柴旺興 趙文兵
摘要 介紹高性能電工技術實驗臺在使用過程中具有的特點和優(yōu)勢,以及在使用過程中碰到的問題,并討論在實驗教學中計算機網絡的使用和維護。
關鍵詞 電工技術;實驗臺;使用與維護
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1671-489X(2009)04-0001-02
Use and Maintenance of High-performance Electrical Technology Experiment Platform//Chai Wangxing, Zhao Wenbing
Abstract This paper introduces the features and advantages of high-performance electrical technology experiment platform in the process of usage, as well as problems meeting in process, also discussed use and maintenance of computer network in the experimental teaching.
Key words electrical technology;experiment platform;use and maintenance
Authors address Department of Electrical Engineering Hubei Automobile Industrial Institute, Shiyan, Hubei 442002
為了提高實驗教學質量,深化實驗教學改革,湖北汽車工業(yè)學院電工實驗室購進天煌教儀生產的“THHE-1型高性能電工技術實驗臺”,它是在廣泛征求高校實驗指導教師意見和建議的基礎上推出的新一代實驗裝置。該裝置整體高度合理,便于實驗室更好布局,便于教學和實驗;保護體系更加完善;信號源、直流電源及交直流儀表均有較大改進;同時,充分考慮實驗室的現狀和發(fā)展趨勢,以便于組織開放性實驗和有助于提高學生動手能力為宗旨,在結構和性能上進行大規(guī)模的改革和創(chuàng)新,保留傳統(tǒng)實驗臺的許多優(yōu)點,如全方位的人身安全保護,儀器、儀表的自我保護等。此外,結合目前實驗設備的發(fā)展趨勢,該裝置還實現了聯網通信功能。各實驗單元以驗證性、設計性、綜合性相結合,最大限度地提高學生的動手能力。
1 實驗臺的組成和使用范圍
實驗臺由電源控制屏、實驗桌和若干實驗組件掛箱等組成。
控制屏為鐵質噴塑結構,鋁質面板。屏上固定有交流電源的起動控制裝置、三相電源電壓指示切換裝置、低壓直流穩(wěn)壓電源、恒流源、功率函數信號發(fā)生器、定時器兼報警記錄儀和數模雙顯直流電壓表、電流表以及交流電壓表、電流表和功率表等。
實驗桌為鐵質雙層亞光密紋噴塑結構,桌面為防火、防水、耐磨高密度板,結構堅固,造型美觀大方。桌子左右各設有2個抽屜,右邊設有放置示波器用的可拆卸擱板,桌面下的柜箱可用于放置實驗箱、工具及資料等。實驗桌還設有4個輪子和固定調節(jié)機構,便于移動和固定,有利于實驗室的布局和調整。
實驗箱根據功能模塊化,包含直流電路實驗、交流電路實驗、元件箱等多種類別,在實驗時可以很方便地更換。根據不同實驗項目的特點,實驗箱配備2種不同的連接線。強電部分采用高可靠護套結構手槍插連接線,不存在任何觸電的可能。里面采用無氧銅抽絲而成的頭發(fā)絲般細的多股線,達到超軟目的;外包丁晴聚氯乙烯絕緣層,具有柔軟、耐壓高、強度大、防硬化、韌性好等優(yōu)點。插頭采用實芯銅質件外套鈹青銅彈片,接觸安全可靠。弱電部分采用彈性鈹青銅裸露結構聯接線,兩種導線都只能配合相應內孔的插座,不能混插,大大提高實驗的安全及合理性。
“THHE-1型高性能電工技術實驗臺”是根據目前“電工技術”“電工學”“電子技術”教學大綱和實驗大綱的要求,廣泛吸收各高等院校從事該課程教學和實驗教學教師的建議,并綜合國內各類實驗裝置的特點而設計的最新產品。全套設備能滿足各類學?!半姽W”“電工技術”和“電子技術”課程的實驗要求。
2 實驗臺的特點和優(yōu)勢
2.1 綜合性強實驗臺綜合了電類基礎課程的全部實驗項目,根據實驗項目需要配置實驗部件,既保證了實驗的開出率,也避免了不必要的浪費,實驗的深度可根據需要作靈活調整,普及與提高可根據教學的進度有機地結合。
2.2 整體性、一致性實驗所需的交直流儀表、交直流電源,信號源及常用的實驗器件均密切結合實驗的需要設計,按照不同功能模塊劃分,集中在實驗臺上,有很高的性價比,便于教師組織和指導實驗教學。
