THHE1THHE1型高性能电工电子实验台使用说明书.docx
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THHE1THHE1型高性能电工电子实验台使用说明书
THHE-1型高性能
电工电子实验台
使用说明书
天煌教仪
浙江天煌科技实业有限公司
一、概述
THHE-1型高性能电工电子实验台是根据目前“电工技术”、“电工学”、“电子技术”教学大纲和实验大纲的要求，广泛吸收各高等院校从事该课程教学和实验教学教师的建议，并综合了国内各类实验装置的特点而设计的最新产品。
全套设备能满足各类学校“电工学”、“电工技术”和“电子技术”课程的实验要求。
本装置是由实验屏、实验桌和若干实验组件挂箱等组成。
二、实验屏操作、使用说明
实验屏为铁质喷塑结构，铝质面板。
屏上固定有交流电源的起动控制装置、三相电源电压指示切换装置、低压直流稳压电源、恒流源、功率函数信号发生器、定时器兼报警记录仪和数模双显直流电压表、电流表以及交流电压表、电流表和功率表等。
1、交流电源的启动
（1）实验屏的左后侧有一根接有三相四芯插头的电源线．先在电源线下方的接线柱上接好机壳的接地线，然后将三相四芯插头接通三相四芯380V交流市电。
这时，屏左侧的三相四芯插座即可输出三相380V交流电。
本装置适用于三相四线制和三相五线制电源。
（2）将实验屏左侧面的三相自耦调压器的手柄按逆时针方向旋转至零位。
将“电压指示切换”开关置于“三相电网输入”侧，将断路器拨至ON。
此时，实验屏左侧面的三相四芯电源插座即有380V交流电压输出。
此插座可用来串接另一实验台的电源插头；但要注意：
最多只能依次串接三台实验台。
（3）开启钥匙式三相电源总开关，“停止”按钮灯亮（红色），三只电压表（0～450V）指示出输入三相电源线电压之值，此时，实验屏左侧面单相三芯220V电源插座和右侧面的单相三芯220V处均有相应的交流电压输出。
（4）按下“启动”按钮（绿色），红色按钮灯灭，绿色按钮灯亮，同时可听到屏内交流接触器的瞬间吸合声，面板上与U1、V1和W1相对应的黄、绿、红三个LED指示灯亮。
至此，实验屏启动完毕。
2、三相可调交流电源输出电压的调节
将“电压指示切换”开关置于“三相调压输出”侧，三只电压表指针回到零位。
按顺时针方向缓缓旋转三相自耦调压器的旋转手柄，三只电压表的指针将随之偏转，即指示出屏上三相可调电压输出端U、V、W两两之间的线电压之值，直至调节到某实验内容所需的电压值。
实验完毕，将旋柄调回零位，并将“电压指示切换”开关拨至“三相电网输入”侧。
3、实验日光灯的使用
本实验屏上有一个30W日光灯管，日光灯管的四个引脚已独立引至屏上，以供学生做日光灯实验时用。
4、实验台的右侧面装有一个串行通信接口9芯插座（RS232接口）和一个电话线插座（RS485接口），分别供局域网和多机通信使用。
将它们分别与局域网微机的串口或多机通信的教师服务器相连，当定时器兼报警记录仪“通信请求”功能开通时，即可实现局域网或多机通信功能。
注意：
局域网和多机通信功能只能选用一种。
屏内左（从屏后看）边第一块PCB板的右侧有一拨动开关，将其拨向多机侧即为多机通信方式；拨向单机侧即为局域网方式。
5、定时器兼报警记录仪
（1）定时器与报警记录仪是专门为教师对学生的实验考核而设置。
可以调整考核时间；到达设定时间，可自动断开电源。
可累计操作过程中各种报警次数，以考察学生的实验质量。
（2）报警器的报警功能分电流、电压表的超量程报警；内电路漏电报警；过流、过压报警三部分，显示的报警次数即三项报警次数的累加。
（3）操作步骤：
①开机并按“复位”键后，显示器将从00.00.00开始计时。
②设置密码：
密码为3位数，个位必须是9，即出厂密码。
设所选密码为569。
A、按“功能”键，显示器的最右一位（简称右1位，以下类推）会循环显示1～7，其中1~6分别代表显示屏下方“功能指示”下的6个功能，与各功能相对应的指示灯会依次点亮。
