一種設計性物理直流電路實驗箱的製作方法

2023-06-24 21:17:01 3

專利名稱：一種設計性物理直流電路實驗箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種設計性物理直流電路實驗箱。
技術背景物理直流電路實驗的技能訓練是大學物理實驗教學的重要組成，許多學生在電路 實驗中需要實際動手進行各種儀器之間的接線和功能鍵的調節，由於不同的物理直流 電路實驗需要用到不同的元件，並且各個元件直接的線路連接也不盡相同；大學生在 做這些物理直流電路實驗時經常會碰到線路連接過多、過雜而導致達不到預期的實驗 效果，並且，當元件過多時，連接在元件之間的導線就容易雜亂，這不僅會不利於檢 査線路，嚴重的時候，還容易將電子元件燒壞。而目前還沒有一種能夠將各種直流電 路所需要用的直流電源、可調電阻、各類LCD(或者LED)數字表頭等電子元件綜合在一 個實驗箱中，並且各元件的位置設計方便實驗教學，提高學生的實驗時間效率及教師 的管理效率，同時能夠提供做多種不同功能的設計性物理直流電路實驗的實驗箱。發明內容本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種集合物理直流電路所需 的各種電子元件、並且各電子元件的位置設計合理、能同時提供多種不同物理直流電 路實驗的設計性物理直流電路實驗箱。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為該設計性物理直流電路實驗箱， 包括有一面板，其特徵在於-所述面板的左側上方設置有一四位半LED表頭及通過導線連接在該四位半LED表 頭兩端的第一接線插孔與第二接線插孔；所述面板的右側上方設置有一四位半液晶表頭及通過導線連接在該四位半液晶表 頭兩端的第三接線插孔與第四接線插孔；所述面板的上側中間部位並排設置有電源開關、直流電源大小調節按鈕及第五接 線插孔、第六接線插孔，其中第五接線插孔、第六接線插孔之間通過導線連接在直流 電源大小調節按鈕兩側，而直流電源、直流電源大小調節按鈕及電源開關則通過導線 依次連接；所述面板的左側下方設置有第一可調電阻器及通過導線連接在第一可調電阻器兩3端的第七接線插孔與第八接線插孔；所述面板的右側下方設置有第二可調電阻器及通過導線連接在第二可調電阻器兩 端的第九接線插孔與第十接線插孔；所述面板的下側中間部位並列設置有第三可調電阻器、第四可調電阻器，第三可 調電阻器邊設置有第十一接線插孔與第十二接線插孔，第四可調電阻器邊設置有第十 三接線插孔與第十四接線插孔，其中第十一接線插孔與第十二接線插孔通過導線連接 在第三可調電阻器的兩端，第十三接線插孔與第十四接線插孔通過導線連接在第四可 調電阻器的兩端。所述第一可調電阻器、第二可調電阻器、第三可調電阻器、第四可調電阻器的阻 值量程可以相同，也可以不同，為了方便實驗，本發明提供的設計性物理直流電路實 驗箱中，所述第一可調電阻器的阻值為1 9999Q，並由四個阻值分別為1 9， 10 卯，100 900， 1000 9000的可調電阻串聯而成；所述第二可調電阻器的阻值為1 999Q，並由三個阻值分別為1 9， 10 90， 100 900的可調電阻串聯而成；所述第三 可調電阻器的阻值為0.1 999.9Q，並由四個阻值分別為0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可調電阻串聯而成；所述第四可調電阻器的阻值為0.1 999.9Q，並由四個阻 值分別為0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可調電阻串聯而成。還可將這四個可調 電阻器更新為高精度的數字電位器，組成絕對新型的全數字多功能設計性物理直流電 路實驗箱。為了方便我們攜帶和管理，我們將上述面板固定在一個箱子內，該箱子由下箱體 和上箱體組成，所述的面板固定在的下箱體的表面，所述的各種連接導線、直流電源 及可調電阻均容置在下箱體的空腔內，上述的下箱體和上箱體之間設置有鎖具。與現有技術相比，本發明的優點在於將做物理直流電路實驗要用到的各種儀 表、電子元件集成到一面板上，並通過接線插孔對外連接，這樣做實驗時，只需要通 過各種連接線將面板上不同位置的接線插孔連接起來，便可做多種不同功能的設計性 實驗；如單量程數字電錶改裝與校正電路、多量程數字多用表改裝與校正電路、直 流單臂電橋電路、伏安特性電路、直流雙臂電橋等實驗。


