一种便携式易操作实验台的制作方法

1.本实用新型涉及教育教学设备技术领域，尤其涉及一种便携式易操作实验台。


背景技术：

2.现有教学类电路实验产品需要多台设备联通、操作界面繁琐、且需要连接较多接线使用，给施教者跟学习者带来不友好的使用体验、且初学者极易接反电路对设备照成不可逆的损坏。一款设备通常只能进行一种或者极少电路的实验内容，给需进行多种教学实验的院校增加了额外的采购成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种便携式易操作实验台。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.一种便携式易操作实验台，其包括实验箱和磁吸式元器件，实验箱包括底座和上盖，上盖可分离盖合于底座上；上盖的相对内侧面固定有若干束带，线缆以束带方式固定于上盖；上盖内部嵌入有磁性板件，磁吸式元器件吸附于磁性板件上以固定收纳在上盖的相对内侧面上;
6.底座的上表面可拆卸设有经过丝印的亚克力面板，位于亚克力面板内侧面的底座内部设有电源小板、实验母板、示波器、信号发生器、万用表；亚克力面板上固定有与实验母板电连接的转接小板，转接小板与不同类型的实验子板可拆卸电连接；磁吸式元器件通过磁吸方式吸附在实验子板上的对应位置；磁吸式元器件包括集成有对应元器件的电路小板以及设在电路小板底面的至少一个磁吸弹簧顶针母座，实验子板设有磁吸弹簧顶针公座与磁吸弹簧顶针母座电连接；磁吸弹簧顶针母座的底面相对两侧分别设有南极磁体和北极磁体，实验子板依照电路防呆连接需要配套设有对应磁性的磁力连接点。
7.进一步地，每个磁吸弹簧顶针母座具有四个引脚。
8.进一步地，转接小板上设有若干弹簧顶针，实验子板底面对应弹簧顶针设有开窗铺铜结构；转接小板上设有用于磁吸固定的两个以上的磁性连接点，实验子板的底面对应设有磁吸螺母，磁吸螺母配合磁性固定螺丝可拆卸所附在实验子板上，实验子板通过磁吸螺母磁吸附于转接小板上。
9.进一步地，转接小板的两个以上的磁性连接点的位置为防呆的非对称设置，实验子板的磁吸螺母采用防呆的非对称设置。
10.进一步地，转接小板与实验母板通过fpc软排线电连接。
11.进一步地，实验子板上表面丝印有不同类型电路的原理图，并对电路中器件类型分别标识。
12.进一步地，磁吸元器件和实验子板均可任意扩容。
13.进一步地，示波器、信号发生器、万用表集成在三合一电路板上。
14.具体地，底座为主要实验操作平台主体，用以固定相关电路板、显示屏、开关、供电
口及相关测试接口等。将供电小板、显示屏、实验母板（电路板）、三合一电路板（及示波器、信号发生器、万用表于一板）固定于经过丝印的亚克力面板内侧面，将转接小板（转接实验母板与实验子板的电路）固定在亚克力面板外侧面，之后将已安装相关电路板及显示屏的亚克力面板主体固定到铝制箱体的下盖。实验操作时将实验子板放置于对应实验母板上方，实验子板与实验母板的固定方式通过四个磁吸螺母实现（有防呆措施、防止电路反接），其电路连接通过转接小板上的两个20pin的弹簧顶针（公座）实现。 操作实验时，可直接于此实验台上进行操作，亦可通过实验台上的b型usb接口或网络接口将此实验台连接到计算机，从而通过计算机的上位机软件进行实验操作。
15.进一步地，上盖的相对内侧面粘合有eva泡棉，并由eva泡棉将分隔为若干区域，以便分隔磁吸式元器件和线缆。
16.进一步地，磁吸式元器件包括磁吸式电阻、磁吸式电容、磁吸式芯片。
