電路分析實驗台

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豐田卡羅拉全車電器實訓台

（一）產品簡介
　　　本產品以豐田卡羅拉全車電器實物為基礎，展示燈光係統、儀表係統、點火係統、起動係統、充電係統、發動機電控係統、舒適係統、喇叭係統、電動車窗係統、電動門鎖係統、雨刮係統、音響等各係統的組成結構和工作過程。適用於中高等職業技術院校\普通教育類學院和培訓機構對汽車全車電器係統的理論和維修實訓的教學需要。本實訓台功能齊全、操作方便、安全可靠。
（二）結構組成
　　舒適係統、燈光係統、防盜儀表係統、點火與噴射係統、起動係統、充電係統、發動機電控係統、喇叭係統、電動車窗係統、電控門鎖及後視鏡係統、雨刮係統、音響係統、故障設置係統、移動台架等。
　　麵板采用2mm鋁質麵板，圖字符號采用凹字爛板工藝製作，線條顏色永不脫落。
　　實訓裝置采用平台式結構.
（三）功能特點
1．可運行全車電器係統，展示全車電器係統的組成結構及原理。
2．操縱各種電器開關及按鈕，可真實演示汽車電器各係統的工作過程。
3．麵板上繪有彩色噴繪電路圖，學員可直觀對照電路圖和實物，認識和分析整車電器各係統的工作原理。
4．麵板上安裝有檢測端子，可直接在麵板上檢測整車電器各係統電路元件的電信號，如電阻、電壓、電流、頻率、波形信號等。
5．安裝有診斷座，可連接專用或通用型汽車解碼器，對發動機控製單元等進行ECU編碼、讀取故障碼、清除故障碼、讀取數據流、執行元件測試、參數設定、波形分析及防盜匹配等自診斷功能。
6．底架部分采用鋼性結構焊接，表麵采用烤漆工藝，帶自鎖腳輪。
7．配備有使用說明書及相關資料。
8．可進行防盜匹配、遙控匹配等操作。
9．故障模擬係統可模擬實際運行工況，設置多種常見故障。
故障設置采用手動方式進行，可單獨設置24個故障點，包括典型汽車電器係統的典型故障情況。
（四）技術參數
外形尺寸：2040mm×1240mm×700mm（長×寬×高）；
動力電源：380V交流電壓；
工作電壓：12V直流電壓；
工作溫度：-50℃～50℃；
蓄電池：60AH/12V

電力電子技術實驗台

國產設備
一 、設備總體要求
1. 實驗係統結構包括：實驗桌、實驗屏、電路掛箱、電路綜合創新掛箱、電子電路課堂演示掛箱、綜合創新套件等組成，用戶可根據實際需要靈活選用不同掛箱；
2. 工作環境：輸入電源220V±10%，溫度-10℃～+40℃， 相對濕度＜85%（25℃）；
3. 外形尺寸：長寬高1400mm*700mm*1270mm（整機規格）
4. 裝置總容量：＜0.3KVA
5. 活動掛箱結構要求：功能掛件不能是封閉式的結構，必須是帶有合頁翻蓋式結構，教師不需擰螺絲即可打開掛箱，既可以用於教師給學生演示設備電路，又方便教師對設備進行維護維修。
該掛件的對結構有要求，提供“照片和10秒短視頻介紹”說明。
二 、硬件技術參數：
（1）實驗桌：  
1. 實驗桌：鋼木混合結構實驗桌，外形規格1400mm*700mm*760mm（長寬高），1.5mm加厚的冷軋鋼成型龍骨，帶有大抽屜和儲物櫃，桌麵采用高級防火密度板材料，顏色為乳白色，實驗桌具有前後可升降調節的地腳，以及可移動的帶有刹車的萬向輪，方便移動檢修；
2. 實驗桌帶有的大抽屜和儲物櫃也采用“冷軋鋼板”材質，絕不使用“複合板”等材質替代，保證長期使用不變形；
3. 實驗桌是支撐部分，桌麵可直接固定實驗台，另外實驗桌預留放置示波器、萬用表、信號源、手工操作焊台等測試儀器的位置空間。
（2）實驗屏
實驗台是實驗接線區，850mm*300mm*520mm（長*寬*高），材料為亞光密紋鐵質，可安裝2個活動掛箱；
1. 實驗櫃總電源采用“帶有電流漏電保護”功能的220V空氣開關控製，當係統控製屏若有漏電現象時，自動跳閘；
2. 電子弱電麵板區帶有總電源開關，控製實驗台麵板及儀表的工作電源；
3. 雙路0-30V可調恒壓源，兩路電壓源可獨立調節輸出，輸出帶有數字電壓表顯示數值；
