電路分析實驗臺

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豐田卡羅拉全車電器實訓(xùn)臺

（一）產(chǎn)品簡介
　　　本產(chǎn)品以豐田卡羅拉全車電器實物為基礎(chǔ)，展示燈光系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)、舒適系統(tǒng)、喇叭系統(tǒng)、電動車窗系統(tǒng)、電動門鎖系統(tǒng)、雨刮系統(tǒng)、音響等各系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和工作過程。適用于中高等職業(yè)技術(shù)院校\普通教育類學(xué)院和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)對汽車全車電器系統(tǒng)的理論和維修實訓(xùn)的教學(xué)需要。本實訓(xùn)臺功能齊全、操作方便、安全可靠。
（二）結(jié)構(gòu)組成
　　舒適系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)、防盜儀表系統(tǒng)、點火與噴射系統(tǒng)、起動系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)、喇叭系統(tǒng)、電動車窗系統(tǒng)、電控門鎖及后視鏡系統(tǒng)、雨刮系統(tǒng)、音響系統(tǒng)、故障設(shè)置系統(tǒng)、移動臺架等。
　　面板采用2mm鋁質(zhì)面板，圖字符號采用凹字爛板工藝制作，線條顏色永不脫落。
　　實訓(xùn)裝置采用平臺式結(jié)構(gòu).
（三）功能特點
1．可運行全車電器系統(tǒng)，展示全車電器系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及原理。
2．操縱各種電器開關(guān)及按鈕，可真實演示汽車電器各系統(tǒng)的工作過程。
3．面板上繪有彩色噴繪電路圖，學(xué)員可直觀對照電路圖和實物，認(rèn)識和分析整車電器各系統(tǒng)的工作原理。
4．面板上安裝有檢測端子，可直接在面板上檢測整車電器各系統(tǒng)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(fā)動機(jī)控制單元等進(jìn)行ECU編碼、讀取故障碼、清除故障碼、讀取數(shù)據(jù)流、執(zhí)行元件測試、參數(shù)設(shè)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(jié)構(gòu)焊接，表面采用烤漆工藝，帶自鎖腳輪。
7．配備有使用說明書及相關(guān)資料。
8．可進(jìn)行防盜匹配、遙控匹配等操作。
9．故障模擬系統(tǒng)可模擬實際運行工況，設(shè)置多種常見故障。
故障設(shè)置采用手動方式進(jìn)行，可單獨設(shè)置24個故障點，包括典型汽車電器系統(tǒng)的典型故障情況。
（四）技術(shù)參數(shù)
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(shù)實驗臺

國產(chǎn)設(shè)備
一 、設(shè)備總體要求
1. 實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：實驗桌、實驗屏、電路掛箱、電路綜合創(chuàng)新掛箱、電子電路課堂演示掛箱、綜合創(chuàng)新套件等組成，用戶可根據(jù)實際需要靈活選用不同掛箱；
2. 工作環(huán)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(jī)規(guī)格）
4. 裝置總?cè)萘浚海?.3KVA
5. 活動掛箱結(jié)構(gòu)要求：功能掛件不能是封閉式的結(jié)構(gòu)，必須是帶有合頁翻蓋式結(jié)構(gòu)，教師不需擰螺絲即可打開掛箱，既可以用于教師給學(xué)生演示設(shè)備電路，又方便教師對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)維修。
該掛件的對結(jié)構(gòu)有要求，提供“照片和10秒短視頻介紹”說明。
二 、硬件技術(shù)參數(shù)：
（1）實驗桌：  
1. 實驗桌：鋼木混合結(jié)構(gòu)實驗桌，外形規(guī)格1400mm*700mm*760mm（長寬高），1.5mm加厚的冷軋鋼成型龍骨，帶有大抽屜和儲物柜，桌面采用高級防火密度板材料，顏色為乳白色，實驗桌具有前后可升降調(diào)節(jié)的地腳，以及可移動的帶有剎車的萬向輪，方便移動檢修；
2. 實驗桌帶有的大抽屜和儲物柜也采用“冷軋鋼板”材質(zhì)，絕不使用“復(fù)合板”等材質(zhì)替代，保證長期使用不變形；
3. 實驗桌是支撐部分，桌面可直接固定實驗臺，另外實驗桌預(yù)留放置示波器、萬用表、信號源、手工操作焊臺等測試儀器的位置空間。
（2）實驗屏
實驗臺是實驗接線區(qū)，850mm*300mm*520mm（長*寬*高），材料為亞光密紋鐵質(zhì)，可安裝2個活動掛箱；
1. 實驗柜總電源采用“帶有電流漏電保護(hù)”功能的220V空氣開關(guān)控制，當(dāng)系統(tǒng)控制屏若有漏電現(xiàn)象時，自動跳閘；