17.磁吸式芯片的芯片器件焊接于电路小板上（对应芯片型号规格在电路板上做标识），两个磁吸弹簧顶针母座的母座焊接于电路小板上组合成磁吸式芯片。
18.具体地，作为一种可行实施方式，磁吸式芯片的芯片器件具有8个引脚，故采用两个磁吸弹簧顶针母座。此磁吸弹簧顶针母座的磁体有区分南北极性，在实验过程中可以自行区分连接到实验子板的正确位置，防止线路反接。
19.磁吸式电容或磁吸式电阻的阻容器件焊接于电路小板上（对应阻容件型号规格在电路板上做标识），磁吸弹簧顶针母座的母座焊接于电路小板上组合成磁吸式电容或磁吸式电阻。
20.具体地，作为一种可行实施方式，磁吸式电容或磁吸式电阻的阻容器件具有四个引脚，因此采用单个磁吸弹簧顶针母座。此磁吸弹簧顶针母座的磁体有区分南北极性，在实验过程中可以自行区分连接到实验子板的正确位置，防止线路反接。
21.进一步地，磁性板件为具有喷涂保护的任意带磁性金属板件。
22.进一步地，底座上预留有b型usb接口、网络接口，并通过b型usb接口、网络接口连接计算机。计算机上安装的对应上位机软件，使用者通过上位机软件操作部分实验，并通过计算机将便携式实验台的实验内容显示到第三方大屏幕上（通过类似扩展屏幕的方式），方便教学。
23.本实用新型采用以上技术方案，采用实验子板、元器件自由组合拼接的方式，组合扩展多种实验电路；通过实验板上的磁柱、实验元器件的磁吸弹簧顶针母座做实验设备部件的固定及电路联通，易于操作且从结构上防止电路反接；实验时可直接于试验台自带的led显示屏看到实验电路原理、实验内容、实验结果等；实验元器件对应电路板清晰标识对应的器件规格、型号，便于实验者识别；实验子板上标识有对应电路原理图，便于实验者掌握相应知识；减去繁杂的接线操作，让实验者专注于掌握其中的理论知识;可通过实验台的b型usb接口、网络接口连接计算机设备的上位机软件进行操作。
附图说明
24.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
25.图1为本实用新型一种便携式易操作实验台的上盖结构爆炸示意图；
26.图2为本实用新型一种便携式易操作实验台的底座结构爆炸示意图；
27.图3为本实用新型一种便携式易操作实验台的底座俯视示意图；
28.图4为本实用新型一种便携式易操作实验台的实验子板结构爆炸示意图；
29.图5为本实用新型一种便携式易操作实验台的磁吸式元器件的正视图；
30.图6为本实用新型一种便携式易操作实验台的磁吸式元器件的俯视图；
31.图7为本实用新型一种便携式易操作实验台的磁吸式元器件的爆炸示意图；
32.图8为本实用新型一种便携式易操作实验台的磁吸式元器件的正视图；
33.图9为本实用新型一种便携式易操作实验台的磁吸式元器件的俯视图；
34.图10为本实用新型一种便携式易操作实验台的磁吸式元器件的仰视图。
具体实施方式
35.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
36.如图1至图10之一所示，本实用新型公开了一种便携式易操作实验台，其包括实验箱10和磁吸式元器件20，实验箱10包括底座1和上盖2，上盖2可分离盖合于底座1上；上盖2的相对内侧面固定有若干束带，线缆以束带方式固定于上盖2；上盖2内部嵌入有磁性板件3，磁吸式元器件20吸附于磁性板件3上以固定收纳在上盖2的相对内侧面上;
