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KYDG-1A電工電子實驗裝置
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KYDG-1A電工電子實驗裝置
一、概述
KYDG-1A型電工電子技術(shù)實驗裝置,是本公司在總結(jié)國內(nèi)電工實驗設(shè)備基礎(chǔ)上采用成熟的技術(shù)推出的新型實驗裝置,綜合了目前我國大學本科、專科、中專及職校"電路分析"、"電工基礎(chǔ)"、"電工學"、"電機控制"、"繼電接觸控制"及"電力拖動"等課程實驗大綱的要求而研制,特別適用于高等院校現(xiàn)有實驗設(shè)備的更新?lián)Q代,及中專、職校等新建或擴建實驗室,迅速開設(shè)實驗課提供了理想的實驗設(shè)備。
二、特點:
1、綜合性強:綜合了目前國內(nèi)各類學校電類基礎(chǔ)課程的全部實驗項目。
2、適應(yīng)性強:實驗的深度與廣度可根據(jù)需要作靈活調(diào)整,普及與提高可根據(jù)教學的進程作有機地結(jié)合。裝置積木式結(jié)構(gòu),更換便捷,添加部件即可擴展功能或開發(fā)新實驗。
3、整套性強:從儀器儀表、專用電源到實驗連接專用導線等均配套齊全,儀器儀表的性能、精度、規(guī)格等均密切結(jié)合實驗的需要進行配套。
4、一致性強:實驗器件選擇合理、配套完整,使多組實驗結(jié)果有良好的同一性,便于教師組織和指導實驗教學。
5、直觀性強:本裝置采用整體與掛件相結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式,電源配置、儀表一目了然,各實驗掛件任務(wù)明確,操作、維護簡便。
三、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(chǔ)"、"電工學"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"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。
四、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
五、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)KYDG-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。可調(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(shè)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?0-4 ,額定變化率≤5?0-4
,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(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。
1.6 設(shè)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(1MΩ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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(guān),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(shè)有?2V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?8.5cm2 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) KYDG-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、KYDG-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、KYDG-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、KYDG-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、KYDG-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(shè)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(shè)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、KYDG-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(guān)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、KYDG-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。
7、KYDG-11數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件功能:
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(guān)、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(shè)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(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。
六、配置清單(每臺)
編號
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名 稱
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數(shù)量
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KYDG-01
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電源儀器控制屏
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1套
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KYDG-02
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實驗桌 |
1張
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KYDG-03
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電路基礎(chǔ)實驗掛件 |
1套
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KYDG-04
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交流電路實驗掛件 |
1套
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KYDG-05
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元件箱 |
1套
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KYDG-06
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單相智能功率、功率因數(shù)表 |
1只
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KYDG-09
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真有效值交流數(shù)字毫伏表 |
1只
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KYDG-10
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受控源(四路)、回轉(zhuǎn)器、負阻抗變換器 |
1套
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KYDG-11
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數(shù)字電路、模擬電路實驗掛件 |
1套
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高可靠護套結(jié)構(gòu)手槍插式實驗連接線及配件 |
1套
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七、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 |
(二)數(shù)字電路實驗項目:
l.與門電路邏輯功能測試
2.或門電路邏輯功能測試
3.與非門電路邏輯功能測試
4.非門電路邏輯功能測試
5.CM0S門電路的測試
6.基本RS觸發(fā)器
7.JK觸發(fā)器
8.D觸發(fā)器9.555時基電路的應(yīng)用
10.二--十進制計數(shù)器
11.二--十進制8421譯碼器 12.加法器 |
13.減法器
14.由集成與非門構(gòu)成單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器
15.T觸發(fā)器實驗
16.組合電路的設(shè)計之一編碼轉(zhuǎn)換
17.組合電路的設(shè)計之二顯示電路
18.同步時序電路的設(shè)計
19.計算機時序電路的設(shè)計
20.CM0S集成A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路實驗
……自行設(shè)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。
八、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,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。
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