2. 電子弱電面板區(qū)帶有總電源開關(guān)，控制實驗臺面板及儀表的工作電源；
3. 雙路0-30V可調(diào)恒壓源，兩路電壓源可獨立調(diào)節(jié)輸出，輸出帶有數(shù)字電壓表顯示數(shù)值；
4. 直流電壓表2只(200V和20V各1只)，表頭采用數(shù)字LED顯示帶有過量程保護(hù)，表頭為第三方儀表廠專業(yè)生產(chǎn)的表頭，不能是廠家自造的，保證以后維修時，可以隨時低價的購買到該配件；
5. 帶有±12V/5V直流穩(wěn)壓電源，電源帶有輸出短路保護(hù)；
6. 提供0-200mA可調(diào)恒流源，電流源具有輸出保護(hù)，且輸出帶有數(shù)字LED電表顯示輸出數(shù)值；
7. 直流電流表（200mA）2只，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. 受控源電路模塊用于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(jìn)行組合完成其他類型的受控源；
3. 負(fù)阻抗變換器模塊用于負(fù)阻抗變換器實驗；
4. 回轉(zhuǎn)器模塊用于回轉(zhuǎn)器實驗；
5. RLC串聯(lián)與諧振電路模塊用于R、L、C元件性能的研究、
6. RLC串聯(lián)電路的幅頻特性與諧振現(xiàn)象實驗；
7. RC電路頻率特性模塊用于RC電路頻率特性的研究實驗；
8. 電路基本定律模塊一：用于基爾霍夫定律、疊加定理實驗；
9. 電路基本定律模塊二：用于戴維南定理、諾頓定理實驗；
10. 二端口網(wǎng)絡(luò)模塊用于二端口網(wǎng)絡(luò)的研究實驗；
11. 元器件伏安特性模塊用于元件伏安特性的測試實驗；
12. 電路過渡過程模塊用于一階、二階動態(tài)電路研究實驗；
13. 電感線圈:空芯電感，可嵌入不同材質(zhì)改變互感數(shù)值，有2.09mH、17.28mH互感抽頭；
14. 互感電路模塊用于交流電路中互感實驗；
15. 帶有一個擴(kuò)展模塊接口，可以擴(kuò)展各種電路創(chuàng)新模塊，完成設(shè)計性實驗；
16. 帶有2組9檔可調(diào)的電阻旋檔矩陣，其中100歐姆-900歐姆可調(diào)、1K歐姆-9K歐姆可調(diào)各一組。
（4）電路綜合創(chuàng)新掛箱：
1. 萬用表創(chuàng)新實驗單元：由指針式uA表、配套各個參數(shù)的元器件構(gòu)成，各個器件要求都是獨立放置，由學(xué)生自行接線完成，用于完成萬用表電路創(chuàng)新實驗使用；
2. 帶通濾波器創(chuàng)新實驗單元：由集成運算放大電路、各個參數(shù)的元器件組成，器件獨立放置，學(xué)生自行搭接完成設(shè)計實驗；
3. 備用電源自動切換創(chuàng)新設(shè)計單元：采用雙組供電電源12V、10V，完成兩組電源中間進(jìn)行自動切換，并保證負(fù)載端電壓平滑過渡；
4. 交流白熾燈調(diào)光電路創(chuàng)新設(shè)計單元：具有白熾燈泡、調(diào)光電路分立元件；
5. 簡易梯形波發(fā)生器創(chuàng)新設(shè)計單元：梯形波發(fā)生電路元器件區(qū)；
6. 電阻溫度變送器電路創(chuàng)新設(shè)計單元。
7. 正弦波相位移動電路創(chuàng)新設(shè)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(guī)格、不同功率的電阻，供學(xué)生完成各類創(chuàng)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(guī)格的電容，供學(xué)生完成各類創(chuàng)新實驗；
（5）電子電路積木創(chuàng)新掛箱技術(shù)參數(shù)（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(shè)備用于電子電路課堂教學(xué)演示或?qū)嶒灮樱?br /> 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(biāo)識和技術(shù)規(guī)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于插接實驗導(dǎo)線，下部可用于固定，也可用于電氣連線，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(biāo)準(zhǔn)尺寸不小于1.5mm*3mm，也不能大于3mm*3mm，固定孔標(biāo)準(zhǔn)的距離為23mm，尺寸精確，可方便學(xué)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(biāo)準(zhǔn)積木模塊每1個模塊都有1個示波器測試掛鉤，確保學(xué)生可進(jìn)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(shù)量不少于64個，每個模塊插座區(qū)是由4個鍍鋅耐氧鋼釘構(gòu)成，鋼釘內(nèi)部為錐形孔，可有效起到模塊的固定，另外整個積木模塊區(qū)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(shù)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，可用于擴(kuò)展不常用的電子器件，完成更多設(shè)計性試驗或趣味性設(shè)計實驗，也可以很好的應(yīng)對電子設(shè)計競賽的訓(xùn)練；
