專利名稱：電子技術(shù)綜合實驗儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電子技術(shù)綜合實驗儀技術(shù)領(lǐng)域 本實用新型涉及一種教學(xué)儀器，特別涉及一種電子技術(shù)綜合實驗 儀。
背景技術(shù)：
目前，電子技術(shù)類專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)行電子技術(shù)方面的實驗時，由于實驗儀器提供的硬件資源不足，使用者一般只能針對某門課程進(jìn)行內(nèi)容單一的基本實驗，對學(xué)生電子技術(shù)綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)帶來很大的局限。如能在一種實驗儀器上提供多門課程所涉及的硬件資源，學(xué)生通過該儀器的使用，能加深學(xué)生對所學(xué)課程知識的理解，提高學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用能力，有利于學(xué)生電子技術(shù)綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，在一個實驗儀器上提供一種 涉及多門課程知識、可綜合應(yīng)用多門技術(shù)、具有較多硬件資源的實驗平臺，具體而言本實用新型涉及傳感器技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)，提供的硬件資源包括多種傳感器，多種常用模擬電路模塊、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?可用其實現(xiàn)各種數(shù)字電路)、常用單片機(jī)電路。本實 用新型除提供以上技術(shù)方面的硬件資源，可對使用者在硬件技術(shù)的綜合應(yīng)用方 面進(jìn)行綜合訓(xùn)練以外，由于現(xiàn)在從事電子技術(shù)工作的人員必須具有軟、硬件知 識的綜合應(yīng)用能力，本實用新型更可在軟、硬件結(jié)合方面對使用者進(jìn)行綜合訓(xùn)練。軟件技術(shù)方面涉及VHDL語言、計算機(jī)程序設(shè)計。本實用新型在電路組織 上給使用者提供了比較大的自由度，使用者可以根據(jù)需要從儀器提供的硬件資
源中選擇需要的電路模塊組織實驗，進(jìn)行從簡單到復(fù)雜、從內(nèi)容單一到多種技 術(shù)綜合應(yīng)用的各種層次的實驗。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種電子技術(shù)綜合實驗儀，由傳感器安裝平臺、模擬信號處理電路組、電 源模塊、信號發(fā)生器、單片機(jī)電路、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?、時鐘電路、 鍵盤電路、顯示電路、兩端帶插頭的連接線組成；在所述的傳感器安裝平臺上 安裝多種常見傳感器，為給使用者提供方便、靈活的實驗環(huán)境，各傳感器都與 插座連接，在所述的模擬信號處理電路組中的每一個電路都連接有插座，使用 者可用兩端帶插頭的連接線將需要的電路連接在一起。所述的電源模塊可輸出 多種直流電壓，在設(shè)計中除根據(jù)需要把電源模塊提供的直流電壓與各相關(guān)電路 進(jìn)行連接外還與輸出插座連接，允許使用者通過外接實驗電路的方式進(jìn)一步提 高實驗儀器的功能。為避免使用儀器時電路連接過于復(fù)雜，大規(guī)?？删幊踢壿?器件電路與單片機(jī)電路、時鐘電路、鍵盤電路已經(jīng)連通；鍵盤電路與單片機(jī)電 路己經(jīng)連通；顯示電路采用串口顯示方式，在輸入端設(shè)置有兩個開關(guān)，通過切 換這兩個開關(guān)使顯示電路與單片機(jī)電路或大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐愤B接，這 樣可根據(jù)需要用同一顯示電路顯示來自單片機(jī)或大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷臄?shù) 據(jù)；所述的信號發(fā)生器由正弦信號發(fā)生器、低頻振蕩電路構(gòu)成，正弦信號發(fā)生 器的輸出端與插座連接，通過兩端帶插頭的連接線將正弦信號接入電路用作實 驗電路中的交流信號源；低頻振蕩電路的輸出端與電子線圈Z連接。
