1.本实用新型涉及电学实验仪器，尤其是涉及一种电阻箱。
背景技术：
2.物理、小学科学中的电学是以实验为基础的课程，职业教育、培训中有大量的对学生学习电路的连接实习、实训环节的教学。实验、实习、实训教学对学生理解能力、理论掌握能力以及实践能力的培养有着重要的意义。实验、实习、实训教学的目标包括认知和操作两个领域,目前，在认知领域方面的教学问题研究较多,而操作技能领域方面的研究比较少。
3.现有的电学仪器实验、实习、实训教学时，由于学生多、教师少，教师只能通过观察个别学生的操作过程和结果来判断学生实验操作过程动作的正确与否，不能够实现对每个学生的整个实验操作过程进行完整的观察、指导和判断。学生是否能够掌握操作技能、理解学科知识并进行实践应用，是需要对整个实验操作过程的步骤是否科学、动作是否规范进行标准化考评，结合正确的实验结果，才能做出准确的判断。
技术实现要素：
4.本实用新型目的在于提供一种电阻箱。
5.为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：
6.本实用新型所述的电阻箱，所述电阻箱具有箱体，在所述箱体上设置有四个电阻值调节旋钮和两个接线柱，还包括采集部；
7.其中，在每个所述电阻值调节旋钮上分别同轴安装有用于检测电阻值调节旋钮旋转位置的编码器，所述采集部用于采集电阻箱的实验数据并发送给上位机。
8.优选的，四个所述编码器均置于箱体内，每个编码器分别安装在一个电阻值调节旋钮底部，编码器的检测信号输出端与所述采集部的模拟信号输入接口连接。
9.优选的，两个所述接线柱结构相同，均包括柱体，所述柱体具有插孔，在所述插孔内间隔设置有三个连接触点；两个接线柱的第一连接触点分别与电阻箱的进线端和出线端连接。
10.优选的，所述采集部包括单片机，所述单片机的模拟信号输入接口，用于通过模拟信号放大处理单元接收对应的接线柱输出的电压/电流数据信号和所述编码器的数据信息；单片机的数字信号输入接口，用于接收接线柱输出的数字信号；单片机的数据通信接口连接有无线发射模块，用于将接收到的数据信息发送给上位机。
11.本实用新型对电阻箱进行数据采集的改造，能够对采集的数据进行后期分析，实现对每个学生的实验操作过程进行考评。判断学生在实验过程的操作、顺序是否正确，是否能够真正掌握、理解学科知识并进行实践应用。同时，可以实现学习操作过程、结果实时向教师和学生反馈，使学生能及时纠正错误，或在教师的指导下能够有针对性的进行补充学习。多个学生在日常实验操作过程中反映出来的问题可以通过本系统进行大数据分析，根据分析结果判断班级、学校甚至整个地区的学生实验操作技能掌握情况和教学结果的评
价，找出普遍问题及薄弱环节，从而对教学方法进行改进和提升，进一步提高教学质量。
附图说明
12.图1是本实用新型的结构示意图。
13.图2是本实用新型接线柱的结构示意图。
14.图3是本实用新型采集部的电路原理框图。
15.图4是本实用新型实施例的硬件接线图。
16.图5是本实用新型实施例的电路原理图。
17.图6是本实用新型实施例连接部的结构示意图。
18.图7是本实用新型实施例中并联连接部的结构示意图。
具体实施方式
19.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的一部分实施例，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作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。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
20.另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。
21.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
22.如图1所示，本实用新型所述的电阻箱，具有箱体10，在箱体10上设置有四个电阻值调节旋钮20和两个接线柱30，还包括采集部；其中，在每个电阻值调节旋钮20上分别同轴安装有用于检测电阻值调节旋钮20旋转位置的编码器40，采集部用于采集电阻箱的实验数据并发送给上位机；四个编码器40均置于箱体10内，每个编码器40分别安装在一个电阻值调节旋钮20底部，编码器40的检测信号输出端与采集部的模拟信号输入接口连接；
23.如图2所示，两个接线柱30结构相同，均包括开设在柱体31上的插孔32，在插孔32内间隔设置有三个连接触点（第一连接触点33、第二连接触点34、第三连接触点35）；两个接线柱30的第一连接触点33分别与电阻箱的进线端和出线端连接；
24.如图3所示，采集部包括单片机，单片机的模拟信号输入接口，用于通过模拟信号放大处理单元接收对应的接线柱30输出的电压/电流数据信号和编码器的数据信息；单片机的数字信号输入接口，用于接收接线柱30输出的数字信号；单片机的数据通信接口连接有无线发射模块，用于将接收到的数据信息发送给上位机。
