專利名稱：一種多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子、電工實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
傳感器是信息采集系統(tǒng)的首要部件，是指對(duì)被測(cè)對(duì)象具有一定的微小非電量信號(hào) 感應(yīng)功能并按照一定規(guī)律將該微小非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的輸出信息的元件、器件或 裝置的總稱。如圖1所示，為傳感器的組成結(jié)構(gòu)圖，其主要由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和信號(hào)調(diào)節(jié)電 路組成，敏感元件用于感應(yīng)被測(cè)對(duì)象的微小非電量信號(hào)(如溫度、壓力、濕度及光強(qiáng)等)，并 將該微小非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；轉(zhuǎn)換元件將所述敏感元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào) 整以轉(zhuǎn)換成電路所需的電信號(hào)，信號(hào)調(diào)節(jié)電路根據(jù)輸出需求對(duì)所述轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào) 進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而輸出電量相對(duì)應(yīng)的直觀易讀的輸出信息，如數(shù)值。在各大專院校進(jìn)行電工電子教學(xué)中，傳感器技術(shù)的實(shí)訓(xùn)為必不可少的一項(xiàng)。但是， 傳感器技術(shù)的實(shí)訓(xùn)為組合實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的集成度不高，需要學(xué)生自己搭建上述組成結(jié)構(gòu) 的電路，由于連線的復(fù)雜或者線路連接不可靠而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)、效率低，以致影響其他班 級(jí)實(shí)訓(xùn)課程的正常進(jìn)行；有時(shí)好不容易連線完成后，卻由于線路問(wèn)題而無(wú)法測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)， 在復(fù)雜的線路中，很難找出故障之處；另外，搭建好的電路只能做某一類傳感器的實(shí)驗(yàn)，不 能應(yīng)用于其它類傳感器的實(shí)訓(xùn)。于是，迫切需求一種用于各大專院校電工電子教學(xué)的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種集成度 高從而使實(shí)訓(xùn)課時(shí)少、教學(xué)效率高的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝 置，其包括各自獨(dú)立設(shè)置的感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元、顯示單元、測(cè)量單元和供電單元，所述感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元包括含有多個(gè)敏感元件、該多個(gè)敏感元件分別感應(yīng)被測(cè)對(duì)象的一微小非電量信號(hào)并將 該微小非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為一模擬電信號(hào)的感應(yīng)子單元；對(duì)所述模擬電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、取樣、放大以獲得放大的模擬電信號(hào)的取樣轉(zhuǎn)換子 單元；對(duì)放大的模擬電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理以得到一數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換子單元；為A/D轉(zhuǎn)換子單元提供程序控制的微控器子單元；所述感應(yīng)子單元、取樣轉(zhuǎn)換子單元、A/D轉(zhuǎn)換子單元和微控器子單元各自獨(dú)立設(shè)置。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，所述感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元還包括帶自鎖的、用
3于安裝多種電子元器件的專用插座。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，所述專用插座包括IC插座與引線孔、分 立器件插座與引線孔、電阻電容插座與引線孔。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，還包括與外界計(jì)算機(jī)通信的接口電路。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，還包括獨(dú)立設(shè)置的語(yǔ)音播報(bào)單元。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，還包括獨(dú)立設(shè)置的報(bào)警單元。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，所述顯示單元包括獨(dú)立設(shè)置的LED顯示 電路。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，所述供電單元包括各自獨(dú)立設(shè)置的變壓 器、整流器、濾波器和穩(wěn)壓器。本實(shí)用新型所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，所述測(cè)量單元至少包括一個(gè)數(shù)顯電壓表。本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置采用模塊化的組合，且集成度高，可根據(jù)實(shí)訓(xùn) 的要求進(jìn)行組合以對(duì)多類傳感器分別進(jìn)行測(cè)試；可改變不同的敏感元件，測(cè)出不同的輸出 信號(hào)以進(jìn)行分析；還可以根據(jù)需要進(jìn)行插接各種電子元器件，并采用專用插座，將保證接線 的可靠性，實(shí)訓(xùn)課時(shí)短，進(jìn)一步提高了教學(xué)效率。

