电工电子实验装置：探索电气世界的神奇工具
2024-06-14 06:56
电工电子实验装置主要包括以下几个方面的功能：
1. 展示电路原理：通过实验装置，我们可以直观地看到电流、电压、电阻等电气参数之间的关系，从而更好地理解电路原理。
2. 搭建电路系统：实验装置可以帮助我们快速搭建各种电路系统，包括放大器、滤波器、振荡器等，为我们的实验提供便利。
3. 测量电气参数：实验装置通常配备有用于测量电流、电压、电阻等电气参数的仪器，方便我们进行实验数据的测量和记录。
4. 培养实践能力：通过亲自动手操作实验装置，我们可以锻炼自己的动手能力和实际操作能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、电工电子实验装置的种类
根据实验的具体内容和目的，电工电子实验装置可以分为以下几类：
1. 基础电路实验装置：这类实验装置主要用于演示基本的电路原理，如欧姆定律、基尔霍夫定律等。常见的基础电路实验装置有万用表、电压源、电流源等。
2. 放大器实验装置：放大器是电子实验中非常重要的一个部分，它可以将微弱的信号放大到可听或可用的程度。常见的放大器实验装置有运放、差分放大器等。
3. 滤波器实验装置：滤波器用于去除信号中的杂波，只保留有用的信息。常见的滤波器实验装置有低通滤波器、高通滤波器等。
4. 振荡器实验装置：振荡器用于产生稳定的信号波形，常见的振荡器实验装置有方波发生器、三角波发生器等。
5. 传感器与执行器实验装置：这类实验装置主要用于研究传感器和执行器的工作原理及其性能。常见的传感器有温度传感器、光敏传感器等；常见的执行器有电机、舵机等。
三、电工电子实验装置的使用方法
1. 阅读实验手册：在使用电工电子实验装置之前，一定要仔细阅读相关的实验手册，了解实验的目的、原理、步骤等内容，确保自己能够正确地操作实验装置。
2. 准备实验材料：根据实验手册的要求，准备好所需的实验材料，如导线、插头、插座等。
3. 连接电路：按照实验手册的要求，正确连接电路，注意连接处的安全可靠性。
4. 开启电源：接通电源，观察电路的工作状态，记录实验数据。
5. 关闭电源：实验结束后，关闭电源，收拾实验器材，整理实验室环境。
DBG-1A 电工电子实验装置
概述
“DBG-1A 型电工电子实验装置 ” 是本公司在总结国内电工实验设备基础上采用成熟的技术推出的新型实验装置，综合了目前我国大学本科、专科、中专及职校 “ 电路分析 ” 、 “ 电工基础 ” 、 “ 电工学 ”“电子学” 、 “ 电机控制 ” 、 “ 继电接触控制 ” 及 “ 电力拖动 ” 等课程实验大纲的要求而研制，特别适用于高等院校现有实验设备的更新换代，及中专、职校等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备。
一、功能
1 、本装置可提供实验所需的交流电源、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）、各实验挂箱及电机等。
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、二阶电路等实验。
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验。
4 、能完成 “ 电机控制 ” 、 “ 继电接触控制 ” 及 “ 电力拖动 ” 等课程实验。
5 、能完成“数字电路”、“模拟电路”等实验。
二、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： 167×73× 153cm 3
4 、装置容量：＜ 1.5KVA
三、装置的配备
装置主要由电源仪器控制屏、实验桌、实验挂箱及三相鼠笼电机等组成。
( 一 )DBG-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。为实验提供交流电源、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，通过切换开关可分别指示三相电网电压和三相调压输出电压。
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，供实验照明用；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验用。
1.5 实验管理器：具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能；还可以自动记录与区分由于接线或操作错误所造成的漏电告警、仪表超量程告警等。
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 、信号源功能板
频率计： 6 位数字显示，测量范围 1Hz ～ 10MHz ，作为外部测量和内置信号源频率指示。
信号源频率范围： 0.2Hz ～ 2MHz ，分七档
输出波形：正弦波、三角波、方波、脉冲波、斜波及 50Hz 正弦波
占空比调节： 20% ～ 80%
输出幅度： 20Vp-p( 1M Ω 负载 ) 、 10Vp-p(50Ω 负载 )
输出保护：短路保护，抗输入电压 ±35V （ 1 分钟）
幅度显示：三位 LED
功率输出： ≥10W ；频率范围 (3dB 带宽 ) ： 20KHz( 方波、三角波、正弦波 )
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× 48.5cm 2 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 ) DBG -02 实验桌
实验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 ) 实验组件挂箱
1 、 DBG -03 电路基础实验箱
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、二阶动态电路等实验。各实验器件齐全，实验单元隔离分明，实验线路完整清晰，验证性实验与设计性实验相结合。
2 、 DBG -04 交流电路实验箱
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验。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；日光灯实验器件有 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，实验时临时挂上，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 ，实验时临时挂上，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实验方便；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验。
3 、DBG -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验；提供实验所需的各种元件，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 、 DBG -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 、 DBG -09 真有效值交流数字毫伏表
能够对各种复杂波形的有效值进行精确测量，电压测试范围 0.2mV ～ 600V （有效值），测试基本精度达到 ±1% ，量程分 200mV 、 2V 、 20V 、 200V 、 600V 五档，直键开关切换，三位半数字显示，每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。频率测试范围 10Hz ～ 600KHz ，输入阻抗 1MΩ ，输入电容 ≤30pF 。
6 、 DBG -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验模块。四组受控源、回转器、负阻抗变换器均采用标准网络符号。
7 、DBG -11 数字电路、模拟电路实验挂件
提供稳压电源四路（ ±5V/ 0.5A ； ±15V/ 0.5A ，均有短路保护、自动恢复功能）、低压交流电源（ 0V 、 6V 、 10V 、 14V 抽头各一路及中心抽头 17V 两路）、四位十进制译码显示器、两组拨码盘、 8 位逻辑开关、 8 位电平指示器、三态逻辑笔、单次脉冲源、扬声器、振荡线圈、按键、桥堆及电位器等。另外，还设有一些高可靠圆脚集成电路插座（ 8P 2 只、 14P 3 只、 16P 4 只、 28P 1 只、 40P 1 只）及可靠的镀银长紫铜管（供插电阻、电容、电位器、晶体管等元件）。实验挂箱配有： ① 共射极单管放大器负反馈放大器实验板、 ② 射极跟随器实验板、 ③RC 正弦振荡器实验板、 ④ 差动放大器实验板、 ⑤OTL 功率放大器实验板共五块及若干分立元件，可采用固定线路或分立元件灵活组合进行实验，有利于提高学生动手能力。
8 、实验连接线
根据不同实验项目的特点，配备两种不同的实验联接线，强电部分采用高可靠护套结构插连接线（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，大大提高了实验的安全及合理性。