25.其工作原理为：学生在做电学实验时，根据实验要求将所需的多个电学实验仪器分别通过相应的连接导线对应插入相应的接线柱，使其串联在一起，各个实验仪器的数据信息和接线数据能够通过采集部传输至上位机，能够实现对采集的数据进行后期分析，实现对每个学生的实验操作过程进行考评。判断学生在实验过程的操作、顺序是否正确，是否能够真正掌握、理解学科知识并进行实践应用。同时，可以实现学习操作过程、结果实时向教师和学生反馈，使学生能及时纠正错误，或在教师的指导下能够有针对性的进行补充学习。多个学生在日常实验操作过程中反映出来的问题可以通过本系统进行大数据分析，根据分析结果判断班级、学校甚至整个地区的学生实验操作技能掌握情况和教学结果的评价，找出普遍问题及薄弱环节，从而对教学方法进行改进和提升，进一步提高教学质量。
26.实施例：把电流表改装成电压表实验：
27.如图1、4、5所示，电学仪器包括串联电池盒1、第一单刀单掷开关2、滑动变阻器3、直流电流表4、第二单刀单掷开关5、电阻箱6，每个电学仪器上都设置有采集部和如图2所示的接线柱30，各个电学仪器之间分别通过连接部相连接组成与电路原理图5一致的硬件电路；
28.如图6所示，连接部包括导线70和设置在导线70两端的导线插头，导线插头具有与插孔32相匹配的插柱71和手柄72，手柄72内设置有电子id芯片，电子id芯片内被写入唯一身份标识，用于标识本导线插头身份，插柱71上间隔设置三个触点，其中第一触点73与接线端子76连接，用于将接线端子76上连接的导线70通过插孔32内的第一连接触点33与对应电学仪器的电压/电流信号检测端连接；第二触点74与电子id芯片信号输出接口连接，用于将电子id芯片输出的唯一身份标识信号通过插孔32内的第二连接触点34输出给单片机的数字信号输入接口；第三触点75用于与插孔32内的第三连接触点35连接，连接电气地线；每个导线插头的唯一身份标识均备案在上位机的数据分析软件中；在手柄72上设置有并联插孔77，并联插孔77内间隔设置有三个过渡触点，三个过渡触点分别与插柱71上的第一触点73、第二触点74、第三触点75对应连接；并联插孔77用于两个导线插头连接，从而组成如图7所示的并联连接部。
29.串联电池盒1上设置有两个接线柱30，两个接线柱30的第一连接触点33分别与串联电池盒1的正极、负极连接，两个接线柱30的插孔32内均插装有一个导线插头。
30.第一单刀单掷开关2的开关座上设置有两个接线柱30和一个位置检测传感器50a，两个接线柱30的第一连接触点33分别与第一单刀单掷开关2的进、出线接线端连接，两个接线柱30的插孔32内均插装有一个导线插头；位置检测传感器50a用于检测第一单刀单掷开关2的闭合位置，位置检测传感器50a信号输出端与第二采集部的模拟信号输入接口连接。
31.滑动变阻器3座体上设置有两个接线柱30，位于滑动变阻器3的导电滑杆301两端一侧设置有位置检测传感器60，用于检测滑动变阻器3的滑片302位置；一个接线柱30的第一连接触点33与滑动变阻器3的线圈一端连接，该接线柱30的插孔32内插装有一个导线插头；另一个接线柱30的第一连接触点33与滑动变阻器3的导电滑杆301一端连接，该接线柱
30的插孔32内插装有一个并联连接部；位置检测传感器60的信号输出端与采集部的模拟信号输入接口连接。
32.直流电流表4的表座上设置有两个接线柱30，两个接线柱30的第一连接触点33分别与直流电流表4的正、负极连接，与正极连接的接线柱30插孔32内插装有一个导线插头，与负极连接的接线柱30插孔32内插装有一个并联连接部。
33.第二单刀单掷开关5的开关座上设置有两个接线柱30和一个位置检测传感器50b，两个接线柱30的第一连接触点33分别与第二单刀单掷开关5的进、出线接线端连接，两个接线柱30的插孔32内均插装有一个导线插头；位置检测传感器50b用于检测第二单刀单掷开关5的闭合位置，位置检测传感器50b信号输出端与采集部的模拟信号输入接口连接。
34.电阻箱6内设置有采集部，电阻箱6上设置有两个接线柱30，两个接线柱30的第一连接触点33分别与电阻箱6的进线端和出线端连接，两个接线柱30的插孔32内均插装有一个导线插头；电阻箱6的每个电阻值调节旋钮20上均同轴安装有用于检测旋钮旋转位置的编码器40，如图1所示，编码器40检测信号输出端与采集部的模拟信号输入接口连接。
35.串联电池盒1正极、第一单刀单掷开关2和滑动变阻器3进线端的接线柱30通过导线70构成串联电路；滑动变阻器3导电滑杆301上的并联连接部分别通过导线70与电阻箱6进线端导线插头和直流电流表4进线端导线插头连接，电阻箱6出线端导线插头通过导线70与第二单刀单掷开关5出线端导线插头连接，直流电流表4出线端的并联连接部分别通过导线70与第二单刀单掷开关5进线端导线插头、串联电池盒1负极导线插头连接；每个导线插头的唯一身份标识均备案在上位机的数据分析软件中。
36.本电学实验仪器操作数据采集系统的评判方法，按照下述步骤进行：
37.步骤1，根据教学实验设定的如图5所示的电路原理图，选择电路原理图涉及的串联电池盒1、第一单刀单掷开关2、滑动变阻器3、直流电流表4、第二单刀单掷开关5、电阻箱6；
38.步骤2，学生根据教学要求的步骤，操作导线插头、导线70和各电学仪器上的接线柱30将各电学仪器相连接组成与电路原理图5一致的硬件电路，如图4所示；
39.步骤3，各电学仪器内的采集部将各导线插头电子id芯片内的唯一身份标识、硬件电路的测量参数发送给上位机；
40.步骤4，上位机通过数据分析软件，根据接收到的各导线插头电子id芯片内的唯一身份标识和电压、电流、单刀单掷开关2、5闭合位置、滑片302位置和编码器40测量参数，判定操作步骤、顺序是否正确，是否符合相应的电路原理，实现智能评判。