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是為傳感器的組成結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的供電單元的機(jī)構(gòu)示意圖；圖5、圖6是溫度傳感器的實(shí)訓(xùn)電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，是本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本 多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置包括各自獨(dú)立設(shè)置的感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元1、測(cè)量單元3、顯示單元2、和供電 單元4。本實(shí)用新型中，所謂各自獨(dú)立設(shè)置即為獨(dú)立的模塊化設(shè)置，且均設(shè)置有接線端。其中，感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元1包括各自獨(dú)立設(shè)置的感應(yīng)子單元11、取樣轉(zhuǎn)換子單元12、A/ D轉(zhuǎn)換子單元13和微控器子單元14。感應(yīng)子單元11含有多個(gè)敏感元件，該多個(gè)敏感元件 分別感應(yīng)被測(cè)對(duì)象的一微小非電量信號(hào)并將該微小非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為一模擬電信號(hào)；取樣 轉(zhuǎn)換子單元12對(duì)所述模擬電信號(hào)進(jìn)行取樣、放大以獲得放大的模擬電信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換子單 元13對(duì)所述放大的模擬電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理以得到一數(shù)字信號(hào)；微控器子單元14為 A/D轉(zhuǎn)換子單元13提供程序控制。上述該敏感元件可為溫度、濕敏、壓力、光電、光敏、超聲波、紅外線、氣敏、液位以 及霍爾元件等，此處，以溫度敏感元件為例進(jìn)行說(shuō)明溫度敏感元件感應(yīng)被測(cè)對(duì)象的溫度信 號(hào)并將該溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為溫度模擬電信號(hào)；取樣轉(zhuǎn)換子單元12對(duì)該溫度模擬電信號(hào)進(jìn)行 取樣、放大以獲得放大的溫度模擬電信號(hào)；A/D轉(zhuǎn)換子單元13對(duì)該放大的溫度模擬電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到溫度數(shù)字信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換子單元13選用8位的ADC0809、AD538等芯片； 微控器子單元14為A/D轉(zhuǎn)換子單元13提供程序控制，微控器子單元14選用單片機(jī)，其優(yōu) 選為8051。顯然，在選用其它敏感元件時(shí)，工作過(guò)程與上述相同。另外，由于敏感元件的種類不同，測(cè)出的模擬電信號(hào)的種類也將會(huì)不同，如有電阻 值、電壓值、電流值等，于是，需要將上述電阻值、電壓值、電流值等經(jīng)過(guò)取樣轉(zhuǎn)換子單元12 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為所需求類型。如圖3所示，是本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。與 圖2所示的第一實(shí)施例的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置相比，本實(shí)施例的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置中， 感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元1還包括帶自鎖的、用于安裝多種電子元器件的專用插座，專用插座包括IC 插座與引線孔151、分立器件插座與引線孔152、電阻電容插座與引線孔153。進(jìn)一步地，IC 插座包括適用于放大器、接口電路5所需的IC芯片的插座；電阻電容插座包括適用于電位 器的插座；分立器件插座包括適用于二極管、三極管、單結(jié)晶體管、整流用的硅橋、穩(wěn)壓管等 的插座。該多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置還可包括與外界計(jì)算機(jī)通信的接口電路5，優(yōu)選地，接口電 路5可選用RS232、RS422或UBS等。該多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置還可包括獨(dú)立設(shè)置的語(yǔ)音播報(bào)單元6，其對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行 語(yǔ)音播報(bào)，或者，在用于產(chǎn)生語(yǔ)音報(bào)警。該多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置還可包括獨(dú)立設(shè)置的報(bào)警單元7，該報(bào)警單元7為指示燈 報(bào)警、蜂鳴器或上述兩者的組合。綜上，本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置中，顯示單元2包括LED顯示電路，當(dāng)然， 還可包括IXD顯示電路及顯示屏。供電單元4包括各自獨(dú)立設(shè)置的變壓器41、整流器42、 濾波器43和穩(wěn)壓器44等。測(cè)量單元3至少包括一個(gè)數(shù)顯電壓表，用于對(duì)各類電信號(hào)進(jìn)行 測(cè)量，當(dāng)然，還可包括其它測(cè)量?jī)x表或儀器。本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置中，上述各單元都裝在箱體中，接線端、容插座 與引線孔均接到該箱體表面。本實(shí)用新型的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置可用于以下項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)1)溫度傳感器(1)鉬100傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目(2)三端溫度傳感器DS18B20訓(xùn)練項(xiàng)目(3)熱敏電阻訓(xùn)練項(xiàng)目2)濕敏傳感器HMl500/1520濕敏傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目3)光電傳感器(1)光敏電阻訓(xùn)練項(xiàng)目(2)光電隔離傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目4)超聲波傳感器(1)超聲波測(cè)距MA40EIS傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目(2)超聲波測(cè)距RS-2410傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目5)紅外線傳感器[0053](1)紅外溫度檢測(cè)訓(xùn)練項(xiàng)目(2)紅外檢測(cè)SD02傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目(3)紅外識(shí)別檢測(cè)訓(xùn)練項(xiàng)目6)氣敏傳感器(1) CO氣體傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目(2) Sn02傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目(3) QM-N2型酒精傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目7)液位傳感器熱水器液位訓(xùn)練項(xiàng)目8)霍爾傳感器(1)霍爾測(cè)速訓(xùn)練項(xiàng)目(2)霍爾式傳感器位移訓(xùn)練項(xiàng)目9)壓力傳感器(1)電阻應(yīng)變式傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目(2)壓阻式傳感器訓(xùn)練項(xiàng)目10) A/D轉(zhuǎn)換電路訓(xùn)練項(xiàng)目單片機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換芯片的聯(lián)接與編程訓(xùn)練項(xiàng)目當(dāng)然，也不局限于以上項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)。