電工電子傳感器及控制理論技術實訓裝置

一、實訓內容

電工基本技能實訓

項目一 基本電工儀表的使用與測量誤差的計算
項目二 減小儀表測量誤差的方法
項目三 歐姆定律
項目四 電阻的串、并、混聯(lián)電路
項目五 電阻分壓器電路
項目六 電容的充放電電路
項目七 伏安法測電阻
項目八 節(jié)點電壓法
項目九 回路電壓法
項目十 支路電流法
項目十一 電阻與溫度的關系：用伏安法測出燈絲在不同電壓下的阻值
項目十二 電壓表量程的擴展
項目十三 電流表量程的擴展
項目十四 已知和未知電路元件的伏安特性
項目十五 直流電阻電路故障的檢查
項目十六 電路中電位的測量
項目十七 基爾霍夫電壓定律
項目十八 基爾霍夫電流定律
項目十九 電壓源外特性的測定
項目二十 疊加原理
項目二十一 電壓源與電流源的等效變換
項目二十二 負載獲得最大功率的條件
項目二十三 戴維南定理
項目二十四 諾頓定理
項目二十五 互易定理
項目二十六 二端口網(wǎng)絡
項目二十七 雙聯(lián)開關兩地控制
項目二十八 RLC串聯(lián)交流電路
項目二十九 RLC并聯(lián)交流電路
項目三十 RLC串聯(lián)諧振電路
項目三十一 電感、電容元件在直流電路和交流電路中的特性
項目三十二 正弦穩(wěn)態(tài)下RL、RC串聯(lián)電路
項目三十三 日光燈電路的連接
項目三十四 提高功率因數(shù)的方法
項目三十五 一階電路過渡過程的研究
項目三十六 二階電路過渡過程的研究
項目三十七 交流電路參數(shù)的測量
項目三十八 三相負載的星形聯(lián)結
項目三十九 三相負載的三角形聯(lián)結
項目四十 三相鼠籠式異步電動機的使用
項目四十一 三相異步電動機點動控制
項目四十二 三相異步電動機自鎖控制
項目四十三 三相異步電動機既可點動又自鎖控制
項目四十四 接觸器聯(lián)鎖正反轉控制
項目四十五 按鈕聯(lián)鎖正反轉控制
項目四十六 接觸器和按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉控制

模擬電路基本技能實訓

項目一 晶體二極管的判別與檢測
項目二 PN結的單向導電特性
項目三 晶體三極管的判別與檢測
項目四 單結晶體管特性
項目五 晶體管共射極單管放大器
項目六 場效應管放大電路
項目七 負反饋放大電路
項目八 差動放大電路
項目九 射極跟隨器
項目十 場效應管共源極放大電路
項目十一 共集電極放大器
項目十二 共基極放大器
項目十三 兩級阻容耦合放大器
項目十四 運算放大器的基本接法
項目十五 集成運放同相比例放大器
項目十六 集成運放反相比例放大器
項目十七 集成運放加法電路
項目十八 集成運放減法電路
項目十九 集成運放積分電路
項目二十 集成運放微分電路
項目二十一 電壓跟隨器
項目二十二 電壓比較器
項目二十三 RC橋式正弦波振蕩器
項目二十四 方波發(fā)生器
項目二十五 三角波發(fā)生器
項目二十六 文氏電橋正弦波發(fā)生器
項目二十七 鋸齒波發(fā)生器
項目二十八 過零比較器
項目二十九 比較器
項目三十 窗口比較器電路實訓
項目三十一 集成運放的調零電路
項目三十二 電源極性錯接的保護電路
項目三十三 輸入端限幅保護電路
項目三十四 輸出端限幅保護電路
項目三十五 OTL功率放大器
項目三十六 RC正弦波振蕩器及選頻放大器
項目三十七 晶閘管可控整流電路
項目三十八 單相半波整流、濾波電路
項目三十九 單相全波整流、濾波電路
項目四十 單相橋式整流、濾波電路
項目四十一 穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路及其穩(wěn)壓原理
項目四十二 三端集成固定穩(wěn)壓電源
項目四十三 正電源輸出可調集成穩(wěn)壓電源
項目四十四 串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源電路

