一种无线数据采集传输电阻元件伏安特性实验仪的制作方法

本实用新型属于教学实验装置，更具体地说，涉及一种无线数据采集传输电阻元件伏安特性实验仪。

背景技术：

目前高校物理实验教学中，常需要同步精细观察电阻元件伏安特性实验仪的实验数据，需要人工读取和记录，记录量很大，并要绘制多条曲线，由于没有数据采集装置，学生做完实验获得的实验数据需要老师依次检查并记录上传到电脑上，由于多组学生同时实验，老师确认和实验数据的记录上传需要一个很漫长的过程，不仅延缓实验进度，也增加了老师的工作量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种无线数据采集传输电阻元件伏安特性实验仪。该实验仪能够将多台电阻元件伏安特性实验装置的电压表和电流表上的数据上传到一台电脑上进行分组记录、分析。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种无线数据采集传输电阻元件伏安特性实验装置，包括：电阻元件伏安特性实验装置、采集开关、数据采集装置、无线数据传输系统、微电脑。

电阻元件伏安特性实验装置,包括机箱，面板，稳压电源、可变电阻开关盘、数字电流表、数字电压表及被测元件。通过面板上插座、开关变化连接方式，在选定被测元件加上直流电压，测量元件内的电流和两端的电压值，由数字电流表、数字电压表显示，电压、电流二者的关系称为电学元件的伏安特性。被测元件有线性电阻元件、半导体二极管、钨丝灯泡等常用电学元件，都安装在有引脚的透明模块盒内，方便实验时选用。

所述数字电流表、数字电压表，含有高速ad转换电路，能把输入的模拟电压、电流量精细同步转换成数字信号，输出上传，同时数码显示器显示。

所述数据采集装置，包括第一单片机，第二单片机，控制器和继电器；按采集开关，采集电压表上的电压数字信号传送至第一单片机，第一单片机将接收到的电压数字信号存储和加上发送端编号，由控制继电器按上传间隔和次序传送至通讯模块；采集电流表上的电流数字信号传送至第二单片机，第二单片机将接收到的电流数字信号存储和加上发送端编号，由控制继电器按上传间隔和次序传送至通讯模块。

所述控制继电器，是为防止电压数字信号和电流数字信号同时上传产生相互干扰，设置的控制继电器，能按序交替传送电压数字信号和电流数字信号给通讯模块。

所述无线数据传输系统，分为发送端和接收端，若干个发送端和一个接收端之间通过无线通讯的方式连接；每台电阻元件伏安特性实验装置的数据采集装置连接一个发送端的通讯模块，把采集到的数据无线发送给一个连接微电脑的接收端，接收端的通讯模块能接收多个发送端发送数据，然后传至一台微电脑上。微电脑根据发送端编号分别存储电压、电流数据到相应的单元。

所述微电脑，采用软件仼意设定上传间隔，以及分组接收记录，可测量过程全记录，绘制伏安特性曲线，可查任何点数据供分析研究的效果，解决手工记录处理大量数据的问题。

进一步地，该发送端与接收端的通讯模块采用zigbee无线通讯方式。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、运用数字电表中高速ad转换的输出，达到可即刻精细同步测量阻性元件伏安特性。

2、采用无线数据传输装置，能无线传输多组实验仪的实验数据给一台微电脑，使指导教师方便管理和分析多组实验，节省了大量记录、复制时间，并防止作弊。

附图说明

图1是本实用新型实施例图；

图中：1、主机，2、数据采集装置，3、第一通讯模块，4、第一天线，5、电阻元件伏安特性实验装置，6、数字电流表，7、数字电压表，8、第一单片机，9、第二单片机，10、控制器，11、继电器，12、第二天线，13、第二通讯模块，14、微电脑，15、采集开关。

具体实施方式

如图1为本实用新型一种无线数据采集传输电阻元件伏安特性实验仪，该实验仪能够将多台电阻元件伏安特性实验仪的电压表和电流表上的数据无线传输到一台电脑上进行分组记录、分析。所述实验仪具体包括：主机1、采集开关15、数据采集装置2、无线数据传输系统和微电脑14；所述数据采集装置2通过采集开关15与主机1的数字信号输出端连接，所述数据采集装置2通过无线数据传输系统与微电脑14连接。

所述主机1包括电阻元件伏安特性实验装置5、数字电流表6和数字电压表7。所述电阻元件伏安特性实验装置5包括机箱、面板、稳压电源、可变电阻开关盘及被测元件。将电阻元件伏安特性实验装置5通过面板上插座及开关变化连接方式，在选定被测元件的两端施加直流电压，则被测元件内的电流和两端的电压数值可由数字电流表6、数字电压表7显示并输出数字信号，通过定间隔改变直流电压，测量变化的电压、电流获取被测元件的伏安特性。所述被测元件有线性电阻元件、半导体二极管、钨丝灯泡等典型电学元件，都安装在有引脚的透明模块盒内，方便实验时选用。本实用新型所采用的数字电流表6、数字电压表7中含有高速ad转换电路，能把输入的模拟电压、电流量精细同步转换成数字信号，输出上传，同时通过数码显示器显示。

所述数据采集装置2，包括：第一单片机8、第二单片机9、控制器10和继电器11；所述电流表6经采集开关15连接第一单片机8，第一单片机8将接收到的电流数字信号存储并加上本机编号，由继电器11按控制器10所定上传间隔传送至无线数据传输系统；所述电压表7经采集开关15连接第二单片机9，第二单片机9将接收到的电压数字信号存储并加上本机编号，由继电器11按控制器10所定上传间隔传送至无线数据传输系统。本实用新型中采用的采集开关15，用于控制第一单片机8与电流表6之间的通断和控制第二单片机9与数字电压表7之间的通断。所述采集开关15为自复位双路开关，控制第一单片机8与电流表6连接或不连接，同时控制第二单片机9与电压表7连接或不连接。所述继电器11，是为防止电压数字信号和电流数字信号同时上传产生相互干扰，设置的继电器11，能分开传送电压数字信号或电流数字信号给无线数据传输系统。

所述无线数据传输系统，包括若干个发送端和一个接收端，每个发送端与接收端间通过无线通讯的方式连接；每个发送端是由第一通讯模块3和第一天线4连接而成，所述接收端是由第二天线12和第二通讯模块13连接而成；所述第一通讯模块3和第二通讯模块13为zigbee射频通信模块。所述第一通讯模块3接收到数据采集装置2发送的数字信号，由第一天线4进行无线发射，由第二天线12接收并通过zigbee无线通讯将数字信号传送给第二通讯模块13，并通过usb接口传至微电脑14上。所述接收端能接收多个发送端的数据，微电脑14再根据发送端编号分别存储电压、电流数据到相应的单元。可查询、打印任何点数据，供分析研究。

最后，还要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除