FCZHNG-1 智能型电工电子综合实训装置

一、概述

实验平台主要由电源仪器模块箱、铝型材实验桌、实验挂箱、仪器仪表等组成。实验桌桌面为防火、防水、耐磨25mm厚高密度板，采用四个工业铝型材立柱为支撑，立柱端部可安装调节脚，方便高度调节，主体结构通过左、右各2个C字形铝压成型构件联接，台面高度约800mm，桌面板下设支撑框架，截面尺寸为30×30mm，承受力不少于300kg。立柱采用工业铝型材成型工艺，表面氧化处理，截面尺寸：70×70mm，四面带槽，槽宽约8mm，端部配套塑料堵头，槽内适用工业铝型材通配螺母及配件。C字形铝压成型构件为左、右对称件，采用压铸成型工艺，经机加工、抛丸、喷砂，表面蓝色静电喷涂工艺。

二、技术性能

1、输入电源：三相四线(或三相五线)380V±5% 50Hz，上限电流不超过16A；

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

3、外形尺寸：≥170cm×75cm×157cm（长×宽×高）；

三、配置

1、交流电源模块：

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、智能电源管理系统

1）该控制系统由无线远程实验台电源管理终端和实验室安全管理平台软件（正版软件、招标现场需提供版权证书核查和演示）组成；

2）无线远程实验台电源管理终端启动时需教师输入正确密码才能启动电源，避免学员误操作；

3）无线远程实验台电源管理终端由 2.8 寸显示屏和数据采集模块组成，实时显示实验台三相电流值、三相电压值、三相有功功率值、三相无功功率、功率因数、频率等电参数；

4）输入正确密码登录以后可以设置定时开关机、过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

5）登录以后可以进行报警记录查看，电量充值和剩余电量清零等操作；并且可以更改登录密码，系统对时、模式设置、热点配网；

6）通过APP软件可以查询电源管理终端电源开关状态，可以单独开启关闭学生实验台电源；全部开启或全部关闭实验台电源功能；定时预约实验台电源开启关闭功能。

7）APP软件实时显示设备温度、用电量柱状图、三相总有功功率、总无功功率、A相有功功率、A相无功功率、A相功率因数、B相有功功率、B相无功功率、B相功率因数、C相有功功率、C相无功功率、C相功率因数、电网频率

8）APP软件可以设置过压报警开与关、过压报警值、欠压报警开与关、欠压报警值、过流报警开与关、过流报警值、余额不足报警开与关

9）APP软件可以给电表设备进行电量充值。

10）通过APP可以把设备分享给其他成员

11）APP软件的操作会实时的同步到电源管理终端

2、直流电源：提供双路直流程控电源:采用DAC加MOS管恒流输出，每路输出0-30V/2A，电压稳定度≤0.3%，电流稳定度≤0.3%，有短路、过流自动保护功能，设有短路软截止自动保护和自动恢复装置。

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。

低压直流电源：±5V、±12V四路固定输出，每路均具有短路、过流保护及自动恢复保护功能。

3、智能交流仪表

1）智能交流电压表1只: 测量范围0～1000V，5位LED显示，测量精度0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分2V、20V、200V、1000V四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。每档均有超量程告警、指示功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询5组实验数据。采用欧美品牌高端MCU，内部集成21位AD，且各通道间通过外部辅助IC和滤波器实现相互隔离。具备测量精准、稳定性高、抗干扰强的优越性能。

2）智能交流电流表1只：测量范围0～5A，5位LED显示，测量精度0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分20mA、200mA、2A、5A四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。每档均有超量程告警、指示功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询5组实验数据。采用欧美品牌高端MCU，内部集成21位AD，且各通道间通过外部辅助IC和滤波器实现相互隔离。具备测量精准、稳定性高、抗干扰强的优越性能。

