SBDG-103高性能電工電子技術及電拖綜合實訓裝置
一、設備概述
高性能電工電子技術及電拖綜合實訓裝置支持電路分析、電工測量、電子設備檢測、電路設計等基礎能力的培養培訓要求，以及自動化技術與應用、電氣工程及自動化等自動化類專業繼電接觸器電氣控制系統設計、開發與調試等基礎能力的培養培訓要求。
1、支持專業：主要支撐自動化技術與應用、電氣工程及自動化等自動化類專業課程的實施，通過實訓室中的實踐操作，促進理論與實踐的深度融合，提升學生的實際操作能力和問題解決能力，使學生能夠更好地理解和應用所學知識。
2、課程教學：主要滿足基礎電子和電氣大類專業《電工技術》《電路分析》《模擬電路》《數字電路》等課程和實踐教學項目的實施。同時支撐自動化技術與應用、電氣工程及自動化等自動化類專業《電機與電氣控制技術》《電氣控制系統集成》《電工-職業技能等級認定培訓》《電氣制圖》等課程和實踐教學項目的實施。同時也支撐機器人技術專業相關拓展課程的實施。
二、設備特點
1、裝置工程性：所有實驗器件全部安全可視，學生可直觀真實器件及其工作狀態的變化，檢查故障方便。使教育培訓最大程度的貼近工程實際運用狀態。帶標準符號印刷的器件積木，使得符號與器件一一對應，同時實現線路直觀，查故方便。
2、裝置安全性：實驗裝置采用國家低壓電器安全保護的有關規定的器件，以保證學生的人身安全和實驗的設備安全，強弱電分開，導線具有防插錯設計。強電器件（110V 以上）和相關接插件沒有任何帶電接點外露。除常規的安全保護外，裝置還需具備：強電器件和相關接插件沒有任何帶電接點外露，采用非金屬材質面板。
3、裝置開放設計性：實驗電路不固化，可任意設計、組合、搭建實驗電路。基本器件的模塊化特點使得本裝置不會隨新技術、新課題的發展而淘汰，只需增加核心新部件即可擴展完成新課題的實訓，并能實現強-弱電之間、交叉課程之間的互聯，與相應軟、硬件技術的發展而同步升級。
4、器件結構：采用獨立式積木器件結構，能夠靈活組合搭建實驗電路；結合國際化創新設計要求，把所有弱電實訓元器件獨立設計，元器件和符號一一對應，有助于培養學生動手能力。
5、設備可靠性：特殊工藝的積木式連接部件及接插件保證不低于 10 萬次工作壽命，確保各觸點的接觸電阻小于 10-6Ω。超軟優質銅芯線。
三、設備組成及結構
實驗臺（桌）整臺裝置輕便、靈活、可靠。實驗裝置支架與實驗桌組合靈活、拆裝方便。支架采用 L 形設計，雙層鋁合金結構， 可放置 A4 紙及 A4 成倍尺寸規格的模塊。各實驗模塊可根據實驗需求自由組合放置。為提高實驗臺利用效率，方便學生自主實驗，實驗臺桌面可使用寬度大于 600mm 。
1、實訓桌
實驗桌規格為1500（長）*800（寬）*1560（高），實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂、表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套模具成型塑料堵頭。桌面采用25mmE1級三聚氰胺飾面板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于200kg。
★要求實訓桌正面裝配與桌面自成一體的保護擋板，要求擋板由內部模具成型的高強度鋁合金和注塑成型的PVC外套組成，要求擋板具有防實驗用品滑落、防塵、耐腐蝕特性，確保實驗安全與設備保護。擋板拆卸、安裝方便，便于日常維護與清潔。
實驗桌上設有L型支架，配上特制拉模成型的帶滑槽橫梁鋁型材組成實訓屏，兩層設計，實訓掛箱實訓屏上實訓時上下方便，左右移位自如。L型支架頂部設有日光燈管安裝保護罩。
2、儲物柜
配備儲存柜，放置透明創新電工電子實驗模塊，電工電子實驗模塊安插在高強度壓模而成珍珠綿盒中。儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。
3、實訓掛箱
（1）三相交流電源模塊
提供三相380V交流電源，交流電源配套有智慧電源管理系統，模塊的供電由啟、停按鈕進行控制，同時配有一只急停按鈕，便于切斷電源。
4、實驗室智慧用電安全控制系統
智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。