在所述的傳感器安裝平臺上安裝的傳感器組由應(yīng)變式傳感器、差動變壓器、 電容傳感器、壓電式傳感器、渦流傳感器、光電式傳感器、霍爾元件和超聲波 傳感器組成，在所述的傳感器安裝平臺上安裝有懸臂梁、傳感器的支架、光電 式傳感器、霍爾元件、直流電機(jī)；所述的懸臂梁一端固定，另一端安裝了永磁
鐵H1，在永磁鐵H1的下方為與低頻振蕩電路相連的電子線圈Z，通過永磁鐵H1 與電子線圈Z的相互作用可引起懸臂梁的振動，便于進(jìn)行動態(tài)實驗；在懸臂梁 上安裝有應(yīng)變式傳感器、壓電式傳感器和電容傳感器；傳感器的支架由兩個支 架組成，在其中一個支架上固定有螺旋測微儀，另一個支架可根據(jù)需要在上面 安裝差動變壓器或渦流傳感器；在直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上裝有一透明圓盤，圓盤上 嵌有一片永磁鐵H2，透明圓盤位于光電傳感器的光通路中；直流電機(jī)帶動透明 圓盤轉(zhuǎn)動時永磁鐵H2可阻斷光電傳感器的光通路，霍爾元件安裝在透明圓盤附 近，直流電機(jī)帶動透明圓盤轉(zhuǎn)動到某一位置時，永磁鐵H2與霍爾元件相互作用， 使霍爾元件產(chǎn)生輸出。電容傳感器與電容變換器的輸入端連接，電容變換器的 輸出端與插座連接；壓電式傳感器與電荷放大器的輸入端連接，電荷放大器的 輸出端與插座連接；渦流傳感器與渦流變換器的輸入端連接，渦流變換器的輸 出端與插座連接；光電式傳感器由光電信號發(fā)射電路和光電信號接受電路組成， 光電信號接受電路的輸出端與插座連接；霍爾元件的輸出端與插座連接；超聲 波傳感器中的發(fā)射器件與超聲波發(fā)射電路相接，超聲波發(fā)射電路的輸入端與插 座連接，超聲波傳感器中的接收器件與超聲波信號接收電路連接，超聲波信號 接收電路的輸出與插座連接。所述的模擬信號處理電路組由電橋電路、差動放大電路、電壓放大電路、 電壓比較電路、射極跟隨電路、移相電路、相敏檢波電路、低通濾波電路、直 流電機(jī)驅(qū)動電路、精密整流電路組成。所述的單片機(jī)電路由51系列單片機(jī)仿真插座、模擬開關(guān)電路、地址譯碼電 路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、放大器、V/F轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，單片機(jī)仿真插座 與模擬開關(guān)電路、地址譯碼電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路連接所需的地址 線、數(shù)據(jù)線和控制線已經(jīng)連通；A/D轉(zhuǎn)換電路的片選信號、D/A轉(zhuǎn)換電路的片選
信號已經(jīng)與地址譯碼電路連通；D/A轉(zhuǎn)換電路與放大器已連通；所述模擬開關(guān)電路的輸入端和輸出端、地址譯碼電路的輸出端、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路 后連接放大器的輸出端、V/F轉(zhuǎn)換電路的輸入和輸出端都連接有插座。所述的大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐酚刹褰哟笠?guī)?？删幊踢壿嬈骷牟遄?安裝有大規(guī)模可編程邏輯器件的電路板構(gòu)成；電路板通過插針與插接大規(guī)模可 編程邏輯器件的插座連接，由于目前大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷蠪PGA和CPLD兩種 形式，這種結(jié)構(gòu)給使用者帶來方便。