项目概况 根据社会应用的主流数控系统，成功研制了适合学生学习和培训的系列化的数控系统 综合实验装置，系列化数控系统综合实验装置中使用的典型数控系统日本 FANUC 数控系统， 德国西门子数控系统，日本三菱数控系统和国内典型的数控系统，利用该系列数控系统综合 实验装置，可以进行数控系统从应用入门到数控系统操作编程，故障诊断与维护，数控系统 中 PLC（PMC）应用开发，参数调试以及综合应用等教学和培训。 主要特点 1、数控系统选型典型。从国内广泛应用的国产数控系统到世界著名的日本 FANUC、日 本三菱、德国西门子等数控系统，具有很好的代表性。 2、结构简明，多样化。根据教学和培训需求，综合实验装置设计结构简明，对数控系 统电气组成一目了然，既有一体化的结构，也有模块化结构。也可以根据用户需求定制实验 装置风格。 3、产品设计功能多，开放性好。根据数控系统丰富的功能，尽可能多的把数控系统功 能展示和应用，综合实验装置应用功能是开放的。 4、部件配置完整。系列化的综合实验装置上都配备了与数控机床一样的完整的电气部 件。 5、技术资料丰富。作为教学实验装置，装置上主要部件都提供详细的技术资料，便于 教学和培训学习。 开设的实验项目 a) 数控系统编程操作实验 b) 数控系统硬件连接组成实验 c) 数控系统功能参数设置方法实验 d) 数控系统输入输出接口实验 e) 数控系统 PMC 编程实验（选做） f) 数控系统控制伺服电机实验 g) 数控系统控制主轴电机实验 h) 数控系统（车）控制螺纹加工实验 i) 数控系统控制刀架电机实验 j) 数控系统电气调试实验 k) 数控系统典型故障分析与维修实验 l) 数控机床电气设计与调试实验 市场前景 该系列产品不仅在本校使用，近年来还在多次政府采购和院校采购活动中连续中标， 具有良好的市场占有率，赢得了众多客户的信任和支持，目前已为国内几十多所大专院校所 采用， 