數(shù)字電路基本技能實訓

項目一 晶體二極管開關特性
項目二 晶體三極管開關特性
項目三 二極管限幅器
項目四 三極管限幅器
項目五 二極管鉗位器
項目六 TTL集成邏輯門
項目七 集成與門邏輯功能測試
項目八 集成非門電路邏輯功能測試
項目九 集成或門電路邏輯功能測試
項目十 集成與非門邏揖功能測試
項目十一 CMOS門電路的測試
項目十二 TTL電路和CMOS電路的輸出特性測試
項目十三 集成邏輯電路的連接與驅動
項目十四 組合邏輯電路
項目十五 半加器
項目十六 全加器
項目十七 譯碼器
項目十八 譯碼器邏輯功能測試
項目十九 數(shù)據(jù)選擇器邏輯功能測試
項目二十 四選一數(shù)據(jù)選擇器
項目二十一 八選一數(shù)據(jù)選擇器
項目二十二 集成觸發(fā)器邏輯功能測試
項目二十三 基本RS觸發(fā)器
項目二十四 JK觸發(fā)器
項目二十五 D觸發(fā)器
項目二十六 CMOS觸發(fā)器
項目二十七 計數(shù)、譯碼和顯示
項目二十八 計數(shù)器及其應用
項目二十九 十進制可逆計數(shù)器的邏輯功能測試
項目三十 二進制加法計數(shù)器
項目三十一 十進制加法計數(shù)器
項目三十二 測試移位寄存器的邏輯功能
項目三十三 移位寄存器及其應用
項目三十四 脈沖分配器及其應用
項目三十五 555時基電路
項目三十六 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
項目三十七 多諧振蕩器
項目三十八 施密特觸發(fā)器

電工綜合技能實訓

項目一 運算放大器的應用
項目二 受控源的設計
項目三 電流表、電壓表和歐姆表的設計
項目四 互感器的應用
項目五 整流濾波電路的設計及應用
項目六 報警保護電路的設計及其應用
項目七 過流保護的設計及其應用

傳感器實訓項目

項目一金屬應變傳感器的應用―電子秤
項目二擴散硅壓阻壓力傳感器液位測量
項目三光纖位移測量
項目四光纖壓力測量
項目五增量式光電編碼器
項目六長光柵位移測量
項目七CCD傳感器直徑測量
項目八PSD位置測量

控制理論實訓項目

項目一 控制系統(tǒng)典型環(huán)節(jié)的模擬
項目二 一階系統(tǒng)的時域響應及參數(shù)測定
項目三 二階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應分析
項目四 三階系統(tǒng)的瞬態(tài)響應及穩(wěn)定性分析
項目五 PID控制器的動態(tài)性能
項目六 控制系統(tǒng)的動態(tài)校正
項目七 典型環(huán)節(jié)頻率特性的測試
項目八 線性系統(tǒng)頻率特性的測試
項目九 信號的采樣與恢復
項目十 典型的非線性環(huán)節(jié)的模擬
項目十一 非線性系統(tǒng)的相平面分析

