管放大器

10、RC正弦波振荡电路

11、LC振荡器及选频放大器

12、集成运放的基本参数测试

13、集成运放比例求和运算电路

14、集成运放的积分、微分电路

15、集成运放的电压比较器电路

16、波形发生器

17、有源滤波器

18、集成功率放大器

19、互补对称功率放大器

20、集成稳压器

21、串联稳压电路

22、晶闸管可控整流电路

（二）数电实训

1、晶体管开关特性、限幅器与钳位器

2、TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

3、CMOS集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

4、集成逻辑电路的连接和驱动

5、组合逻辑电路的设计与测试

6、译码器及其应用

7、数据选择器及其应用

8、触发器及其应用

9、计数器及其应用

10、移位寄存器及其应用

11、脉冲分配器及其应用

12、使用门电路产生脉冲信号--自激多谐振荡器

13、单稳态触发器与施密特触发器--脉冲延时与波形整形电路

14、555时基电路及其应用

C、电力拖动实训

1.接触器点动正转控制线路

2.具有自锁的正转控制线路

3.具有过找保护的正转控制线路

4.接触器联锁的正反转控制线路

5.按钮联锁的正反转控制线路

六、装置的配备

装置主要由电源仪器控制屏、实训桌、实训挂箱及三相鼠笼电机等组成。

(一)SBDG-01电源仪器控制屏

控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构,铝质面板。为实训提供交流电源、直流电源、恒流源、受控源、数控信号源及各种测试仪表等。具体功能如下：

1、主控功能板

1.1三相0～450V及单相0～250V连续可调交流电源。配备一台三相同轴联动自耦调压器,规格为1.5KVA/0～450V,克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点。可调交流电源输出处设有过流保护技术,相间、线间过电流及直接短路均能自动保护,克服了调换保险丝带来的麻烦。配有三只指针式交流电压表,分别指示三相调压输出电压。

1.2提供两路低压稳压直流0.0～30V/1A连续可调电源,配有数字式电压表指示输出电压,电压稳定度≤0.3%,电流稳定度≤0.3%,设有短路软截止保护和自动恢复功能。

1.3提供一路0～500mA连续可调恒流源,分2mA、20mA、500mA三档,负载稳定度≤5×10-4,额定变化率≤５×10-4,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。

1.4设有照明220V/30W日光灯一盏,供实训照明用；还设有220V/30W的日光灯灯管一支,将灯管的四个头引出以供实训用。

1.5实验室智慧用电安全控制系统：智能电源管理系统具有过温、短路、过流、过压、欠压、失压、功率限定7大保护功能；电源具有一键锁定功能,处理故障时,防止漏电保护器合闸,造成触电危险；电源具有故障锁定功能,发生故障导致跳闸时,不能人为上电,只能通过远程清除故障后,才能上电成功；能通过无线4G和有线以太网与手机APP和PC端云平台通讯,没有网络的情况下,教室整套智能电源管理系统可离线独立运行。

智能终端：智能电源管理系统以32位ARM为核心,采用4.3寸彩色触摸屏为人机交互界面,实时监控设备运行情况,提供Zigbee、CAN等多种通信模式,具备语音播报功能。能实时监测三相电压、电流、功率,功率因数、频率、电能等参数,液晶触摸屏监测数值。能监控实验室电源的故障类型和故障次数；设备时间管理包含年月日时间的显示；用户通过刷卡方式请求开启设备,PC端进行授权之后,设备可启动使用,PC端可分时预约设备的启动和停止。

手机APP：用电状态界面实时显示当前电压、电流、有无功功率、电能、设备温度、漏电电流值等；用电数据界面能智能查找近2年用电数据,设置界面能设置限定电能值、负载值、设备超温值、过欠压值、过欠压恢复时间值等。后台查看报警日志、操作日志、故障日志等。控制：可在微信小程序中远程控制智能开关的通断。

PC端软件：每个设备状态信息显示,具有多个子界面,具有故障分析,用电能效分析、集中管理、个人中心资料管理、用户报警定位跟踪与信息统计；具有管理员信息修改与权限管理等功能。可一键开启和关闭所有设备,可单独控制每台设备的开关。

