专利名称：电学教学综合实验箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利于启发学生创新思维的用于电学教学的实验仪器。根据体积大小分为学生分组实验和教学演示两种结构形式，属于教学仪器技术领域。
背景技术：
借助电学演示仪器授课具有教学效果直观的优点，教学内容易于为学生理解接受，因此此类教学仪器受到师生的欢迎。申请人根据检索发现，现有电学教学实验仪器有以下两类典型结构。一类如申请号为94248592.0的中国专利所公开，该演示器由变压器、实验导线、指示灯、保险丝和电压表组成。指示灯至少有两只，实验导线与并联后的指示灯及保险丝三者串联接入变压器的副边回路。使用时，不仅能够演示保险丝在电路中的作用和选取原则，还能够演示固体的热胀冷缩、导线上的电压降及金属的电阻率随温度升高而增大等物理现象。另一类如申请号为200420041439.0的中国专利所公开。该模拟电路实验板将模拟电路实验所需及常用的电子元器件依次排列、固定并展示在印刷电路板的10个区域上，每个元器件的每个管脚旁边均设置3个接线孔。该实验板具有元件库的特征，元器件之间相互独立，教学效果直观性强。
然而，以上述仪器为代表的现有教学仪器中第一类是将实验所需的元器件按照固定的线路连接成固定的模式并封装在箱子里，实验者只能在上面做固定的功能演示实验，因此只是一种演示仪器，实现的是仿真和模拟实验，学生只能根据实验现象去强记某种物理现象和定义，而且这类仪器一般都是用木板、有机玻璃或者塑料板之类作为底板，将实验所需的元器件穿过底板用螺丝之类紧固件固定，内部用导线连接，天长日久紧固件热胀冷缩与底板、元器件以及导线的连接不再紧密，容易因接触不良造成各种故障；另一类虽然较第一类进步，但对使用者的专业有要求，只适用于电子技术类的高等教育和职业学校的专业课实验，而处于普通教育阶段的高中或初中学生是不能用这类仪器来做物理电学实验的，因为其学业不要求他们掌握和使用那么多的元器件，加之处于电学启蒙阶段的他们还没有进门，不认识这些器件以及它们的用途和内部结构，这种形式的实验仪器反而会使他们认为电学深奥难学，只有形象的在器件旁画出内部原理或结构才能引起他们兴趣并引导他们轻松入门。
因此，以上现有技术均存在不够完善之处。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对以上现有技术存在的缺点，提出一种可以根据原理自由连接的电学教学综合实验箱，从而不仅具有演示教学功能，还可以提高学生的自主设计和动手能力，为学生提供创新思维与科学探究的自由空间。
为了达到以上目的，本实用新型的电学教学综合实验箱包括由印刷电路板为底板的实验电路板，所述实验电路板上按唯一对应标记排列固定所需电子元器件，所述电子元器件引脚分别对应实验用电连接插座，并配有连接导线，所述连接导线两端为与所述插座相配的插头。该电学教学综合实验箱进一步的完善是所述插头为可以叠插的插头。
这样，本实用新型的电学教学综合实验箱不仅可以供教师授课时按照教材进行实际演示，使学生结合书本，获得直观的感性认识，而且可以供学生自己动手，参照练习教材或者通过摸索，根据每个接插座旁的唯一标号提示，借助连接导线，很方便的自行搭接构成对应电路，并实际验证电路，从而实现创新思维与科学探究的训练，提高学生的自主设计和动手能力。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例一的示意图。
图2为本实用新型实施例二的示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例为一种主要用于门电路教学的电学教学综合实验箱——门电路综合演示实验箱。其结构如