二、設備構成

1.交流電源及供電主回路采用三相四線制(或三相五線制)電源輸入，經電流型漏電保護器、接觸器到三相輸出，安全、方便、使用可靠。
2.控制屏電源由接觸器通過啟、停按鈕進行控制。
3.三相固定380V交流電源，單相交流電源0～250V連續(xù)可調，設有單相自耦調壓器（0.5KVA）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，控制屏內強電輸出若有漏電現(xiàn)象，即告警并切斷總電源，確保實訓進程安全。
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.各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能。
7.實訓連接線及插座采用不同的結構，使實訓連接線的結構更合理、使用更加安全、可靠、防觸電。 
8 函數(shù)信號發(fā)生器 輸出：正弦波、矩形波、三角波三種波形，可由琴鍵開關進行切換選擇；輸出頻率范圍：2Hz～2MHz，可分為七個頻段選擇；輸出幅度峰峰值0～16VP-P，可由三位LED 數(shù)碼管進行顯示；輸出衰減分0dB、20dB、40dB、60dB 四檔，可由兩個“衰減”按鍵選擇。
9.六位數(shù)顯頻率計：測量范圍1Hz～10MHz，由六位數(shù)碼管給以顯示，閘門時基1s，靈敏度35mV(1-500kHz)/ 100mV(500kHz - 10MHz)；測頻精度為萬分之二(10MHz)。
10. 電路基礎實訓（一） 完成疊加原理、基爾霍夫定律、戴維南定理、諾頓定理、直流電阻電路故障的檢查、互易定理、歐姆定律等實訓；提供電阻、電感、電容，完成R、L、C 串聯(lián)諧振、一階、二階動態(tài)電路的研究、電壓源與電流源的等效變換、負載獲得最大功率的條件、電阻的串、并聯(lián)等實訓。
11. 電路基礎實訓（二） 提供燈泡（12V/0.1A 兩只）、穩(wěn)壓管、二極管（兩只）、未知元件（四只）、電位器（1k/2W、10k/2W、100k/2W各一只）、電阻箱（0～9Ω/2W、0～90Ω/2W、0～900Ω/2W、0～9000Ω/2W各一組）等，完成已知和未知電路元件伏安特性的測繪、電容的充放電等實訓。
12. 交流電路實訓（一） 提供大功率電阻（100Ω/25W、200Ω/25W、1kΩ/25W）、電感（100mH/0.3A）、整流二極管（1N5408 四只）、高壓電容（0.47uF/500V、1uF/500V三只、2.2uF/500V、4.7uF/500V）、鎮(zhèn)流器、啟輝器、短接按鈕等，完 成日光燈功率因數(shù)提高實訓、RLC串聯(lián)交流電路實訓、RLC并聯(lián)交流電路實訓以及 電感、電容元件在直流電路和交流電路中的特性實訓。
13. 交流電路實訓（二） 完成三相電路實訓（提供六只燈泡）。
14. 電路基礎實訓（三） 儀表量程擴展實訓（電流表、電壓表量程的擴展）。
15. 電工綜合技能實訓（一） 電流表、電壓表和歐姆表的設計。
16. 電工綜合技能實訓（二） 運算放大器的應用實訓、受控源的設計、報警保護電 路的設計及其應用實訓、互感器的應用實訓、整流濾波電路的設計及應用實訓、 過流保護的設計及其應用實訓。
17. 繼電接觸控制實訓 提供交流接觸器（線圈電壓為220V）兩只，按鈕三只（黃、 綠、紅各一只）。
18 電子技術實訓（一） 提供低壓交流電源（0V、6V、10V、14V抽頭各一路及中 心抽頭17V 兩路）、三極管、二極管、穩(wěn)壓塊、電阻、單結晶體管、蜂鳴器、電 容等。
19 電子技術實訓（二） 提供四位十進制譯碼顯示器、8位邏輯電平開關、8位電 平指示器、三態(tài)邏輯筆、脈沖信號源（正、負輸出單次脈沖和頻率為0.5Hz～300kHz 連續(xù)可調的計數(shù)脈沖源各一路），設有一些高可靠圓腳集成電路插座（8P、14P、 16P、28P、40P若干只）,可采用固定線路或分立元件靈活組合進行實訓。
20 金屬應變傳感器實訓模塊 由 4 個箔金式電阻應變片組成應變式壓力傳感器來 檢測壓力。
21光纖移位傳感器實訓模塊 模塊由紅外發(fā)光元件、Y 型光纖、反射面、測微頭 和處理電路組成，輸出模擬電壓信號。測量范圍0～2mm線性度2%。
22 光纖壓力傳感器實訓模塊 模塊由紅外發(fā)光元件、Y 型光纖、壓力計、壓力控 制設備和處理電路組成，輸出模擬電壓信號。測量范圍0～0.1Pa
23 增量式光電編碼器實訓模塊 光電編碼器：1024P；控制步進電機來控制編碼器 角度，編碼器輸出脈沖信號。
24 光柵傳感器實訓模塊 為光電編碼器實訓模塊與莫爾條紋測長實訓模塊的信號 處理模塊，顯示角度和距離。
25 莫爾條紋測長實訓模塊 光柵尺行程：17CM；步進電機帶動光柵尺測量其移動后的距離,還帶有光電行程開關防止超出量程。
26 CCD 傳感器測徑實訓模塊CCD傳感器輸出視頻信號來測量物體直徑。（配3個不同寬度的測量物）
27 PSD移位傳感器實訓模塊 PSD傳感器：6mm有效距離；通過調理電路輸出精確的位置信號。
