一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括教師臺(tái)控制電腦、無線發(fā)射裝置和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述教師臺(tái)控制電腦通過無線發(fā)射裝置和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)無線連接，所述學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元、實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、數(shù)控穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源、數(shù)控信號發(fā)生器和無線接收裝置，所述數(shù)控穩(wěn)壓恒流源包括第一直流穩(wěn)壓恒流源和第二直流穩(wěn)壓恒流源。由于所述受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用數(shù)控?cái)?shù)顯方式，使實(shí)驗(yàn)的精度大大提高，功能更強(qiáng)大，使能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目明顯增多；采用無線控制功能，使教師能控制學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀況；采用無線傳輸通訊，無需布線工程，方便升級維護(hù)。
【專利說明】—種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)是一種非常常用的高校職校電學(xué)類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，一般主要由三相電源、交流低壓電源、直流穩(wěn)壓電流、信號發(fā)生器等組成。在當(dāng)今大學(xué)、職校擴(kuò)招的情況下，生源的質(zhì)量普遍較低，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)往往需要手把手一步一步教他做實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生在人數(shù)較多的情況下又不好管理，學(xué)生私自亂操作設(shè)備，將不適合實(shí)驗(yàn)的電壓電流信號等接入電路，造成大量器件損毀，并有可能造成觸電，威協(xié)學(xué)生生命安全。因此，實(shí)驗(yàn)室管理一直是實(shí)驗(yàn)員一個(gè)非常頭疼的問題，有些學(xué)校為了減少昂貴的設(shè)備損失、為了不出學(xué)生安全意外，寧可選擇少做實(shí)驗(yàn)或不做實(shí)驗(yàn)，大大影響了高教職教學(xué)生的教學(xué)質(zhì)量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，從而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，教師能控制實(shí)驗(yàn)狀況，大大提高實(shí)驗(yàn)精度，適用范圍廣的受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
[0004]本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0005]一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括教師臺(tái)控制電腦、無線發(fā)射裝置和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述教師臺(tái)控制電腦通過無線發(fā)射裝置和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)無線連接，所述學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元、實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、數(shù)控穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源、數(shù)控信號發(fā)生器和無線接收裝置，所述數(shù)控穩(wěn)壓恒流源包括第一直流穩(wěn)壓恒流源和第二直流穩(wěn)壓恒流源，所述無線接收裝置與實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元相連，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元分別與實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、第一直流穩(wěn)壓恒流源、第二直流穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源和數(shù)控信號發(fā)生器相連。
[0006]作為優(yōu)選，所述無線發(fā)射裝置為無線藍(lán)牙發(fā)射裝置，所述無線接收裝置為無線藍(lán)牙接收裝置。
