电工和电子技术综合实验平台

摘要

本发明公开了一种电工和电子技术综合实验平台，用于解决现有的电工技术实验设备或电子技术实验设备功能单一的技术问题。技术方案是将电源模块、母板、查错功能模块、子板和虚拟示波器集成于一同平台，将要完成的电工电子技术每个实验内容设计成单独的子板，将要完成的各实验子板分别直接插接在平台的母板上，通过选择开关与实验所需电源接通进行实验，实验结果经数据采集处理单元、虚拟仪器单元与外接计算机联接，直接获得了实验结果数据或波形；该综合实验平台不仅提供了完成电工技术和电子技术各种基础性、自主设计性和综合创新性实验内容，而且为学生、教师和工程技术人员提供了二次开发、科技创新的科学仪器实验平台。

主权项

一种电工和电子技术综合实验平台，其特征在于：包括电源模块、母板、查错控制模块、子板、数据采集卡和PC机；电源模块、查错控制模块、子板和数据采集卡与母板采用标准的接插件连接，数据采集卡与PC机通信；电源模块为系统提供±5V、±12V、0～12V的电压，母板从左到右、从上到下布置有电源接口(7)、小功率扬声器及驱动电路(8)、大功率器件接口(9)、七段数码显示(10)、五十针接插件(4)、电路电压比较及蜂鸣器(5)、反相门驱动的LED(3)、多频率可调时钟信号源(2)、继电器(11)、电位器(12)、八路逻辑开关量输出电路(1)和四路脉冲电路(22)，母板中间设置通气孔(6)，通气孔(6)的上下对称分布排针(21)；电源模块引出接线端子到母板上的电源接口(7)，母板上电源接口(7)的±5V、±12V端口为子板供电；查错控制模块包括功能选择输入和功能实现两部分；功能选择输入部分为用户提供功能选择面板，功能实现部分采用相应的继电器使实验电路断开或闭合；选择功能有0～F共十六个，除功能0外，每个功能对应一个继电器，继电器数量设计为十五个，使用一个4‑16译码器；数据采集卡和PC机组成虚拟示波器，利用标准串并口进行数据采集、控制和通信，由8051单片机实现自动切换量程功能；八路逻辑开关量输出电路(1)通过拨动开关改变电路板的高低电平输出；多频率可调时钟信号源(2)产生时钟信号，反相门驱动的LED(3)构建反相集成电路，五十针接插件(4)用于连接母板和功能选择模块(20)，电路电压比较及蜂鸣器(5)为母版提供基准电压，当输入电压高于基准电压时，蜂鸣器报警；小功率扬声器及驱动电路(8)由独立的功率放大器及扬声器组成，两者用导线连接；七段数码显示(10)采用共阴极接法；四路脉冲电路(22)产生输入信号脉冲，包括上升沿脉冲和下降沿脉冲；母板通过螺栓固定在箱体底座(13)上；可调直流电源(18)、电源开关(19)和功能选择模块(20)通过螺栓固定在控制面板(14)上；功能选择模块(20)安装在控制面板(14)上，功能选择模块(20)的输出接到母板上；箱体底座(13)的底部有通风槽(15)，箱体底座(13)的内部分布电源调理电路板(16)、环形变压器(17)和直流可调电源(18)，电源调理电路板(16)居左，环形变压器(17)居右，二者之间通过导线连接；环形变压器(17)与直流可调电源(18)之间用电源线连接。