圖l為本發明實施例的結構示意圖(合攏上箱體的狀態下)； 圖2為本發明實施例的結構示意圖(打開上箱體的狀態下)；圖3為採用本發明實施例時伏安法電流表內接的實驗電路圖； 圖4為採用本發明實施例時伏安法電流表外接的實驗電路圖；圖5為採用本發明實施例時直流電橋電路的實驗電路圖； 圖6為採用本發明實施例時單量程數字電流表改裝的實驗電路圖；圖7為採用本發明實施例時單量程數字電壓表改裝的實驗電路圖； 圖8為採用本發明實施例時多量程數字多用表改裝的實驗電路圖； 圖9為採用本發明實施例時直流雙臂電橋的實驗電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖1 2所示的設計性物理直流電路實驗箱，包括由下箱體51和上箱體52組成的 箱體5，其中下箱體51的表面設有一面板1，並且面板1的左側上方設置有一四位半液晶表頭11及通過導線連接在該四位半LED表頭 ll兩端的第一接線插孔lla與第二接線插孔llb;這裡四位半液晶表頭ll可以釆用四位 半LED表頭來代替；面板1的右側上方設置有一四位半液晶表頭12及通過導線連接在該四位半液晶表頭 12兩端的第三接線插孔12a與第四接線插孔12b;這裡四位半液晶表頭12也可以採用四 位半LED表頭來代替；面板1的上側中間部位並排設置有電源開關14、直流電源大小調節按鈕13及第五接 線插孔13a、第六接線插孔13b，其中第五接線插孔13a、第六接線插孔13b之間通過導 線連接在直流電源大小調節按鈕13兩側，而直流電源、直流電源大小調節按鈕13及電 源開關14則通過導線依次連接；面板1的左側下方設置有第一可調電阻器15及通過導線連接在第一可調電阻器15兩 端的第七接線插孔15a與第八接線插孔15b;面板1的右側下方設置有第二可調電阻器16及通過導線連接在第二可調電阻器16兩 端的第九接線插孔16a與第十接線插孔16b;面板1的下側中間部位並列設置有第三可調電阻器17、第四可調電阻器18，第三可 調電阻器17邊設置有第十一接線插孔17a與第十二接線插孔17b，第四可調電阻器18邊 設置有第十三接線插孔18a與第十四接線插孔18b，其中第十一接線插孔17a與第十二接 線插孔17b通過導線連接在第三可調電阻器17的兩端，第十三接線插孔18a與第十四接 線插孔18b通過導線連接在第四可調電阻器18的兩端；上述各種連接導線、可調電阻、直流電源均容置在下箱體51的空腔內。並且，下箱體51和上箱體52之間設置有鎖具6。為了能滿足各種物理直流電路實驗的需要，第一可調電阻器15的阻值為1 9999 Q，並由四個阻值分別為1 9， 10 90， 100 900， 1000 卯00的可調電阻15c、 15d、 15e、 15f串聯而成；第二可調電阻器16的阻值為1 999Q,並由三個阻值分別為 1 9， 10 卯，100 卯0的可調電阻16c、 16d、 16ef串聯而成；第三可調電阻器17的 阻值為0.1 999.9Q ，並由四個阻值分別為0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可調電阻17c、 17d、 17e、 17f串聯而成；第四可調電阻器18的阻值為0.1 999.9Q ，並由四 個阻值分別為0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可調電阻18c、 18d、 18e、 18f串聯 而成。利用本發明實施例中提供設計性物理直流電路實驗箱可進行以下實驗 實驗一伏安法電流表內接，參見圖3所示。