所述的傳感器安裝平臺、模擬信號處理電路組、電源模塊、信號發(fā)生器、 單片機(jī)電路、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?、時鐘電路、鍵盤電路、顯示電路、 兩端帶插頭的連接線都置于箱體內(nèi)。在箱體內(nèi)左下部，分上、下兩層，安裝兩 塊印制電路板、，置于下方的印制電路板上設(shè)計有電容變換器、電荷放大器、 渦流變換器、光電信號發(fā)射電路和光電信號接受電路、超聲波發(fā)射電路和超聲 波信號接收電路、正弦信號發(fā)生器、低頻振蕩電路、直流電機(jī)驅(qū)動電路；置于 上方的印制電路板上設(shè)置有除直流電機(jī)驅(qū)動電路以外的模擬信號處理電路組的 其它電路、單片機(jī)電路、插接大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷遄?、時鐘電路、鍵盤電 路和串口顯示電路，此外以前所述插座也都安裝在置于上方的印制電路板上； 傳感器安裝平臺固定安裝在箱體內(nèi)的上方；兩端帶插頭的連接線放置在箱體內(nèi) 的右下方；電源模塊為一體化的開關(guān)電源，固定安裝在箱體底面，各電路所需 的電源已經(jīng)連通；超聲波傳感器的發(fā)射器件和接收器件安裝在箱體的壁上。將 所述的傳感器安裝平臺、模擬信號處理電路組、電源模塊、信號發(fā)生器、單片 機(jī)電路、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐贰r鐘電路、鍵盤電路、顯示電路、兩端 帶插頭的連接線都置于箱體內(nèi)的好處有減少儀器占地面積，節(jié)省實驗場地， 節(jié)約設(shè)備投入，便于實驗設(shè)備管理，提供靈活的實驗條件，減少實驗中接線的
數(shù)量，便于使用者組成各種不同復(fù)雜程度、具有不同功能的實驗電路，便于根 據(jù)不同的教學(xué)要求組織實驗，減少實驗接線，便于組織比較復(fù)雜的綜合性實驗， 提高實驗效率，有利于學(xué)生綜合能力和重新能力的培養(yǎng)。 利用本實用新型可進(jìn)行以下等各種實驗應(yīng)變片單臂電橋性能測試實驗、用應(yīng)變片組成單臂、半橋、全橋時的性能 比較、交流全橋的性能研究、交流全橋的測量振幅、光電傳感器和直流電機(jī)轉(zhuǎn) 速實驗、差動變壓器性能測試、差動變壓器的標(biāo)定、渦流式傳感器的靜態(tài)標(biāo)定、 被測材料對渦流式傳感器性能的影響、壓電加速度傳感器性能測試、電容傳感器實驗、組合邏輯設(shè)計、組合電路設(shè)計、觸發(fā)器功能模擬、FPGA電路的串口顯 示實驗、計數(shù)器及時序電路設(shè)計、七人表決器實驗、頻率計實驗、波形發(fā)生器 實驗、FPGA與A/D轉(zhuǎn)換器接口實驗、MCS-51單片機(jī)與FPGA接口實驗、二進(jìn)制 數(shù)到BCD碼的轉(zhuǎn)換實驗、BCD碼乘法實驗、轉(zhuǎn)移程序設(shè)計實驗、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒灐?Pl 口輸入輸出實驗、流水燈實驗、鍵盤顯示實驗、定時器實驗、電子鐘實驗、 A/D轉(zhuǎn)換實驗、D/A轉(zhuǎn)換實驗、V/F轉(zhuǎn)換實驗、利用光電式傳感器測量和控制電 機(jī)轉(zhuǎn)速、利用霍耳式傳感器測量和控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速、利用應(yīng)變式傳感器設(shè)計 電子秤、利用差動變壓器測量微位移、超聲波測距儀。本實用新型的電子技術(shù)綜合實驗儀，在一個實驗儀器上提供一種涉及多門 課程知識、可綜合應(yīng)用多門技術(shù)、具有較多硬件資源的實驗平臺，除可對使用 者在硬件技術(shù)的綜合應(yīng)用方面進(jìn)行綜合訓(xùn)練以外，更可在軟、硬件結(jié)合方面對 使用者進(jìn)行綜合訓(xùn)練。該實驗儀器涉及的軟件技術(shù)包括VHDL語言、計算機(jī)程 序設(shè)計。本實用新型在電路組織上給使用者提供了比較大的自由度，使用者可 以根據(jù)需要自行選擇硬件資源，進(jìn)行從簡單到復(fù)雜、從內(nèi)容單一到多種技術(shù)綜 合應(yīng)用的各種層次的實驗。