3）智能直流电压表1只: 测量范围0～1000V，5位LED显示，测量精度0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分2V、20V、200V、1000V四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。每档均有超量程告警、指示功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询5组实验数据。采用欧美品牌高端MCU，内部集成21位AD，且各通道间通过外部辅助IC和滤波器实现相互隔离。具备测量精准、稳定性高、抗干扰强的优越性能。

4）智能直流电流表1只：测量范围0～2A，5位LED显示，测量精度0.5级，设有6个LED工作状态指示灯，指示档位、工作模式、报警状态等。具有“自动”换挡测量和“手动”换挡测量两种工作模式，“手动”模式时分2mA、20mA、200mA、2A四档，“自动”模式时程序会自动判断并进入相应量程档位。每档均有超量程告警、指示功能。通过键控、数显窗口实现人机对话功能，可存储和查询5组实验数据。采用欧美品牌高端MCU，内部集成21位AD，且各通道间通过外部辅助IC和滤波器实现相互隔离。具备测量精准、稳定性高、抗干扰强的优越性能。

5）智能功率、功率因数表2只：

功率测量精度0.5级，功率因数测量范围0.3-1.0，电压电流量程为450V和5A。六位数码显示有功功率、无功功率、总功率、功率因数、电压、电流、负载类型。仪表采用现代化技术，数码中文显示，具备智能化、数字化，通过按键能够对仪表进行设置操作,量程手动、超量程自动报警提示及保护等功能。硬件部分整体性强，集成度高，采用表贴工艺制作。

4、函数信号发生器：

A.高频率分辨率：0.01Hz  B.高频率精确度：±20ppm  C.低失真度：<1%D.方波占空比1%~99%精确可调   E.三角波调占空比后可输出两种锯齿波F.可变直流电平控制   G.外部频率测量  H..预设频率存储、调入功能  I. 输出衰减，由两个“衰减”按键选择。

技术指标：

A.主输出波形 正弦波、方波、三角波、锯齿波四种波形B.最大输出幅度 10VppC.输出阻抗 50Ω±10%  

D.直流偏置 ±5V（空载）E.占空比范围 1%-99%（方波）F.输出频率范围： 0.01Hz-2MHz

外测量功能：

频率范围：1Hz-60MHz   信号幅度：0.5Vpp-20Vpp  外计数范围：0-4294967296

存储和调入：具有10组参数存储与调出的功能。

5、电路基础模块（一）

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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、模拟电路实验模块：

1）电源：输入：AC 220V±10%，50HZ输出： DC：+5V，DC I≥1A DC：-5V～-12V可调，I≥0.2A DC：＋5V～＋27V可调，DC I≥0.2A   以上各路输出均有过流保护，自动恢复功能AC V:7.5V×2；AC I≥0.15A

2）直流信号源：  双路 –0.5V～＋0.5V；–5V～＋5V两档连续可调.