一、配置内容（八个挂箱）： 1、电源仪器控制屏 2、实验桌 3、交流电路实验箱 4、电路基础实验箱 （1）电路基础实验箱（一） （2）电路基础实验箱（二） 5、元件箱 6、受控源、回转器、负阻抗变换器实验箱 7、数控函数信号发生器及双交流毫伏表实验箱 8、智能功率因数表（两只表）挂箱 9、直流稳压电源、恒流源实验箱 10、实验连接线及配件 11、实验指导书 12、实验仪器 （1）函数信号发生器 （2）双踪示波器（20MHz校方自备） （3）交流毫伏表 （4）直流电压表 （5）频率计 （6）直流电源 （7）万用表（47型） （8）直流毫安表 （9）可调工频电源 二、实验功能 完成电路分析、电工基础、电工学等实验。具体如下： 1、本装置可提供实验所需的交流电源、低压直流电源、可调恒流源、数控函数信号发生器（含频率计）、受控源、交直流测量仪表（电压、电流、功率、功率因数）、各实验挂箱等。 2、能完成“电工基础”、“电工学”中的叠加、戴维南、双口网络、谐振、选频及一、二阶电路等实验。 3、能完成“电路分析”、“电工学”中的单相、三相、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。 六、技术性能 1、输入电源：三相四线 380伏±10%50Hz 2、工作环境：温度-10℃~+40℃ 相对湿度＜85%(25℃)海拔＜400m 3、外形尺寸：167cm×73cm×153cm 4、装置容量：＜1.5kVA 三、基本实验项目 （1）基本电工仪表的使用与测量误差的计算 （2）减少仪表测量误差的方法 （3）线性与非线性电路元件伏安特性的测绘 （4）电位、电压的测定及电路电位图的绘制 （5）基尔霍夫定律验证及故障判断 （6）叠加定理验证及故障判断 （7）电压源与电流源的等效变换 （8）戴维南定理的验证 （9）诺顿定理验证 （10）双口网络测试 （11）互易定理验证 （12）受控源VCCS、VCVS、CCVS、CCCS的实验研究 （13）典型电信号的观察与测量 （14）RC—阶电路响应的测试 （15）二阶动态电路响应的研究 （16）R、L、C元件阻抗特性的测试 （17）RC串、并联选频网络特性测试 （18）R、L、C串联谐振电路的研究 （19）用三表法测量交流电路等效参数 （20）正弦稳态交流电路相量的研究（日光灯功率因数提高实验） （21）互感实验 （22）单相铁心谱压器特性的测试 （23）三相交流电路电压、电流的测量 （24）三相电路功率的测量 （25）单相电度表的校验 （26）功率因数及相序的测量 （27）负阻抗变换器及其应用 （28）回转器及其应用 四、装置的配备 装置主要由电源仪器控制屏、实验桌、实验桂箱及三相鼠笼电机等组成。 （一）电源仪器控制屏 控制屏为铁质双层亚光密纹喷塑结构。它为实验提供交流电源、直流电源、恒流源、受控源、数控信号及各种测试仪表等。具体功能如下： 1、主控功能板 （1）三相0~450V及单相0~250V连续可调交流电源。配备一台三相同轴联动自耦调压器，规格为1.5kVA/0~450V，可调交流电源输出处设有过流保护技术，相间、线间过电流及直接短路均能自动保护。配有三只指针式交流电压表，通过切换开关可分别指示三相电网电压和三相调压输出电压。 （2）提供两路低压稳压直流0.0~30V/1A连续可调电源,配有数字式电压表指示输出电压,电压稳定度≤0.3%,电流稳定度≤0.3%,设有短路软截止保护和自动恢复功能。 （3）提供一路0~200mA连续可调恒流源，分2mA、20mA、200mA三档，从0mA起调，调节精度1‰，负载稳定度≤5×10-4，额定变化率≤5×10-4，配有数字式直流毫安表表输出电流，具有输出开路、短路保护功能。 （4）设有实验台照明用的220V、30W的日光灯一盏，还设有实验用220V、30W的日光灯灯管一支，将灯管灯丝的四个头引出，供实验用。 （5）定时器兼报警记录仪（服务管理器），平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、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总次数。 2、信号源功能板 信号源：输出正弦波、矩形波、三角波、锯齿波、四脉方列、八脉方列； 特点：采用单片机主控电路、锁相式频率合成电路及A/D转换电路等构成、输出频率、脉宽均采用数字控制技术，失真度小、波形稳定。 输出频率范围：正弦波为1HZ~160 KHZ、矩形波为1HZ~160KHZ、三角波和锯齿波为1HZ~10KHZ、四脉方列长期 八脉方列固定为1HZ。 最小频率调整步幅：1HZ~1KHZ为1HZ，1HZ~10KHZ为10HZ，10HZ~160KHZ为100HZ。 输出脉宽选择：占空比分别固定为1：1；1：3；1：5和1：7四档。 输出幅度调节范围：A口（正弦波、三角波、锯齿波）5mV~17.0Vp-p,多圈 电位器调节；B口（矩形波、四脉、八脉）5mV~3.8Vp-p数控调节。A、B口均带输出衰减（0dB、20 dB、40 dB、60 dB）。 频率计：六位数字显示，测量范围1Hz~300kHz，作为外部测量和信号源频率指示。 3、仪表、受控源功能板 （1）指针精密交流电压表一只，采用带镜面、双记得度线（红、黑）表头（不同的量程读取相应的刻度线），测量范围0—450V，分30V、75V、150V、300V、450V五档，输入阻抗1MΩ，精度1.0，级直键开关切换，每档均有超量程告 、告指示及切断总电源功能。 （2）指针式精密交流电流表一只，采用带镜面、双记得度线（红、黑）表头，不同的量程读取相应的刻度线，测量范围0~5A，分0.25A、1A、2.5A、5A四档，直键开关切换，三位半数字显示，输入阻抗1MΩ，精度1.0级,具有超量程报警、指示及切断总电源等功能。 （5）受控源CCVS、VCCS两路，打开电源开关，CCVS、VCCS两路受控源即可工作，通过适当的连接，即可获得VCVS、CCCS受控源的功能。 4、控制屏挂置挂件的具体方法 控制屏正面右边设有一个凹槽，能容纳三个挂箱。 （二）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；左右设有两个大抽屉（带锁），分别用于放置工具及资料。右边设有放置示波器用的可拆卸搁板。 （三）实验组件挂箱 1、电路基础实验挂箱 提供基尔霍夫定律（可设置三个典型故障点），叠加原理（可设置三个典型故障点）、戴维南定理、诺顿定理、二端口网络、互易定理、R、L、C串联谐振电路、R、C串并联选频网络及一阶、二阶动态电路等实验。各实验器件齐全，实验单元隔离分明，实验线路完整清晰，验证性实验与设计性实验相结合。 2、交流电路实验 提供单相、三相负载电路、日光灯、变压器、互感器及电度表等实验。负载为三个完全独立的灯组，可连接成Y或△两种三相负载线路，每个灯组均设有三个并联的白炽灯螺口灯座（每组设有三个开关控制三个负载并联支路的通断），可插60W以下的白炽灯九只，各灯组设有电流插座便于电流的测试；各灯组均设有过压保护电路，保障实验学生的安全及防止灯组因过压而导致损坏；日光灯实验器件有30W镇流器、高压电容器（0.47 F/500V  4.7F/450V）、启辉器及短接按钮；铁芯变压器一只（50VA/36V/220V），原、副边均设有保险丝及电流插座便于电流的测试；互感线圈一组，实验时临时挂上，两个空心线圈L1、L2装在滑动架上，可调节两个线圈间的距离，并可将小数点线圈放到大线圈内，配有大、小铁棒各一根及非导磁铝棒一根；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。 3、元件箱 设有三组高压电容（每组1u F/450v、2.2UF/450V、4.7UF/450V高压电容各一只），用于改变功率因数的实验；提供实验所需的各种元件，如电阻、二极管、发光管、稳压管、电位器及12V灯泡等，还提供十进制可调电阻箱，阻值为0~99999.9Ω/2W。