圖1是本實用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型電子技術(shù)綜合實驗箱的結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實用新型傳感器安裝平臺的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是圖3中A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本實用新型實施例1的電路結(jié)構(gòu)示意圖 圖6是本實用新型實施例2的電路結(jié)構(gòu)示意圖 圖7是本實用新型實施例3的電路結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明，如圖1、圖2、圖3、圖4所示一種電子技術(shù)綜合實驗儀，由傳感器安裝平臺l、模擬信號處理電路組2、 電源模塊3、信號發(fā)生器4、單片機(jī)電路5、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?、時鐘 電路7、鍵盤電路8、顯示電路9、兩端帶插頭的連接線10組成；在所述的傳感器 安裝平臺l上安裝有傳感器組ll，所述的傳感器組ll中的每一個傳感器都連接有 插座；在所述的模擬信號處理電路組2中的每一個電路都連接有輸入和輸出插 座；所述的電源模塊3連接有輸出插座；大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?與單片機(jī) 電路5、時鐘電路7、鍵盤電路8連通；鍵盤電路8與單片機(jī)電路5連通；顯示電路 9設(shè)置有兩個開關(guān)，通過切換這兩個開關(guān)使顯示電路9與單片機(jī)電路5或大規(guī)?？?編程邏輯器件電路6連接；所述的信號發(fā)生器4由正弦信號發(fā)生器41、低頻振蕩 電路42構(gòu)成，正弦信號發(fā)生器41的輸出端與插座連接，低頻振蕩電路42的輸出 端與電子線圈Z連接。所述的傳感器安裝平臺1的傳感器組11由應(yīng)變式傳感器111、差動變壓器 112、電容傳感器113、壓電式傳感器114、渦流傳感器115、光電式傳感器116、 霍爾元件117和超聲波傳感器118組成，在所述的傳感器安裝平臺1上安裝有
懸臂梁101、傳感器的支架102、光電式傳感器116、霍爾元件117、直流電機(jī) 104;所述的懸臂梁101—端固定，另一端安裝了永磁鐵H1，在永磁鐵H1的下方為與低頻振蕩電路42相連的電子線圈Z;在懸臂梁101上安裝有應(yīng)變式傳感 器111、壓電式傳感器144和電容式傳感器113;傳感器的支架102由支架1021 和支架1022構(gòu)成，在支架1021上固定有螺旋測微儀103，在支架1022上設(shè)有 差動變壓器112或渦流傳感器115;在直流電機(jī)104的轉(zhuǎn)軸上裝有一透明圓盤 105，透明圓盤105上嵌入一永磁鐵片H2;其中，電容式傳感器113與電容變換 器1131的輸入端連接，電容變換器1131的輸出端與插座連接；壓電式傳感器 114與電荷放大器1141的輸入端連接，電荷放大器1141的輸出端與插座連接； 渦流傳感器115與渦流變換器1151的輸入端連接，渦流變換器1151的輸出端 與插座連接。光電式傳感器116由光電信號發(fā)射電路1161和光電信號接受電路 1162組成，光電信號接受電路1162的輸出端與插座連接；霍爾元件117的輸出 端與插座連接；超聲波傳感器118中的發(fā)射器件與超聲波發(fā)射電路1181相接， 超聲波發(fā)射電路1181的輸入端與插座連接，超聲波傳感器118中的接收器件與 超聲波信號接收電路1182連接，超聲波信號接收電路1182的輸出與插座連接。