JSDG-5型电工电子技术实验装置

一、概述
“JSDG-5型电工电子技术实验台 ” 是本公司在总结国内电工电子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 ” 、“数字电路”、“模拟电路” 、 “ 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。

该实验台具有以下的安全保护措施，丰富的配置、智能化的仪器仪表，将实验所需的仪器仪表电源等有源部分集成在电源控制屏上，实验组件采用轻便式的塑料外壳制作，进一步降低实验台整体高度到1.2m，提高实验室可视空间，具有良好的可扩展性能，外形美观大方，人性化的设计，外形美观大方。

该实验台具有如下特点

1、  整体结构比较低矮，实验室更容易摆放，不影响师生间的视觉交流。

2、  整体布局采用有源的仪器仪表集成在实验台的面板上、配置保护系统、使实验室更安全，无源的实验电路集成外置的塑料壳上、轻便、易拆卸、易维修，易扩展。

3、  实验台所配置的仪器仪表都采用工业塑料壳安装、内部集成电源，拆卸方便、维护更换更方便。

4、  实验台下面设计一个大的储物柜，用不到的实验模块可以轻松被收纳起来。

5、  底部安装承载型万向脚轮，自带刹车功能，移动固定同样方便。

二、实验台基本参数

（1）工作电源：三相四线（或三相五线）AC380V±10%/50HZ

（2）工作环境：温度：-10℃~+40℃，相对湿度：≤85%（25℃）

（3）整机容量：＜1.5KVA

（4）外形尺寸：长宽高1460*720*1200mm

（5）漏电保护：采用双重的漏电保护装置，电压型漏电保护装置：有光电隔离电路和比较器电路完成，实时监测机壳电压，一旦超过设定值电路会在ms级动作迅速切断电源。

电流型漏电保护装置：采用零序电流互感器实时监测剩余电流（即漏电电流），一旦超过设定值，装置能在0.1S内断开电源，符合GB16917.1、IEC61009-1国家标准。

三、实验台电源控制屏及仪表配置参数

实验台壳体全部采用钢板制作、激光下料、数控折弯，经喷砂除油后喷塑，面板采用铝板印字工艺，美观耐用、永 不变色。实验台设计时充分考虑了使用群体的特殊性，在人身安全设备安全方面设置了多种保护措施、形成一套完整的保护系统，如漏电、电源短路及过载、仪表超量程等等都具有保护功能。能满足开展电工电子技术实验开放型教学的要求。实验桌采用全钢结构，桌面采用2mm厚钢板机制而成，强度和寿命是高密度板的几十倍，桌体设有两个大抽屉，无声导轨安装，用于放置工具及资料，实验桌联体设计，实验桌下方设有元件储存柜、可以放置多余的实验模块，底层设有四个带刹车的轮子，便于移动和固定，造型美观大方。
电源进线：三相四线电源线经高分断断路器、三相保险管、指示灯、启动停止急停按钮、电压型漏电保护、接触器到各应用部分，具有缺相指示、电压型和电流型漏电保护、短路保护等功能。配有三个指针式电压表可以监视实验台的输入电压和输出电压。

漏电保护：采用双重的漏电保护装置，电压型漏电保护装置：有光电隔离电路和比较器电路完成，实时监测机壳电压，一旦超过设定值电路会在ms级动作迅速切断电源。电流型漏电保护装置：采用零序电流互感器实时监测剩余电流（即漏电电流），一旦超过设定值，装置能在0.1S内断开电源，符合GB16917.1、IEC61009-1国家标准。

过流、短路、过载保护不得采用传统保险丝进行保护，使用“电子保险丝”，具有可恢复性，能够对任何电压值，任何形式的电流（交流、直流、半波整流等）、任意情况下的过流、短路、过载迅速动作，切断电源，并发出声光报警，复位后可正常工作，并提供该技术的相关证明材料。

(1) 三相交流可调电源：

配有一台1.5KVA三相同轴联动自耦调压器，提供单相0～250V和0～430V连续可调交流电源，并配有三只指针式交流电压表，通过开关切换，可实时显示实验台的电网电压或三相调压器的输出电压值。在三相交流输出端安装我公司自主研发的过流、短路保护装置，能够在任意电压值情况下（包含火线以火线之间）发生过流或短路的时候切断电源，保护设备的使用安全。

