專利名稱：一種模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及實(shí)踐教學(xué)裝置設(shè)計領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電工實(shí)驗(yàn)包括直流電路、電路的暫態(tài)分析、交流電路、三相電路、磁路分析、異步電機(jī)、控制電機(jī)、繼電接觸器控制、可編程邏輯控制(PLC)等基本實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，既涵蓋原理又涉及應(yīng)用?，F(xiàn)有的電子實(shí)驗(yàn)包括模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，典型負(fù)載及其電子驅(qū)動實(shí)驗(yàn)，當(dāng)代流行微電子技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)(MCU)構(gòu)成及開發(fā)實(shí)驗(yàn)等，可以支持多課時《電工與電子技術(shù)》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 本實(shí)用新型在于設(shè)計一種模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為《電工與電子技術(shù)》或《電工學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)奠定了設(shè)備條件基礎(chǔ)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括電源、實(shí)驗(yàn)桌、模塊組態(tài)系統(tǒng)、計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)、數(shù)字顯儀表模塊以及安全保護(hù)裝置；所述電源包括三相0 450V及單相0 250V連續(xù)可調(diào)交流電源、兩路低壓穩(wěn)壓直流0 30V/1A連續(xù)可調(diào)電源、一路0 200mA連續(xù)可調(diào)恒流源或者穩(wěn)壓直流±24V、±15V、±12V、±5V中的一種或者幾種；所述實(shí)驗(yàn)桌包括操作面板以及操作桌面，所述操作面板為插裝式結(jié)構(gòu)；所述模塊組態(tài)系統(tǒng)包括大于等于I個模塊電路；所述模塊組態(tài)系統(tǒng)安裝在所述操作面板上；所述計算機(jī)模擬儀器系統(tǒng)包括單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡以及上位PC機(jī)，所述單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡與所述上位PC機(jī)均與所述模塊電路連接；所述數(shù)字顯儀表模塊設(shè)置的測量儀表包括直流數(shù)字毫安表、直流數(shù)字安培表、直流數(shù)字電壓表、交流數(shù)字電流表、交流數(shù)字電壓表、頻率計以及智能功率或者功率因數(shù)表中的一種或者幾種；所述模塊電路、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡、上位PC機(jī)、數(shù)字顯儀表模塊以及安全保護(hù)裝置均與所述電源連接。優(yōu)選的，三相0 450V及單相0 250V連續(xù)可調(diào)交流電源配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器，規(guī)格為I. 5KVA/0 450V。優(yōu)選的，兩路低壓穩(wěn)壓直流0 30V/1A連續(xù)可調(diào)電源配有數(shù)字式電壓表，電壓穩(wěn)定度彡0. 3%，電流穩(wěn)定度彡0. 3%。優(yōu)選的，一路0 200mA連續(xù)可調(diào)恒流源配有數(shù)字式直流毫安表。優(yōu)選的，安全保護(hù)裝置包括電流型漏電保護(hù)裝置、電壓型漏電保護(hù)裝置以及防觸電實(shí)驗(yàn)用導(dǎo)線。優(yōu)選的，實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，實(shí)驗(yàn)桌還配置有抽屜、開門柜、四個腳輪以及四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)優(yōu)選的，模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括照明燈以及信號發(fā)生器。由上可見，應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為模塊化組態(tài)系統(tǒng)，模塊攜帶方便，系統(tǒng)易于重構(gòu)，技術(shù)易于升級；操作面板為插裝式結(jié)構(gòu)，可將不同模塊進(jìn)行組合，一機(jī)多用，節(jié)約材料和空間；配有計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)以及測量儀表，可實(shí)現(xiàn)兩者的比較測量，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的吸引力；配有安全裝置，安全性能高。

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中圖I為本實(shí)用新型模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，在此本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例I :圖I為本實(shí)用新型模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖I可知，本實(shí)用新型模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括380/220V三相可調(diào)交流電源及安全保護(hù)裝置模塊I、實(shí)驗(yàn)桌2、可調(diào)直流恒壓源恒流源模塊3、數(shù)字顯儀表模塊4、±5V、±12V直流電源模塊5、模塊安裝網(wǎng)格6以及實(shí)驗(yàn)電路模塊31。本實(shí)用新型模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電源還包括配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器的三相0 450V及單相0 250V連續(xù)可調(diào)交流電源、配有數(shù)字式電壓表的兩路低壓穩(wěn)壓直流0 30V/1A連續(xù)可調(diào)電源、配有數(shù)字式直流毫安表的一路0 200mA連續(xù)可調(diào)恒流源。所述380/220V三相可調(diào)交流電源及安全保護(hù)裝置模塊I中的安全裝置安全保護(hù)裝置模塊包括電流型漏電保護(hù)裝置、電壓型漏電保護(hù)裝置以及防觸電實(shí)驗(yàn)用導(dǎo)線。所述實(shí)驗(yàn)桌2包括操作面板21以及操作桌面22，所述操作面板21設(shè)有模塊安裝網(wǎng)格6，所述實(shí)驗(yàn)電路模塊31安裝在所述模塊安裝網(wǎng)格6上，因此為插裝式結(jié)構(gòu)；所述實(shí)驗(yàn)桌2上設(shè)有日光燈(未圖示)。