將第一接線插孔lla與第三接線插孔 12a之間、第一接線插孔lla與第五接線插孔13a之間、第二接線插孔llb與第六接線插 孔13b之間用即插式導線相連，第二接線插孔llb與第四接線插孔12b之間用即插式導線 連接第一可調電阻器15、第二可調電阻器16、第三可調電阻器17、第四可調電阻器18 中任意一個可調電阻器，即當選擇第一可調電阻器15時，將第四接線插孔12b與第七接 線插孔15a之間用即插式導線連接，將第八接線插孔15b與第二接線插孔llb之間用即插 式導線連接；當選擇第二可調電阻器16時，將第四接線插孔12b與第九接線插孔16a之 間用即插式導線連接，將第十接線插孔16b與第二接線插孔llb之間用即插式導線連 接；當選擇第三可調電阻器17時，將第四接線插孔12b與第十一接線插孔17a之間用即 插式導線連接，將第十二接線插孔17b與第二接線插孔llb之間用即插式導線連接；當 選擇第四可調電阻器18時，將第四接線插孔12b與第十三接線插孔18a之間用即插式導 線連接，將第十四接線插孔18b與第二接線插孔llb之間用即插式導線連接。實驗二伏安法電流表外接，參見圖4所示。將第一接線插孔lla與第五接線插孔 13a之間用即插式導線相連，將第二接線插孔llb與第三接線插孔12a之間用即插式導線 相連，將第四接線插孑Ll2b與第六接線插孑U3b之間用即插式導線相連，在第三接線插 孔12a與第四接線插孔12b之間用即插式導線連接第一可調電阻器15、第二可調電阻器 16、第三可調電阻器17、第四可調電阻器18中任意一個可調電阻器，即當選擇第一可 調電阻器15時，將第三接線插孔12a與第七接線插孔15a之間用即插式導線連接，將第 八接線插孔15b與第四接線插孔12b之間用即插式導線連接；當選擇第二可調電阻器16 時，將第三接線插孔12a與第九接線插孔16a之間用即插式導線連接，將第十接線插孔 16b與第四接線插孔12b之間用即插式導線連接；當選擇第三可調電阻器17時，將第三 接線插孔12a與第十一接線插孔17a之間用即插式導線連接，將第十二接線插孔17b與第 四接線插孔12b之間用即插式導線連接；當選擇第四可調電阻器18時，將第三接線插孔 12a與第十三接線插孔18a之間用即插式導線連接，將第十四接線插孔18b與第四接線插 孑U2b之間用即插式導線連接。實驗三直流單臂電橋電路，可檢驗的電橋，參見圖5所示。將第五接線插孔13a 與第七接線插孔15a之間、第七接線插孔15a與第十一接線插孔17a之間、第八接線插孔 15b與第九接線插孔16a之間、第十接線插孔16b與第十四接線插孔18b之間、第十二接線插孔17b與第十三接線插孔18a之間、第十接線插孔16b與第六接線插孔13b之間用即 插式導線連接起來，同時，在第八接線插孔15b與第十二接線插孔17b與之間用即插式 導線連接四位半液晶表頭11或四位半液晶表頭12邊的兩接線插孔，即當選擇四位半液 晶表頭11時，將第八接線插孔15b與第一接線插孔lla之間用即插式導線連接，將第二 接線插孔llb與第十二接線插孔17b之間用即插式導線連接；當選擇四位半液晶表頭12 時，將第八接線插孔15b與第三接線插孔12a之間用即插式導線連接，將第四接線插孔 12b與第十二接線插孔17b之間用即插式導線連接。實驗四單量程數字電流表改裝，參見圖6所示。將第五接線插孔13a與第七接線 插孔15a之間、第八接線插孔15b與第九接線插孔16a之間、第十接線插孔16b與第六接 線插孔13b之間用即插式導線連接起來，同時，在第七接線插孔15a之間與第八接線插 孔15b之間用即插式導線連接四位半液晶表頭ll或四位半液晶表頭12邊的兩接線插孔， 即當選擇四位半液晶表頭ll時，將第七接線插孔15a與第一接線插孔lla之間用即插式 導線連接，將第二接線插孔llb與第八接線插孔15b之間用即插式導線連接；當選擇四 位半液晶表頭12時，將七接線插孔15a與第三接線插孔12a之間用即插式導線連接，將 第四接線插孔12b與第八接線插孔15b之間用即插式導線連接。實驗五單量程數字電壓表改裝，參見圖7所示。將四位半液晶表頭ll或四位半液 晶表頭12連接第一可調電阻器15、第二可調電阻器16、第三可調電阻器17、第四可調 電阻器18中任意一個可調電阻器後連接在直流電源的兩端。實驗六多量程數字多用表改裝，參見圖8所示。直流電源的負極連接在第六接線 插孔13b處，而第五接線插孔13a根據量程的需要可選擇性的連接在圖8所示的實驗電路 圖中的第一接線端81、第二接線端82、第三接線端83、第四接線端84、第五接線端 85、第六接線端86處。