專利名稱：用于電路測試的電子電路實驗箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種用于電路測試的電子電路實驗箱。
背景技術(shù)：
電子電路實驗是ー門實踐性課程，其主要任務(wù)是通過實驗課程，使得學(xué)生加深對電子電路技術(shù)基礎(chǔ)等課程內(nèi)容的理解，進(jìn)行實驗技能的訓(xùn)練，正確地用實驗手段驗證所學(xué)的理論知識，鞏固并加深相關(guān)的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生運用基本理論分析和處理實際問題的 能力。電子電路實驗箱是傳統(tǒng)的教學(xué)儀器，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是數(shù)字電路的廣泛應(yīng)用，電路實驗的內(nèi)容也在發(fā)展。傳統(tǒng)的電路實驗箱展示實驗效果需要借助各種獨立測試儀器、儀表來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的電路實驗箱中，在實驗之前需要對各種儀器儀表進(jìn)行組裝和接線，其主要缺點有如下幾點1)由于學(xué)生對測試儀器使用不熟悉，使得精力浪費在測試儀器的組合、接線和操作上，實驗效果大打折扣；2)更改實驗電路的參數(shù)和使用測試儀器測試觀察效果是兩個獨立的步驟，影響了實驗效果的直觀性；3)實驗電路功能増加，測試點多，特別是數(shù)字電路，往往沒有合適的測試儀器能夠同時測量這些測試點，使得電路工作原理的展示受限。為實驗方便，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了將信號源、萬用表頭和電路實驗箱結(jié)合在一起的實驗裝置，其優(yōu)點是方便了電路實驗，避免學(xué)生在儀器的使用上浪費過多的時間，但該實驗裝置不具備波形顯示功能和測量功能，也不方便實驗參數(shù)的更改，且測試功能単一。

實用新型內(nèi)容本實用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供ー種用于電路測試的電子電路實驗箱，以集合波形顯示功能和測量功能于一體，提高電路實驗效果的直觀性。本實用新型為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。用于電路測試的電子電路實驗箱，其結(jié)構(gòu)特點是，包括實驗箱體，所述實驗箱體上設(shè)置有實驗電路，用于作為測試對象，實驗電路上設(shè)有多個測試點；信號采集模塊，與所述實驗電路相連接，用于采集實驗電路上測試點的測試信號并進(jìn)行數(shù)字化，同時輸出數(shù)字化信號；控制模塊，用于獲取外部輸入的控制參數(shù)并將控制參數(shù)輸出給信號采集模塊。本實用新型的用于電路測試的電子電路實驗箱的結(jié)構(gòu)特點也在于所述控制模塊與所述信號采集模塊之間通過RS232總線、I2C總線或無線通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述控制模塊上連接有輸入單元，所述輸入?yún)g元用于將外部控制指令輸入至控制模塊并傳送給信號采集模塊。所述的用于電路測試的電子電路實驗箱還包括顯示單元，與所述信號采集模塊相連接，用于接收信號采集模塊輸出的數(shù)字化信號，并顯示數(shù)字化信號的波形圖；所述顯示單元包括集成于所述實驗箱體上的第一顯示裝置和/或外接于所述實驗箱體上的第二顯示裝置。所述信號采集模塊上連接有計算機(jī)。與已有技術(shù)相比，本實用新型有益效果體現(xiàn)在本實用新型的實驗箱，將實驗電路、信號采集模塊、顯示單元和控制模塊集中于實驗箱體上，可事先將線路連接好，實驗人員可以直接用于電路測試，避免了復(fù)雜的接線過程，簡化了實驗步驟。同時通過顯示單元可直觀地顯示信號波形，實驗電路元件和結(jié)構(gòu)參數(shù)的更改可以立刻在信號波形上體現(xiàn)出來，提高電路實驗的直觀性。通過控制模塊可很方便地更改測試的實驗電路測試點，通過顯示単元可以瀏覽、對比各測試點信號波形提高實驗效果。本實用新型的用于電路測試的電子電路實驗箱，具有集合波形顯示功能和測量功能于一體、提高電路實驗效果的直觀性等優(yōu)點。

圖I為本實用新型的電子電路實驗箱的結(jié)構(gòu)框圖。圖2本實用新型的電子電路實驗箱的第一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本實用新型的電子電路實驗箱的第二個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4本實用新型的電子電路實驗箱的第三個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5本實用新型的電子電路實驗箱的第四個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6本實用新型的電子電路實驗箱的第五個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7本實用新型的電子電路實驗箱的第六個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2至附圖7標(biāo)號1實驗電路，2信號采集模塊，21信號輸入接ロ，3第一顯示裝置，4控制模塊，41控制板，42控制鍵，5計算機(jī)，6實驗箱體，61箱蓋，62箱體本體，7第二顯示裝置。以下通過具體實施方式