所述的模擬信號處理電路組2由電橋電路21、差動放大電路22、電壓放大 電路23、電壓比較電路24、射極跟隨電路25、移相電路26、相敏檢波電路27、 低通濾波電路28、直流電機(jī)驅(qū)動電路29、精密整流電路20組成。所述的單片機(jī)電路5由51系列單片機(jī)仿真插座51、模擬開關(guān)電路52、地址譯 碼電路53、 A/D轉(zhuǎn)換電路54、 D/A轉(zhuǎn)換電路55、放大器56、 V/F轉(zhuǎn)換電路57構(gòu)成， 單片機(jī)仿真插座51與模擬開關(guān)電路52、地址譯碼電路53、 A/D電路54、 D/A電路 55已分別連通；地址譯碼電路53分別與A/D轉(zhuǎn)換電路54和D/A轉(zhuǎn)換電路55的片選 端連通；D/A轉(zhuǎn)換電路55與放大器56連通；所述模擬開關(guān)電路52的輸入端和輸
出端、地址譯碼電路53的輸出端、A/D電路54的輸入端、放大器56、 D/A電路55 的輸出端、V/F轉(zhuǎn)換電路57的輸入和輸出端都連接有插座。所述的大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?由插接大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷牟遄?61和安裝有大規(guī)模可編程邏輯器件的電路板62構(gòu)成；電路板62通過插針插接在 大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷牟遄?1上。所述的傳感器安裝平臺l、模擬信號處理電路組2、電源模塊3、信號發(fā)生 器4、單片機(jī)電路5、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?、時鐘電路7、鍵盤電路8、 顯示電路9、兩端帶插頭的連接線10都置于箱體81內(nèi)。在箱體81的左下部，分上、下兩層，安裝兩塊印制電路板811、 812，置于 下方的印制電路板811上有如下電路電容變換器1131、電荷放大器1141、渦 流變換器1151、光電信號發(fā)射電路1161和光電信號接受電路1162、超聲波發(fā) 射電路1181和超聲波信號接收電路1182、正弦信號發(fā)生器41、低頻振蕩電路 42、直流電機(jī)驅(qū)動電路29;置于上方的印制電路板812上設(shè)置有除直流電機(jī)驅(qū) 動電路29以外的模擬信號處理電路組2中的其它電路、單片機(jī)電路5、插接大 規(guī)模可編程邏輯器件插座61、時鐘電路7、鍵盤電路8和顯示電路9;傳感器安 裝平臺1固定安裝在實驗箱81的上方；兩端帶插頭的連接線10放置在箱體81 的右下方；電源模塊3為開關(guān)電源，固定安裝在箱體81底面；超聲波傳感器118 的發(fā)射器件和接收器件安裝在箱體的壁上。 實施例1用差動變壓器測量微位移，參附圖5:在支架1021裝上螺旋測微儀103，支架1022裝上差動變壓器112，用兩端 帶插頭的連接線10將正弦信號發(fā)生器41的輸出端與差動變壓器112的輸入端 相連，用兩端帶插頭的連接線10將差動變壓器112的另一個輸入端與地連接， 用兩端帶插頭的連接線IO將差動變壓器112的兩個輸出端分別與地和精密整流電路20的輸入端連接，用兩端帶插頭的連接線10將精密整流電路20的輸出端 與低通濾波電路28的輸入端相連，用兩端帶插頭的連接線10將低通濾波電路 28的輸出端與電壓放大電路22的輸入端相連，適當(dāng)調(diào)整電壓放大電路22的放 大倍數(shù)，用兩端帶插頭的連接線10將電壓放大電路22的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換電 路54的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路54的輸出端和其它控制信號在電路板上已與 單片機(jī)插座51相連，在螺旋測微儀103的測量端固定一個鐵芯，鐵芯插入差動 變壓器112內(nèi)，旋轉(zhuǎn)螺旋測微儀103，使鐵芯在差動變壓器112內(nèi)移動。