图1所示，在模拟电路板上按对应标记排列固定以下电子元器件R1------Rn---代表实物电阻，图中共n个电阻；C1------Cn---代表实物电容，图中共n个电容；D1------Dn---代表实物二极管，图中共n个二极管；G1-----Gn---代表实物晶体管三极管，图中共n个晶体管三极管；S1------Sn---代表实物开关，图中共n个开关，其中S1为干簧管；RP1、RP2---代表实物滑动变阻器，图中共2个电位器；DZ1、DZ2---代表实物小电灯座，座内配有小电灯；U1------Un---代表实物集成电路，其中U1-U4是门电路，U5是十进制计数器，U6、U8是开关霍尔电路，U7是LED七段数码显示电路；J---代表实物继电器V---代表实物指针式电表表头SP---代表实物蜂鸣器；M---代表实物装有三色圆盘的小电机；圆盘侧NS为永久磁铁；E---代表实物电源输入插座，其下方两个大圆形同为电源输入插座；
RT---代表实物热敏电阻输入插座，其下方两个大圆形同为热敏电阻输入插座；RG---代表实物光敏电阻及其基座。
按功能大致划分为7个单元，其中1.电源输入以及含有各种传感器的信号采集单元；2.含有数字(逻辑)集成电路电路的转换驱动单元；3.含有晶体管的转换驱动单元；4含有开关、电阻、电容、滑动变阻器基本元器件单元；5.含有开关、发光二极管的基本元器件单元；6.显示单元及负载执行单元；7.铭牌。
图中其余为说明符号及图形为绘制在电路板上的结构或原理图。
各电子元器件旁边固定与该电子元器件引脚分别对应电连接的插座。例如门电路U1两侧，分别固定有与该器件引脚分别对应电连接的两排插座。此外，实验箱内放置一组两端分别为与插座相配插头的连接导线。
学生在学习用途广泛的门电路相关章节时，配合使用本实施例的门电路综合实验箱，不但有助于学生加深对相关定义和概念的理解，还便于学生通过亲自动手，取得实验成功，从而提高对电学的学习兴趣。
此外，该电学教学综合实验箱还具有以下主要结构特点1)、所有器件都在板面上标出原理图；所有集成器件组合元件都标出内部电原理图和结构图，这样便于学生根据原理自由连接，排除死记硬背；2)、插头上端配有连体插座，因此可以无限再连接，便于多路节点电路的接线；3)、电机M的输出轴上固定三色转盘，转盘一侧内有固定磁铁，转盘旁安置霍尔器件，因此可手动操纵转盘，观察霍尔效应；4)、用φ5mm发光二极管座安装光敏电阻，光敏电阻陷于座里，美观、牢固且方便进行遮光操作，观察光电效应；5)、电源和热敏电阻均采用外接方式，仪器提供3.5MM单通道和4MM两种方式插座供电源和热敏电阻的插入，以往实验仪器外接用外接旋紧型接线柱，接触不好且旋紧部件易旋出基座后会造成遗失。仪器配有电源线，电源线的插头3.5MM单通道插头。热敏电阻的插头也为3.5MM单通道插头，热敏电阻的插座也为包括各种传感器在内的2端口新型原器件的拓展口，将待探究器件接入该口后，既可通过对应电连接的插座，对该器件进行特性分析和探究并且可以接入电路进行探究实验。
6)、直流输入电源范围可根据教学要求自行确定后从学生电源接入。内部有电源防反接保护电路，实验箱周边都设有电源插座，实验中学生可就近取用电源。
本实施例的门电路综合实验箱使学生可以自己动手进行实验操作，因此能够让学生及时消化、理解和掌握门电路等相关电学知识，将施教者的传播及时能转化为学生对专业技能的掌握，达到体验科学探究过程、了解科学研究方法、增强创新意识和实践能力的目的。
实施例二本实施例为一种主要用于传感器教学的电学教学综合实验箱——传感器应用实验器。其结构如图2所示，在模拟电路板上按对应标记排列固定以下电子元器件R1------Rn---代表实物电阻，图中共n个电阻；
C1------Cn---代表实物电容，图中共n个电容；D1------Dn---代表实物二极管，图中共n个二极管；G1-----Gn---代表实物晶体管三极管，图中共n个晶体管三极管；S1------Sn---代表实物开关，图中共n个开关，其中S1为干簧管；RP1、RP2---代表实物电位器，图中共2个电位器；DZ1、DZ2---代表实物小电灯座，座内配有小电灯；U1------Un---代表实物集成电路，图中共n个集成电路，其中U1、U2是门电路，U3、U4是十进制计数器，U5是光电开关，U6、U8是开关霍尔电路，U7是LED七段数码显示电路；J---代表实物继电器V---代表实物指针式电表表头；MIC---代表实物驻极体话筒；SP---代表实物蜂鸣器；M---代表实物装有三色圆盘的小电机；圆盘侧NS为永久磁铁；E---代表实物电源输入插座，其下方两个大圆形同为电源输入插座；RT---代表实物热敏电阻输入插座，其下方两个大圆形同为热敏电阻输入插座；RG---代表实物光敏电阻及其基座。