3）函数发生器：输出频率：2Hz～90KHz，分四档可输出 方波：  0～20V三角波：0～15V正弦波：0～10V

4）数字频率计（0～300KHz）

5）数字直流电压表（0～30V）

6）分立元件电路

（1） 整流、滤波和串联稳压电路；（2）单级放大电路；（3）两级阻容耦合放大电 路；

（4）负反馈放大电路；（5）射极跟随器；（6）差动放大电路；（6）互补对称功放电路；

（7）场效应管电路；（8）可控硅电路； （9）电阻、电容和二、三极管等组成；

（10）电位器组、12V灯泡、扬声器。（11）两个独立的运算放大器(741)；（12）集成功放(LM386)；（13）集成稳压电路

10、数字电路实验模块：

1）手动单脉冲电路2组：每组可同时输出正负两个脉冲，脉冲幅值为TTL电平。

2）固定频率脉冲源7路，输出均为TTL电平：1Hz、10Hz、100Hz、1KHz、10KHz、

100KHz、1MHz；

3）时序脉冲发生电路及启停控制电路。可产生四路脉冲信号，脉冲周期与输入的时钟信号相同，四个脉冲之间依次相差1个输入时钟周期。

4）六位高精度数字频率计，测量范围：0-9.9999MHz ，误差<1Hz

5）十六位逻辑电平输入开关：可输入低电平‘0’、高电平‘1’（为正逻辑）。

6）十六位逻辑电平指示灯：红色表示高电平‘1’，绿色表示低电平‘0’。

7）数码管显示：六位由七段LED数码管组成的BCD码译码显示电路。供数字钟、日历等实验显示用。

8）可变电位器2只，阻值分别22K，100K。

9）开放实验区，用于扩展实验、课程设计使用。

（1）提供锁紧插座共8只，其中40芯2只，20芯2只，16芯4只，可插8芯～40芯的种IC。

11、继电接触控制（一）

  熔断器5只、按钮1只、变压器1只（380V/36+6.3）、转换开关1只、信号灯3只、整流电路1只、能耗制动电阻（510Ω/50W）3只、交流接触器1只、热继电器1只。

12、继电接触控制（二）

   交流接触器3只、通电延时时间继电器1只、热继电器1只、控制按钮3只。

13、继电接触控制（三）

行程开关4只、倒顺开关1只、热继电器1只。

14、三相电动机：三相鼠笼电机（380V/180W）

15、实验导线

根据不同实验项目的特点，配备不同规格的实验连接线；强电和弱电导线均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）；

四、配套教学资源

★1、全数字化电工实验仿真软件（正版软件，投标现场提供著作权证书原件和逐条功能演示）

软件采用三维建模基于虚拟现实技术的计算机仿真模拟技术，可以进行电路仿真接线、测量仿真等 

（1）该仿真软件实验用模块必须与实际实物模块一一对应，能进行35个大项仿真实验如下

（2）仿真信号源功能提供：

1）仿真交流220V输出一路；2）仿真三相380V交流输出一路；3）仿真双路DC 0-30V直流可调电源；4）仿真AC 0-30V交流可调电源一路；5）仿真函数信号发生器一路；6）仿真固定直流电源±5V, ±15V；

（3）仿真测量仪表功能提供：

1）仿真双综示波器；2）仿真直流电压电流表各一只；3）仿真交流电压电流表各一只；4）仿真万用表一只； 

（4）仿真实验内容具有实验目的，实验器材，实验步骤，实验原理图，操作连线功能

（5）模拟接线具有实训接线，连线提示，一键连线功能

（6）实验电路具有仿真测量功能

（7）学生做完实验，通过学生端上传实验报告

（8）教师可进行无纸化考试，可进行选择题、判断题、问答题考试模式（老师发试题，学生答题计分后上传)

★2、智能教学测控仪（整个教室配置1套，投标现场逐条演示以下功能）

系统采用一体化设计（拒绝采用功能拼凑型），7寸彩色中文触控屏系统管理器，中文菜单式触控操作界面，人机对话友好。该系统集成示波器、任意函数波形发生器、PWM脉冲发生器、模拟数据测量、故障模拟发生器、数字量输入监测、虚拟万用表功能七大功能模块。

1）集成3通道示波器不低于20K带宽、X轴时间选择（25us;50us;100us; 200us; 500us; 1ms; 2ms; 5ms; 10ms; 20ms; 50ms; 100ms;）、Y轴幅度选择（10mV; 20mV; 50mV; 100mV; 200mV; 500mV; 1V; 2V; 5V; 10V;）衰减选择（×1; ×10; ×50;），3个通道各自的频率、有效值、峰峰值显示，3个通道使能开关以及暂停开关。

2）集成3路任意函数发生器，内置正弦波、方波、三角波、锯齿波、梯形波，最大输出幅度 10Vpp，输出阻抗 50Ω±10% ，占空比范围 1%-99%（方波），最大输出频率范围不低于0. 1Hz-20KHz，输出幅度可调。