过流、短路保护装置不采用传统的保险丝、线圈互感器或电阻采样的方式，使用霍尔电流传感器，能够对交流、直流、半波整流等任意情况下的过流、短路进行有效的保护，该技术已经申请技术保护专利。

(2) 智能数控恒压源：

配有两路，该电源采用高速度的微电脑控制，配有三位半数显表头指示,电压调整旋钮不是采用普通电位器（或多圈电位器），编码器开关调整，具有快增快减、通过人机界面能够实现表头校准功能。输出电压为0.00V-32.0V，调整过程中小数点位置自动切换。恒压源配有全数字显示电路，并具有U/I切换功能，精度0.5%。输出电流为1A。可以轻松实现0-±32V输出或0-64V输出。该恒压源具有以下保护功能，如过流、过压、过载、短路等多重保护，并带有声光报警。（本公司专利产品，专利号：ZL201720798972.9）。

（3）智能数控恒流源：

配有一路，该电源采用高速度的微电脑控制，配有三位半数显表头指示,电流调整旋钮不能采用普通电位器（或多圈电位器），采用编码器开关调整，具有快增快减、通过人机界面能够实现表头校准功能。输出电流为0.00-200mA，调整过程中小数点位置自动切换。恒流源配有全数字显示电路，全程显示电流输出，显示精度0.5%。档位全程微电脑控制，自动切换。该恒流源具有以下的保护功能，如过流、过压、过载、开路等多重保护，并带有声光报警。（本公司专利产品，专利号：ZL201720798972.9）。

（4）智能交直流（两用）电压表：

六位LED（默认红色）数码管显示（首位显示测量性质，正/负/交流，后五位显示测量数值），输入阻抗≥10MΩ。量程分别为10V（显示9.9999）、100V（显示99.999）、500V（显示500.00），通过人机界面可以设置换档模式（手动或自动）、具有软件调零、软件校准功能、通讯地址设置、滤波级数设置、显示按键检测、测量性质设置（交流、直流、自动判断）、超量程报警等功能。工业塑料外壳、嵌入式安装，交流220V直接供电。（本公司专利产品，专利号：ZL201720494568.2）

(5) 智能交直流（两用）电流表：

六位LED（默认红色）数码管显示，输入阻抗≤100mΩ。量程分别为50.000mA、500.00mA、5000.0 mA，通过人机界面可以设置换档模式（手动或自动）、具有软件调零、软件校准功能、通讯地址设置、滤波级数设置、显示按键检测、测量性质设置（交流、直流、自动判断）、超量程报警等功能。工业塑料外壳、嵌入式安装，交流220V直接供电。（本公司专利产品，专利号：ZL201720494568.2）。

（6）智能数字直流电压表：

六位LED（默认红色）数码管显示，输入阻抗≥10MΩ。量程分别为10V（显示9.9999）、100V（显示99.999）、500V（显示500.00），通过人机界面可以设置换档模式（手动或自动）、具有软件调零、软件校准功能、通讯地址设置、滤波级数设置、显示按键检测、超量程报警等功能。工业塑料外壳、嵌入式安装，交流220V直接供电。（本公司专利产品，专利号：ZL201520006291.5）

(7) 智能数字直流电流表：

六位LED（默认红色）数码管显示，输入阻抗≤100mΩ。量程分别为50.000mA、500.00mA、5000.0 mA，通过人机界面可以设置换档模式（手动或自动）、具有软件调零、软件校准功能、通讯地址设置、滤波级数设置、显示按键检测、超量程报警等功能。工业塑料外壳、嵌入式安装，交流220V直接供电。（本公司专利产品，专利号：ZL201520006291.5分）。

(8)函数信号发生器（带数字频率计）：

输出波形：正弦波，方波（占空比可调），三角波，锯齿波，液晶显示。幅值：方波 VP-P: 0~20V；三角波：VP-P: 0~20V；正弦波：VP-P: 0~20V。频率范围：0-10MHz,波段开关控制分七段可调20、200、2k、20k、200k、2M、10MHz。调频、调幅旋钮采用连续可调电位器。输出带有幅值衰减功能0dB、20dB、40dB，输出幅值1mV左右，能够充分满足电子实验需求。液晶屏显示，自带频率计功能，对内部/外部信号进行频率测量。

