JGSBGDG-188E网络智能型电工实验装置
一、功能
1、网络智能型电工实验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。
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 × 153cm3
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 )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 提供双路直流程控电源；
1）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。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示输出电压、输出电流、负载电压和负载电流，并且具有恒流提醒功能。
3）采用 EC11 旋钮编码器调节输出电流和限位电流。
4）上位机设置输出电流和限位电流，并有实时监视及锁定和关断功能。
5）电源效应≤ 0.01%+3mV
6）负载效应≤ 0.01%+3mV （ I ≤ 1A ） / ≤ 0.02%+5mV （ I ≤ 3A ）。
7）恢复时间≤ 100us 。
8）涟波和噪声≤ 1mVrms 。
9）温度系数≤ 100ppm/ ℃。
10）工作温度范围 -20 ℃～ +50 ℃。
★ 1.3 提供一路 0-500mA/12V 恒流源；
1）采用 DAC 加 MOS 管恒流输出，负载稳定度≤ 5 × 10-4 ，额定变化率≤５× 10-4 。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示输出电流值、限位电流和负载电流，且具有恒流提醒功能。
3）采用 EC11 旋钮编码器调节输出电流和限位电流。
4）上位机设置输出电流和限位电流，并有实时监视及锁定和关断功能。
5）电流效应≤ 0.2%+3mA 。
6）负载效应≤ 0.05%+3mA 。
7）涟波和噪声 ： 10mA rms 。
8）具有输出防倒灌功能。
9）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
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。
★ 2 、信号源功能板
1）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。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示输出频率、波形、占空比、幅度、衰减、偏置。
3）正弦波输出幅度≥ 10V ，输出阻抗 50 Ω，失真度 <1% （ 1HZ-- 10KHz ）。
4）频率范围 1HZ~3MHz, EC11 旋钮编码器调节。
5）输出幅度采用 EC11 旋钮编码器调节，正弦波输出具有 20db,40db ， 60db 衰减。
6）方波占空比可调 , 调节范围： 5%-95% 调节；
7）外测频功能，频率计测量范围 1HZ-100MHz ，幅度 3.3V ，具有自动换档功能。
8）上位机设置函数信号发生器各个参数，并有实时监视及锁定和关断功能
9）上升时间≤ 50 。
11） 5V 正反相单脉冲输出。
12）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
3、仪表、受控源功能板
★ 3.1 真有效值交流数字电压表一只
1）测量范围： 0-500V, 设置 2V/20V/200V/1000V 四量程，量程自动切换 , 超量程报警。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示四位测量值，具有超量程自动提示功能。
3）测量精度：± 0.5%+2 。
4）抽样率： 5 次 / 秒
5）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
6）上位机具有实时监视及关断功能。
★ 3.2 真有效值交流数字电流表一只
1）测量范围： 0-5A, 设置 2mA/20mA/200mA/5A 四档量程，具有量程自动切换 , 超量程自动报警功能。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示四位测量值，具有超量程提示功能。
3）测量精度：± 0.5%+4 。
4）抽样率： 5 次 / 秒
5）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
6）上位机具有实时监视及关断功能。
★ 3.3 直流电压表一只
1）测量范围： 0-1000V, 设置 2V/20V/200V/1000V 四档量程，具有量程自动切换 , 超量程自动报警功能。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示四位测量值，具有超量程提示功能。
3）测量精度：± 0.5%+2 。
4）抽样率： 5 次 / 秒
5）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
6）上位机具有实时监视及关断功能。
★ 3.4 直流电流表一只，
1）测量范围： 0-5A, 设置 2mA/20mA/200mA/5A 四档量程，具有量程自动切换 , 超量程报警功能。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示四位测量值，超量程提示。
3）测量精度：± 0.5%+2 。
4）抽样率： 5 次 / 秒
5）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
6）上位机具有实时监视及关断功能。
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、 SBDG-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、 SBDG-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、 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 ～ 99999.9 Ω /2W 。
★ 4 、 SBDG-06 单相智能功率、功率因数表
1）功率测量精度 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 。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示有功功率、功率因数、电压、电流、负载类型，具有超量程提示功能。
3）负载类型： L 、 R 、 C 。
4）测量精度：± 0.5%+2 。
5）抽样率： 5 次 / 秒
6）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
7）上位机具有实时监视及关断功能。
★ 5 、 SBDG-09 真有效值交流数字毫伏表
1）测量范围： 0.2mV ～ 600V, 设置 200mV 、 2V 、 20V 、 200V 、 600V 五档量程，具有量程自动切换 , 超量程自动报警功能。
2） 2.7 寸 TFT 液晶屏显示四位测量值。
3）测量精度：± 0.5%+5 。
4）频率范围： 10Hz ～ 600KHz 。
5）输入阻抗： 1M Ω，输入电容≤ 30pF 。
6）抽样率： 5 次 / 秒
7）工作温度范围： -20 ℃～ +50 ℃。
8上位机具有实时监视及关断功能。
6、 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。
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，大大提高了实验的安全及合理性。
★ 9 、通信板
1）实验台地址范围 0-255 。
2）具有 WIFI 、 RJ45 、 RS485 上位机通信接口。
3）上位机与各实验台数据交换，接口转换功能。
4）工作温度范围 -20 ℃～ +50 ℃。
★ 10 、上位机软件
1）添加、删除、配置各实验台模块。
2）实时监测各实验台各项模块实时参数。
3）远程控制各实验台模块功能开关，按键锁定。
4）软件用户登录管理功能。
四、配置清单（每台）
SBDG-01 |
电源仪器控制屏 |
1套 |
SBDG-02 |
实验桌 |
1张 |
SBDG-03 |
电路基础实验挂件 |
1套 |
SBDG-04 |
交流电路实验挂件 |
1套 |
SBDG-05 |
元件箱 |
1套 |
SBDG-06 |
单相智能功率、功率因数表 |
1只 |
SBDG-09 |
真有效值交流数字毫伏表 |
1只 |
SBDG-10 |
受控源（四咱）、回转器、负阻抗变换器 |
1套 |
高可靠护套结构手枪插式实验连接线及配件 |
1套 |
五、基本实验项目
（一）电工实验项目
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
六、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验要求。
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，确保实验进程安全。
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，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、实验连接线及插座采用不同的结构，使用安全、可靠、防触电。
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