專利名稱：電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)裝置，主要涉及一種電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、傳送和實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，屬于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)之一，主要涉及電學(xué)測量中直接精確測量電位差、測量電池電動勢等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。目前國內(nèi)大多數(shù)高校采用的是滑線式電位差計(jì)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，通過移動滑動觸頭的位置，讀取電阻絲的長度，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上記錄數(shù)據(jù)，從而計(jì)算得到電位差或電池的電動勢。這樣的實(shí)驗(yàn)過程存在三個(gè)問題，第一對于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)掌握程度不易了解，眾所周知，學(xué)生之間的抄襲現(xiàn)象是普遍存在的，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后抄襲了他人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并以此來提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)老師對此并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)閷W(xué)生的數(shù)據(jù)記錄過程完全是獨(dú)立于老師的，這樣導(dǎo)致的后果就是老師對于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)掌握程度不能具有一個(gè)很好的了解，進(jìn)而導(dǎo)致對于教學(xué)質(zhì)量的評估出現(xiàn)偏差；第二，學(xué)生在數(shù)據(jù)記錄過程中費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，數(shù)據(jù)彼此間分立，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤；第三，實(shí)驗(yàn)教師對學(xué)生數(shù)據(jù)的處理多憑經(jīng)驗(yàn)，在評分過程中不可避免的出現(xiàn)偏差。本發(fā)明就是針對上述的問題而提出的，提供一種電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集、傳送和實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)電位差計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且方便準(zhǔn)確的讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、傳送實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在教學(xué)中，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，隨時(shí)更改實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，簡單、 易行。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，包括電位差計(jì)板、檢流計(jì)、嵌有單片機(jī)的電路板、藍(lán)牙發(fā)射模塊、顯示器、用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集和實(shí)時(shí)處理的配置有藍(lán)牙接收模塊的計(jì)算機(jī)，其特征在于本電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)儀上配有電子數(shù)顯卡尺，該電子數(shù)顯卡尺同單片機(jī)相連接，當(dāng)學(xué)生需要記錄數(shù)據(jù)的時(shí)候，按下嵌有單片機(jī)的電路板上的“記錄”按鈕，會將電子數(shù)顯卡尺測量的數(shù)據(jù)內(nèi)容實(shí)時(shí)傳送給并顯示在與單片機(jī)相連接的顯示器上，學(xué)生全部測量所需數(shù)據(jù)后，按下嵌有單片機(jī)的電路板上的“發(fā)送”按鈕，包含上述數(shù)據(jù)和學(xué)生編號和姓名的數(shù)據(jù)包經(jīng)藍(lán)牙發(fā)射模塊發(fā)送到所述計(jì)算機(jī)上，再由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理?，F(xiàn)有滑線式電位差計(jì)技術(shù)很成熟，在此不再進(jìn)行贅述。本發(fā)明的特征在于本電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)儀上配有電子數(shù)顯卡尺，該電子數(shù)顯卡尺同單片機(jī)相連接，當(dāng)學(xué)生需要記錄數(shù)據(jù)的時(shí)候，按下“記錄”按鈕，單片機(jī)會將電子數(shù)顯卡尺測量的數(shù)據(jù)內(nèi)容實(shí)時(shí)傳送給并顯示在與其相連接的液晶顯示器上。學(xué)生全部測量所需數(shù)據(jù)后，按“發(fā)送”按鈕，包含上述數(shù)據(jù)和學(xué)生編號和姓名的數(shù)據(jù)包經(jīng)藍(lán)牙發(fā)射模塊發(fā)送到老師的計(jì)算機(jī)上，再由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。通過上述裝置，就解決前述的問題，每進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生都能實(shí)時(shí)的在顯示器上看到該次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，也即望遠(yuǎn)鏡所轉(zhuǎn)過的角度，如果對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果不滿意，可直接將數(shù)據(jù)刪除，重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其最后看到的是一個(gè)整體的全部的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；再者，學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)完畢后，都需要將包含有個(gè)人信息的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送到老師的計(jì)算機(jī)上，能夠保證老師看到每個(gè)學(xué)生原始的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有效的防止了學(xué)生之間抄襲現(xiàn)象的發(fā)生；第三，采用此系統(tǒng)， 計(jì)算機(jī)程序?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理并存儲后，可隨時(shí)調(diào)用，作為教師在給定實(shí)驗(yàn)報(bào)告分?jǐn)?shù)時(shí)的客觀依據(jù)，從而進(jìn)行方便、公正的實(shí)驗(yàn)評價(jià)。