3）集成5路PWM脉冲发生器，5个通道独立调节，频率范围不低于0Hz~20KHz，占空比范围：0-100%，1%步进，输出幅值：5V/12V切换选择。

4）集成16路模拟测量，可独立测量16路0-30V模拟量信号并实时曲线显示，通道名称可以自定义。

5）集成故障模拟发生器，可自由设定电路中16路各种常见故障，线路断路、偶发等故障现象，有教师登录界面和学生排故界面，自动评分功能，通道名称可以自定义。

6）集成16路数字量输入监测，最大输入电压24V，用于监测常用传感器检测开关量信号，通道名称可以自定义。

7）虚拟万用表功能

直流电压：600.0mV / 6.000V / 60.00V / 600.0V /1010V 自动换挡

交流电压：600.0mV / 6.000V / 60.00V / 600.0V /760V自动换挡

直流电流：600.0μA / 6000uA / 60.00mA / 600.0mA / 6.000A / 20.00A

交流电流： 600.0mA / 6.000A / 20.00A自动换挡

电 阻：600.0Ω / 6.000kΩ / 60.00kΩ / 600.0kΩ / 6.000MΩ / 60.00MΩ自动换挡

二 极 管：0.000~3.300V，3.3V以上串口输出超载异常

通断检测：50Ω及以下时发声，610Ω或以上串口输出超载异常

电 容：6.000nF / 60.00nF / 600.0nF / 6.000μF / 60.00μF / 600.0μF / 6.000mF / 60.00mF自动换挡

频 率1：9.999Hz / 99.99Hz / 999.9Hz / 9.999kHz / 99.99 kHz自动换挡

频 率2：10MHz

8）上位机软件可通过无线网络控制测控仪的3通道示波器功能、3路函数发生器功能、PWM脉冲发生器功能、16路模拟测量功能、16路故障模拟发生器功能、16路数字量输入监测功能

四、可完成的实验项目

（一）电工基础

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．基尔霍夫定律验证及故障判断

6．叠加定理验证及故障判断

7．电压源与电流源的等效变换

8．戴维南定理的验证

9．诺顿定理验证

10．双口网络测试

11．互易定理验证

12．受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的实验研究

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验）

21．互感实验

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．单相电度表的校验

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

（二）模拟电路实验

1. 常用电子仪器使用练习、用万用表

2. 单级放大电路

3. 场效应管放大器

4. 两级放大电路

5. 负反馈放大电路

6. 射极跟随器

7. 差动放大电路

8. 比例求和运算电路

9. 积分与微分电路

10. 波形发生电路

11. 有源滤波器

12. 电压比较器

13. 集成电路RC正弦波振荡器

14. 集成功率放大器

15. 整流滤波与并联稳压电路

16. 串联稳压电路

17. 集成稳压器

18. RC正弦波振荡器

19. LC振荡器及选频放大器

20. 电流/电压转换电路

21. 电压/频率转换电路

22. 互补对称功率放大器

23. 波形变换电路

24. 晶闸管实验电路

（三）数字电路实验

1. 晶体管开关特性、限幅器与箝位器

2. 门电路电参数的测试

3. CMOS门电路测试

4. 门电路逻辑功能及测试

5. 组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）

6. 触发器（一）R-S，D，J-K

7. 触发器（二） 三态输出触发器及锁存器

8. 时序电路测试及研究

9. 集成计数器及寄存器

10. 译码器和数据选择器

11. 波形产生及单稳态触发器

12. 555时基电路

13. 同步时序电路设计

14. 四路优先判决电路

15. 模数、数模转换电路实验

（三）电拖实验项目

1、三相鼠笼式异步电动机的使用

2、三相异步电动机点动控制

3、三相异步电动机自锁控制

4、三相异步电动机既可点动又自锁控制

5、接触器联锁正反转控制

6、按钮联锁正反转控制

7、接触器和按钮双重联锁正反转控制