另外，在三端溫度傳感器DS18B20的實(shí)訓(xùn)時(shí)， 將三端溫度傳感器DS18B20直接與微控器子單元14中的單片機(jī)相連即可，單片機(jī)為其提供 程序控制。下面，以溫度傳感器實(shí)訓(xùn)流程為例進(jìn)行闡述，敏感元件采用PT100的鉬電阻，結(jié)合 圖5、圖6所示，可見(jiàn)1.電源電路將變壓器41、整流器42、濾波器43、分立器件插座與引線孔152中的 整流用的硅橋、穩(wěn)壓器44依次相連，組成直流電源，為測(cè)量電路提供所需的直流電源，即采 用供電單元4、電阻電容插座與引線孔153、分立器件插座與引線孔152上述模塊；2.取樣電路將實(shí)訓(xùn)的PT100的鉬電阻的插頭連接到插座，搭接取樣轉(zhuǎn)換電路，即 采用感應(yīng)子單元11、取樣轉(zhuǎn)換子單元12、電阻電容插座與引線孔153上述模塊；3、放大電路及倒向電路將取樣后的模擬電信號(hào)進(jìn)行放大與倒向，采用電阻電容 插座與引線孔153、IC插座與引線孔151上述模塊組成。4.顯示電路采用電阻電容插座與引線孔153、顯示單元2上述模塊組成。在測(cè)量數(shù)值時(shí)可用測(cè)量單元3中的數(shù)顯電壓表進(jìn)行測(cè)量，在輸出電路端可設(shè)置報(bào) 警單元7，另外，如需將輸出信號(hào)送至外部計(jì)算機(jī)時(shí)，將信號(hào)連接到A/D轉(zhuǎn)換子單元13，再連 接到接口單元，就可直接與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型 的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求一種多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，包括各自獨(dú)立設(shè)置的感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元、顯示單元、測(cè)量單元和供電單元，所述感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元包括含有多個(gè)敏感元件、該多個(gè)敏感元件分別感應(yīng)被測(cè)對(duì)象的一微小非電量信號(hào)并將該微小非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換為一模擬電信號(hào)的感應(yīng)子單元；對(duì)所述模擬電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、取樣、放大以獲得一放大的模擬電信號(hào)的取樣轉(zhuǎn)換子單元；對(duì)所述放大的模擬電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理以獲得一數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換子單元；為A/D轉(zhuǎn)換子單元提供程序控制的微控器子單元；所述感應(yīng)子單元、取樣轉(zhuǎn)換子單元、A/D轉(zhuǎn)換子單元和微控器子單元各自獨(dú)立設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元還包 括帶自鎖的、用于安裝多種電子元器件的專用插座。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述專用插座包括IC插 座與引線孔、分立器件插座與引線孔、電阻電容插座與引線孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述多類傳感 器實(shí)訓(xùn)裝置還包括與外界計(jì)算機(jī)通信的接口電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述多類傳感 器實(shí)訓(xùn)裝置還包括獨(dú)立設(shè)置的語(yǔ)音播報(bào)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述多類傳感 器實(shí)訓(xùn)裝置還包括獨(dú)立設(shè)置的報(bào)警單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述顯示單元 包括獨(dú)立設(shè)置的LED顯示電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述供電單元包括各自 獨(dú)立設(shè)置的變壓器、整流器、濾波器和穩(wěn)壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，其特征在于，所述測(cè)量單元至少包括 一個(gè)數(shù)顯電壓表。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多類傳感器實(shí)訓(xùn)裝置，包括各自獨(dú)立設(shè)置的感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元、顯示單元、測(cè)量單元和供電單元，所述感應(yīng)實(shí)訓(xùn)單元包括含有多個(gè)敏感元件、該多個(gè)敏感元件分別感應(yīng)被測(cè)對(duì)象的一微小非電量信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一模擬電信號(hào)的感應(yīng)子單元；對(duì)所述模擬電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、取樣、放大以獲得放大的模擬電信號(hào)的取樣轉(zhuǎn)換子單元；對(duì)所述放大的模擬電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理以得到一數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換子單元；為A/D轉(zhuǎn)換子單元提供程序控制的微控器子單元；所述感應(yīng)子單元、取樣轉(zhuǎn)換子單元、A/D轉(zhuǎn)換子單元和微控器子單元各自獨(dú)立設(shè)置。本實(shí)訓(xùn)裝置采用模塊化的組合，集成度高，可根據(jù)實(shí)訓(xùn)的要求進(jìn)行組合以對(duì)多類傳感器分別進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)訓(xùn)課時(shí)少，教學(xué)效率高。
文檔編號(hào)G09B23/18GK201689580SQ201020150829
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者顏全生 申請(qǐng)人:顏全生;尹偉;杜江