[0007]作為優(yōu)選，所述教師臺(tái)控制電腦為計(jì)算機(jī)或者摸屏類的數(shù)碼產(chǎn)品。
[0008]本實(shí)用新型受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的有益效果:由于所述受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用數(shù)控?cái)?shù)顯方式，使實(shí)驗(yàn)的精度大大提高，功能更強(qiáng)大，使能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目明顯增多；采用無線控制功能，使教師能控制學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀況；采用無線傳輸通訊，無需布線工程，方便升級維護(hù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0010]圖1為實(shí)用新型一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0012]參閱圖1所示，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括教師臺(tái)控制電腦、無線發(fā)射裝置2和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述教師臺(tái)控制電腦通過無線發(fā)射裝置2和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)無線連接，所述學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元、實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、數(shù)控穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源、數(shù)控信號發(fā)生器和無線接收裝置1，所述數(shù)控穩(wěn)壓恒流源包括第一直流穩(wěn)壓恒流源和第二直流穩(wěn)壓恒流源，所述無線接收裝置I與實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元相連，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元分別與實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、第一直流穩(wěn)壓恒流源、第二直流穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源和數(shù)控信號發(fā)生器相連。
[0013]所述無線發(fā)射裝置2為無線藍(lán)牙發(fā)射裝置，所述無線接收裝置I為無線藍(lán)牙接收
>J-U ρ?α裝直。
[0014]所述教師臺(tái)控制電腦為計(jì)算機(jī)或者摸屏類的數(shù)碼產(chǎn)品。
[0015]教師臺(tái)控制電腦通過無線發(fā)射裝置2發(fā)送指令，控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的三相電流電源的啟/閉、數(shù)控穩(wěn)壓恒流 的電壓電流輸出、低壓交流電源的電壓輸出、信號源的的頻率、相位、波形種類、占空比、掃頻時(shí)間等。教師臺(tái)控制電腦可以設(shè)置鎖定/解鎖，當(dāng)設(shè)為鎖定時(shí)，學(xué)生不能調(diào)節(jié)，完全由教師控制；當(dāng)沒有鎖定時(shí)，學(xué)生可以自由調(diào)節(jié)。教師臺(tái)可控制所有電學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)全開、全關(guān)；也可分組、單獨(dú)、任意控制，能控制學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)的總電源，還可以控制其它的設(shè)備，如測量儀表等，教師臺(tái)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)的通訊采用藍(lán)牙無線通訊。為了實(shí)現(xiàn)電壓、電流、信號的精確控制，穩(wěn)壓電源、交流低壓電源、信號源采用數(shù)控方式設(shè)計(jì)。信號源是基于直接數(shù)字合成技術(shù)(DDS)的信號發(fā)生器，采用FPGA設(shè)計(jì)，具有使用方便，信號穩(wěn)定度高，Α、B兩路輸出，雙路TTL輸出，外測頻，計(jì)數(shù)器等功能，輸出信號能夠調(diào)節(jié)幅度和直流偏置，UDB130xS系列具有掃頻功能，能夠任意設(shè)定掃描頻率范圍以及掃描時(shí)間。適合實(shí)驗(yàn)室使用。并且具有以下功能:信號方面能夠輸出正弦波、方波、三角波和鋸齒波；測量方面具有頻率測量與計(jì)數(shù)的功能；掃描方面能夠?qū)崿F(xiàn)頻率掃描；具有10組參數(shù)存儲(chǔ)功能，Μ0-Μ9，開機(jī)自動(dòng)調(diào)入MO的數(shù)據(jù)；Α、Β兩路輸出信號相位0°到359°可調(diào)；Α、Β兩路輸出信號可以跟蹤調(diào)節(jié)；板載輸出TTL串口，可以連接計(jì)算機(jī)。