功能号7不用，与7号功能无关。
选择功能6，按“确认”键。
B、按住“数位”键约2秒钟，显示器中会出现逐位跳动的小数点。
C、点动“数位”键，使小数点位于右3位。
D、按“数据”键，右3位会循环显示0～9，选取5。
E、参照C、D两步，设置好右2位为6，右1位为9。
F、按“确认”键，右1位显示6，表明密码设置成功。
再按“复位”键。
③输入密码
A、按“功能”键，使右1位显示1。
B、参照②的B～E，使右3～右1位显示569。
C、按“确认”键，左1位即显示1，表明密码输入正确，方可进行②～⑧的全部操作。
如果输入的密码有误，则按“确认”键后，输入数不变，也无法进行②～⑤的操作，但按“复位”键后，可进行⑥～⑧的操作。
④设置实验的起始时间和结束（报警）时间：
A、按“功能”键，使右1位显示2。
B、参照②的B～E，将起始时间的时、分（四位数）依次输入到左1～左4位。
再使右1位显示1。
按“确认”键，则右1位会显示C（clock），表明设置成功。
C、参照B步设置结束（报警）时间，再在右1位输入9，按“确认”键，则右1位显示A（alarm），表明设置成功。
⑤告警次数清零：
按“功能”键，使右1位显示3，再按“确认”键，则右3～右1位显示000，表明告警次数已清零。
⑥定时时间查询：
按“功能”键，使右1位显示4，再按“确认”键，显示器即显示设定的结束（报警）时间。
⑦告警次数记录查询：
按“功能”键，使右1位显示5，再按“确认”键，显示器的右3～右1位将显示已出现故障告警的次数。
⑧当实验台与局域网或多机通信相连接时，若要进行通信，则按“发送”键，这时“通信请求”功能的指示灯会点亮，即可进行通信。
若再按“发送”键或按“复位”键，可撤消通信功能。
按“功能”键，使右1位显示7，再按“确认”键，显示器的六位数码管将显示当前的时间（时、分、秒）。
（4）运行提示
①当计时时间到达所设定的结束（报警）时间后，机内蜂鸣器会鸣叫一分钟告警，再过4分钟，机内接触器跳闸。
告警后，若能在跳闸前重新输入密码，设置新的结束时间（须迟于原结束时间），则可继续做实验。
②跳闸后，有两种方法可使本表恢复到初始状态：
A：
按功能键至功能6（即显示器的末位显示6），然后按确认键，可重新启动控制屏。
B：
切断本装置的总电源，十秒钟后重新启动。
6、0～30V直流稳压、±12V和±5V
开启直流稳压电源带灯开关，0～30V电压源两路输出插孔均有电压输出。
（1）将“电压指示切换”按键弹起，数字式电压表指示A口输出的电压值；将此按键按下，则电压表指示B口输出的电压值。
（2）调节“输出调节”多圈电位器旋钮可平滑地调节输出电压值。
调节范围为0～30V（自动换档），额定电流为1A。
（3）两路稳压源既可单独使用，也可组合构成0～±30V或0～±60V电源。
（4）两路输出均设有软截止保护功能，但应尽量避免输出短路。
（5）开启直流稳压电源带灯开关，±12V和±5V即可使用，并有发光二极管指示。
7、恒流源、功率函数信号放生器
（1）恒流源和功率函数信号放生器共用一个电源开关
（2）恒流源的输出与调节
将负载接至“恒流输出”两端，开启电源开关，数显表即指示输出电流之值。
调节“输出粗调”波段开关和“输出细调”多圈电位器旋钮，可在三个量程段（满度为2mA、20mA和500mA）连续调节输出的恒流电流值。
注意：
当输出口接有负载时，如果需要将“输出粗调”波段开关从低档向高档切换，则应将输出“细调旋钮”调至最低（逆时针旋到头），再拨动“输出粗调”开关。
否则会使输出电压或电流突增，可能导致负载器件损坏。
（3）功率函数信号放生器的使用见后边附录
8、数模双显直流电压表和电流表
（1）性能
电压表：
有数字显示和模拟显示两种状态，测量范围0-300V，量程分200mV、2V、20V、300V四档，准确度0.5级，数字显示状态采用三位半LED显示，模拟显示状态采用带镜面精密宽视野大表头指示。