4. 直流電壓表2隻(200V和20V各1隻)，表頭采用數字LED顯示帶有過量程保護，表頭為第三方儀表廠專業生產的表頭，不能是廠家自造的，保證以後維修時，可以隨時低價的購買到該配件；
5. 帶有±12V/5V直流穩壓電源，電源帶有輸出短路保護；
6. 提供0-200mA可調恒流源，電流源具有輸出保護，且輸出帶有數字LED電表顯示輸出數值；
7. 直流電流表（200mA）2隻，配套電路原理測量的精度需要，量程不能太大，防止誤差過大等；
（3）電路分析掛箱硬件資源：
1. 受控源電路模塊用於含有受控源電路的研究實驗；
2. 具有搭接好的受控源單元有：CCVS、VCCS等每個單元，還可以進行組合完成其他類型的受控源；
3. 負阻抗變換器模塊用於負阻抗變換器實驗；
4. 回轉器模塊用於回轉器實驗；
5. RLC串聯與諧振電路模塊用於R、L、C元件性能的研究、
6. RLC串聯電路的幅頻特性與諧振現象實驗；
7. RC電路頻率特性模塊用於RC電路頻率特性的研究實驗；
8. 電路基本定律模塊一：用於基爾霍夫定律、疊加定理實驗；
9. 電路基本定律模塊二：用於戴維南定理、諾頓定理實驗；
10. 二端口網絡模塊用於二端口網絡的研究實驗；
11. 元器件伏安特性模塊用於元件伏安特性的測試實驗；
12. 電路過渡過程模塊用於一階、二階動態電路研究實驗；
13. 電感線圈:空芯電感，可嵌入不同材質改變互感數值，有2.09mH、17.28mH互感抽頭；
14. 互感電路模塊用於交流電路中互感實驗；
15. 帶有一個擴展模塊接口，可以擴展各種電路創新模塊，完成設計性實驗；
16. 帶有2組9檔可調的電阻旋檔矩陣，其中100歐姆-900歐姆可調、1K歐姆-9K歐姆可調各一組。
（4）電路綜合創新掛箱：
1. 萬用表創新實驗單元：由指針式uA表、配套各個參數的元器件構成，各個器件要求都是獨立放置，由學生自行接線完成，用於完成萬用表電路創新實驗使用；
2. 帶通濾波器創新實驗單元：由集成運算放大電路、各個參數的元器件組成，器件獨立放置，學生自行搭接完成設計實驗；
3. 備用電源自動切換創新設計單元：采用雙組供電電源12V、10V，完成兩組電源中間進行自動切換，並保證負載端電壓平滑過渡；
4. 交流白熾燈調光電路創新設計單元：具有白熾燈泡、調光電路分立元件；
5. 簡易梯形波發生器創新設計單元：梯形波發生電路元器件區；
6. 電阻溫度變送器電路創新設計單元。
7. 正弦波相位移動電路創新設計單元。
8. 帶有配套芯片插座及多用器件接插管；
9.  可自由插接的電阻有：51、240、1K、2K、2.2K、2.4K、2.7K、5.1K、6.2K、9.1K、10K、15K、20K、100K、1M等不同規格、不同功率的電阻，供學生完成各類創新實驗；
10. 可自由插接的電容有：1000pF、0.01uF、0.022uF、0.047uF、0.15uF、4.7uF、10uF、33uF、100uF、220uF、470uF等不同規格的電容，供學生完成各類創新實驗；
（5）電子電路積木創新掛箱技術參數（整個實驗室3套）
要求：提供“實物圖片”和“15秒以上的短視頻”驗證功能
1. 本設備用於電子電路課堂教學演示或實驗互動；
2. 采用“主板+元器件積木模塊”形式完成實驗，主板具有實驗必須的各種電源信號源；
3. 元器件積木模塊：要求每一個器件是一個模塊，每個“積木”模塊上除了器件之外，還要有該器件的符號標識和技術規格，積木模塊采用空心彈簧柱上作為插接腳，該空心彈簧孔上部可用於插接實驗導線，下部可用於固定，也可用於電氣連線，每條腿的高度為20mm，空心接線孔直徑為2mm；
4. 元器件積木模塊：每積木模塊標準尺寸不小於1.5mm*3mm，也不能大於3mm*3mm，固定孔標準的距離為23mm，尺寸精確，可方便學生在實驗的搭接和電路擺放的靈活性；
5. 元器件積木模塊：標準積木模塊每1個模塊都有1個示波器測試掛鉤，確保學生可進行任意信號點的測試；