圖I為電位差計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)的采集、傳送和接收模塊示意圖；在上述圖中，R表示滑動變阻器,E表示電源,K表示開關(guān),M和N表示滑動觸頭,En 表示標(biāo)準(zhǔn)電池，Ex表示待測未知電池，K1表示雙刀雙擲開關(guān),G表示靈敏電流計(jì)，Rp表示保護(hù)開關(guān)，K2表示開關(guān)，I表示標(biāo)尺。2表示電子數(shù)顯標(biāo)尺，3表示單片機(jī)，4表示顯示器，5表示藍(lán)牙發(fā)射模塊，6表示配有藍(lán)牙接收模塊的計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
圖I示出了本發(fā)明中電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置的電路示意圖，該部分與現(xiàn)有技術(shù)中的電位差計(jì)一致，本發(fā)明中在滑動觸頭N和標(biāo)尺I間加裝了電子數(shù)顯卡尺2。本發(fā)明的特征在于其還包括數(shù)據(jù)的采集、傳送和接收模塊。學(xué)生移動滑動觸頭N， 當(dāng)檢流計(jì)G中電流為O時(shí)，按嵌有單片機(jī)的電路板上的“記錄”按鈕，單片機(jī)自動讀取電子數(shù)顯卡尺的讀數(shù)，得到電阻絲的長度，并將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€(gè)與其相連接的顯示器上，并且， 嵌有單片機(jī)的電路板上還設(shè)置有“發(fā)送”按鈕和藍(lán)牙發(fā)射模塊，通過按下所述“發(fā)送”按鈕， 所述藍(lán)牙發(fā)射模塊會將包含有學(xué)生信息和上述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包傳送到老師計(jì)算機(jī)上的藍(lán)牙接收模塊，接收后在該計(jì)算機(jī)上存儲和處理。顯示器單片機(jī)芯片采集過來的數(shù)據(jù)，由一個(gè)8時(shí)TFT液晶顯示器將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和數(shù)據(jù)全部顯示出來。學(xué)生通過液晶屏觀察的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有整體感，可以通過對比不同測量組的數(shù)據(jù)，判斷實(shí)驗(yàn)中可能存在的操作錯(cuò)誤。對于錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，可由嵌有單片機(jī)的電路板上的 “刪除”鍵直接刪除。使用者還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)多少的不同，選擇不同的、合適尺寸的液晶顯不器。數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲在單片機(jī)中，嵌有單片機(jī)的電路板上設(shè)置有“發(fā)送” 按鈕，按一下該按鈕，則數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙模塊通過藍(lán)牙無線信號發(fā)送出去。數(shù)據(jù)接收計(jì)算機(jī)上插有藍(lán)牙適配器做為藍(lán)牙接收模塊，可以接收藍(lán)牙信號。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理計(jì)算機(jī)上有編寫好的程序，讀取藍(lán)牙適配器接收到的數(shù)據(jù)，存儲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到以學(xué)生學(xué)號和姓名為文件名的文件中，作為數(shù)據(jù)備份。同時(shí)，計(jì)算機(jī)程序還可對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，以方便教學(xué)的老師實(shí)時(shí)判斷學(xué)生做的實(shí)驗(yàn)好壞，以及為批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告提供客觀依據(jù)，方便教師甄別學(xué)生數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。如果想更改部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，只需在單片機(jī)內(nèi)重新寫入程序，調(diào)整液晶屏顯示內(nèi)容， 改寫計(jì)算機(jī)處理程序，可節(jié)約大量儀器更新和改造費(fèi)用。
權(quán)利要求1.一種電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，包括電位差計(jì)板、檢流計(jì)、嵌有單片機(jī)的電路板、藍(lán)牙發(fā)射模塊、顯示器、用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集和實(shí)時(shí)處理的配置有藍(lán)牙接收模塊的計(jì)算機(jī)，其特征在于本電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)儀上配有電子數(shù)顯卡尺，該電子數(shù)顯卡尺同單片機(jī)相連接，當(dāng)學(xué)生需要記錄數(shù)據(jù)的時(shí)候，按下嵌有單片機(jī)的電路板上的“記錄”按鈕，會將電子數(shù)顯卡尺測量的數(shù)據(jù)內(nèi)容實(shí)時(shí)傳送給并顯示在與單片機(jī)相連接的顯示器上，學(xué)生全部測量所需數(shù)據(jù)后，按下嵌有單片機(jī)的電路板上的“發(fā)送”按鈕，包含上述數(shù)據(jù)和學(xué)生編號和姓名的數(shù)據(jù)包經(jīng)藍(lán)牙發(fā)射模塊發(fā)送到所述計(jì)算機(jī)上，再由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述顯示器為液晶顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述嵌有單片機(jī)的電路板上還設(shè)置有“刪除”鍵，用于在實(shí)驗(yàn)過程中刪除操作錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
專利摘要一種電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，包括電位差計(jì)板、檢流計(jì)、嵌有單片機(jī)的電路板、藍(lán)牙發(fā)射模塊、顯示器、用于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集和實(shí)時(shí)處理的配置有藍(lán)牙接收模塊的計(jì)算機(jī)，其特征在于本電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)儀上配有電子數(shù)顯卡尺，該電子數(shù)顯卡尺同單片機(jī)相連接，當(dāng)學(xué)生需要記錄數(shù)據(jù)的時(shí)候，按下嵌有單片機(jī)的電路板上的“記錄”按鈕，會將電子數(shù)顯卡尺測量的數(shù)據(jù)內(nèi)容實(shí)時(shí)傳送給并顯示在與單片機(jī)相連接的顯示器上，學(xué)生全部測量所需數(shù)據(jù)后，按下嵌有單片機(jī)的電路板上的“發(fā)送”按鈕，包含上述數(shù)據(jù)和學(xué)生編號和姓名的數(shù)據(jù)包經(jīng)藍(lán)牙發(fā)射模塊發(fā)送到所述計(jì)算機(jī)上，再由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。
文檔編號G09B23/18GK202352200SQ20112042979
公開日2012年7月25日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者任芝, 李松濤 申請人:華北電力大學(xué)(保定)