其结构微小、紧凑、美观、安全。装置中共有五种工业参数控制，。可对流量、温度、压力液位（单容、双容）组成闭环PID调节液位控制系统或PID调节流量控制系统。上位机软件采用MCGS全中文工控组态软件，实现在线检测、控制、参数修改、数据的存储分析、实时曲线和历史曲线显示和打印。适用于测控、自动化、计算机、机电控制、信息工程、机电一体化等专业。装置放置于实验桌台面上，可独立操作实验或连接上位计算机。

该系统为开放式结构、模块化设计、工业用器件，具有数控加工中心电气设计、安装、接线、调试、参数设置、PLC发、 通讯、故障诊断维修、编程及仿真模拟、CAD/CAM, 实际切削加工等教学培训功能。 由数控实验台、MCV-L380加工中心、实训电气柜三部分组成，工业化的配置。机床要求全封闭防护数控实验台侧重于进行电路原理、连接、信号测量、性能监控、参数设置、调试、故障诊断、维修等实验，一台实际数控机床的电控系统每一环节都在数控实验台上分解展示，用专用接插件进行接线和调试，其信号均能显示并可测量。面板上有电气图、接线标号等，便于学习和理解。 实训电气柜，学生可进行数控机床的电气系统的设计、布局、接线、调试等实际训练，电气板配有模拟驱动器和模拟变频器，训练效果逼真。实训电气柜可挂两块电气板，电气板易于更换，一套设备可满足多组学生实训；电气柜配有万向轮可以随意移动，方便、灵活。