智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止。
（2）單相調壓器、變壓器模塊
單相交流輸出電壓：0～250V 可調，0～36V可調，電流 2A；帶隔離變壓器。帶有過載和漏電保護。
（3）直流電源模塊
提供雙路直流程控電源:采用DAC加MOS管恒流輸出，每路輸出0-30V/2A，電壓穩定度≤0.3%，電流穩定度≤0.3%，有短路、過流自動保護功能，設有短路軟截止自動保護和自動恢復裝置。2.8寸TFT液晶屏顯示輸出電壓、輸出電流、負載電壓和負載電流，并且具有恒流提醒功能。采用EC11旋鈕編碼器調節輸出電流和限位電流。
固定輸出：直流電源：-12V、-5V，+5V，+12V，最大電流：1A 。
（4）恒流源、多功能表
一路0-500mA/12V恒流源:采用DAC加MOS管恒流輸出，負載穩定度≤5×10-4 ，額定變化率≤５×10-4 。2.8寸TFT液晶屏顯示輸出電流值、限位電流和負載電流，且具有恒流提醒功能。采用EC11旋鈕編碼器調節輸出電流和限位電流。
智能功率、功率因數表1只，功率測量精度0.5級，功率因數測量范圍0.3-1.0，電壓電流量程為450V和5A。六位數碼顯示有功功率、無功功率、總功率、功率因數、電壓、電流、負載類型，負載類型：L、R、C。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。
（5）直流電壓電流表模塊
1）智能直流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。
2）智能直流電流表1只：測量范圍：0-5A,設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。
（6）交流電壓電流表模塊
1）智能交流電壓表1只:測量范圍：0-1000V,設置1V/10V/100V/1000V四量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。
2）智能交流電流表1只：測量范圍：0-5A, 設置10mA/500mA/5A三檔量程，六位數碼顯示測量值。儀表采用現代化技術，數碼中文顯示，具備智能化、數字化，上位機通訊功能，通過按鍵能夠對儀表進行設置操作,量程手動、自動切換模式、校準、調零、濾波級數設置、通信地址設置、超量程自動報警提示及保護等功能。硬件部分整體性強，集成度高，采用表貼工藝制作，工業塑料外殼，面板嵌入安裝，使用穩定，容易更換和升級維護。
（7）函數信號發生器模塊
雙通道函數/任意波形DDS信號發生器/頻率計數
正弦波頻率范圍：0Hz - 2MHz
方形波頻率范圍：0Hz - 2MHz
三角波頻率范圍：0Hz - 2MHz
其它波形頻率范圍：0Hz - 2MHz
輸出通道：一路主波形輸出和一路主波形同步的TTL電平輸出
輸出波形：正弦波、方波（占空比可調）、三角波、升鋸齒波、降鋸齒波
輸出幅度：≥10Vp-p(空載)
輸出阻抗：50Ω±10%
直流偏置：±3V
方波占空比范圍：1%~99%
TTL輸出：
幅度：>3Vp-p
扇出系數：>20 TTL負載
TTL電平上升下降時間：≤20ns
頻率計數器功能
計數范圍：0-4294967295
測頻范圍：1Hz~60MHz
輸入幅度：1Vp-p~20Vp-p
顯示方式：LCD1602液晶英文顯示
蜂鳴器提示功能：可通過程序設置開啟或關閉
操作特性：全部按鍵操作，旋鈕連續調節
（8）電度表、變壓器模塊
提供單相電度表1臺，220V/36V（1.4A）單相變壓器1只
（9）日光燈、電容模塊
提供鎮流器一只，啟輝器一個，開關1個，高壓電容3只。
（10）燈泡負載模塊2塊
提供螺口式燈座4只，最大電壓 250V，最大電流4A.
（11）測電流插孔模塊
提供四組電流測試點
（12）交流接觸器模塊3塊
線圈額定電壓 380V。最大電流 10A。動作時間：<0.1 秒。配有一組主觸點，觸點額定電壓 680V，絕緣等級 IP06。配有兩組輔助觸點，每組一常開，一常閉，最大耐壓 450V.