，并結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)ー步說明。
具體實施方式
參見附圖1，用于電路測試的電子電路實驗箱，包括實驗箱體6，所述實驗箱體6上
設(shè)置有實驗電路1，用于作為測試對象，實驗電路I上設(shè)有多個測試點；信號采集模塊2，與所述實驗電路I相連接，用于采集實驗電路I上測試點的測試信號并進(jìn)行數(shù)字化，同時輸出數(shù)字化信號；控制模塊4，用于獲取外部輸入的控制參數(shù)并將控制參數(shù)輸出給信號采集模塊2。信號采集模塊采集實驗電路上的多個測試點的測試信號，并對測試信號進(jìn)行處理后傳遞給外接或內(nèi)置的顯示單元，由顯示單元進(jìn)行測試信號波形的顯示?？刂颇K可通過有線通信或無線通信的方式與信號采集模塊之間交換數(shù)據(jù)，可通過RS232總線、I2C總線與信號采集模塊相連接以實現(xiàn)有線通信功能，或者通過紅外或射頻的無線通信的方式實現(xiàn)通信，通過控制模塊來實現(xiàn)信號采集功能的控制。實驗電路上的測試點到信號采集模塊的信號輸入通道之間的信號連接方式可以用探頭、導(dǎo)線、接插件、探針、具有彈性的軟連接觸點實現(xiàn)。實驗電路的測試點數(shù)目可以大于、等于或小于信號采集模塊的信號輸入通道的數(shù)目。信號采集模塊的信號輸入通道的數(shù)目大于信號采集模塊能同時采集的信號的個數(shù)時，可以通過控制模塊選擇部分輸入通道進(jìn)行采集，也可以自動順次對所有的輸入通道進(jìn)行采集?？刂颇K的控制功能有信號采集模塊是否對某個信號進(jìn)行采集、啟動和停止信號采集模塊的信號采集和其它需要的控制功倉^:。本實用新型的實驗箱，將實驗電路、信號采集模塊、顯示單元和控制模塊集中于實驗箱體上，可事先將線路連接好，實 驗人員可以直接用于電路測試，避免了復(fù)雜的接線過程，簡化了實驗步驟。同時還可在信號采集模塊上預(yù)留顯示接ロ，通過顯示接口外接顯示單元；通過顯示単元可直觀地顯示信號波形，實驗電路元件和結(jié)構(gòu)參數(shù)的更改可以立刻在信號波形上體現(xiàn)出來，提高電路實驗的直觀性。通過控制模塊可很方便地更改測試的實驗電路測試點，通過顯示単元可以瀏覽、對比各測試點信號波形提高實驗效果。所述控制模塊4與所述信號采集模塊2之間通過RS232總線、I2C總線或無線通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述控制模塊4上連接有輸入單元，所述輸入?yún)g元用于將外部控制指令輸入至控制模塊4并傳送給信號采集模塊2。輸入單元可選擇鍵盤或旋鈕控制開關(guān)，可通過在控制模塊上設(shè)置多個控制鍵或旋鈕開關(guān)來實現(xiàn)。實驗人員通過輸入單元將控制指令輸入給控制模塊，由控制模塊將控制指令傳遞給信號采集模塊，對信號采集的方式進(jìn)行控制，提高實驗箱的可操作性。信號采集模塊具有可選的信號參數(shù)測量能力，產(chǎn)生的測量結(jié)果在顯示単元進(jìn)行顯示，也可以傳遞到計算機(jī)上進(jìn)行顯示。測量參數(shù)指電壓、周期、頻譜以及反應(yīng)電路指標(biāo)的其它間接計算得到的參數(shù)如功率、放大倍數(shù)、帶寬等。所述的用于電路測試的電子電路實驗箱，還包括顯示單元，與所述信號采集模塊2相連接，用于接收信號采集模塊2輸出的數(shù)字化信號，并顯示數(shù)字化信號的波形圖；所述顯示單元包括集成于所述實驗箱體6上的第一顯示裝置3和/或外接于所述實驗箱體6上的第二顯示裝置7。信號采集模塊通過TTL接ロ或者LVDS接ロ與集成的第一顯示裝置相連接，還可通過標(biāo)準(zhǔn)的VGA接ロ或者HDMI接ロ與外部的第二顯示裝置相連接，從而能通過兩個顯示裝置進(jìn)行信號波形的顯示。所述信號采集模塊2上連接有計算機(jī)5。通過RS232/485串ロ、USB ロ、1394接ロ、以太網(wǎng)ロ或者802. 11無線通信協(xié)議，將信號采集模塊與計算機(jī)相連接，進(jìn)而可將實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)傳遞給計算機(jī)進(jìn)行存儲和顯示，并通過計算機(jī)上的軟件系統(tǒng)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，可以獲得更直觀有效的實驗效果。同時，通過計算機(jī)可以連接局域網(wǎng)或者Internet，將實驗數(shù)據(jù)和軟件的分析處理結(jié)果分享到網(wǎng)絡(luò)上。