在單片 機(jī)仿真插座51上接入仿真機(jī)，將顯示電路9的開關(guān)K設(shè)置在與單片機(jī)仿真插座 51相接的狀態(tài)，通過旋轉(zhuǎn)螺旋測微儀103，記錄下螺旋測微儀103上所標(biāo)數(shù)據(jù) 對應(yīng)的位于差動變壓器112內(nèi)部鐵芯的位置，用仿真機(jī)的程序監(jiān)控該段距離的 起點和終點的數(shù)字信號，對它進(jìn)行標(biāo)定，此后既可在此范圍內(nèi)測量微位移。 實施例2利用應(yīng)變式傳感器設(shè)計電子秤，參附圖6在懸臂梁101上已粘貼有一組四片應(yīng)變片，它們組成應(yīng)變式傳感器lll，應(yīng) 變式傳感器111己通過導(dǎo)線連接到印制電路板812的插座上，用兩端帶插頭的 連接線IO將受力狀態(tài)不同的應(yīng)變片按實驗要求接入電橋的各個橋臂(相鄰橋臂 上的應(yīng)變片的受力狀態(tài)應(yīng)相反)，用兩端帶插頭的連接線10將電源模塊3的電 壓輸出插座電橋電路21的電壓輸入端連接給電橋供電，組成直流電橋，用兩端 帶插頭的連接線10將電橋電路21的兩個輸出端與差動放大電路22的兩個輸入 端相接，調(diào)整差動放大電路22的放大倍數(shù)(如差動放大電路22的放大倍數(shù)不 夠，可后面再接一級電壓放大電路23)，用兩端帶插頭的連接線10將差動放大 電路22的輸出端和A/D轉(zhuǎn)換電路54的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換電路54的輸出端
和其它控制信號線在電路板上已與單片機(jī)仿真插座51相連，在單片機(jī)仿真插座51上接入仿真機(jī)，將顯示電路9的開關(guān)K設(shè)置在與單片機(jī)仿真插座51相接的狀 態(tài)，調(diào)節(jié)電橋電路21中的調(diào)平衡電阻，用仿真機(jī)的程序監(jiān)控在懸臂梁上不放置 重物時的輸入信號(此時A/D轉(zhuǎn)換器54的輸出信號可以不為零)和放置已知重 物時的輸入信號，對電子秤進(jìn)行標(biāo)定，此后既可在已標(biāo)定的電子秤上測量重物 的重量。 實施例3超聲波測距儀，參附圖7在單片機(jī)仿真插座51上接入仿真機(jī)，用兩端帶插頭的連接線10將單片機(jī) 仿真插座51的某一端口和超聲波發(fā)射電路1181的輸入端相接，用兩端帶插頭 的連接線10將超聲波信號接收電路1182的輸出端與單片機(jī)仿真插座51的一個 外部中斷接口相接，將顯示電路9的開關(guān)K設(shè)置在與單片機(jī)仿真插座51相接的 狀態(tài)，在鍵盤電路8中設(shè)置一個鍵作為啟動鍵。在單片機(jī)程序中通過定時中斷 方式生成與超聲波傳感器所需頻率對應(yīng)的一串發(fā)射信號，按下一次啟動鍵，超 聲波發(fā)射電路1181輸出一串超聲波信號，同時啟動一個定時器開始計時，超聲 波信號遇障礙物后反射到超聲波信號接收電路1182，超聲波信號接收電路1182 接收到信號后產(chǎn)生一個輸出信號，該信號觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷，通過測量超 聲波信號從發(fā)射到接收中間的時間間隔，利用聲速即可計算超聲波傳感器118 到障礙物之間的距離。在具體實施過程中，實驗儀的各種形狀以及各種傳感器和電路板等電子硬 件資源在實驗箱中的安裝方式都落入本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于由傳感器安裝平臺(1)、模擬信號處理電路組(2)、電源模塊(3)、信號發(fā)生器(4)、單片機(jī)電路(5)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?6)、時鐘電路(7)、鍵盤電路(8)、顯示電路(9)、兩端帶插頭的連接線(10)組成；在所述的傳感器安裝平臺(1)上安裝有傳感器組(11)，所述的傳感器組(11)中的每一個傳感器都連接有插座；在所述的模擬信號處理電路組(2)中的每一個電路的輸入輸出都與插座相連；所述的電源模塊(3)連接有輸出插座；大