电流表：
有数字显示和模拟显示两种状态，测量范围0-2A，量程分2mA、20mA、200mA、2A四档，准确度0.5级，输入阻抗0.1Ω（200mA、2A档），1Ω（2mA、20mA档），数字显示状态采用三位半LED显示，模拟显示状态采用带镜面精密宽视野大表头指示。
（2）操作
a:
被测表不能超过规定测量范围。
b:
开电后预热十五分钟。
c:
将电压表（或电流表）按照正确极性并联（或串联）在被测表上就可以测量。
（3）使用说明
①数字显示：
直接按“复位”键，或按一下“功能”键，当显示“U”（或“I”）时按下“确认”键。
模拟显示：
在数字显示状态下按“确认”键。
手动：
在自动量程状态下，直接按“数据”键转为手动状态并向上切换档位；直接按“数位”键转为手动状态并向下切换档位。
②存储：
按下“功能”键，当显示为“SAVE”时按下“确认”键，出现数字即存储成功。
③查询：
按下“功能”键，当显示为“DISP”时按下“确认”键，通过按“数据”或“数位”上下选择需要查询的存储单元，再按“确认”后显示所存储数据。
④退出：
直接按“复位”键，初始化为自动量程、数字显示测量状态。
⑤告警：
电压表：
当负电压超过5％或正电压超出测量范围时告警灯亮，此时用户将被测电压调整到仪表规定测量范围即恢复正常测量。
电流表：
当负电流超过2.5％或正电流超出测量范围时告警灯亮，此时用户将被测电流调整到仪表规定测量范围即恢复正常测量。
9、真有效值交流电流表的使用
（1）、真有效值交流电压表、电流表，能对正弦波、方波、三角波等信号（20Hz～1KHz）的电压、电流真有效值大小进行测量，电压测量范围0～500V，电流测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，四位数码显示；同时能对数据进行存储、查询（共15组，掉电保存）；带有计算机通讯接口，可以对数据进行实时采集和存储采集。
（2）工作特性
a、测量电流频率范围：
20Hz～1KHz；
测量电压频率范围：
20Hz～10KHz
b、环境温度：
0℃～40℃
c、电源电压：
～（220±22）V，（50±2）Hz
（3）使用方法
a、接好线路→开机→选定功能→按“确认”键→待显示的数据稳定后，读取数据。
b、选定save功能→按“确认”键→显示1（表示第一组数据已经贮存好）。
如重复上述操作，显示器将顺序显示2、3．．．．．．E、F，表示共记录并贮存了15组测量数据。
c、选定dipl功能→按“确认”键，显示最后一组贮存的数据。
10、智能交流功率表（多功能）
智能功率、功率因数表是我厂研制开发的全数字式多功能功率测试仪表。
在技术上采用单片机的智能控制，人机对话，智能显示和快速运算等特点。
将被测电压、电流瞬时值的取样信号送入A/D变换器的输入口，采用DSP计算功率，最后将计算结果显示由LED数码管构成的显示器上，根据数码管的显示值和符号，就可得知某负载的有功功率值。
此时，还可通过对面板上键盘的简单操作，以切换数码管所显示的内容：
可显示负载的功率因数及负载的性质，交流信号的频率等；还可以贮存、记录15组功率和功率因数的测试结果数据，并可逐组查询。
本仪表由于采用了单片机技术和高速、高精度A/D转换器件，使整机有良好的技术性能；且结构简洁、性能稳定可靠、测试精度高、读数清晰、数据贮存、操作简便和多功能等突出的优点，是功率测量的理想仪器。
（1）、主要技术指标
功能：
可测量单相交流负载的功率；可显示电路的功率因数及负载性质、频率；可记录、贮存和查询15组数据等。
测量精度：
0.5级
量程范围：
电压15v～450V、电流30mA～5A
（2）、测量线路
单瓦特表法测量单相负载功率的接线原理图，如图所示。
（3）、使用方法
A：
按图一接好线路；
B：