（9）智能功率、功率因数表：

液晶显示，此表由专用单片机及高速高精度A/D转换芯片和全数显电路构成，通过键控、数显窗口实现人机交互。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用芯片计算出被测信号的有功功率、无功功率、视在功率、电压、电流、频率、功率因数及负载性质、电量，通过液晶显示屏显示。精度为0.5级，电压范围为0～500V，电流测量范围为0～5A。带有标准双向串行通讯接口：RS485；采用标准MODBUS－RTU通讯协议。工业塑料外壳，交流220V直接供电。

（10）固定稳压电源

具有独立的电源控制开关，打开电源开关，稳压电源开始工作。

电压：±12V，±5V，24V。

电流：±12V/500mA，±5V/1A。

具有输出指示、短路保护及报警功能，短路后输出电流小于5mA，去掉短路负载后自动恢复工作状态。

（10）脉冲信号源

a）固定脉冲源：输出频率有1Hz、10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz，输出电平为TTL，具有过载短路保护功能。

b）单次脉冲信号源（两路）：提供两路正、负单次脉冲源。每一路由一个防抖动电路和一个按键组成,每按一次键指示灯亮一次,表明两个输出插孔分别输出一个正、负单次触发脉冲 ，输出电平为TTL。

c）频率可调脉冲源：

输出频率采用编码器开关调节，默认输出频率为1kHz，输出电平为TTL，频率范围0-1MHz可调。

（11）直流信号源

配有两路直流信号源，调节多圈电位器可以实现-5V到+5V连续输出，通过开关设置也可以实现-0.5V到+0.5V连续输出。

(12)低压交流电源

配有交流电源15V和0-12V-15V-17V（模拟交流电压波动）两路交流电源，输入电压可选择固定输入和可调输入，输出带有过流、短路保护功能。

四、实验台组件配置及参数

（1）电路分析实验箱一（JSDG5-01）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。配有戴维南定理、基尔霍夫定理、叠加原理、双口网络、仪表量程扩展等实验电路

（2）电路分析实验箱二（JSDG5-02）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。配有RLC谐振电路、RC双T选频电路、一阶二阶电路、RC串并联选频电路、RLC元件特性、电路状态轨迹的观测等实验电路。

（3）受控源及电子基础实验（JSDG5-03）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。该实验箱分两个区域：其中一个是受控源、回转器、负阻抗变换器。另一个区域配置：二极管、发光二极管、稳压二极管、三极管、晶闸管、继电器、IC座8p、整流桥、各种电容、各种电阻、测试环、白炽灯、可调电位器等器件可以自由搭建多种实验电路，例如白炽灯调光电路、继电器驱动电路、稳压电路、比例放大电路等等

（4）元器件实验箱（JSDG5-04）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。实验箱上配有：二极管（2AP9、1N4007）、发光二极管(LED-r\LED-g)、稳压二极管(2CW51)、电感(10mH)、电容(0.1uF/63V、1uF/63V)、各种电阻（10MΩ、1MΩ、510KΩ、20KΩ、2KΩ、1KΩ、200Ω、100Ω、51Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω均为5W）、钮子开关（K1\K2为单刀双掷、K3为双刀双掷）、电流测试孔（I1、I2）、白炽灯、十进制变阻箱（0.1Ω*9、1Ω*9、10Ω*9、100Ω*9、1KΩ*9、10KΩ*9均采用2W高精度电阻）等等。可以完成多种元器件的伏安特性实验，还可以做为其它实验电路的负载，也可以在此实验上动手搭建简单的实验电路。

（5）数电基础实验箱（JSDG5-05）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。配有多种IC座、共阴共阳数码管、BCD译码器、八位逻辑电平输出、八位逻辑电平显示、单脉冲源、各种电阻、电容、二极管。

（6）模拟电路基础实验箱一（JSDG5-06）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。配有串联型稳压电路（分离元件和集成稳压电路）、单管/负反馈两级放大电路、差动放大电路等等