直流穩(wěn)壓恒流源是基于BUCK架構(gòu)的開關(guān)電源技術(shù)，工作頻率高達(dá)150KHz非常寬的直流輸入電壓范圍:DC13V~62V，適合多種前級輸入電源，操作按鍵和多功能編碼器結(jié)合操作，方便易用，高準(zhǔn)確度和高分辨率10mV/lmA，低紋波和低噪音。恒流CC，恒壓CV和輸出狀態(tài)ON指示燈，LCD1602液晶顯示，可利用調(diào)節(jié)旋鈕和按鍵，對電壓和電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以計(jì)量顯示輸出電壓、輸出電流、輸出功率、輸出電量(AH)，工作時(shí)間。最小壓差2V仍可以穩(wěn)定工作，具有輸出關(guān)斷功能鍵靈活開啟或關(guān)閉輸出。Μ0-Μ9共10組參數(shù)設(shè)定，可以隨時(shí)方便調(diào)出，板載蜂鳴器操作提示或者報(bào)警功能，方便易用的蓄電池三階段充電智能控制功能，具有TTL串口通訊，通訊協(xié)議便于集中控制。低壓交流電源是采用單片機(jī)控制，將變壓器抽頭為1V、2V、4V、8V、16V的電壓根據(jù)要求疊加，輸出1-30V電壓，輸出分辨率為IV ;具有過載保護(hù)功能和自動(dòng)恢復(fù)功能；具有TTL串口通訊，通訊協(xié)議便于集中控制?？刂浦噶羁傮w結(jié)構(gòu)采用命令行方式，通信波特率為19200bps或者57600bps，由PC發(fā)出命令，實(shí)驗(yàn)臺(tái)解析執(zhí)行，然后把結(jié)果返回給PC機(jī)，命令僅限于小寫字母
a、，數(shù)字(T9，每個(gè)命令的結(jié)尾符號為換行符(十六進(jìn)制表示為“0x0a”)，PC機(jī)命令總長度最大為15個(gè)字符(含0x0a)。系列通信命令包含三類命令:a命令，b命令，c命令。(I)、a命令:
[0016]PC機(jī)發(fā)“afdcuxxxx + 0x0a”，設(shè)定直流穩(wěn)壓恒流源輸出的電壓值。
[0017]PC機(jī)發(fā)“afdcaxxxx + OxOa ”，設(shè)定直流穩(wěn)壓恒流源輸出的電流值。
[0018]PC機(jī)發(fā)“afacuxxxx + 0x0a”，設(shè)定低壓交流電壓源輸出的電壓值。
[0019]PC機(jī)發(fā)“af380powl + 0x0a”，設(shè)定三相380V交流電源輸出打開。
[0020]PC機(jī)發(fā)“af380pow 0+ OxOa”，設(shè)定三相380V交流電源輸出關(guān)閉。
[0021]PC機(jī)發(fā)“afdpxxl+0x0a”，設(shè)定XX地址實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源輸出打開。
[0022]PC機(jī)發(fā)“afdpxxO+0x0a”，設(shè)定XX地址實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源輸出關(guān)閉。
[0023](2)、b 命令:
[0024]①bf命令:設(shè)定頻率值。
[0025]格式為:bfxxxxxxxxx+ OxOa,
[0026]其中“XXXXXXXXX”為9個(gè)數(shù)字代表的頻率值，比如:
[0027]bf 123456789表示設(shè)定頻率為1234.56789kHz ;bf 100000000表示設(shè)定頻率為IMHz ；bf000000001 表示設(shè)定頻率為 0.0lHz。
[0028]②bd命令:設(shè)定占空比。
[0029]格式為:bdxxx+OxOa,其中“XXX”為3位數(shù)字代表的占空比，比如:bdl23表示設(shè)定占空比為12.3%。
[0030]③bt命令:設(shè)定掃頻時(shí)間。
[0031]格式為:btxx+ 0x0a，其中“XX”為2位數(shù)字代表的掃頻時(shí)間，比如:bt25表示設(shè)定掃頻時(shí)間為25秒。
[0032]④bw命令:設(shè)定波形。
[0033]格式為:bwx+0x0a，其中“X”有0、1、2三個(gè)值。bwO表示設(shè)定為正弦波；bwl表示設(shè)定為三角波或鋸齒波；bw2表示設(shè)定為矩形波或方波。
[0034]⑤bs命令:存儲(chǔ)當(dāng)前參數(shù)(頻率，占空比，波形等)到某個(gè)存儲(chǔ)位置((T9)。格式為:bsx+ OxOa,
[0035]其中“X”表示I位數(shù)字代表的存儲(chǔ)位置，比如:
[0036]bsO表示存到位置0，開機(jī)會(huì)默認(rèn)調(diào)入存儲(chǔ)位置O的值；bsl表示存到位置1，存儲(chǔ)位置I保存的是掃頻的初始值；bs2表示存到位置2，存儲(chǔ)位置2保存的是掃頻的結(jié)束值。
[0037]⑥bl命令:從存儲(chǔ)位置((T9)調(diào)入當(dāng)前參數(shù)(頻率，占空比，波形等)。
[0038]格式為:blx+ 0x0a，其中“x”為I位數(shù)字代表的存儲(chǔ)位置，范圍:0?9，比如:
[0039]bl3表不調(diào)入存儲(chǔ)位直3的參數(shù)(頻率，占空比，波形等)。
[0040]⑦br命令:控制運(yùn)行掃頻。
[0041]brl開始掃頻；brO暫停掃頻。