接通电源，或按“复位”键后，直接进入功率测量状态；
C：
面板上有一组键盘，五个按键，在实际测试过程中只用到“复位”、“功能”、“确认”三个键。
“功能”键：
是仪表测试与显示功能的选择键。
若连续按动该键,则五只LED数码管将显示九种不同的功能指示符号，其功能符号分述如下：
P：
有功功率；U：
电压；I：
电流；COS：
功率因数及负载性质；
F：
被测信号频率；dipl：
数据查询；SAVE：
数据记录；0.：
升级后使用。
“确认”键：
在选定上述前5个功能之一后，按一下“确认”键，该组显示器将切换显示该功能下的测试结果数据。
“复位”键：
在任何状态下，只要按一下此键，系统便恢复到功率测量状态。
具体操作过程如下：
a、接好线路→开机（或按“复位”键）→选定功能→按“确认”键→待显示的数据稳定后，读取数据（有功功率单位为W；频率单位为Hz）。
b、选定save功能→按“确认”键→显示1（表示第一组数据已经贮存好）。
如重复上述操作，显示器将顺序显示2、3．．．．．．E、F，表示共记录并贮存了15组测量数据。
c、选定dipl功能→按“确认”键，显示最后一组贮存的功率因数值及负载性质（第一位表示贮存数据的组别；第二位显示负载性质，C表示容性，L表示感性；后三位为功率因数值），→再按“确认”键→显示最后第一组的功率值→再按“确认”键→显示倒数第二组贮存的功率因数值及负载性质．．．．．．（显示顺序为从第F组到第一组）。
可见，在需要查询结果数据时，每组数据需分别按动两次“确认”键，以分别显示功率和功率因数值及负载性质。
注意事项
在测量过程中，外来的干扰信号难免要干扰主机的运行，若出现死机，请按“复位”键。
三、实验桌
实验桌上装置有实验控制屏，并有一个较宽畅的工作台面，在实验桌的正前方设有两个抽屉。
四、实验箱
1、HE-11A电路基础实验
（一）
提供MF47型万用表表头一只和各种电阻12只，1KΩ的精密多圈电位器各1只。
可以完成电压表、电流表及欧姆表的设计等多项实验。
还提供测量元件伏安特性用的几种已知元件和未知元件。
未知元件都加有套管，无法从外观辨认，且其排列顺序或元件方向都是随机的。
2、HE-12电路基础实验
（二）
完成叠加原理、基尔霍夫定理（判断性实验）、戴维南定理、诺顿定理及双口网络、互易定理实验。
3、HE-13A电路基础实验（三）
提供2只741运算放大器及各种电阻、电容、电感等器件，可以组成四种受控源、负阻抗变换器及回转器电路并进行相应的实验和测试。
箱内已将运放的电源与电源插口相应连好。
实验时，先搭接好相应线路，再从实验屏上将±12V电源引入本箱插口即可进行测试。
4、HE-14A电路基础实验（四）
提供一阶、二阶动态电路各实验所需的各种电阻、电容和电感。
每个器件都有各自的开关，控制其是否接入线路，方便、灵活。
还提供几种电阻和精密多圈电位器，可完成电阻网络△—Y接法之间的等效互换，并可接入线路中进行测量、验证。
5、HE-15电路基础实验（五）
完成R、L、C串联谐振（电感用空心电感），R、C串、并联选频网络，R、C双T网络实验。
6、HE-16交流电路实验
（一）
完成正弦稳态交流电路向量的研究（日光灯功率因数提高实验），黑匣子实验（R、L、C元件特性及参数测定）。
7、HE-18A三值电压表
提供峰值检波电路、平均值检波电路和有效值转换电路三种交流电压表的电路模块和一只数显直流电压表，可以比较不同波形的交流电压经过不同的检波或转换电路后的测量（显示）结果。
将实验屏上的±12V和5V电源引入本实验箱的相应插口，即可进行实验。
注意：
（1）、直流电压表的精度为0.5%±1个字，量程为0~1.999V，因此输入三个电路模块的交流电压的有效值应＜2V。
（2）、此直流电压表只限于测量本实验箱上三个电路模块的输出电压，既不能测量其输入电压，也不能去测量其他直流电压，否则会损坏数显表头。
8、HE-19元件箱