（13）時間繼電器模塊
電子式時間繼電器，時間可調節，通過按鈕配置，調節范圍 1-60s。時間通過按鈕按鍵方式調節。配有一組得電瞬時動作的觸點，一常開，一常閉。一組得電延時觸點，一常開，一常閉。時間調節及器件本身外露于模塊面板上。
（14）熱繼電器模塊
額定電壓 650V，一組主觸點。切斷動作時間：<0.06s。
（15）按鈕開關模塊
一組三個按鈕，紅色、黃色、綠色。每個按鈕一個常開觸點，一個常閉觸點。按鈕不帶鎖定。觸點最大耐壓 600V。
（16）三相交流異步電動機
鼠籠式電機，額定功率 150W，轉速 1450rpm。額定電壓 380V/220V。三角形接法可以忍受 380V 直接連接。接線柱引出，可以通過短接橋插入，簡單實現星形與三角形連接的切換。
4、九孔板及透明模塊:
（1）九孔板：實驗桌配有3塊九孔萬能插件板，九孔萬能插件板即可放在桌面上實驗與可安放在實驗屏上進行實驗：
1.每塊萬能插板：規格300×297 mm，孔徑：Φ4mm，跨接間距：19mm、50mm和100mm等，連接孔接觸電阻＜0.005Ω，最大電流l0A，分布電容1.5pF。
2.每塊萬能插板由三塊核心板通過特殊卡扣璉接拼接成一個整體，每塊核心板由上下二個部分組成，由ABS注塑成型，核心板中間裝有6孔一組、9孔一組、18孔一組銅質模組，銅質模組要求是純銅片通過機床沖壓、鉚接工藝加工而成，保證接觸電阻。
3. 每塊萬能插板上邊核心板有2路獨立、每路18孔互通模塊組成；萬能插板中間核心板是由24組九孔互通單元模組構成； 萬能插板下邊核心板是由6組六孔互通單元模組構成。
4.每塊萬能插板背面由24組四孔互通單元模組構成。萬能插板上下邊沿厚度5mm，實驗時萬能插板即可放置實驗屏導軌上操作，也可放置實驗桌桌面上操作。
5.每塊萬能插板左右預留卡槽，可根據實驗復雜程度通過卡扣多塊每塊萬能板拼接一起使用。
（2）電工電路基本模塊
電工電路基本模塊配合萬能插件板像搭積木一樣的形式自由搭建電路；模塊盒體透明，內裝元件直觀性好，盒蓋印刷電路圖防刮耐磨，符號美觀清晰。元件盒盒體與盒蓋采用較科學的壓卡式結構，維修拆裝方便。電子技術實驗模塊采用燈籠式插頭，接觸可靠。
元件盒插腳要求采用燈籠式插頭而非采用香蕉插頭（香蕉插頭銅片易脫落且易變形，接觸不良）：
四、產品特點
1.以獨立的通用器件為最小積木式模塊單元, 可靈活組合成不同課題、不同實驗電路。其保留了面包板的動手能力強實驗靈活的優勢,克服了面包板接觸不良不好操作的缺點。
2.實驗模塊盒體透明,學生可直觀真實器件及工作狀態的變化。獨立元件模塊符號標準、清晰,體積輕巧,布置靈活,節省空間。線路直觀,查故方便。
3.隨新技術,新課題的不斷涌現,只需增加核心新部件既可完成新課題的實驗,并實現強弱電之間、交叉課程之間的互聯。
4.特殊工藝的積木式連接部件及接插件保證10萬次工作壽命, 確保各觸點接觸電阻與 分布電容在正常范圍內。
配置清單不少于：電阻 1Ω/2W 2 個，電阻 5.1Ω/2W 1 個，電阻 10Ω/2W 2 個，電阻 22Ω/2W 1 個，電阻 51Ω/2W 2 個，電阻 100Ω/2W 3 個，電阻 150Ω/2W 2 個，電阻 220Ω/2W 1 個，電阻 330Ω/2W 1 個，電阻 510Ω/2W 3 個，電阻 1KΩ/2W 3 個，電阻 1.5KΩ/2W 1 個，電阻 2.0KΩ/2W 2 個，電阻 3.0KΩ/2W 1 個，電阻 4.7KΩ/2W 1 個，電阻 10KΩ/0.5W 2 個，電阻 15KΩ/0.5W 2 個，電阻 33KΩ/0.5W 1 個，電阻 100KΩ/0.5W 2 個，電阻 150KΩ/0.5W 1 個，電位器 100KΩ/0.25W 1 個，電容 CBB 0.01μF/63V 2 個，23 電容CBB 1μF/63V 2 個，電解電容 10μF/35V 1 個，電解電容 100μF/35V 1 個，電解電容 1000μF/35V 1 個，無極性電容 220μF/70V1 個，電流插孔 3 個，白熾燈泡 12V/0.1A 1 個，燈座 M=9.3mm 1個，開關 雙刀雙向 2 個，線圈 500N 1 個，線圈 1000N 1 個，U 型鐵芯U 型鐵芯（小鐵芯） 1 個，模塊 15Ω/10W 電阻 1 個，模塊 集成運放LM741(芯片外露) 1 個， 紅色發光管 1 個，標準型導線 30cm 10 個，標準型導線 50cm 15 個，標準型導線 100cm 6 個，安全導線 0.5m 20個，安全導線 1m 16 個，短接橋 10 個，安全短接橋 30 個，示波器導線 一頭 P8 一頭 Q9 3 個，電流插孔導線 3 個，雙槍導線 黑色 1 個，九孔方板 300*298mm 1 個，元器件儲物盒2 個。