所述實(shí)驗(yàn)電路模塊31為模塊組態(tài)系統(tǒng)，包括大于等于I個模塊電路。所述計算機(jī)模擬儀器系統(tǒng)(未圖示)包括單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡以及上位PC機(jī)，所述單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡與所述上位PC機(jī)均與所述模塊電路連接，所述上位PC機(jī)可放置在所述操作桌面22上。所述數(shù)字顯儀表模塊4上設(shè)置的測量儀表有直流數(shù)字毫安表、直流數(shù)字安培表、直流數(shù)字電壓表、交流數(shù)字電流表、交流數(shù)字電壓表、頻率計以及智能功率、功率因數(shù)表；直流數(shù)字毫安表的精度為0. 5級，測量范圍為0-500mA ;直流數(shù)字安培表的精度為0. 5級，測量范圍為0-5A ;直流數(shù)字電壓表的精度為0. 5級，測量范圍為0-300V ;交流數(shù)字電流表的精度為o. 5級，測量范圍為0-5A ;交流數(shù)字電壓表的精度為0. 5級，測量范圍為0-450V ;智能功率、功率因數(shù)表為有效值測量，浮點(diǎn)顯示，精度為0. 5級，測量范圍為0-2000W ;頻率計為6位LED數(shù)碼管顯示，閘門時基ls，靈敏度為35mV，測量范圍為lHz-35KHz。所述實(shí)驗(yàn)電路模塊31、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡、上位PC機(jī)、測量儀表以及安全裝置均與所述模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電源連接。三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器的規(guī)格為I. 5KVA/0 450V，可調(diào)交流電源輸出處設(shè)有過流保護(hù)技術(shù)，相間、線間過電流及直接短路均能自動保護(hù)。數(shù)字式電壓表用于指不輸出電壓，電壓穩(wěn)定度< 0. 3%,電流穩(wěn)定度< 0. 3%,設(shè)有短路軟截止保護(hù)和自動恢復(fù)功能。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(hù)功能。所述實(shí)驗(yàn)桌2為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，設(shè)有接插線抽屜23、開門柜(即模塊電路存放箱及推拉門)24、四個可鎖定移動腳輪25以及四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(未圖示)。本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括信號發(fā)生器(未圖示)，信號發(fā)生器(未圖示)輸出正弦波、三角波、方波，輸出頻率范圍為20Hz 200KHz，輸出信號幅度為方波占空比可調(diào)。應(yīng)用本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為模塊化組態(tài)系統(tǒng)，模塊易于更新，系統(tǒng)易于重構(gòu)，技術(shù)易于升級。我公司緊密跟蹤相關(guān)課程內(nèi)容的發(fā)展變化趨勢，及時開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)電路模塊，隨時滿足用戶的更新和升級需求。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)操縱面板為插裝式結(jié)構(gòu)，可任意組合12塊模塊電路。目前具備30余塊實(shí)驗(yàn)?zāi)K供用戶選擇。(2)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用的模塊電路，攜帶方便，可進(jìn)理論課堂，教師學(xué)生可人手一份，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，有利于提升理論課堂教學(xué)新穎性和對學(xué)生的吸引力。(3)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模塊電路可以任意組合使用，包括電路基本定律和分析方法實(shí)驗(yàn)?zāi)K、正弦交流電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、交流三相電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、繼電接觸器控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、二極管基本特性實(shí)驗(yàn)?zāi)K、晶體管基本放大電路基本特性實(shí)驗(yàn)?zāi)K、差分放大電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、場效應(yīng)晶體管放大電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、場效應(yīng)晶體管放大電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、信號發(fā)生、處理與運(yùn)算電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、整流電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、時鐘電路、基本邏輯與組合邏輯電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、基本觸發(fā)器與時序邏輯應(yīng)用電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、機(jī)電一體化系統(tǒng)典型負(fù)載電子功率驅(qū)動電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K、單片機(jī)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、單片機(jī)驅(qū)動典型負(fù)載實(shí)驗(yàn)?zāi)K、可編程控制器PLC技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)?zāi)K、負(fù)載模塊、電源模塊、儀器儀表模塊以及綜合設(shè)計實(shí)驗(yàn)?zāi)K等的組合，一機(jī)多用，節(jié)約材料和空間。(4)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模塊電路等元器件裸露，易于觀察，有利于感性認(rèn)知，有利于提升學(xué)生興趣。(5)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配有計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)，易于開發(fā)形成網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；同時，計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)除替代高性能數(shù)字示波器外，還可以完成控制系統(tǒng)的時間響應(yīng)分析和頻率響應(yīng)分析。