[0042]⑧be命令:清零內(nèi)部計(jì)數(shù)器。
[0043]⑨bh命令:設(shè)定當(dāng)前操作的通道。[0044]格式為:bhx+ 0x0a，其中“x”有1、2兩個(gè)值。bhl表示切換到通道A, bh2表示切換到通道B。
[0045]⑩bp命令:設(shè)定AB通道相位差。
[0046]格式為:bpxxx+ OxOa,其中“XXX”表示3位數(shù)代表的相位差,范圍:000?360，比如:bp 180表示設(shè)定AB通道相位差為180°。
[0047]O bg命令:設(shè)定跟蹤功能。
[0048]格式為:bgx+ 0x0a，其中“x”有0、1兩個(gè)值。bgO為取消跟蹤功能，bgl為開啟跟蹤功能。開啟跟蹤功能后B通道的頻率與A通道一致。
[0049](3)、c 命令
[0050]c命令主要讀取單片機(jī)的相關(guān)信息。
[0051]①Cf命令:讀取當(dāng)前的設(shè)定頻率值。
[0052]PC機(jī)發(fā)“cf + 0x0a”，本機(jī)返回cfOOOlOOOOO表示當(dāng)前設(shè)定的頻率為10kHz。
[0053]②ce命令:讀取當(dāng)前的外部測量頻率值。
[0054]PC機(jī)發(fā)ce + 0x0a，本機(jī)返回ce000012000表示當(dāng)前測量的頻率為12kHz。
[0055]③cc命令:讀取當(dāng)前的外部計(jì)數(shù)值。
[0056]PC機(jī)發(fā)“cc+ 0x0a”，本機(jī)返回cc000000123表示當(dāng)前計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值為123。
[0057]④Cd命令:讀取當(dāng)前設(shè)定的占空比。
[0058]PC機(jī)發(fā)“cd+ 0x0a”，本機(jī)返回cd000000065表示當(dāng)前計(jì)數(shù)器的占空比為65%。
[0059]⑤ct命令:讀取當(dāng)前掃頻時(shí)間值。
[0060]PC機(jī)發(fā)“ct+ 0x0a”，本機(jī)返回ct000000023表示當(dāng)前掃頻時(shí)間為23秒。
[0061]本實(shí)用新型受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)的有益效果:由于所述受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用數(shù)控?cái)?shù)顯方式，使實(shí)驗(yàn)的精度大大提高，功能更強(qiáng)大，使能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目明顯增多；采用無線控制功能，使教師能控制學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀況；采用無線傳輸通訊，無需布線工程，方便升級維護(hù)。
[0062]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:包括教師臺(tái)控制電腦、無線發(fā)射裝置和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述教師臺(tái)控制電腦通過無線發(fā)射裝置和學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)無線連接，所述學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元、實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、數(shù)控穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源、數(shù)控信號發(fā)生器和無線接收裝置，所述數(shù)控穩(wěn)壓恒流源包括第一直流穩(wěn)壓恒流源和第二直流穩(wěn)壓恒流源，所述無線接收裝置與實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元相連，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)總控單元分別與實(shí)驗(yàn)臺(tái)總電源、三相交流電源、第一直流穩(wěn)壓恒流源、第二直流穩(wěn)壓恒流源、0-30V低壓交流電源和數(shù)控信號發(fā)生器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述無線發(fā)射裝置為無線藍(lán)牙發(fā)射裝置，所述無線接收裝置為無線藍(lán)牙接收裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的一種受控的電工電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:所述教師臺(tái)控制電腦為計(jì)算機(jī)或者摸屏類的數(shù)碼產(chǎn)品。
【文檔編號】G09B23/18GK203799547SQ201420193307
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】連昕輝 申請人:浙江康貝爾科教設(shè)備有限公司