28 控制理論實驗 提供穩(wěn)壓電源、交/直流數(shù)字電壓表、低頻函數(shù)信號發(fā)生器、六位數(shù)顯頻率計、階躍信號發(fā)生器及典型的控制環(huán)節(jié)(比例環(huán)節(jié)、慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、超前滯后校正環(huán)節(jié)，還可以組成微分、延遲等各種電路)等。
29 三相鼠籠式異步電機 60W 380V/△
30 實訓連接線 根據(jù)不同實訓項目的特點，配備兩種不同規(guī)格的實訓連接線，強弱電均采用高可靠護套結構手槍插連接線（不存在任何觸電的可能），插頭采用實芯銅質件外套鈹輕銅彈片，接觸安全可靠；兩種導線都只能配合相應內孔的插座，不能混插，大大提高了實訓的安全及合理性。
31.整體
（一） 電源控制屏 1.主體結構工藝：實驗臺制造的材料選用優(yōu)質冷軋剛板，表面板材選用不小于1.2mm 的整板；主要的承重梁、加強件、腳輪板等承重件板材厚度不小于2mm；鈑金生產經過高精度數(shù)控設備沖孔、折彎、焊接及打磨，以保證設備各項尺寸的精確性；實驗臺表面采用亞光密紋噴塑料處理，經過除油、除銹、磷化、鈍化、靜電噴塑、高溫固化等一系列表面處理工藝，使產品具有極高的耐磨性，防腐蝕性和耐老化性、經久耐用，可保證10年以上的使用。
2.面板工藝：鋁質面板，經過除油、除銹、磷化、鈍化、靜電噴塑、高溫固化等一系列表面處理工藝，具有極高的耐磨性，防腐蝕性和耐老化性、經久耐用，面板表面圖文全部采用雕刻、爛板印字工藝；
3.顏色配置：整套裝置顏色包括2-3 種顏色配合，主體顏色采用國際灰，輔體顏色采用電腦白。
4.控制屏為實訓掛箱提供交流電源、直流穩(wěn)壓電源、恒流源、各種測試儀表及實訓器件。
（二） 基于Android 平臺的無線電源管理系統(tǒng) 無線電源管理系統(tǒng)由教師端和設備端組成，教師端與設備端采用無線WIFI通信技術相連接。(教師端每批配一套)
1.教師端采用7.0英寸Android系統(tǒng)平板電腦。
2.教師端軟件可設置登錄密碼，輸入密碼進入界面操作。
3.可對每臺設備的總電源進行控制。
4.可顯示每臺設備是否上電運行使用。
5.可設置設備的實驗實訓或考核時間，便于教師管理學生實驗實訓或考核。
6.配有無線路由器。
（四） 交流電源 1.提供三相固定380V交流電源及單相0～250V連續(xù)可調交流電 源，配備1臺單相調壓器，規(guī)格為0.5kVA/0～250V。380V交流電源輸出處設有過流保護，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護。配有一只指針式交流電壓表，通過波段開關切換可指示三相固定380V交流電源輸出電壓。
2.提供兩路AC220V 交流電源和一路AC380V 交流電源接口，可為外配儀器設備提供工作電源。
（五） 實訓器件 設有實訓用220V、30W 的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個頭經過快速保險絲引出供實訓使用，可防止燈絲損壞。
（六） 真有效值交流數(shù)字表 1.交流電壓表：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.交流電流表：測量范圍0～5A，量程自動判斷、自動切換，精度0.5 級，三位半數(shù)顯，具有超量程報警、指示及切斷總電源功能。
（七） 直流數(shù)字表 1.直流電壓表：測試范圍0～200V，精度 0.5級，量程分200mV、2V、20V、200V 四檔，直鍵開關切換，三位半數(shù)字顯示，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
2.直流電流表：測試范圍0～2000mA，精度0.5 級，量程分2mA、20mA、200mA、2000mA四檔，直鍵開關切換，三位半數(shù)字顯示，具有超量程報警、指示及切斷總電源等功能。
（八） 直流穩(wěn)壓電源 1.直流穩(wěn)壓電源：提供±5V、±12V 直流電源，每路均具有短路、過流保護和自動恢復功能。
2.直流數(shù)顯穩(wěn)壓電源：可提供兩路0～30V/0.5A 可調穩(wěn)壓電源，兩路穩(wěn)壓源可單獨使用，也可組成0～±30V或 0～±60V。
（九） 恒流源 分 2mA、20mA、200mA三檔，從0mA起調，調節(jié)精度1‰，負載穩(wěn)定度≤5×10-4，額定變化率≤5×10-4 ，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。
（十） 實訓桌 實訓桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結構堅固。設有兩個抽屜，可用于放置工具及資料；右邊可以放置示波器，還設有四個帶剎車的輪子，便于移動和固定。