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?6)與單片機(jī)電路(5)、時鐘電路(7)、鍵盤電路(8)連通；鍵盤電路(8)與單片機(jī)電路(5)連通；顯示電路(9)設(shè)置有兩個開關(guān)，通過切換這兩個開關(guān)使顯示電路(9)與單片機(jī)電路(5)或大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?6)連接；所述的信號發(fā)生器(4)由正弦信號發(fā)生器(41)、低頻振蕩電路(42)構(gòu)成，正弦信號發(fā)生器(41)的輸出端與插座連接，低頻振蕩電路(42)的輸出端與電子線圈Z連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于所述的傳感 器安裝平臺(1)上安裝的傳感器組(11)由應(yīng)變式傳感器(111)、差動變壓器(112)、電容傳感器(113)、壓電式傳感器(114)、渦流傳感器(115)、光電 式傳感器(116)、霍爾元件(117)和超聲波傳感器(118)組成，在所述的傳 感器安裝平臺(1)上安裝有懸臂梁(101)、傳感器的支架(102)、光電式傳感 器(116)、霍爾元件(117)、直流電機(jī)(104);所述的懸臂梁(101) —端固定， 另一端安裝了永磁鐵H1，在永磁鐵H1的下方為與低頻振蕩電路(42)相連的電 子線圈Z;在懸臂梁(101)上安裝有應(yīng)變式傳感器(111)、壓電式傳感器(114) 和電容傳感器(113);傳感器的支架(102)由支架(1021)和支架(1022)構(gòu) 成，在支架(1021)上固定有螺旋測微儀(103)，在支架(1022)上設(shè)有差動 變壓器(112)或渦流傳感器(115);在直流電機(jī)(104)的轉(zhuǎn)軸上裝有一透明 圓盤(105)，透明圓盤(105)上嵌入一永磁鐵片H2;其中，電容傳感器(113) 與電容變換器(1131)的輸入端連接，電容變換器(1131)的輸出端與插座連 接；壓電式傳感器(114)與電荷放大器(1141)的輸入端連接，電荷放大器(1141) 的輸出端與插座連接；渦流傳感器(115)與渦流變換器(1151)的輸入端連接， 渦流變換器(1151)的輸出端與插座連接；光電式傳感器(116)由光電信號發(fā) 射電路(1161)和光電信號接受電路(1162)組成，光電信號接受電路(1162) 的輸出端與插座連接；霍爾元件(117)的輸出端與插座連接；超聲波傳感器(118) 中的發(fā)射器件與超聲波發(fā)射電路(1181)相接，超聲波發(fā)射電路(1181)的輸 入端與插座連接，超聲波傳感器(118)中的接收器件與超聲波信號接收電路 (1182)連接，超聲波信號接收電路(1182)的輸出端與插座連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于所述的模 擬信號處理電路組(2)由電橋電路(21)、差動放大電路(22)、電壓放大電路 (23)、電壓比較電路(24)、射極跟隨電路(25)、移相電路(26)、相敏檢波 電路(27)、低通濾波電路(28)、直流電機(jī)驅(qū)動電路(29)、精密整流電路(20) 組成。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于所述的單片 機(jī)電路(5)由51系列單片機(jī)仿真插座(51)、模擬開關(guān)電路(52)、地址譯碼電 路(53)、 A/D轉(zhuǎn)換電路(54)、 D/A轉(zhuǎn)換電路(55)、放大器(56)、 V/F轉(zhuǎn)換電路 (57)構(gòu)成；單片機(jī)仿真插座(51)中的各輸入輸出口都連接有插座；單片機(jī) 仿真插座(51)與模擬開關(guān)電路(52)、地址譯碼電路(53)、 A/D轉(zhuǎn)換電路(54)、 D/A轉(zhuǎn)換電路(55)分別連通；地址譯碼電路(53)分別與A/D轉(zhuǎn)換電路(54) 和D/A轉(zhuǎn)換電路(55)連通；D/A轉(zhuǎn)換電路(55)與放大器(56)連通；所述模 擬開關(guān)電路(52)的輸入端和輸出端、地址譯碼電路(53)的輸出端、A/D電路(54)的輸入端、放大器(56)的輸出端、V/F轉(zhuǎn)換電路(57)的輸入和輸出端 都連接有插座。