8. 本設(shè)備完全匹配由正式出版社出版的精品實驗教材，作為該設(shè)備的數(shù)電、模電實驗教材，并完成指導(dǎo)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(diào)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沖輸出單元：可同時輸出獨立的兩組4路正負(fù)脈沖；
13. 主板上具有連續(xù)可調(diào)脈沖信號源1路：頻率分為兩檔，頻率范圍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(tài)、低狀態(tài)、高阻態(tài)三種狀態(tài)；
15. 四個7段共陽數(shù)碼管：用邏輯器件產(chǎn)生譯碼電路，將從輸入D、C、B、A接線孔的已編碼BCD碼信號譯出來后，直接顯示到7段數(shù)碼管上；
16. 具有10路邏輯電平開關(guān)量輸入；
17. 具有10位LED邏輯數(shù)字顯示輸出；
18. 具有1路6.3V的電阻絲式燈泡負(fù)載單元；
19. 實驗面掛板上的接插件孔采用可疊插的2號孔彈簧實驗導(dǎo)線，使用方便靈活；

20. 要求：帶有全部數(shù)字模擬電子線路的所有電子元器件，不需要額外購買
（6）設(shè)備要求帶有綜合創(chuàng)新實訓(xùn)套件一（與實驗臺數(shù)量配套）；
超聲波綜合實驗單元：該功能區(qū)域具有8個功能單元，分別是麥克風(fēng)音頻單元、載波振蕩單元、載波調(diào)制單元、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(fā)模塊、自由搭接實驗區(qū)等，讓學(xué)生全面體會數(shù)模電的重要知識點；
1. 麥克風(fēng)音頻單元：采用駐極體音頻采集器件，它主要由“聲—電”轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分組成，“聲—電”轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是駐極體振動膜片，當(dāng)聲音振動使隔膜振動時，電容的容量發(fā)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(jù)模電所學(xué)知識搭接的信號發(fā)生器電路，信號頻率40KHZ；
3. 載波調(diào)制單元：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(diào)幅功能，對1K信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制系數(shù)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(jié)構(gòu)，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(diào)節(jié)電路和精密整流電路，載波幅度10mV、載波頻率40kHz、調(diào)制系數(shù)0.5，信號頻率1kHz。
6. 濾波器單元：第一級是緩沖級，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(fā)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(zhuǎn)化為機(jī)械能（超聲發(fā)射）、將高頻機(jī)械振動轉(zhuǎn)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(fā)射和接收傳感器；
8. 自由搭接實驗區(qū)：以上各個功能單元，在自由搭接實驗區(qū)，由學(xué)生自行搭建電阻、電容等各種器件，重復(fù)完成以上實驗，本區(qū)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(xué)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(shè)備要求帶有綜合創(chuàng)新實訓(xùn)套件二（以下創(chuàng)新套件整個實驗室配套3套）；