6. 掛箱主板尺寸為408×340（mm），可同時插接的積木模塊數量不少於64個，每個模塊插座區是由4個鍍鋅耐氧鋼釘構成，鋼釘內部為錐形孔，可有效起到模塊的固定，另外整個積木模塊區域的最下方一排接地處理，有效減少實驗過程沒有必要接線數量；
7. 掛箱主板上每一個積木電氣插孔上都具有1根20mm長的鍍銀銅管，可用於擴展不常用的電子器件，完成更多設計性試驗或趣味性設計實驗，也可以很好的應對電子設計競賽的訓練；
8. 本設備完全匹配由正式出版社出版的精品實驗教材，作為該設備的數電、模電實驗教材，並完成指導書要求的實驗項目。
9. 實驗主板上具有直流電源5V輸出2路、+12V電源2路、-12V電源2路；
10. 具有+5～ -5V直流可調電源輸出單元1路；
11. 主板上具有50HZ，交流電源0V、6V、10V、15V輸出共4路；
12. 主板上具有兩路單脈衝輸出單元：可同時輸出獨立的兩組4路正負脈衝；
13. 主板上具有連續可調脈衝信號源1路：頻率分為兩檔，頻率範圍20-2K,2K-200K；
14. 主板上具有1個邏輯筆檢測單元，可檢測信號的高狀態、低狀態、高阻態三種狀態；
15. 四個7段共陽數碼管：用邏輯器件產生譯碼電路，將從輸入D、C、B、A接線孔的已編碼BCD碼信號譯出來後，直接顯示到7段數碼管上；
16. 具有10路邏輯電平開關量輸入；
17. 具有10位LED邏輯數字顯示輸出；
18. 具有1路6.3V的電阻絲式燈泡負載單元；
19. 實驗麵掛板上的接插件孔采用可疊插的2號孔彈簧實驗導線，使用方便靈活；

20. 要求：帶有全部數字模擬電子線路的所有電子元器件，不需要額外購買
（6）設備要求帶有綜合創新實訓套件一（與實驗台數量配套）；
超聲波綜合實驗單元：該功能區域具有8個功能單元，分別是麥克風音頻單元、載波振蕩單元、載波調製單元、小信號放大單元、濾波器單元、功率放大單元、超聲波信號收發模塊、自由搭接實驗區等，讓學生全麵體會數模電的重要知識點；
1. 麥克風音頻單元：采用駐極體音頻采集器件，它主要由“聲—電”轉換和阻抗變換兩部分組成，“聲—電”轉換的關鍵元件是駐極體振動膜片，當聲音振動使隔膜振動時，電容的容量發生變化，其輸出電壓隨聲音的振動變化；
2. 載波振蕩單元：根據模電所學知識搭接的信號發生器電路，信號頻率40KHZ；
3. 載波調製單元：需要用乘法器電路完成，乘法器是模擬電路中常用的功能，該功能采用ADI公司的AD633四象限乘法器完成調幅功能，對1K信號進行調製，調製係數約為0.5。
4. 小信號放大單元：采用高精度運算放大器LF353兩級放大電路，兩級電路都采用反相比例放大器的結構，使用雙電源±12V供電；
5. 前置放大與精密整流電路：包括前置放大器、電平調節電路和精密整流電路，載波幅度10mV、載波頻率40kHz、調製係數0.5，信號頻率1kHz。
6. 濾波器單元：第一級是緩衝級，為一階低通濾波器；第二級是隔直電路，為高通濾波電路；第三級是二階低通濾波器，截止頻率也是在5～7kHz之間；
7. 功率放大單元：超聲波信號收發模塊，該模塊采用超聲波換能器電路，該電路是一種能把高頻電能轉化為機械能（超聲發射）、將高頻機械振動轉換成高頻電能（超聲接收）的裝置，使用頻率為40kHz的壓電式超聲波換能器作為超聲發射和接收傳感器；
8. 自由搭接實驗區：以上各個功能單元，在自由搭接實驗區，由學生自行搭建電阻、電容等各種器件，重複完成以上實驗，本區域功能與上述單元完全相同，但是每個器件是獨立的，需要學生親手完成。
要求：提供“實物圖片”和“15秒以上的短視頻”驗證功能
（7）設備要求帶有綜合創新實訓套件二（以下創新套件整個實驗室配套3套）；
1. 故障自檢電路創新模塊：該係統通過數字器件來控製4路電子開關，來實現對+12V、-12V、+5V等電源的檢測是否工作正常，而且還可以檢測數字電路掛箱麵板上的所有器件是否有損壞的情況，然後，係統別對每一項參數單獨檢測1秒鍾，同時，將檢測正常的項目顯示在掛箱上的LCD液晶屏上，若發現某一項電路出現故障，則整個掛箱自動全部斷電（自檢係統除外，自檢係統為獨立工作電源），同時有故障的項目也在LCD液晶上顯示出來。