（3）模擬電路基本模塊
以獨立器件封裝的塑盒結構為單一模塊，元件參數外形與符號要求一一對應并可視，能配合九孔萬能插件板自由搭建組合電路。九孔萬能插件板可以掛式使用也可以置于桌面使用，所有弱電實訓元器件獨立設計，元器件和符號一一對應。所有接插件保證十萬次插拔無故障。
配置清單不少于：電阻 2×19 100Ω/2W 1 個，電阻 2×19 510Ω/2W 1 個，電阻 2×19 2.0KΩ/2W 2 個，電阻 2×19 25KΩ/0.5W 1 個，電阻 2×19 100KΩ/0.5W 1 個，電阻 2×19 330KΩ/0.5W 2 個，電阻 2×19 1.0MΩ/0.5W 2 個，電容 CBB 2×19 0.01μF/63V 2 個，電解電容2×19 10μF/35V-CD 2 個，電位器 4×50 1.0KΩ/3W 1 個，二極管 2×19 二極管 1N4007 1 個，三極管 4×50 9013 1 個，三極管 4×50 90121 個，模塊 4×100 兩級交流放大電路 1 個，模塊 4×100 負反饋放大電路 1 個，模塊 4×100 差動放大電路 1 個，模塊 4×100 OTL 功率放大電路 1 個，元器件儲物盒 1 個。
（4）數字電路基本模塊
以獨立器件封裝的塑盒結構為單一模塊，元件參數外形與符號要求一一對應并可視，能配合九孔萬能插件板自由搭建組合電路。九孔萬能插件板可以掛式使用也可以置于桌面使用，所有弱電實訓元器件獨立設計，元器件和符號一一對應，所有接插件保證十萬次插拔無故障。
配置清單不少于：14 芯鎖緊式插座 6 個，16 芯鎖緊式插座 6 個，24 芯鎖緊式插座 1 個，七段顯示器 2 個，10 位輸入器 1 個，10 位輸出器 1 個，集成芯片 1 組，元器件盤 2 個。方波發生器1 個：產生連續脈沖和單個脈沖。TTL 電平。連續脈沖頻率范圍 10-100kHz,頻率調節精度 10%。
五、實訓項目
（1）電工技術：
1.基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
2.減小儀表的誤差方法
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.基爾霍夫定律的驗證
6.疊加原理的驗證
7.電壓源與電流源的等效變換
8.戴維南定理和諾頓定理的驗證
9.受控源 VCCS、VCVS、CCVS、CCCS 的特性曲線
10.典型電信號的觀察與測量
11.R-C 一階電路響應測試
12.二階動態電路的響應研究
13.R-L-C 元件的阻抗特性的測定
14.RC 串、并聯選頻網絡特性測試
15.R-L-C 串聯諧振電路的研究
16.RC 雙 T 選頻網絡測試
17.三表法測量電路等效參數
18.三相交流電路電壓、電流的測量
19.三相電路功率的測量
20.功率因數及相序的測量
21.日光燈功率因數的改善實驗測試
（2）電子技術：
1.單級放大器
2.多級放大器
3.差分放大電路
4.推挽功率放大電路
5.負反饋放大電路
6.集成運算放大器構建同相放大器
7.集成運算放大器構建反相放大器
8.積分電路
9.微分電路
10.波形發生電路
11.晶體管特性測試儀設計
12.晶體管單管放大靜態工作點動態演示
13.集成門電路功能的測試
14.組合邏輯電路設計
15.D觸發器
16.RS 觸發器
17.JK 觸發器
18.移位寄存器
19.譯碼器
20.編碼器
21.數據選擇器
22.半加器和全加器
23.計數譯碼及顯示電路
24.555集成定時器及應用
25.搶答器實驗
26.電子秒表實驗
（3）電機控制
1.三相異步電機點動控制實驗
2.三相異步電機正反轉控制實驗
3.三相異步電機兩地控制實驗
4.三相異步電機星三角啟動實驗