當第五接線插孔13a連接在第一接線端81時，本實施例中試驗箱的連接方法為將 第六接線插孔13b與七接線插孔15a之間、第八接線插孔15b與第九接線插孔16a之間、 第十接線插孔16b與第十一接線插孔17a之間、第十二接線插孔17b與第十三接線插孔 18a之間，第十四接線插孔18b與第一接線插孔lla之間、第二接線插孔llb與七接線插 孔15a之間用即插式導線連接，而第一接線端81即為第八接線插孔15b，即將第五接線 插孔13a與第八接線插孔15b之間用即插式導線連接；當第五接線插孔13a連接在第二接線端82時，本實施例中試驗箱的連接方法為將 第六接線插孔13b與七接線插孔15a之間、第八接線插孔15b與第九接線插孔16a之間、 第十接線插孔16b與第十一接線插孔17a之間、第十二接線插孔17b與第十三接線插孔18a之間，第十四接線插孔18b與第一接線插孔lla之間、第二接線插孔llb與七接線插 孔15a之間用即插式導線連接，而第二接線端82即為第十接線插孔16b，即將第五接線 插孔13a與第十接線插孔16b之間用即插式導線連接；當第五接線插孔13a連接在第三接線端83時，本實施例中試驗箱的連接方法為將 第六接線插孔13b與七接線插孔15a之間、第八接線插孔15b與第九接線插孔16a之間、 第十接線插孔16b與第十一接線插孔17a之間、第十二接線插孔17b與第十三接線插孔 18a之間，第十四接線插孔18b與第一接線插孔lla之間、第二接線插孔llb與七接線插 孔15a之間用即插式導線連接，而第三接線端83即為第十二接線插孔17b，即將第五接 線插孔13a與第十二接線插孔17b之間用即插式導線連接；當第五接線插孔13a連接在第四接線端84時，本實施例中試驗箱的連接方法為將 電阻R1、電阻R2、電阻R3合併為一個電阻器，本實施例中，電阻R1、電阻R2、電阻 R3合併為第一可調電阻器15，這時，將第六接線插孔13b與第七接線插孔15a之間、第 八接線插孔15b與第十一接線插孔17a之間用即插式導線連接，將四位半液晶表頭ll或 四位半液晶表頭12連接第二可調電阻器16後用即插式導線連接在第七接線插孔15a與第 八接線插孔15b之間，這時，而第四接線端84即為第十二接線插孔17b，即將第五接線 插孔13a與第十二接線插孔17b之間用即插式導線連接；當第五接線插孔13a連接在第五接線端85時，本實施例中試驗箱的連接方法為將 電阻R1、電阻R2、電阻R3合併為一個電阻器，本實施例中電阻R1、電阻R2、電阻R3 合併為第一可調電阻器15，這時，將第六接線插孔13b與第七接線插孔15a之間、第八 接線插孔15b與第九接線插孔16a之間、第十接線插孔16b與第十一接線插孔18a之間用 即插式導線連接，將四位半液晶表頭11或四位半液晶表頭12連接第三可調電阻器17後 用即插式導線連接在第七接線插孔15a與第八接線插孔15b之間，這時，而第五接線端 85即為第十四接線插孔18b，即將第五接線插孔13a與第十四接線插孔18b之間用即插式 導線連接；當第五接線插孔13a連接在第六接線端86時，本實施例中試驗箱的連接方法為將 電阻R1、電阻R2、電阻R3合併為一個電阻器，將電阻R4、電阻R5、電阻R6也合併為 一個電阻器，本實施例中電阻R1、電阻R2、電阻R3合併為第一可調電阻器15，電阻 R4、電阻R5、電阻R6則合併為第二可調電阻器16，這時，將第六接線插孔13b與第七 接線插孔15a之間、第八接線插孔15b與第九接線插孔16a之間用即插式導線連接，將四 位半液晶表頭11或四位半液晶表頭12連接第三可調電阻器17後用即插式導線連接在第 七接線插孔15a與第八接線插孔15b之間，這時，而第六接線端86即為第十接線插孔 16b，即將第五接線插孔13a與第十接線插孔16b之間用即插式導線連接。實驗七直流雙臂電橋，參見圖9所示。由於該實驗電路圖中有六個電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6和一個待測電阻絲r，可以將圖中有六個電阻中四個電阻採用本實施例試驗箱中提供的四個可調電阻器，而另外兩個電阻則採用外接的已知阻值的電 阻，其連接方法與上述實驗中的連接方法類似。當然，也可以將圖中電阻R2和電阻R5 合併為一個電阻器，將圖中電阻R4和電阻R6也合併為一個電阻器，其連接方法與上述 實驗中的連接方法類似。
