一、概 述
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬技術(shù)將得到越來(lái)越廣泛地應(yīng)用，“THXDZ-1型虛擬儀器儀表網(wǎng)絡(luò)型電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)”是本企業(yè)在充分考慮實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上而研發(fā)的新一代教學(xué)設(shè)備，它代表著當(dāng)今教學(xué)儀器的發(fā)展方向。該實(shí)驗(yàn)裝置保留了我們傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的許多優(yōu)點(diǎn)，如全方位的人身安全保護(hù)（電壓型漏電保護(hù)、電流型漏電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等），儀器、儀表的自我保護(hù)等。采用虛擬儀器儀表與常規(guī)儀表相結(jié)合的設(shè)計(jì)思想，使學(xué)生在運(yùn)用新技術(shù)的同時(shí)，又掌握了常規(guī)儀表的使用。此外，結(jié)合目前實(shí)驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，該裝置還實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)通信（局域網(wǎng)通信）的功能。各實(shí)驗(yàn)單元以驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性相結(jié)合，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)箱可放在臺(tái)面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，面板采用有機(jī)玻璃或敷銅板（可選擇），線路清晰，布線合理。
二、技術(shù)性能
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輸入電源：三相四線（或三相五線）380V±10% 50Hz
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工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃） 海拔＜4000m
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裝機(jī)容量：＜1.5kVA
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重 量：150kg
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外形尺寸：173cm×73cm×110cm
三、裝置的配備
本實(shí)驗(yàn)裝置主要是由電源控制屏、實(shí)驗(yàn)桌、實(shí)驗(yàn)箱等組成。
（一）XD01電源、儀表控制屏
控制屏為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)面板（凹字爛板技術(shù)），為實(shí)驗(yàn)提供交流電源、虛擬儀器儀表及常規(guī)儀表等，具體功能如下：
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控制及交流部分
(1) 三相0～450V及單相0～250V連續(xù)可調(diào)交流電源，配備1臺(tái)三相同軸聯(lián)動(dòng)調(diào)壓器，規(guī)格為1.5kVA/0～450V，克服了三只單相調(diào)壓器采用鏈條結(jié)構(gòu)或齒輪結(jié)構(gòu)組成的許多缺點(diǎn)。可調(diào)交流電源輸出設(shè)有過(guò)流保護(hù)，當(dāng)相間、線間有過(guò)電流或直接短路均能自動(dòng)保護(hù)，克服了調(diào)換保險(xiǎn)絲帶來(lái)的麻煩。配有三只鏡面指針式交流電壓表，通過(guò)切換開(kāi)關(guān)可分別指示出三相電網(wǎng)電壓和三相調(diào)壓的輸出電壓值。
(2) 設(shè)有定時(shí)器兼報(bào)警記錄儀，平時(shí)作為時(shí)鐘使用，具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、定時(shí)報(bào)警、查詢報(bào)警、切斷電源等功能；還可以自動(dòng)記錄漏電告警、過(guò)流告警及儀表超量程告警的總次數(shù)。
(3) 提供電度表一只，規(guī)格為220V、3/6A，實(shí)驗(yàn)時(shí)臨時(shí)掛上，其電源線、負(fù)載線均已接在電度表接線架的接線柱上，實(shí)驗(yàn)方便。
(4) 提供鐵芯變壓器1只，規(guī)格為50VA，36V/220V，原、副邊設(shè)有電流插座和保險(xiǎn)絲，方便測(cè)試并能可靠地保護(hù)變壓不損壞。
(5) 設(shè)有實(shí)驗(yàn)用220V、30W的日光燈燈管一支，將燈管燈絲的四個(gè)頭經(jīng)過(guò)快速保險(xiǎn)絲引出供實(shí)驗(yàn)使用，可防止燈絲損壞。
另外，還提供信號(hào)插座一只。
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常規(guī)儀表面板
(1) 真有效值交流數(shù)字電壓表一只
進(jìn)行真有效值測(cè)量，測(cè)量范圍0～500V，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯。
(2) 真有效值交流數(shù)字電流表一只
進(jìn)行真有效值測(cè)量，測(cè)量范圍0～5A，量程自動(dòng)判斷、自動(dòng)切換，精度0.5級(jí)，三位半數(shù)顯，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源等功能。
(3) 真有效值交流毫伏表一只
能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜波形的有效值進(jìn)行精確測(cè)量，電壓測(cè)試范圍0.2mV～600V（有效值），測(cè)試基本精度達(dá)到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，三位半數(shù)字顯示，每檔均有超量程告警、指示及切斷總電源的功能。
(4) 智能交流功率表（多功能）一只
由一套微電腦，高速、高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片和全數(shù)顯電路構(gòu)成。通過(guò)鍵控、數(shù)顯窗口實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話、智能顯示控制模式。為了提高測(cè)量范圍和測(cè)試精度，將被測(cè)電壓、電流瞬時(shí)值的取樣信號(hào)經(jīng)A/D變換，采用專用的DSP計(jì)算有功功率、無(wú)功功率。單相功率及三相功率P1、P2測(cè)量，精度為0.5級(jí)，電壓、電流量程分別為450V、5A，可測(cè)量負(fù)載的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、電壓、電流、頻率及負(fù)載的性質(zhì)等；還可以貯存、記錄15組功率和功率因數(shù)的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，并可逐組查詢。
