SDDG-1A 电工电子实验装置
一、功能
1、本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。
5、能完成“数字电路”、“模拟电路”等实验。
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)FCDG-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 提供两路低压稳压直流0.0～30V/1A连续可调电源，配有数字式电压表指示输出电压，电压稳定度≤0.3%，电流稳定度≤0.3%，设有短路软截止保护和自动恢复功能。
1.3 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。
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。
1.6 设有真有效值交流数字电压表一只，测量范围0～500V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显。
2、信号源功能板
频率计：6位数字显示，测量范围1Hz～10MHz，作为外部测量和内置信号源频率指示。
信号源频率范围：0.2Hz～2MHz，分七档
输出波形：正弦波、三角波、方波、脉冲波、斜波及50Hz正弦波
占空比调节：20%～80%
输出幅度：20Vp-p(1MΩ负载)、 10Vp-p(50Ω负载)
输出保护：短路保护，抗输入电压±35V（1分钟）
幅度显示：三位LED
功率输出：≥10W；频率范围(3dB带宽)：20KHz(方波、三角波、正弦波)
3、仪表、受控源功能板
3.1 智能交流数字电压表
交流数字电压表1只，采用美国模拟器件公司生产的 新型高性能RMS真有效值转换器，配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范 围：0-500V，频率范围：10Hz-20Hz。手动量程为：10V、100V、500V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。
3.2智能交流数字电流表
交流数字电流表1只，采用美国模拟器件公司生产的 新型高性能RMS真有效值转换器，配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测量范围：0-5A， 频率范围：10Hz-20Hz。手动量程为：100mA、1A、5A。测量精度为0.5级。具有数有数据存储与查询功能。
3.3 直流数显电压表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测 量范围：0-200V。手动量程为：2V、20V、200V。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。
3.4 直流数显毫安表一只，采用ICL公司高性能AD转换器配以高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。具有自动与手动量程，测 量范围：0-2000mA。手动量程为：20mA、200mA、2000mA。测量精度为0.5级。具有数据存储与查询功能。具有超量程报警、指示及切断 总电源等功能。
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)FCDG-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、FCDG-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、FCDG-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、FCDG-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0～99999.9Ω/2W。
4、FCDG-06单相智能功率、功率因数表
由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时 配有PC监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为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，能自动判别负载性质（感性显示“L”，容性显示“C”，纯电阻不显示），并可存储测量数据，供随时查阅。
5、FCDG-09真有效值交流数字毫伏表
能够对各种复杂波形的有效值进行精确测量，电压测试范围0.2mV～600V（有效值），测试基本精度达到±1%，量程分200mV、2V、20V、 200V、600V五档，直键开关切换，三位半数字显示，每档均有超量程告警、指示及切断总电源功能。频率测试范围10Hz～600KHz，输入阻抗 1MΩ，输入电容≤30pF。
6、FCDG-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。
7、FCDG-11数字电路、模拟电路实验挂件
提供稳压电源四路（±5V/0.5A；±15V /0.5A，均有短路保护、自动恢复功能）、低压交流电源（0V、6V、10V、14V抽头各一路及中心抽头17V两路）、四位十进制译码显示器、两组拨 码盘、8位逻辑开关、8位电平指示器、三态逻辑笔、单次脉冲源、扬声器、振荡线圈、按键、桥堆及电位器等。另外，还设有一些高可靠圆脚集成电路插座（8P 2只、14P 3只、16P 4只、28P 1只、40P 1只）及可靠的镀银长紫铜管（供插电阻、电容、电位器、晶体管等元件）。实验挂箱配有：①共射极单管放大器负反馈放大器实验板、②射极跟随器实验板、 ③RC正弦振荡器实验板、④差动放大器实验板、⑤OTL功率放大器实验板共五块及若干分立元件，可采用固定线路或分立元件灵活组合进行实验，有利于提高学 生动手能力。
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。
四、配置清单（每台）
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FCDG-01 |
电源仪器控制屏 |
1套 |
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FCDG-02 |
实验桌 |
1张 |
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FCDG-03 |
电路基础实验挂件 |
1套 |
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FCDG-04 |
交流电路实验挂件 |
1套 |
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FCDG-05 |
元件箱 |
1套 |
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FCDG-06 |
单相智能功率、功率因数表 |
1只 |
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FCDG-09 |
真有效值交流数字毫伏表 |
1只 |
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FCDG-10 |
受控源（四咱）、回转器、负阻抗变换器 |
1套 |
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FCDG-11 |
数字电路、模拟电路实验挂件 |
1套 |
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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
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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）数字电路实验项目：
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l.与门电路逻辑功能测试
2.或门电路逻辑功能测试
3.与非门电路逻辑功能测试
4.非门电路逻辑功能测试
5.CM0S门电路的测试
6.基本RS触发器
7.JK触发器
8.D触发器
9.555时基电路的应用
10.二——十进制计数器
11.二——十进制8421译码器
12.加法器
13.减法器
14.由集成与非门构成单稳态触发器
15.T触发器实验
16.组合电路的设计之一——编码转换
17.组合电路的设计之二——显示电路
18.同步时序电路的设计
19.计算机时序电路的设计
20.CM0S集成A/D、D/A转换电路实验 |
……
自行设计、开发实验电路。
（三）模拟电路实验
采用固定线路和分立元件灵活组合进行实验。
1、固定线路板实验有：
（1）共射极单管放大器负反馈放大器实验
（2）射极限跟随器实验
（3）RC正弦振荡器实验
（4）差动放大器实验
（5）OTL功率放大器实验
2、分立元件可完成：单管放大、整流、滤波、稳压、运放、全波可控及趣味性实验，也可利用此平台开发其他实验项目。
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，采用精密镜面指针式（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。