实验原理   巨磁电阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。巨磁阻是一种量子力学效应，它产生于层状的磁性薄膜结构。这种结构是由铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成。当铁磁层的磁矩相互平行时，载流子与自旋有关的散射最小，材料有最小的电阻。当铁磁层的磁矩为反平行时，与自旋有关的散射最强，材料的电阻最大。   仪器概述 本实验主要内容包括对巨磁电阻GMR模拟传感器的磁电转换特性、GMR磁阻特性、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性的测量及探究，对运用GMR模拟传感器测量电流的探究，对GMR梯度传感器的特性探究及应用，以及学习磁记录与磁读出的原理与过程。   仪器特点   独立的实验模块：A、巨磁电阻GMR基本特性测量模块；B、巨磁电阻GMR测量电流模块；C、巨磁电阻GMR梯度传感器测量齿轮的角位移模块；D、巨磁电阻GMR磁卡读写模块。   丰富的实验内容：（1）测量GMR模拟传感器的磁电转换特性曲线。（2）测量GMR的磁阻特性曲线。（3）测量GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线。（4）测量通电螺线管的磁场分布曲线。（5）用GMR传感器测量导线电流。（6）用GMR梯度传感器测量齿轮的角位移，了解GMR转速（速度）传感器的原理。（7）通过GMR传感器实现磁卡记录与读出的原理。 便捷的数据采集接口：实验电源配置4个模拟数据采集接口，可以连接电压传感器和PASCO数据采集软件，可以实时地采集大量的数据来分析测试结果，方便、快捷、高效地完成实验内容。   实验内容及典型数据 实验1：GMR模拟传感器的磁电转换特性测量   实验2：GMR磁阻特性的测量   实验3：GMR模拟传感器测量电流   部件清单 可调直流 (恒压恒流) 电源I，12V/1A   BEM-5055 直流电压电流表I，2V/20mA   BEM-5056    巨磁电阻基本特性测量模块   BEM-5717    巨磁电阻测量电流模块   BEM-5718    巨磁电阻角位移测量模块   BEM-5719    巨磁电阻磁卡读写模块   BEM-5720    连接导线，香蕉插头，0.8米，红   BC-105084   【4】 连接导线，香蕉插头，0.8米，黑   BC-105083   【4】 连接导线，mini 八针导线   BC-105243    电源线   BC-105075   【2】 用户手册   CD-M-BEX-8511B   

实验原理 当光照射在物体上时，光的能量只有部分以热的形式被物体所吸收，而另一部分则转换为物体中某些电子的能量，使这些电子逸出物体表面，这种现象称为光电效应。在光电效应这一现象中，光显示出它的粒子性，所以深入观察光电效应现象，对认识光的本性具有极其重要的意义。   仪器概述 汞灯光源发出的光，经过滤色片-光阑头后，成为一束固定光束大小的窄带单色光，该束光照在光电管上产生电流，最后通过微电流放大器对所产生的电流进行检测，研究光照波长，光阑孔径大小和光强三者之间的关系，从中验证爱因斯坦的光电效应理论。   实验内容 通过测量光电管在不同波长光照射下的截止电压，计算求得普朗克常量 h。 通过改变滤色片或通光孔径，来研究光电管的伏安特性。   滤色片-光阑头一体化设计 滤波片和光澜孔置于光电二极管盒的前部，使得很容易地保持清洁并省去了一个单独的保管箱。要研究不同的光强度的影响，需要改变孔径大小，只需向外拉光圈环上，并将其旋转到不同的光圈。单独旋转滤波片轮可选择不同频率的光。当该轮盘卡旋转到锁定位置，确保了滤波片的孔对齐。

近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x

电现象资源箱  型号：QWD1209 实验清单： 摩擦起电实验 简单电路实验 导体与绝缘体判断实验 电能的转化实验