后台系统：包含账号管理、设备管理、报修管理、用户管理,设备管理：①、包含监控管理：实时视频监控每个教室,可一键预览所有设备的在线和运行情况,分析设备使用率及运行时间！②、包含设备节点：可显示设备所在位置、编码名称、挂载情况、用户编辑、用户查询等。报修管理：用户可进行远程报修,反应设备故障信息,编辑报修情况,后台可进行远程维护,及时跟进,以有效解决用户设备维护。用户管理：可连通手机号,对账户进行一对一的安全加密,实名认证,防止账户泄密、防盗,现场数据连接云平台后台数据库管理。

1.6设有真有效值交流数字电压表一只,测量范围0～500V,量程自动判断、自动切换,精度0.5级,三位半数显。

2、功率函数信号发生器/频率计：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、衰减值。

正弦波输出幅度	≥10V
输出阻抗	50Ω
失真度	<1%（0.1HZ-- 1KHz）
频率范围	0.1HZ～3MHz,采用键盘直接输入数字设定频率
输出幅度	电位器调节,正弦波输出具有20db,40db衰减
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。
频率计最高测量范围	20MHz,自动换档

3、仪表、受控源功能板

3.1智能交流数字电压表

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。具有自动与手动量程,测量范围：0-500V,频率范围：10Hz-20Hz。手动量程为：10V、100V、500V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。

3.2智能交流数字电流表

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。具有自动与手动量程,测量范围：0-5A,频率范围：10Hz-20Hz。手动量程为：100mA、1A、5A。测量精度为0.5级。具有数有数据存储与查询功能。

3.3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：0-200V。手动量程为：2V、20V、200V。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、指示及切断总电源等功能。

3.4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。手动量程为：20mA、200mA、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、指示及切断总电源等功能。

3.5受控源CCVS、VCCS两路,打开电源开关,CCVS、VCCS两路受控源即可工作,通过适当的连接,即可获得VCVS、CCCS受控源的功能。此外,还设有±12V两路直流稳压电源,并有发光管指示。

4、控制屏挂置挂件的具体方法

控制屏正面右边设有一个74×48.5cm2的大凹槽,能容纳两个大挂箱和一个小挂箱。凹槽上、下边各设有六个螺柱,左右两边挂置大的挂箱,中间挂置小的挂箱。挂箱与控制屏采用螺母固定,易于装卸和运输。

(二)SBDG-02实训桌

实训桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板；左右设有两个大抽屉（带锁）,用于放置工具及资料。右边设有放置示波器用的可拆卸搁板。

(三)实训组件挂箱

1、SBDG-03电路基础实训箱（铝质框架,铝塑面板,塑料外壳,下同）

提供基尔霍夫定律（可设置三个典型故障点）、叠加原理（可设置三个典型故障点）、戴维南定理、诺顿定理、二端口网络、互易定理、R、L、C串联谐振电路（L用空心电感）、R、C串并联选频电路及一阶、二阶动态电路等实训。各实训器件齐全,实训单元隔离分明,实训线路完整清晰,训证性实训与设计性实训相结合。

2、SBDG-04交流电路实训箱

提供单相、三相负载电路、日光灯、变压器、互感器及电度表等实训。负载为三个完全独立的灯组,可连接成Y或△两种三相负载线路,每个灯组均设有三个并联的白炽灯罗口灯座(每组设有三个开关控制三个负载并联支路的通断),可插60W以下的白炽灯九只,各灯组设有电流插座；日光灯实训器件有30W整流器、电容器（1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、启辉器及短接按钮；互感线圈一组,实训时临时挂上,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、小铁棒各一根及非导磁铝棒一根；电度表一只,规格为220V、3/6A,实训时临时挂上,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；铁芯变压器一只（50VA、36V/220V）,原副边均设有保险丝便于电流的测试,可进行变压器原、副绕组同名端判断及变压器应用等实训。

3、SBDG-05元件箱

设有三组高压电容（每组1uF/500V、2.2uF/500V、4.7uF/500V高压电容各一只）,用以改变功率因数实训；提供实训所需的各种元件,如电阻、二极管、发光管、稳压管、电位器及12V灯泡等,还提供十进制可调电阻箱,阻值为0～99999.9Ω/2W。

4、SBDG-06单相智能功率、功率因数表

由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速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。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,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。