也可以根據(jù)客戶特殊要求開發(fā)配備更豐富的虛擬儀器系統(tǒng)。計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)是由單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡和上位PC機(jī)lab VIEW軟件通信實(shí)現(xiàn)的，可以測量和分析實(shí)驗(yàn)電路中的電信號，如電壓、電流、波形、頻率等，并將測量數(shù)據(jù)進(jìn)行保存打印。計算機(jī)虛擬儀器與傳統(tǒng)儀表測量相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)比較測量，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的吸引力。(6)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計配置了多重可靠的安全裝置，能有效的保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員及設(shè)備的安全。(7)本實(shí)用新型的模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面防火、防水、耐磨性能好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，造型美觀大方，長度符合國標(biāo)二人座式；實(shí)驗(yàn)桌配置有抽屜和開門柜箱，可用于放置實(shí)驗(yàn)電路模塊、工具及資料等；配置四個腳輪和四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布局及調(diào)整。 以上對本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實(shí)用新型實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理解本實(shí)用新型實(shí)施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.ー種模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征是在于包括電源、實(shí)驗(yàn)桌、模塊組態(tài)系統(tǒng)、計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)、數(shù)字顯儀表模塊以及安全保護(hù)裝置； 所述電源包括三相O 450V及單相O 250V連續(xù)可調(diào)交流電源、兩路低壓穩(wěn)壓直流O 30V/1A連續(xù)可調(diào)電源、一路O 200mA連續(xù)可調(diào)恒流源或者穩(wěn)壓直流±24V、±15V、±12V、±5V中的一種或者幾種； 所述實(shí)驗(yàn)桌包括操作面板以及操作桌面，所述操作面板為插裝式結(jié)構(gòu)； 所述模塊組態(tài)系統(tǒng)包括大于等于I個模塊電路； 所述模塊組態(tài)系統(tǒng)安裝在所述操作面板上； 所述計算機(jī)模擬儀器系統(tǒng)包括單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡以及上位PC機(jī)，所述單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡與所述上位PC機(jī)均與所述模塊電路連接； 所述數(shù)字顯儀表模塊設(shè)置的測量儀表包括直流數(shù)字毫安表、直流數(shù)字安培表、直流數(shù)字電壓表、交流數(shù)字電流表、交流數(shù)字電壓表、頻率計以及智能功率或者功率因數(shù)表中的一種或者幾種； 所述模塊電路、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡、上位PC機(jī)、數(shù)字顯儀表模塊以及安全保護(hù)裝置均與所述電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述三相0 450V及単相0 250V連續(xù)可調(diào)交流電源配有一臺三相同軸聯(lián)動自耦調(diào)壓器，規(guī)格為I. 5KVA/0 450V。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述兩路低壓穩(wěn)壓直流0 30V/1A連續(xù)可調(diào)電源配有數(shù)字式電壓表，電壓穩(wěn)定度< 0. 3%，電流穩(wěn)定度< 0. 3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述一路0 200mA連續(xù)可調(diào)恒流源配有數(shù)字式直流毫安表。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述安全保護(hù)裝置包括電流型漏電保護(hù)裝置、電壓型漏電保護(hù)裝置以及防觸電實(shí)驗(yàn)用導(dǎo)線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述實(shí)驗(yàn)桌還配置有抽屜、開門柜、四個腳輪以及四個固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述模塊式電子電エ一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還包括照明燈以及信號發(fā)生器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及實(shí)踐教學(xué)裝置設(shè)計領(lǐng)域，公開了一種模塊式電子電工一體化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括模塊組態(tài)系統(tǒng)、計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)、數(shù)字顯儀表模塊以及安全保護(hù)裝置等；操作面板為插裝式結(jié)構(gòu)；模塊組態(tài)系統(tǒng)包括大于等于1個模塊電路；計算機(jī)模擬儀器系統(tǒng)包括單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡以及上位PC機(jī)；模塊電路、單片機(jī)數(shù)據(jù)采集卡、上位PC機(jī)、測量儀表以及安全保護(hù)裝置均與所述電源連接。應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為模塊化組態(tài)系統(tǒng)，模塊攜帶方便，系統(tǒng)易于重構(gòu)，技術(shù)易于升級；操作面板為插裝式結(jié)構(gòu)，可將不同模塊進(jìn)行組合，一機(jī)多用，節(jié)約材料和空間；配有計算機(jī)虛擬儀器系統(tǒng)以及測量儀表，可實(shí)現(xiàn)兩者的比較測量，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的吸引力；配有安全裝置，安全性能高。
文檔編號G09B23/18GK202549133SQ20122017232
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者王鵬, 陳寶江, 陳寶輝, 陳楊 申請人:北京廣達(dá)汽車維修設(shè)備有限公司