一、概 述

    随着科学技术的发展，虚拟技术将得到越来越广泛地应用，“THXDZ-1型虚拟仪器仪表网络型电工实验台”是本企业在充分考虑实验室建设的现状和发展趋势的基础上而研发的新一代教学设备，它代表着当今教学仪器的发展方向。该实验装置保留了我们传统实验装置的许多优点，如全方位的人身安全保护（电压型漏电保护、电流型漏电保护、过流保护等），仪器、仪表的自我保护等。采用虚拟仪器仪表与常规仪表相结合的设计思想，使学生在运用新技术的同时，又掌握了常规仪表的使用。此外，结合目前实验设备的发展趋势，该装置还实现了联网通信（局域网通信）的功能。各实验单元以验证性、设计性、综合性相结合，提高了学生的动手能力。实验箱可放在台面上进行实验，面板采用有机玻璃或敷铜板（可选择），线路清晰，布线合理。

二、技术性能

1. 输入电源：三相四线（或三相五线）380V±10%　　50Hz
2. 工作环境：温度-10℃～+40℃　相对湿度＜85%（25℃）　海拔＜4000m
3. 装机容量：＜1.5kVA
4. 重　　量：150kg
5. 外形尺寸：173cm×73cm×110cm

三、装置的配备

    本实验装置主要是由电源控制屏、实验桌、实验箱等组成。

（一）XD01电源、仪表控制屏

    控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构，铝质面板（凹字烂板技术），为实验提供交流电源、虚拟仪器仪表及常规仪表等，具体功能如下：

1. 控制及交流部分

       (1) 三相0～450V及单相0～250V连续可调交流电源，配备1台三相同轴联动调压器，规格为1.5kVA/0～450V，克服了三只单相调压器采用链条结构或齿轮结构组成的许多缺点。可调交流电源输出设有过流保护，当相间、线间有过电流或直接短路均能自动保护，克服了调换保险丝带来的麻烦。配有三只镜面指针式交流电压表，通过切换开关可分别指示出三相电网电压和三相调压的输出电压值。
       (2) 设有定时器兼报警记录仪，平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、查询报警、切断电源等功能；还可以自动记录漏电告警、过流告警及仪表超量程告警的总次数。
       (3) 提供电度表一只，规格为220V、3/6A，实验时临时挂上，其电源线、负载线均已接在电度表接线架的接线柱上，实验方便。
       (4) 提供铁芯变压器1只，规格为50VA，36V/220V，原、副边设有电流插座和保险丝，方便测试并能可靠地保护变压不损坏。
       (5) 设有实验用220V、30W的日光灯灯管一支，将灯管灯丝的四个头经过快速保险丝引出供实验使用，可防止灯丝损坏。

       另外，还提供信号插座一只。

2. 常规仪表面板

      (1) 真有效值交流数字电压表一只

    进行真有效值测量，测量范围0～500V，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显。

      (2) 真有效值交流数字电流表一只

    进行真有效值测量，测量范围0～5A，量程自动判断、自动切换，精度0.5级，三位半数显，具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。

      (3) 真有效值交流毫伏表一只

    能够对各种复杂波形的有效值进行精确测量，电压测试范围0.2mV～600V（有效值），测试基本精度达到±1%，量程分200mV、2V、20V、200V、600V五档，直键开关切换，三位半数字显示，每档均有超量程告警、指示及切断总电源的功能。

      (4) 智能交流功率表（多功能）一只

    由一套微电脑，高速、高精度A/D转换芯片和全数显电路构成。通过键控、数显窗口实现人机对话、智能显示控制模式。为了提高测量范围和测试精度，将被测电压、电流瞬时值的取样信号经A/D变换，采用专用的DSP计算有功功率、无功功率。单相功率及三相功率P₁、P₂测量，精度为0.5级，电压、电流量程分别为450V、5A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流、频率及负载的性质等；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。

      (5) 直流数字电压表一只

    测量范围为0～200V，量程分200mV、2V、20V、200V四档，直键开关切换，三位半数字显示，输入阻抗为10MΩ，精度为0.5级，具有超量程报警、切断总电源等功能。

      (6) 直流数字毫安表一只

    测量范围为0～2000mA，量程分2mA、20mA、200mA、2000mA四档，直键开关切换，三位半数字显示，精度为0.5级，具有超量程报警、指示及切断总电源功能。

3. 虚拟仪器仪表面板

      (1) 虚拟仪表的硬件部分采用高精度的交、直流传感器，把高压电与计算机完全隔离，确保实验学生和计算机的安全。本实验台提供14块测量仪表。具体如下：

   直流电压表1只：测量范围0～50V，精度1.0级

   直流电压表1只：测量范围0～300V，精度1.0级

   直流毫安表1只：测量范围0～200mA，精度1.0级

   直流毫安表1只：测量范围0～2000mA，精度1.0级

   交流毫伏表2只：测量范围0～200V，频率0～2MHz，精度1.0级

   交流电压表3只：测量范围0～500V，精度1.0级

   交流电流表3只：测量范围0～5A，精度1.0级

   交流功率表2只：电压范围0～500V，电流范围0～5A，可测量负载的有功功率、无功功率、功率因数及负载的性质等，并能显示电压与电流的相位关系图，精度1.0级。

       (2) 虚拟示波器和虚拟信号源

    虚拟仪器由两个外围设备组成，包括数字存储示波器、任意波形发生器、频谱分析仪、波形数据记录仪、频率特性分仪五种功能。通过打印机接口与计算机相连，软件操作界面为中文界面。

数字存储示波器（仪器一）：

•  模拟输入：2通道，1个外触发通道
•  模拟带宽：0Hz～50MHz(±3dB)
•  输入阻抗：1MΩ//30pF
•  输入耦合：DC、AC和GND
•  最大输入电压：100V(AC+DC)
•  采样频率：实时采样：1.25kHz～50MHz，重复采样：1GHz

任意波形发生器（仪器二）：

•  频率范围：0.01Hz～1MHz
•  TTL电平同步输出
•  标准波形：正弦波、方波、三角波
•  预置的各类函数波形库，包括正弦函数、噪音、扫频及其它21种波形
•  用户可用完整的波形编辑器建立自己的波形
•  振幅范围：100mVP-P to 10VP-P （600Ω负载）
•  振幅分辨率：满刻度分辨率0.4% 
•  偏移：0 到 -5V或+5V最大。(满刻度分辨率0.4%)
•  最大采样速率：32MHz
•  输出阻抗：50Ω

4. 直流电源

      (1) 提供0～500mA连续可调恒流源一组，分三档可调，调节精度1‰，负载稳定度≤5×10^-4，额定变化率≤5×10^-4，配有数显直流毫安表指示输出电流，具有输出开路、短路保护功能。
      (2) 提供两路0.0～30V/1A可调稳压电源，从0V起调，配有数显直流电压表指示输出电压，具有截止型短路软保护和自动恢复功能。
      (3) 提供四路固定直流电源输出：±12V、±5V，每路均具有短路、过流保护和自动恢复功能。

（二）XD02实验桌

     实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火、防水、耐磨高密度板，结构坚固，造形美观大方。桌子左右各设有两个抽屉(带锁)。桌面下的柜箱可用于放置实验箱、工具及资料等。实验桌还设有四个轮子和四个固定调节机构，便于移动和固定，有利于实验室的布局及调整。

四、虚拟仪器仪表局域网软件介绍详见“附录一：实验室网络管理系统”中软件功能。

五、实验组件

    配置的具体实验箱、能完成的实验项目与“THHE-1型”的一样。