提供实验所需的电阻、电容、电感、电位器、十进制可变电阻等实验器件。
9、USB数据采集卡实验箱
先将实验箱上的USB接口插到PC机的USB接口上。
将输入信号加入USB数据采集卡实验箱的CH0通道或CH1通道上，具体通道应和软件上通道对应。
运行上位机示波器。
（示波器各按键的使用功能祥见示波器使用说明）。
使用注意事项：
运行虚拟示波器前要确认USB驱动工作是否正常；如不正常应及时安装；USB数据采集卡实验箱模拟量输入输出和数字量输入输出，仅供用户开发实验用。
五、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连接线。
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的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青铜弹片，接触安全可靠。
弱电部分采用弹性铍青铜裸露结构联接线，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。
六、实验内容
本装置能满足中专、大专、本科院校进行“电路分析”、“电工基础”、“电工学”、“电工技术”等课程的教学实验，完成教学所要求的实验内容。
1、电工实验
完成直流电路、单相交流电路、三相交流电路、磁电以及可控硅等方面的实验。
2、电子实验
完成二极管与整流电路、晶体管与放大电路、直流放大与运放电路、振荡电路、脉冲与数字电路等方面的实验。
七、装置的安全保护系统
1、三相四线制（或三相五线制）电源输入后经隔离输出（浮地设计），总电源由断路器和三相钥匙开关控制。
2、控制屏电源由交流接触器通过启动、停止按钮进行控制。
3、屏上装有两套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，确保实验进程的安全。
4、屏上装有一套电流型漏电保护装置，控制屏若有漏电现象，漏电流超过一定值，即切断总电源，确保实验进程的安全。
5、屏上原、副边各设有一套过流保护装置。
当交流电源输出有短路或负载电流过大,电流超过设定值时，系统即告警并自动切断电源,以保护实验装置。
6、各种电源及各种仪表均有一定的保护功能。
八、装置的保养与维护
1、装置应放置平稳，平时注意清洁，长时间不用时最好加盖保护布或塑料布。
2、使用前应检查输入电源线是否完好，屏上开关是否置于“关”的位置，调压器是否回到零位。
3、使用中，对各旋钮进行调节时，动作要轻，用力切忌过度，以防旋钮开关等损坏。
4、如遇电源、仪器及仪表不工作时，应关闭控制屏电源，检查各熔断器保险丝是否完好。
5、更换挂箱时，动作要轻，防止强烈碰撞，以免损坏部件及影响外表等。
附录：
TH-SG01P型功率函数信号发生器
1.概述
TH—SG01P型功率函数信号发生器，是一种新型高精度信号源，仪器外形美观、新颖、操作直观方便，具有数字频率计、电压显示等功能。
输出端口具有保护功能，提高了整机的可靠性。
广泛用与教学、电子实验、科研开发、邮电通信、电子仪器测量等领域。
主要特点：
●输出频率范围较宽（0.2Hz～2MHz）；输出电压范围宽1mVp-p～20Vp-p（功放口输出可达35Vp-p）；小信号波形较清晰；
●可输出多种波形：
正弦波、方波、三角波、斜波、脉冲波、锯齿波；
●整机结构紧凑，采用金属外壳，具有优良的电磁兼容性，外形美观坚固；
●信号频率用数字显示（6位LED显示）；内置频率计还具有外测功能；输出电压用数字指示（3位LED显示）；
●具有10W功率输出和50Hz正弦波输出，方便于教学实验；
●输出信号频率具有微调功能，使测量更精确；
●可以输出TTL/CMOS信号，内置线性/对数扫频功能；
●外接调频功能；
●各输出端口有短路保护功能。
2.技术指标
2.1电压输出
频率范围
0.2Hz～2MHz