（7）模拟电路基础实验箱二（JSDG5-07）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。配有IC座、元件库、模拟表头等，能够完成集成运放的多种实验电路，例如：同向比例放大、反向比例放大、比较器、加法器、减法器、滤波器、精密整流、震荡电路等等

（8）模拟电路基础实验箱三（JSDG5-08）

该组件采用工业塑料外壳，PCB面板尺寸为264*184mm。配有低频OTL功率放大电路、射极跟随器、LC正弦波振荡器、RC串并联选频网络振荡器。

（9）三相负载及变压器实验箱（JSDG5-12）

面板采用2.0mm厚的铝板印字工艺制作，美观大方、经久耐用。实验箱配有独立控制的9只白炽灯（220V/25W），三个一组，组成三相阻性负载，并在电路串有电流测试孔，非常方便测试各相电流。配有1uF/630V、2.2uF/630V、4.7uF/630V各三组、组成三相容性负载通过4号线可和三相阻性负载链接。铁芯变压器一台（输入AC220V、输出36V、功率50W）、日光灯实验组件包含启辉器、镇流器（感性负载）、日光灯灯管（安装在实验台上），电流测试孔三组（I1、I2、I3），功率因数补偿电容一组（包含2200pF/630V、0.47uF/630V、1uF/630V、2.2uF/630V、4.7uF/630V）等等，该实验用于完成三相电的相关实验内容。

（10）继电器、接触器控制箱（JSDG5-13）

面板采用2.0mm厚的铝板印字工艺制作，美观大方、经久耐用。实验箱配有交流接触器三个（默认线圈电压为AC220V），每个接触器含有3个主触点、2个常开触点和2个常闭触点，并带有状态指示灯。热过载继电器一个，把继电器的接线端子通过引线印至面板的安全插座上、操作面露在面板外面，既保证了安全性又不失实训性，电流从0.63A到1A可调。通电延时继电器一个（默认电压为AC220V），调节旋钮露在面板外侧方便操作。带灯按钮三个（黄、绿、红、红）。制动变压器一个，整流桥一个，能耗电阻等，主要完成电机拖动控制相关实验内容。

（11）三相鼠笼式异步电动机（JSDJ43）

电机安装有橡胶缓冲垫，将三个绕组的首末端都引到接线盒上，采用和实验台匹配的4号座，额定工作电压、角接AC380V、星接AC660V, 采用小功率铝壳电机保证实验的安全性。

五、实验台配置表：

序号	名 称	型 号	数 量	备 注
1.	实验台电源控制屏	JSDG-1	1台
2.	金属实验桌		1台	含有储物柜和抽屉
3.	实验台综合保护装置	JSZH3.5	1台	安装在电源控制屏上
4.	三相交流可调电源		1台	安装在电源控制屏上
5.	智能数控恒压源		2套	参数详见上述
6.	智能数控恒流源		1套	参数详见上述
7.	智能交直流（两用）电压表	JSZN-U	1个	参数详见上述
8.	智能交直流（两用）电流表	JSZN-I	1个	参数详见上述
9.	智能数字直流电压表	JSZN-U	1个	参数详见上述
10.	智能数字直流电流表	JSZN-I	1个	参数详见上述
11.	函数信号发生器（带频率计）	JSXH-10M	1个	参数详见上述
12.	智能功率、功率因数表	JS-GV	1个	参数详见上述
13.	固定稳压电源		1套	参数详见上述
14.	脉冲信号源		1套	参数详见上述
15.	直流信号源		1套	参数详见上述
16.	低压交流电源		1套	参数详见上述
17.	电路分析实验箱一	JSDG5-01	1台	参数详见上述
18.	电路分析实验箱二	JSDG5-02	1台	参数详见上述
19.	受控源及电子基础实验箱	JSDG5-03	1台	参数详见上述
20.	元器件实验箱	JSDG5-04	1台	参数详见上述
21.	数电基础实验箱	JSDG5-05	1台	参数详见上述
22.	模拟电路基础实验箱一	JSDG5-06	1台	参数详见上述
23.	模拟电路基础实验箱二	JSDG5-07	1台	参数详见上述
24.	模拟电路基础实验箱三	JSDG5-08	1台	参数详见上述
25.	三相负载及变压器实验箱	JSDG5-12	1台	参数详见上述
26.	继电器、接触器控制箱（选配）	JSDG5-13	1台	参数详见上述
27.	三相鼠笼式异步电动机（选配）	JSDJ43	1台	参数详见上述
28.	实验线		1套
29.	实验指导书		1套