2.3 科學性強整個實驗裝置占地面積少,提高了實驗用房的利用率。同時,實驗所用的元器件都集中在實驗箱上,擺放整齊美觀,改善了實驗環(huán)境。實驗內容豐富,設計合理,除了能加深理論知識外,還可結合實際情況開出設計性、綜合性實驗。
2.4 測量儀表功能多,精度高,采用數字化、智能化及人機對話模式,符合現代測量儀表的發(fā)展方向各種儀表都有自動量程切換功能及數據儲存功能,學生在讀數時不需要估計有效位數,也不需要根據量程乘以或除以適當的倍數,節(jié)省了實驗時間。同時,實驗數據能夠儲存,方便學生查詢和教師檢查。
2.5 計算機聯網實驗室內所有的計算機組成一個局域網,在實驗過程中,學生和教師可以通過計算機網絡方便地交互:學生的實驗數據通過網絡傳輸給教師機,教師隨時掌握學生的實驗情況,學生碰到問題時也能夠通過網絡向教師尋求幫助。學生在實驗過程中還可以充分利用計算機網絡來記錄、處理和保存實驗數據,提高實驗效果。
3 實驗臺在使用中的安全保護體系
高性能電工實驗臺和傳統(tǒng)電工實驗臺相比有完善的安全保護體系,在實驗過程中不僅能夠有效保障實驗者的人身安全,也能很好地保護各類儀器、儀表的安全。
其主要保護措施有:
1)供電主回路采用三相四線制,它經過電流型漏電保護器、三相鑰匙開關、接觸器、三相調壓器等輸出,具有安全、方便、使用可靠等特點;
2)屏上裝有兩套電壓型漏電保護裝置,控制屏內或強電輸出,若有漏電現象,即告警并切斷總電源,確保實驗進程的安全;
3)屏上裝有一套電流型漏電保護裝置,控制屏若有漏電現象,漏電流超過一定值,即切斷總電源,確保實驗進程的安全;
4)屏上原、副邊各設有一套過流保護裝置,當交流電源輸出有短路或負載電流過大,電流超過設定值時,系統(tǒng)即告警并自動切斷電源,以保護實驗裝置;
5)各種電源及各種儀表均有可靠的保護功能,由于誤操作造成電壓過高、電流過大時,儀器、儀表都能夠及時報警并進入保護狀態(tài)。
4 實驗臺在使用中碰到的主要問題
1)實驗臺由統(tǒng)一的電源系統(tǒng)供電,電源一旦故障,其他各個模塊都不能正常工作,甚至實驗臺無法啟動;
2)實驗臺采用的是蜂鳴器報警,不同實驗臺報警聲音相同,當實驗臺發(fā)生故障報警時,無法很快判斷具體實驗臺的編號;
3)實驗臺上配置的是數模雙顯的儀表,本意是希望指針表或數字表發(fā)生故障時,能夠用另一類儀表代替,但實際使用時,常常指針表和數字表同時不能正常讀數,影響使用效果;
4)實驗儀器、儀表集成在實驗臺上,不宜拆卸,出現故障時,不能馬上更換,維修周期較長;
5)很多實驗箱上元器件都是內置的,學生看不到實驗箱內部結構,缺乏必要的感性認識;
6)由于實驗裝置的過載、短路等保護措施完善,學生即使接錯電路,電路發(fā)生短路也不會輕易損壞電路或儀器,不利于安全意識的培養(yǎng)。
5 實驗臺在使用中的注意事項
1)裝置應放置平穩(wěn),平時注意清潔,長時間不用時最好加蓋保護布或塑料布;
2)使用前應檢查輸入電源線是否完好,屏上開關是否置于“關”的位置,調壓器是否回到零位;
3)使用中對各旋鈕進行調節(jié)時,動作要輕,用力切忌過度,以防旋鈕開關等損壞;
4)如遇電源、儀器及儀表不工作時,應關閉控制屏電源,檢查各熔斷器保險絲是否完好;
5)更換掛箱時,動作要輕,防止強烈碰撞,以免損壞部件及影響外表等。
6 計算機網絡的使用和維護
在現代實驗教學中,網絡化教學具有突破時空限制和實現資源共享的基本特點,已成為教育改革和發(fā)展的重要趨勢。湖北汽車工業(yè)學院的電工實驗室為每一個實驗臺都配備了計算機,實驗室里的所有計算機聯網組成網絡化實驗室。但是,網絡化實驗室中,由于計算機和網絡的大量使用,對實驗室的日常維護工作帶來很大的考驗,同時對學生和教師的計算機應用能力也有更高的要求。筆者認為,為了保證實驗教學質量,應做到以下2點。
1)學生必須具備一定的計算機操作技能,同時會使用網絡傳送數據;而教師除了要熟知本專業(yè)的教學內容外,還必須熟練掌握計算機操作和計算機網絡的相關知識,才能保證計算機的正常運行以及計算機網絡的通暢。
2)要從硬件和軟件2方面做好計算機網絡的維護工作。在選用計算機時,要選擇具有網絡復制功能的計算機,利用網絡同時安裝操作系統(tǒng),同時進行軟件的維護;每臺計算機應具有“還原”功能,在出故障時,能夠迅速還原到正常狀態(tài);使用實驗室計算機的學生很多,流動性大,難免染上病毒,因此,一定要使用網絡型的殺毒軟件,保證計算機網絡不被病毒入侵。
高性能電工技術實驗臺的使用改善了實驗室的硬件條件,為提高實驗教學質量提供保障,同時也對實驗學生和實驗教師提出更高的要求。只有不斷探索,勇于創(chuàng)新,才能夠更好地發(fā)揮高性能電工技術實驗臺的優(yōu)勢,培養(yǎng)學生較強的工程實踐能力。