频率分档
七档10进制
输出波形
正弦波、方波、三角波、脉冲波、斜波
输出阻抗
50Ω
输出信号类型
单频、调频、扫频
扫频类型
线性、对数
外调频电压
0～3Vp-p
外调频频率
10Hz～20KHz
输出保护
短路，抗输入电压：
±35V（1分钟）
正弦波失真度
≤100KHz2%；＞100KHz-30dB
三角波线性
100KHz：
2%；＞100KHz：
95%
占空比对频率影响
±10%
占空比调节
20%～80%
输出电压幅度
20Vp-p（负载阻抗1MΩ）
10Vp-p（负载阻抗50Ω）
2.2幅度显示
显示位数：
三位；
显示单位：
Vp-p或mVp-p；
显示误差：
±10%±2个字；
负载为1MΩ时：
直读；
负载为50Ω时：
读数÷2；
分辨率：
1mVp-p（40dB）
2.3频率计
测量精度：
时基误差±触发误差±1个字；
分辨率：
0.1Hz；
闸门时间：
1S或0.1S；
外测频率范围：
2Hz——20MHz；
外测频灵敏度：
100mV（＞2Hz）。
2.4TTL/CMOS输出
输出幅度：
“0”：
≤0.6V；
“1”：
≥2.8V；
输出阻抗：
600Ω；
输出保护：
短路，抗输入电压±35V（1分钟）
2.5功率输出
频率范围：
方波
20KHz
三角波
20KHz
正弦波
20KHz
输出电压：
35Vp-p；
输出功率：
≥10W；
输出负载阻抗：
输出电压
正弦波、三角波
方波
≤35Vp-p
15Ω
30Ω
≤30Vp-p
10Ω
16Ω
≤25Vp-p
8Ω
10Ω
≤20Vp-p
8Ω
8Ω
输出过载指示：
指示灯亮，蜂鸣器叫。
2.6电源
电压：
220±10%V；
频率：
50±5%Hz；
2.7物理特性
重量：
约4千克；
外形尺寸：
225W×105H×280D（mm）。
2.8环境条件
工作温度：
0～40℃；
贮存温度：
-40～60℃；
其他条件：
避免振动和冲击，周围空气无酸、碱、盐等腐蚀性气体。
3.使用注意事项
3.1为了获得高质量的小信号（mV级），可暂将“外测开关”置“外”，以降低数字信号对波形干扰。
3.2电压输出、TTL/CMOS输出要尽可能避免长时间短路或电流倒灌。
3.3各输入端口，输入电压不得高于±35V。
3.4为了观察准确的函数波形，建议示波器带宽应高于该仪器上限频率的十倍。
3.5如果仪器不能正常工作，重新开机检查操作步骤，如果仪器确已出现故障，请与您最近的销售服务处联系以便修理。
4.面板操作键作用说明
4.1电源开关：
将实验台启动按钮按下，再将电源开关（和恒流源共用一个）打到“开”的位置，以接通电源。
4.2LED显示窗口：
此窗口指示输出信号的频率，当“外测”开关按入，显示外测信号的频率。
4.3频率调节旋钮：
调节此旋钮改变输出信号频率，顺时针旋转，频率增大，逆时针旋转，频率减小，微调旋钮可以微调频。
4.4占空比：
将占空比开关按入，占空比指示灯亮，调节占空比旋钮，可改变波形的占空比。
4.5波形选择开关：
按对应波形的某一键，可选择需要的波形。
4.6衰减开关：
电压输出衰减开关，二档开关组合为0dB、20dB、40dB、60dB。
4.7频率范围选择开关：
根据所需要的频率，按其中一键。
4.8测频端口：
外测频率输入端口。
4.9外测频开关：
此开关按入，LED显示窗显示外测信号频率。
4.10幅度调节旋钮：
顺时针调节此旋钮，增大电压输出幅度。
逆时针调节此旋钮可减小电压输出幅度。
4.11电压输出端口：
电压输出由此端口输出。
4.12电压输出指示：
3位LED显示输出电压值，输出接50Ω负载时应将读数/2。
4.13电平调节：
按入电平调节开关，电平指示灯亮，此时调节电平调节旋钮，可改变直流偏置电平。
4.14TTL/CMOS输
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