(5) 直流數(shù)字電壓表一只
測(cè)量范圍為0～200V，量程分200mV、2V、20V、200V四檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，三位半數(shù)字顯示，輸入阻抗為10MΩ，精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、切斷總電源等功能。
(6) 直流數(shù)字毫安表一只
測(cè)量范圍為0～2000mA，量程分2mA、20mA、200mA、2000mA四檔，直鍵開(kāi)關(guān)切換，三位半數(shù)字顯示，精度為0.5級(jí)，具有超量程報(bào)警、指示及切斷總電源功能。
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虛擬儀器儀表面板
(1) 虛擬儀表的硬件部分采用高精度的交、直流傳感器，把高壓電與計(jì)算機(jī)完全隔離，確保實(shí)驗(yàn)學(xué)生和計(jì)算機(jī)的安全。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供14塊測(cè)量?jī)x表。具體如下：
直流電壓表1只：測(cè)量范圍0～50V，精度1.0級(jí)
直流電壓表1只：測(cè)量范圍0～300V，精度1.0級(jí)
直流毫安表1只：測(cè)量范圍0～200mA，精度1.0級(jí)
直流毫安表1只：測(cè)量范圍0～2000mA，精度1.0級(jí)
交流毫伏表2只：測(cè)量范圍0～200V，頻率0～2MHz，精度1.0級(jí)
交流電壓表3只：測(cè)量范圍0～500V，精度1.0級(jí)
交流電流表3只：測(cè)量范圍0～5A，精度1.0級(jí)
交流功率表2只：電壓范圍0～500V，電流范圍0～5A，可測(cè)量負(fù)載的有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)及負(fù)載的性質(zhì)等，并能顯示電壓與電流的相位關(guān)系圖，精度1.0級(jí)。
(2) 虛擬示波器和虛擬信號(hào)源
虛擬儀器由兩個(gè)外圍設(shè)備組成，包括數(shù)字存儲(chǔ)示波器、任意波形發(fā)生器、頻譜分析儀、波形數(shù)據(jù)記錄儀、頻率特性分儀五種功能。通過(guò)打印機(jī)接口與計(jì)算機(jī)相連，軟件操作界面為中文界面。
數(shù)字存儲(chǔ)示波器（儀器一）：
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模擬輸入：2通道，1個(gè)外觸發(fā)通道
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模擬帶寬：0Hz～50MHz(±3dB)
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輸入阻抗：1MΩ//30pF
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輸入耦合：DC、AC和GND
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最大輸入電壓：100V(AC+DC)
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采樣頻率：實(shí)時(shí)采樣：1.25kHz～50MHz，重復(fù)采樣：1GHz
任意波形發(fā)生器（儀器二）：
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頻率范圍：0.01Hz～1MHz
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TTL電平同步輸出
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標(biāo)準(zhǔn)波形：正弦波、方波、三角波
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預(yù)置的各類函數(shù)波形庫(kù)，包括正弦函數(shù)、噪音、掃頻及其它21種波形
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用戶可用完整的波形編輯器建立自己的波形
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振幅范圍：100mVP-P to 10VP-P （600Ω負(fù)載）
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振幅分辨率：滿刻度分辨率0.4%
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偏移：0 到 -5V或+5V最大。(滿刻度分辨率0.4%)
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最大采樣速率：32MHz
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輸出阻抗：50Ω
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直流電源
(1) 提供0～500mA連續(xù)可調(diào)恒流源一組，分三檔可調(diào)，調(diào)節(jié)精度1‰，負(fù)載穩(wěn)定度≤5×10-4，額定變化率≤5×10-4，配有數(shù)顯直流毫安表指示輸出電流，具有輸出開(kāi)路、短路保護(hù)功能。
(2) 提供兩路0.0～30V/1A可調(diào)穩(wěn)壓電源，從0V起調(diào)，配有數(shù)顯直流電壓表指示輸出電壓，具有截止型短路軟保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。
(3) 提供四路固定直流電源輸出：±12V、±5V，每路均具有短路、過(guò)流保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能。
（二）XD02實(shí)驗(yàn)桌
實(shí)驗(yàn)桌為鐵質(zhì)雙層亞光密紋噴塑結(jié)構(gòu)，桌面為防火、防水、耐磨高密度板，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，造形美觀大方。桌子左右各設(shè)有兩個(gè)抽屜(帶鎖)。桌面下的柜箱可用于放置實(shí)驗(yàn)箱、工具及資料等。實(shí)驗(yàn)桌還設(shè)有四個(gè)輪子和四個(gè)固定調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，便于移動(dòng)和固定，有利于實(shí)驗(yàn)室的布局及調(diào)整。
四、虛擬儀器儀表局域網(wǎng)軟件介紹詳見(jiàn)“附錄一：實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)”中軟件功能。
五、實(shí)驗(yàn)組件
配置的具體實(shí)驗(yàn)箱、能完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與“THHE-1型”的一樣。