實施例I如圖2所示，實驗電路I、信號采集模塊2、第一顯示裝置3、控制模塊4都安裝在實驗箱體6中，實驗箱體6為整體式結(jié)構(gòu)。控制模塊4上設(shè)置有多個控制鍵。其中信號采集模塊2設(shè)置在箱體內(nèi)部，設(shè)置于其它幾個模塊的下面，整個裝置結(jié)構(gòu)緊湊。實驗電路I上的一部分測試點信號直接連接到其下方的信號采集模塊2。信號采集模塊2上設(shè)有信號輸入接ロ 21。信號輸入接ロ 21是信號采集模塊2的輸入信號通道之一，用來連接探頭，可以探測實驗電路I上的任何一個測試點。本實施例的實驗箱體6還可以選擇提供通信網(wǎng)絡(luò)接ロ，用來連接到計算機(jī)，實現(xiàn)展示功能的擴(kuò)展。[0038]實施例2[0039]如圖3所示，實驗箱體6的結(jié)構(gòu)與實施例I的結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別之處在于還外接有第ニ顯示裝置7。第二顯示裝置7通過信號線與信號采集模塊2相連接，第二顯示裝置7可為CRT顯示器或IXD顯示器。實施例3如圖4所示，實驗箱體6包括箱蓋61和箱體本體62。實驗電路I和信號采集模塊2安裝在箱體本體62中，實驗電路I設(shè)置在信號采集模塊2之上。信號采集模塊2上設(shè)有信號輸入接ロ 21。信號輸入接ロ 21是信號采集模塊2的輸入信號通道之一，用來連接探頭，可以探測實驗電路I上的任何一個測試點。第一顯示裝置3和控制模塊4設(shè)置在箱蓋61上。整個裝置結(jié)構(gòu)充分利用了箱蓋放置第一顯示裝置和控制模塊，給實驗電路預(yù)留了更大的面積。實施例4如圖5所示，實驗箱體6包括箱蓋61和箱體本體62?？刂颇K4包括控制板41和控制鍵42。第一顯示裝置3和控制板41設(shè)置在箱蓋61上。實驗電路I、控制鍵42和信號采集模塊2安裝在箱體本體62中，實驗電路I、控制鍵42設(shè)置在信號采集模塊2之上。實施例5如圖6所示，實驗箱體6上未設(shè)置顯示単元，實驗電路I、信號采集模塊2、控制模塊4都安裝在實驗箱體6中，顯示單元采用外接方式。通過外接的第二顯示裝置7來實現(xiàn)信號波形的顯示。實施例6如圖7所示，實驗箱體6上未設(shè)置顯示単元，實驗電路I、信號采集模塊2都安裝在實驗箱體6中，顯示單元采用外接方式。通過外接的第二顯示裝置7來實現(xiàn)信號波形的顯示。另外，控制模塊4采用無線控制模式，控制模塊4與信號采集模塊2之間通過無線通信的方式進(jìn)行通信，控制模塊4采用紅外或者射頻信號來與信號采集模塊2傳遞控制信號。
權(quán)利要求1.用于電路測試的電子電路實驗箱，其特征是，包括實驗箱體(6)，所述實驗箱體(6)上設(shè)置有 實驗電路(I)，用于作為測試對象，實驗電路(I)上設(shè)有多個測試點； 信號采集模塊(2)，與所述實驗電路⑴相連接，用于采集實驗電路⑴上測試點的測試信號并進(jìn)行數(shù)字化，同時輸出數(shù)字化信號； 控制模塊(4)，用于獲取外部輸入的控制參數(shù)并將控制參數(shù)輸出給信號采集模塊(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電路測試的電子電路實驗箱，其特征是，所述控制模塊(4)與所述信號采集模塊(2)之間通過RS232總線、I2C總線或無線通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述控制模塊(4)上連接有輸入單元，所述輸入單元用于將外部控制指令輸入至控制模塊(4)并傳送給信號采集模塊(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電路測試的電子電路實驗箱，其特征是，還包括顯示單元，與所述信號采集模塊(2)相連接，用于接收信號采集模塊(2)輸出的數(shù)字化信號，并顯示數(shù)字化信號的波形圖；所述顯示單元包括集成于所述實驗箱體(6)上的第一顯示裝置(3)和/或外接于所述實驗箱體(6)上的第二顯示裝置(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于電路測試的電子電路實驗箱，其特征是，所述信號采集模塊(2)上連接有計算機(jī)(5)。
專利摘要本實用新型公開了一種用于電路測試的電子電路實驗箱，實驗箱體上設(shè)置有實驗電路，用于作為測試對象，實驗電路上設(shè)有多個測試點；信號采集模塊，與所述實驗電路相連接，用于采集實驗電路上測試點的測試信號并進(jìn)行數(shù)字化，同時輸出數(shù)字化信號；顯示單元，與所述信號采集模塊相連接，用于接收信號采集模塊輸出的數(shù)字化信號，并顯示數(shù)字化信號的波形圖；控制模塊，用于獲取外部輸入的控制參數(shù)并將控制參數(shù)輸出給信號采集模塊。本實用新型的用于電路測試的電子電路實驗箱，具有集合測量功能和顯示功能于一體、提高電路實驗效果的直觀性等優(yōu)點。
文檔編號G01R31/28GK202422536SQ20122004779
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者王偉 申請人:王偉