五、实验项目

1 、电工基础部分

1.         常用电工仪表的使用及减小仪表测量误差的方法

2.         常用电路元件的简易测试

3.         电路元件伏安特性的测定

4.         电路基本测量

5.         基尔霍夫定律的验证

6.         叠加原理

7.         戴维南定理与诺顿定理

8.         电压源与电流源等效变换及功率传输定理

9.         受控源特性研究

10.      典型电信号的观察与测量

11.      RC一阶电路的响应及其应用

12.      二阶动态电路的响应及其测试

13.      R、L、C元件阻抗特性的测定

14.      交流电路等效参数的测定（三表法）

15.      正弦稳态交流电路的研究

16.      日光灯电路及功率因数的提高

17.      RC电路的频率响应及选频网络特性测试

18.      RLC串联谐振电路

19.      双口网络研究

20.      单相铁心变压器特性的测试

21.      三相交流电路的研究及相序的测量

22.      三相电路功率的测试

23.      负阻抗变换器及其应用

24.      回转器及其应用

25.      仪表量程的扩展设计

2 、模拟电路部分

1.         常用电子仪器的使用

2.         晶体管共射极单管放大器

3.         场效应管放大器

4.         负反馈放大器

5.         射极跟随器

6.         差动放大器

7.         集成运算放大器指标测试

8.         集成运算放大器的基本应用(I)模拟运算电路

9.         集成运算放大器的基本应用(II)波形发生器

10.      集成运算放大器的基本应用(III)信号处理­­----有源滤波器

11.      集成运算放大器的基本应用(IV)信号处理----电压比较器

12.      低频功率放用(I)OTL功率放大器

13.      低频功率放大器(II)集成功率放大器

14.      RC正弦波振荡器

15.      LC正弦波振荡器

16.      函数信号发生器的组装与调试

17.      电压—频率转换电路

18.      直流稳压电源(1)串联型晶体管稳压电源

19.      直流稳压电源(II)集成稳压器（正、负）

20.      晶闸管可控整流电路

21.      综合实验

3 、数字电路部分

1.         半导体二极管、三极管开关特性的研究

2.         二极管限幅器、箝位器、三极管限幅器

3.         TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试

4.         CMOS集成逻辑门的逻辑功能与测试

5.         TTL集电极开路门与三态输出门的应用

6.         集成逻辑电路的连接和驱动

7.         组合逻辑电路实验分析

8.         组合逻辑电路的设计与测试

9.         译码器及其应用

10.      数据选择器及其应用

11.      触发器及其应用

12.      计数器及其应用

13.      移位寄存器及其应用

14.      脉冲分配器及其应用

15.      脉冲信号产生电路的研究

16.      脉冲延时与波形整形电路的研究

17.      555时基电路及其应用

18.      电子秒表

19.      智力竞赛抢答装置

20.      数-模、模-数转换

21.      3位半直流数字电压表

22.      数字频率计

4 、电机拖动实验项目：(选配)

23.    电气元件认识

24.    三相异步电动机的直接启动控制

25.    三相异步电动机接触器点动控制

26.    三相异步电动机接触器自锁控制线路

27.    三相异步电机具有过载保护的接触器自锁控制线路

28.    三相异步电机连续与点动混合控制线路

29.    三相异步电机接触器联锁正反转控制线路

30.    三相异步电机接触器、按钮双重联锁正反转控制线路

31.    三相异步电动机手动顺序控制线路

32.    三相异步电动机自动顺序控制线路

33.    三相异步电动机两地控制线路

34.    三相异步电动机Y－△手动控制线路

35.    三相异步电动机Y－△自动控制线路

36.    三相异步电动机能耗制动控制线路