一种数字式电容充放电实验仪的制作方法

本实用新型涉及高中物理教学设备领域，尤其涉及一种数字式电容充放电实验仪。

背景技术：

在高中物理课中，电容充放电是一个重要的内容，电容器容量的大小及充放电过程的演示也是大家关注的内容。多年来，为帮助学生正确理解此概念，配合教学设置的一些演示实验，如电容器充放电演示大多为电源的两极与电容器两极板的接线柱直接相连充电，然后再经过电流计或小灯泡等来演示放电过程，或者通过一些传感元件与计算机相连接演示电容的充电放电的延迟特性等。

传统的电容充放电实验仪一般只有一个电源，一个电容，两个led灯，传统的实验仪只能做一个电容充电的方向和电容放电的方向的实验，通过对应的led灯来观察充电的时候电压是怎样的，放电的时候电压是怎样的，实验的范围太小。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种数字式电容充放电实验仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种数字式电容充放电实验仪，包括pcb板，所述pcb板顶面中上部左侧固定连接有充电电阻箱插座，所述pcb板顶面中上部右侧固定连接有放电电阻箱插座，所述pcb板顶面中上部偏左固定连接有指针式双向电流表，所述pcb板顶面中上部左侧指针式双向电流表左方固定连接有电流曲线液晶显示屏，所述pcb板顶面中上部偏右侧固定连接有电压曲线液晶显示屏，所述pcb板顶面中上部右侧电压曲线液晶显示屏右方固定连接有指针式双向电压表，所述pcb板中左侧固定连接有it复位灯，所述pcb板顶面中部右侧电压曲线液晶显示屏下方固定连接ut复位灯，所述pcb板顶面中部左方it复位灯下方固定连接指针式电压表，所述pcb板顶面中部ut复位灯下方均匀固定连接四组电容器，四组所述电容器底侧均固定连接一组电容选择开关，所述pcb板顶面中下部左方指针式电压表下方固定连接有电容充电电压调节旋钮，所述pcb板顶面中下部左方电容充电电压调节旋钮左方固定连接电源插座，所述pcb板顶面中下部右方固定连接充放电档位开关。

作为上述技术方案的进一步描述：所述pcb板底部固定连接有底座。

作为上述技术方案的进一步描述：所述指针式电压表左侧通过电气铜箔连接充电电阻箱插座与充放电档位开关。

作为上述技术方案的进一步描述：四组所述电容选择开关通过电气铜箔连接指针式双向电压表与充放电档位开关。

作为上述技术方案的进一步描述：所述指针式双向电压表通过电气铜箔连接充放电档位开关与指针式双向电流表。

作为上述技术方案的进一步描述：所述指针式双向电流表通过电气铜箔连接充电电阻箱插座与放电电阻箱插座。

作为上述技术方案的进一步描述：所述充放电档位开关通过电气铜箔连接充电电阻箱插座与放电电阻箱插座。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中，首先通过利用指针式电表，观察电容充电、放电时，电压和电流的大小以及方向变化，利用传感器及其ic电路，观察电容充放电时，u-t图像和i-t图像，探究充放电时间跟电容值、电阻值的关系根据传感器及其ic电路测得的充放电时间，研究电容充放电的时间常数ξ＝rc。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种数字式电容充放电实验仪的俯视图；

图2为本实用新型提出的一种数字式电容充放电实验仪的正视图；

图3为本实用新型提出的一种数字式电容充放电实验仪的侧视图。

图例说明：

1、pcb板；2、电流曲线液晶显示屏；3、充电电阻箱插座；4、指针式双向电流表；5、电压曲线液晶显示屏；6、ut复位灯；7、放电电阻箱插座；8、指针式双向电压表；9、电容器；10、电容选择开关；11、充放电档位开关；12、指针式电压表；13、it复位灯；14、电容充电电压调节旋钮；15、底座；16、电源插座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种数字式电容充放电实验仪，包括pcb板1，pcb板1顶面中上部左侧固定连接有充电电阻箱插座3，pcb板1顶面中上部右侧固定连接有放电电阻箱插座7，pcb板1顶面中上部偏左固定连接有指针式双向电流表4，pcb板1顶面中上部左侧指针式双向电流表4左方固定连接有电流曲线液晶显示屏2，pcb板1顶面中上部偏右侧固定连接有电压曲线液晶显示屏5，pcb板1顶面中上部右侧电压曲线液晶显示屏5右方固定连接有指针式双向电压表8，pcb板1中左侧固定连接有it复位灯13，pcb板1顶面中部右侧电压曲线液晶显示屏5下方固定连接ut复位灯6，pcb板1顶面中部左方it复位灯13下方固定连接指针式电压表12，pcb板1顶面中部ut复位灯6下方均匀固定连接四组电容器9，四组电容器9底侧均固定连接一组电容选择开关10，pcb板1顶面中下部左方指针式电压表12下方固定连接有电容充电电压调节旋钮14，pcb板1顶面中下部左方电容充电电压调节旋钮14左方固定连接电源插座16，pcb板1顶面中下部右方固定连接充放电档位开关11，底座15钣金成型，喷塑处理。pcb板1；表面丝印相关的电路图，安装有3块85c1型指针式电表、2块12864b液晶显示屏、4颗电容(220μf、3300μf、4700μf、10000μf)、电压调节旋钮、充放电党委开关、电容选择开关10、信号指示灯以及电阻箱插座等。

pcb板1底部固定连接有底座15，指针式电压表12左侧通过电气铜箔连接充电电阻箱插座3与充放电档位开关11，四组电容选择开关10通过电气铜箔连接指针式双向电压表8与充放电档位开关11，指针式双向电压表8通过电气铜箔连接充放电档位开关11与指针式双向电流表4，指针式双向电流表4通过电气铜箔连接充电电阻箱插座3与放电电阻箱插座7，充放电档位开关11通过电气铜箔连接充电电阻箱插座3与放电电阻箱插座7。

工作原理：首先通过电源插座16接通电源，再利用导线将电阻箱连接充电电阻箱插座3，利用电容充电电压调节旋钮14调节合适电压，打开一组电容选择开关10，启动对应的电容器9，充放电档位开关11调至充电档位，然后观察指针式双向电流表4和指针式双向电压表8的变化，然后关闭上一组电容选择开关10，打开另一组电容选择开关10，启动另一组对应的电容器9，再来观察指针式双向电流表4和指针式双向电压表8的变化，并通过电流曲线液晶显示屏2和电压曲线液晶显示屏5观察电流和电压的曲线变化，这是电容器9充电时的实验方式，再将电阻箱的导线连接在放电电阻箱插座7上，将充放电档位开关11调至放电档位，再来打开一组电容选择开关10，启动对应的电容器9，再来观察指针式双向电流表4、指针式双向电压表8、电流曲线液晶显示屏2和电压曲线液晶显示屏5的变化，通过利用指针式电表，观察电容充电、放电时，电压和电流的大小以及方向变化，利用传感器及其ic电路，观察电容充放电时，u-t图像和i-t图像，探究充放电时间跟电容值、电阻值的关系根据传感器及其ic电路测得的充放电时间，研究电容充放电的时间常数ξ＝rc。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。