權利要求
1、一種設計性物理直流電路實驗箱，包括有一面板(1)，其特徵在於所述面板(1)的左側上方設置有一四位半LED表頭(11)及通過導線連接在該四位半LED表頭(11)兩端的第一接線插孔(11a)與第二接線插孔(11b)；所述面板(1)的右側上方設置有一四位半液晶表頭(12)及通過導線連接在該四位半液晶表頭(12)兩端的第三接線插孔(12a)與第四接線插孔(12b)；所述面板(1)的上側中間部位並排設置有電源開關(14)、直流電源大小調節按鈕(13)及第五接線插孔(13a)、第六接線插孔(13b)，其中第五接線插孔(13a)、第六接線插孔(13b)之間通過導線連接在直流電源大小調節按鈕(13)兩側，而直流電源、直流電源大小調節按鈕(13)及電源開關(14)則通過導線依次連接；所述面板(1)的左側下方設置有第一可調電阻器(15)及通過導線連接在第一可調電阻器(15)兩端的第七接線插孔(15a)與第八接線插孔(15b)；所述面板(1)的右側下方設置有第二可調電阻器(16)及通過導線連接在第二可調電阻器(16)兩端的第九接線插孔(16a)與第十接線插孔(16b)；所述面板(1)的下側中間部位並列設置有第三可調電阻器(17)、第四可調電阻器(18)，第三可調電阻器(17)邊設置有第十一接線插孔(17a)與第十二接線插孔(17b)，第四可調電阻器(18)邊設置有第十三接線插孔(18a)與第十四接線插孔(18b)，其中第十一接線插孔(17a)與第十二接線插孔(17b)通過導線連接在第三可調電阻器(17)的兩端，第十三接線插孔(18a)與第十四接線插孔(18b)通過導線連接在第四可調電阻器(18)的兩端。
2、 根據權利要求l所述的設計性物理直流電路實驗箱，其特徵在於所述第一可 調電阻器(15)的阻值為1 9999Q ，並由四個阻值分別為1 9， 10 90, 100 900， 1000 9000的可調電阻(15c、 15d、 15e、 15f)串聯而成；所述第二可調電阻器(16)的阻 值為1 999Q，並由三個阻值分別為1 9， 10 90， 100 900的可調電阻(16c、 16d、 16ef)串聯而成；所述第三可調電阻器(17)的阻值為0.1 999.9Q，並由四個阻值分別為 0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 900的可調電阻(17c、 17d、 17e、 17f)串聯而成；所述 第四可調電阻器(18)的阻值為0.1 999.9Q，並由四個阻值分別為0.1 0.9， 1 9， 10 90， 100 卯0的可調電阻(18c、 18d、 18e、 18f)串聯而成。
3、 根據權利要求2所述的設計性物理直流電路實驗箱，其特徵在於所述的面板(1)固定在一個箱子(5)內，該箱子(5)由下箱體(51)和上箱體(52)組成，所述的面板(l)固 定在的下箱體(51)的表面，所述的各種連接導線、可調電阻、直流電源均容置在下箱體 (51)的空腔內。
4、 根據權利要求3所述的設計性物理直流電路實驗箱，其特徵在於所述的下箱體 (51)和上箱體(52)之間設置有鎖具(6)。
全文摘要
本發明涉及一種設計性物理直流電路實驗箱，包括有一面板(1)，面板(1)的左側上方設置有一四位半LED表頭及接線插孔，面板(1)的右側上方設置有一四位半液晶表頭(12)及接線插孔，面板(1)的上側中間部位並排設置有電源開關(14)、直流電源大小調節按鈕(13)及接線插孔，面板(1)的下方設置有四個調電阻器接線插孔。與現有技術相比，本發明的優點在於將做物理直流電路實驗要用到的各種儀表、電子元件集成到一面板上，並通過接線插孔對外連接，這樣做實驗時，只需要通過各種連接線將面板上不同位置的接線插孔連接起來，便可做單量程電錶改裝電路、多量程多用表改裝電路、直流電橋電路、伏安特性電路、直流雙臂電橋等實驗。
文檔編號G09B23/00GK101404125SQ20081012117
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月9日 優先權日2008年10月9日
發明者陳均鈞 申請人:陳均鈞