1. 故障自檢電路創(chuàng)新模塊：該系統(tǒng)通過數(shù)字器件來控制4路電子開關(guān)，來實現(xiàn)對+12V、-12V、+5V等電源的檢測是否工作正常，而且還可以檢測數(shù)字電路掛箱面板上的所有器件是否有損壞的情況，然后，系統(tǒng)別對每一項參數(shù)單獨檢測1秒鐘，同時，將檢測正常的項目顯示在掛箱上的LCD液晶屏上，若發(fā)現(xiàn)某一項電路出現(xiàn)故障，則整個掛箱自動全部斷電（自檢系統(tǒng)除外，自檢系統(tǒng)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(chuàng)新模塊：該系統(tǒng)通過數(shù)字器件完成高速采集處理，可通過實驗掛箱上面的的普通實驗導(dǎo)線插孔，采集各路數(shù)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范圍不小于0.1HZ-30MHZ，邏輯信號采集完畢后，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. 恒溫控制實驗?zāi)K：可實現(xiàn)自動電子溫控裝置，設(shè)定溫度可調(diào)，采用負(fù)溫度（RTC）系數(shù)熱傳感器，實驗?zāi)M應(yīng)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(xùn)開發(fā)套件:要提供兩種開發(fā)套件，每種開發(fā)套件要包含1套普通的CPLD模塊和1套帶系統(tǒng)的SOPC模塊，其中CPLD模塊的等效門電路不低于150萬個，IO支持5V，數(shù)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時鐘模塊，模塊上帶有8路狀態(tài)指示燈，狀態(tài)用戶可編程控制，支持時序編程邏輯設(shè)計；其中SOPC處理器模塊帶有128M FLASH、32M SDRAM、16K的EEPROM存儲器，帶有200M時鐘電路，帶有232/485接口、帶有10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，并提供實驗樣例，雙JTAG擴(kuò)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(shù)虛擬仿真實驗：本虛擬仿真軟件開發(fā)算法樣例要求能夠向?qū)W生開放源程序，學(xué)生可以自行修改仿真實驗樣例的電路結(jié)構(gòu)、器件參數(shù)無限制任意調(diào)節(jié)、仿真界面中的示波器要求采用數(shù)字示波器；虛擬仿真的實驗樣例數(shù)量不少于37個實驗樣例：數(shù)電不少于20個實驗樣例，模電不少于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(guān)系的研究；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(tài)電路實驗；R、L、C元件性能實驗；RLC串聯(lián)電路的幅頻特性和諧振的現(xiàn)象；RC電路頻率特性實驗；交流電路中的互感實驗；二端口網(wǎng)絡(luò)實驗；、負(fù)阻抗變換器實驗；回轉(zhuǎn)器實驗。
2. 電路綜合創(chuàng)新設(shè)計實驗：
電路原理綜合創(chuàng)新設(shè)計：
萬用表創(chuàng)新設(shè)計實驗；帶通濾波器創(chuàng)新實驗；備用電源自動切換創(chuàng)新設(shè)計；交流白熾燈調(diào)光電路創(chuàng)新設(shè)計；簡易梯形波發(fā)生器創(chuàng)新設(shè)計；電阻溫度變送器電路創(chuàng)新設(shè)計；正弦波相位移動電路創(chuàng)新設(shè)計。
小信號放大器電路設(shè)計：
晶體管共射極放大器；單管負(fù)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(shè)計實驗（可選）；集成運算放大器典型電路參數(shù)實驗（可選）。
電源電路設(shè)計：集成直流穩(wěn)壓電源設(shè)計；串聯(lián)型晶體管穩(wěn)壓電源設(shè)計；晶閘管可控整流電路設(shè)計（可選）。
波形信號發(fā)生電路設(shè)計：RC正弦波振蕩器設(shè)計電路；波形發(fā)生器電路設(shè)計（可選）；自激多諧振蕩器設(shè)計（可選）；單穩(wěn)壓觸發(fā)器與施密特觸發(fā)器—脈沖延時與波形整形電路（可選）；555時基電路及其應(yīng)用（可選）。
集成數(shù)字IC電路功能學(xué)習(xí)與組合設(shè)計：集成運放放大器性能指標(biāo)的測試實驗；集成邏輯電路的連接和驅(qū)動實驗；譯碼器應(yīng)用電路設(shè)計；D/A和A/D轉(zhuǎn)換器電路應(yīng)用設(shè)計；組合邏輯電路的設(shè)計；觸發(fā)器電路設(shè)計及其應(yīng)用；數(shù)據(jù)選擇器電路的設(shè)計；脈沖計數(shù)器電路設(shè)計及其應(yīng)用；移位寄存器電路設(shè)計。
可編程EDA功能設(shè)計：ISP可編程實驗：三八譯碼選擇電路的EDA編程設(shè)計；ISP可編程實驗：帶進(jìn)位的全加器電路編程設(shè)計；ISP可編程實驗：0-100多功能計數(shù)器電路編程設(shè)計；ISP可編程實驗：其他創(chuàng)新編程設(shè)計應(yīng)用；SOPC軟核應(yīng)用實驗；SOPC完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交互控制實驗。
電子超聲及傳送綜合設(shè)計：小信號音頻放大調(diào)理實驗；小信號弱調(diào)制實驗；振蕩器設(shè)計實驗；濾波器電路設(shè)計實驗；信號功率放大器設(shè)計實驗；超聲波信號聲電轉(zhuǎn)換實驗。
電子溫度控制電路系統(tǒng)綜合設(shè)計