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于所述的大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?6)由插接大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷牟遄?61)和安裝 有大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷碾娐钒?62)構(gòu)成；電路板(62)通過插針與插接 大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷牟遄?61)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于所述的傳感器安裝平臺(1)、模擬信號處理電路組(2)、電源模塊(3)、信號發(fā)生器(4)、 單片機(jī)電路(5)、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐?6)、時鐘電路(7)、鍵盤電路 (8)、顯示電路(9)、兩端帶插頭的連接線(10)都置于箱體(81)內(nèi)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子技術(shù)綜合實驗儀，其特征在于在箱體(81) 內(nèi)的左下部，分上、下兩層，安裝兩塊印制電路板(811)、 (812)，置于下方的 印制電路板(811)上有如下電路電容變換器(1131)、電荷放大器(1141)、 渦流變換器(1151)、光電信號發(fā)射電路(1161)和光電信號接受電路(1162)、 超聲波發(fā)射電路(1181)和超聲波信號接收電路(1182)、正弦信號發(fā)生器(41)、 低頻振蕩電路(42)、直流電機(jī)驅(qū)動電路(29);置于上方的印制電路板(812) 上設(shè)置有除直流電機(jī)驅(qū)動電路(29)外的其余模擬信號處理電路組(2)中的電 路、單片機(jī)電路(5)、插接大規(guī)模可編程邏輯器件的插座(61)、時鐘電路(7)、 鍵盤電路(8)和顯示電路(9);傳感器安裝平臺(1)固定安裝在實驗箱(81) 內(nèi)的上方；兩端帶插頭的連接線(10)放置在箱體(81)內(nèi)的右下方；電源模 塊(3)為一體化的開關(guān)電源，固定安裝在箱體(81)內(nèi)的底面；超聲波傳感器(118)的發(fā)射器件和接收器件安裝在箱體(81)的壁上。
專利摘要本實用新型公開了一種電子技術(shù)綜合實驗儀，由傳感器安裝平臺、模擬信號處理電路組、電源模塊、信號發(fā)生器、單片機(jī)電路、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐贰r鐘電路、鍵盤電路、顯示電路、兩端帶插頭的連接線組成。在傳感器安裝平臺上安裝了多種傳感器。將多種傳感器、多種傳感器的變換電路、多種功能模擬電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)電路和大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷娐方Y(jié)合在一起，對實驗中比較固定的線路連線已經(jīng)連通，其余電路可通過用兩端帶插頭的連接線進(jìn)行連接，即可組成復(fù)雜程度不同、具有不同功能的實驗電路，便于根據(jù)不同的教學(xué)要求組織實驗，使學(xué)生對這些知識的綜合應(yīng)用能力得到提高。
文檔編號G09B25/00GK201007873SQ200720123698
公開日2008年1月16日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者倪向東, 敏 唐, 郭世鋼 申請人:重慶師范大學(xué)