5、SBDG-10受控源(四路)、回转器、负阻抗变换器

提供流控电压源CCVS、压控电流源VCCS、压控电压源VCVS、流控电流源CCCS、回转器及负阻抗变换器等实训模块。四组受控源、回转器、负阻抗变换器均采用标准网络符号。

6、模拟电子实训挂箱

设有电源实训电路、运放实训电路、直流信号源、低压交流电源、电阻电容三极管等实训元件；配备单管、多级、负反馈实训模块、分离、集成功率放大实训模块。

7、数字电子实训挂箱

设有8位逻辑电平开关、8位逻辑电平指示、四位十进制设码显示器、一个共阴数码管、两组拨码开关、单次脉冲、高可靠圆脚集成插座8P、14P、16P、28P、40P等若干以及实训所需的电阻器、电位器三极管等。8、SBDG-15继电接触控制

提供中间继电器二只,热继电器一只,熔断器三只,转换开关三只,按钮一只,行程开关四只,信号灯、保险丝座各一只。各器件的工作端子均已引到面板上,供实训接线用。

8、SBDG-17继电接触控制

提供交流接触器（线圈电压380V）二只,热继电器一只,按钮（黄、绿、红各一只）一只。将各器件的工作端子引到面板上,供实训接线用。

9、三相交电机一台：380V/180W,铝质外壳。

10、实训连接线

根据不同实训项目的特点,配备两种不同的实训联接线,强电部分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；弱电部分采用弹性铍轻铜裸露结构联接线,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。

七、装置的主要优点及安全保护体系

1、三相四线制(或三相五线制)电源输入,总电源由三相钥匙开关控制,设有三相带灯熔断器作为断相指示。

2、控制屏电源由接触器通过起、停按钮进行控制。

3、三相交流电源0～450V连续可调,单相交流电源0～250V连续可调,设有三相同轴联动自耦调压器（1.5KVA）一台,可更好地满足教学实训要求。

4、屏上装有电压型漏电保护装置,控制屏内或强电输出若有漏电现象,即告警并切断总电源,确保实训进程安全。

5、屏上装有一套电流型漏电保护器,控制屏若有漏电现象,漏电流超过一定值,即切断电源。

6、屏上三相调压器付边设有一套过流保护装置。调压器输出短路或所带负载太大,电流超过设定值,系统即告警并切断总电源。

7、测量仪表精度高,采用精密镜面指针式（带超量程告警）、数字化、智能化及人机对话模式,符合现代测量仪表发展方向。

8、各种电源及各种仪表均有可靠的保护功能。

9、实训连接线及插座采用不同的结构,使用安全、可靠、防触电。

八、总配表

NO	配置名称	型号规格	单位	数量	备注
1	实训屏	SBDG-01	台	1
2	实训桌	SBDG-02	台	1
3	电工/电拖实训挂箱	SBDG-03电路基础实训挂件	套	1
		SBDG-04交流电路实训挂件
		SBDG-05元件箱
		SBDG-06单相智能功率、功率因数表
		SBDG-10受控源（四路）、回转器、负阻抗变换器
		SBDG-15继电接触控制
4	模电实训挂箱		套	1
5	数电实训挂箱		套	1
6	三相交电机	380V/180W	只	1
7	绝缘皮		块	1
9	凳子	钢木方凳	张	2	坚固耐用
10	高可靠护套结构手枪插式实训连接线		套	1	每套40根
11	电流测量插头线		套	1
12	指导书		本	1

SBKZT-01D一体化智能控制及教师示教主控台

（一）、产品概述：

该设备是根据实训室教学管理的要求而设计开发的简易型示教电源控制系统。系统采用半圆形设计。配有无线电源控制、老师豪华椅子。

（二）、技术参数:

1.工作电源：三相五线380V±5％50Hz

2.安全保护：漏电保护（动作电流≤50mA）,过流保护

3.规格尺寸：2400×800×780mm

4.额定功率：<11KW（12台为例）

5.环境温度：－10℃～40 ℃

6.相对湿度：<85%

7.设备重量：200Kg

（三）、产品结构:

1.桌身部分：钢质喷塑。可放置各种多媒体器材：视频展示台、功放、DVD、计算机、中央控制系统等,并设置各种穿线孔位,设计科学,使用方便。

2.桌面部分：采用25mm厚高密度纤维板外贴进口防火板,PVC截面封边,桌边鸭嘴型设计,桌面具有耐磨、耐热、耐污、耐烟灼、耐菌、防霉、抗静电及易清洁等特点。

3.实训屏部分：采用优质钢板斜面设计精加工,面板采用优质铝板,彩色蚀刻工艺,颜色协调、设计合理。各分组电源、主控器材、控制电源等布局科学操作方便。

（四）、基本配置：

N0	配置名称	型号	规格(长×宽×高)		单位		数量	备注
（一）、组合式多媒体示教台配置：
1	多功能示教台		2400×800×780mm		套		1
2	电脑		CPU:英特尔I5? 4590/主板：主板B85/内存条：8G内存/硬盘：240G固态硬盘/炫酷机箱/键鼠套装/机箱电源：金河田主机电源/ CPU风扇：纯铝风冷散热风扇/21.5显示器		套		1
3	安全用电		★实验室智慧用电安全控制系统		套		1	附1
4	★电子实训创新教学与管理模块-元器件检测模块		（1）印刷线路板为单层印刷电路板,印刷线路板厚度为2mm,每块印刷线路板四个角上有4mm镙丝固定孔。 （2）印刷线路板的正面印刷：正面用白底黑字清晰的绘制出器件符号。印刷线路板的反面制作：印刷线路板线宽3mm,器件装在反面,正面用镀金接线孔引出。 （3）线路板固定在塑料密封盒口上,塑料密封盒底内贴一个写有编号内容的无线射频卡,手持式RFID读卡器,除了要能读写无件盒的编号,还要能显示出该元件盒的标准答案。 （4）元器件检测元件为三极管、电解电容、二极管,晶闸管、单结晶体管检测内容为器件类型、 管脚名及好坏的判断,每块检测板在内部接线要有所差异,如三极管的E、B、C三个极任意接到编号为1、2、3的三个引出点上。 注：（5）RFID读卡器为整个实验室配置1套。		套		1
5	高级五轮转椅				张		1
★(二)、硕博在线教育开放平台（具有软件著作权,配1个登录帐号）: 1）本系统是互通教学多元化管理平台,将用户传统的各个平台系统实施整合,集中互通管理,解决多平台、多账号难以管理、数据库分散无法集中统计等问题。系统包含了：在线教务管理系统、在线课程资源管理平台、在线习题库平台、在线考试考核平台、线上视频课程管理平台及线上虚拟仿真教学管理平台,真正意义的一站互通数据集中统计！ 2）课程资源：多个微课视频实拍采集教学视频素材,后期影视包装,片头10秒左右,片尾5秒左右,视频尺寸不低于1920*1080,视频格式MP4、FLV等；多个虚拟仿真内容采用unity引擎开发,在pc端win系统上运行（win7、win8、win10,注不包含win xp）软件。 3）为了教学的统一性要求在线教育平台与实训装置是同一个生产商！
课程资源		学习任务		课时
项目一、三相异步电动机启动线路制作、调试与故障排除		任务一：识别低压电器及异步电动机		2		套	1
		任务二：点动与自锁正转控制线路的实施		12
		任务三：联锁正反转控制线路的实施与检测		12
		任务四：Y-△降压启动控制线路分析与接线		6
		任务五：三相异步电动机顺序控制线路安装与测试		6
项目二三相异步电动机行程控制线路的设计及实施		任务一：电动葫芦控制线路设计及实施		6
		任务二：工作台自动往返线路设计及实施		4
项目三三相异步电动机制动控制线路分析设计及实施		任务一：三相异步电动机反接制动控制线路安装与测试		4
		任务二：三相异步电动机能耗制动控制线路安装与测试		4
项目四卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除		任务一：卷帘门控制电路的安装、调试及故障排除		10
		任务二：卷帘门PLC控制电路设计		4
		任务三：卷帘门PLC控制控制程序设计与调试		6
项目五传送带送料装置控制线路的安装、调试及故障排除		任务一：传送带送料装置控制电路安装、调试及故障排除		10
		任务二：用PLC技术实现传送带送料装置控制		4
		任务三：编写调试PLC程序及系统总调试		6
（三）仿真培训考核软件及电子元件识别综合学习演示套件
1	仿真培训考核软件	网络版、具有软件著作权			套		1	附2
（四）、多媒体设备配置
1	多媒体设备	投影等多媒体设备			套		1	自备