按功能大致划分为7个单元，其中1.电源输入以及含有各种传感器的信号采集单元；2.含有数字(逻辑)集成电路电路的转换驱动单元；3.含有晶体管的转换驱动单元；4.含有开关、电阻、电容、滑动变阻器基本元器件单元；5.含有开关、发光二极管的基本元器件单元；6.显示单元、执行单元及负载；
7.铭牌。
在模拟电路板上按对应标记排列固定多种电子元器件，其中与实施例一不同的器件有光电开关、干簧管、电位器、驻极体话筒、CD4017集成电路等器件。
与实施例一相比，本实施例的特点是侧重于传感器的应用实验，所以实验箱中的电子元器件含有更多于实施例一数量的常用传感器热敏电阻、光敏电阻、干簧管、驻极体话筒、光电开关、开关霍尔电路，而减少了门电路的种类，籍此可以使学生通过教师演示以及自己动手实验，理解和掌握常用传感器的特性，利用传感器作为采集物理信号并转换为电信号，经过电路处理将自己的自动控制设想变为现实。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种电学教学综合实验箱，包括由印刷电路板为底板的实验电路板，其特征在于所述实验电路板上按唯一对应标记排列固定所需电子元器件，所述电子元器件引脚分别对应实验用电连接插座，并配有连接导线，所述连接导线两端为与所述插座相配的插头。
2.根据权利要求1所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述插头为可叠插插头。
3.根据权利要求2所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述电子元器件中含有门电路和十进制计数器两种集成电路，所述集成电路的两侧分别固定有与该器件引脚分别电连接的两排插座。
4.根据权利要求2所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述电子器件中含有常用传感器--热敏电阻、光敏电阻、干簧管、驻极体话筒、光电开关和开关霍尔电路。
5.根据权利要求3或4所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述插头上端配有可以叠插的连体插座。
6.根据权利要求5所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述电子元器件中含有电机，所述电机输出轴上固定手动转盘，所述转盘一侧固定磁铁，旁边安置霍尔器件。
7.根据权利要求6所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述电子元器件中含有光敏电阻，所述光敏电阻安装在圆型座内。
8.根据权利要求7所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述电子元器件中含有指针式电压表表头和LED数码显示电路。
9.根据权利要求8所述电学教学综合实验箱，其特征在于所述演示仪的箱体周边设有电源插座。
专利摘要本实用新型涉及一种电学教学综合实验箱，属于教学仪器技术领域。该电学教学综合实验箱包括由印刷电路板为底板的实验电路板，实验电路板上按唯一对应标记排列固定所需电子元器件，所述电子元器件引脚分别对应实验用电连接插座，并配有连接导线，连接导线的两端与所述插座相配的插头，插头为可以叠插的插头。本实用新型的电学教学综合实验箱不仅可以供教师授课时按照教材进行实际演示，使学生结合书本，获得直观的感性认识，而且可以供学生自己动手，借助连接导线，很方便的自行搭接构成对应电路，并实际验证电路，提高学生的自主设计和动手能力；从而实现创新思维与科学探究的训练。
文档编号G09B23/18GK2935326SQ200620075549
公开日2007年8月15日 申请日期2006年8月7日 优先权日2006年8月7日
发明者罗致华 申请人:罗致华