要求：提供“實物圖片”和“15秒以上的短視頻”驗證功能
2. 8通道30M邏輯分析儀創新模塊：該係統通過數字器件完成高速采集處理，可通過實驗掛箱上麵的的普通實驗導線插孔，采集各路數字邏輯信號，共有8個獨立的通道，而且每個通道可采集的信號頻率範圍不小於0.1HZ-30MHZ，邏輯信號采集完畢後，可通過實驗掛箱的上的LCD顯示屏顯示邏輯波形，邏輯波形可顯示的模式有2通道模式、4通道模式、8通道模式。
要求：提供“實物圖片”和“15秒以上的短視頻”驗證功能
3. 恒溫控製實驗模塊：可實現自動電子溫控裝置，設定溫度可調，采用負溫度（RTC）係數熱傳感器，實驗模擬應用場合-熱水器、恒溫箱等。
要求：提供“實物圖片”和“15秒以上的短視頻”驗證功能
4. EDA實訓開發套件:要提供兩種開發套件，每種開發套件要包含1套普通的CPLD模塊和1套帶係統的SOPC模塊，其中CPLD模塊的等效門電路不低於150萬個，IO支持5V，數字邏輯實驗器件，所有的IO電路向用戶開放，同時PLD模塊上自帶150MHZ時鍾模塊，模塊上帶有8路狀態指示燈，狀態用戶可編程控製，支持時序編程邏輯設計；其中SOPC處理器模塊帶有128M FLASH、32M SDRAM、16K的EEPROM存儲器，帶有200M時鍾電路，帶有232/485接口、帶有10M/100M自適應以太網接口，並提供實驗樣例，雙JTAG擴展插座，含有編程器6套。
要求：提供“實物圖片”和“15秒以上的短視頻”驗證功能
5. 電子技術虛擬仿真實驗：本虛擬仿真軟件開發算法樣例要求能夠向學生開放源程序，學生可以自行修改仿真實驗樣例的電路結構、器件參數無限製任意調節、仿真界麵中的示波器要求采用數字示波器；虛擬仿真的實驗樣例數量不少於37個實驗樣例：數電不少於20個實驗樣例，模電不少於17個實驗樣例。
要求：提供“15秒以上的短視頻”驗證功能
三 、實驗項目要求
1. 電路原理實驗項目
元件的伏安特性實驗；電位及其與電壓關係的研究；戴維南定理驗證實驗；疊加定理驗證實驗；基爾霍夫定律驗證實驗；諾頓定理驗證實驗；含有受控源電路VCVS、VCCS的研究；一階、二階動態電路實驗；R、L、C元件性能實驗；RLC串聯電路的幅頻特性和諧振的現象；RC電路頻率特性實驗；交流電路中的互感實驗；二端口網絡實驗；、負阻抗變換器實驗；回轉器實驗。
2. 電路綜合創新設計實驗：
電路原理綜合創新設計：
萬用表創新設計實驗；帶通濾波器創新實驗；備用電源自動切換創新設計；交流白熾燈調光電路創新設計；簡易梯形波發生器創新設計；電阻溫度變送器電路創新設計；正弦波相位移動電路創新設計。
小信號放大器電路設計：
晶體管共射極放大器；單管負反饋放大器；射極跟隨器實驗；小信號差動放大器實驗；模擬運算電路實驗；低頻集成功率放大器實驗；低頻OTL功率放大器設計實驗（可選）；集成運算放大器典型電路參數實驗（可選）。
電源電路設計：集成直流穩壓電源設計；串聯型晶體管穩壓電源設計；晶閘管可控整流電路設計（可選）。
波形信號發生電路設計：RC正弦波振蕩器設計電路；波形發生器電路設計（可選）；自激多諧振蕩器設計（可選）；單穩壓觸發器與施密特觸發器—脈衝延時與波形整形電路（可選）；555時基電路及其應用（可選）。
集成數字IC電路功能學習與組合設計：集成運放放大器性能指標的測試實驗；集成邏輯電路的連接和驅動實驗；譯碼器應用電路設計；D/A和A/D轉換器電路應用設計；組合邏輯電路的設計；觸發器電路設計及其應用；數據選擇器電路的設計；脈衝計數器電路設計及其應用；移位寄存器電路設計。
可編程EDA功能設計：ISP可編程實驗：三八譯碼選擇電路的EDA編程設計；ISP可編程實驗：帶進位的全加器電路編程設計；ISP可編程實驗：0-100多功能計數器電路編程設計；ISP可編程實驗：其他創新編程設計應用；SOPC軟核應用實驗；SOPC完成以太網數據交互控製實驗。
電子超聲及傳送綜合設計：小信號音頻放大調理實驗；小信號弱調製實驗；振蕩器設計實驗；濾波器電路設計實驗；信號功率放大器設計實驗；超聲波信號聲電轉換實驗。
電子溫度控製電路係統綜合設計