三、技術參數(shù)

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.裝機容量：＜1.5kVA
4.參考外形尺寸：1350mm×805mm×1430mm

四、概述

1、設備要求適用范圍

實訓裝置要適合各職業(yè)院校的“電路分析”、“電工基礎”、“電工學”、“電機控制”、“繼電接觸控制”《傳感器技術》等課程的實訓大綱，也適用于中專、職校等新建或擴建實訓室，為學校迅速開設實訓課提供了理想的實訓設備。

2、結構工藝

實驗臺制造的材料必須選用優(yōu)質冷軋剛板，表面板材厚度不小于1.2mm 的整板，不得多塊組合拼焊，對接而成的；主要的承重梁、加強件、腳輪板等承重件板材厚度不小于2mm；經過高精度數(shù)控設備沖孔、折彎、焊接及打磨，以保證設備各項尺寸的精確性和平滑性。

3、表面工藝

實驗臺表面采用亞光密紋噴塑料工藝，經過除油、除銹、磷化、鈍化、靜電噴塑、高溫固化等一系列表面處理后，使產品具有極高的耐磨性，防腐蝕性和耐老化性、經久耐用，可保證10年以上的使用。

4、色彩搭配

主體設備顏色搭配要符合人機工程學，視覺流線感，材料要合適運用選材及外表面的處理，顏色必須由2-3 種顏色配合，主體顏色采用國際灰，輔體顏色采用電腦白。

5、設備安全保護要求

要求安全性好 帶有電流型漏電保護及電壓型漏電保護，對地漏電電流超過30mA即切斷電源，安全保護符合國家標準；裝置帶有緊急停止開關，危險狀態(tài)時，通過急停開關切斷電源，停止裝置的電源輸出，達到保護人身和設備的安全。