37.底座1的上表面可拆卸设有经过丝印的亚克力面板4，位于亚克力面板4内侧面的底座1内部设有电源小板5、实验母板6、示波器、信号发生器、万用表；亚克力面板4上固定有与实验母板6电连接的转接小板7，转接小板7与不同类型的实验子板8磁吸式电连接；磁吸式元器件20通过磁吸方式吸附在实验子板8上的对应位置；磁吸式元器件20包括集成有对应元器件的电路小板21以及设在电路小板21底面的至少一个磁吸弹簧顶针母座22，实验子板8设有磁吸弹簧顶针公座27与磁吸弹簧顶针母座22电连接；磁吸弹簧顶针母座22的底面相对两侧分别设有南极磁体和北极磁体23，实验子板8依照电路的防呆连接需要配套设有对应磁性的磁力连接点。
38.具体地，亚克力面板4除显示屏区域不丝印外（不挖空），其他位置在亚克力内侧面丝印黑色（也可以是其他颜色），显示区域不挖空可以防止实验时人体的静电影响到显示屏导致显示出错，其他区域丝印则是为了美观、可以遮挡内部电路板及其接线。
39.进一步地，每个磁吸弹簧顶针母座22具有四个引脚24。
40.进一步地，转接小板7上设有若干弹簧顶针25，实验子板8底面对应弹簧顶针25设有开窗铺铜结构50；转接小板7上设有用于磁吸固定的两个以上的磁性连接点，实验子板8的底面对应设有磁吸螺母26，磁吸螺母26配合磁性固定螺丝可拆卸所附在实验子板8上，实验子板8通过磁吸螺母26磁吸附于转接小板7上。
41.进一步地，转接小板7的两个以上的磁性连接点的位置为防呆的非对称设置，实验子板8的磁吸螺母26采用防呆的非对称设置。
42.进一步地，转接小板7与实验母板6通过fpc软排线电连接。转接小板7正面是通过弹簧顶针25接触实验子板8实现电路导通。由于弹簧顶针25接触点是铜制品外侧面电镀的，长时间难免会有氧化等隐患。当弹簧顶针出现氧化时可以通过更换转接小板7解决此问题，可以不用拆解试验台内部，方便客户操作。同理，实验元器件及实验子板8上的磁吸弹簧顶针母座22长时间使用后出现氧化问题也可通过此方法解决。
43.进一步地，实验子板8上表面丝印有不同类型电路的原理图，并对电路中器件类型分别标识。
44.进一步地，磁吸元器件和实验子板8均可任意扩容。
45.进一步地，示波器、信号发生器、万用表集成在三合一电路板9上。
46.具体地，底座1为主要实验操作平台主体，用以固定相关电路板、显示屏、开关、供电口及相关测试接口等。将供电小板、显示屏、实验母板6（电路板）、三合一电路板9（及示波器、信号发生器、万用表于一板）固定于经过丝印的亚克力面板4内侧面，将转接小板7（转接实验母板6与实验子板8的电路）固定在亚克力面板4外侧面，之后将已安装相关电路板及显示屏的亚克力面板4主体固定到铝制箱体的下盖。
47.进一步地，上盖2的相对内侧面粘合有eva泡棉11，并由eva泡棉11将分隔为若干区域，以便分隔磁吸式元器件20和线缆。实验过程可做到器件伸手可得、换下的器件亦可顺手防止归未，避免实验器件易丢失的问题。
48.进一步地，磁吸式元器件20包括磁吸式电阻、磁吸式电容、磁吸式芯片。
49.磁吸式芯片的芯片器件焊接于电路小板21上（对应芯片型号规格在电路板上做标识），两个磁吸弹簧顶针母座22的母座焊接于电路小板21上组合成磁吸式芯片。
50.具体地，作为一种可行实施方式，磁吸式芯片的芯片器件具有8个引脚，故采用两个磁吸弹簧顶针母座22。此磁吸弹簧顶针母座22的磁体有区分南北极性，在实验过程中可以自行区分连接到实验子板8的正确位置，防止线路反接。
51.磁吸式电容或磁吸式电阻的阻容器件焊接于电路小板21上（对应阻容件型号规格在电路板上做标识），磁吸弹簧顶针母座22焊接于电路小板21上组合成磁吸式电容或磁吸式电阻。
52.具体地，作为一种可行实施方式，磁吸式电容或磁吸式电阻的阻容器件具有四个引脚，因此采用单个磁吸弹簧顶针母座22。此磁吸弹簧顶针母座22的磁体有区分南北极性，在实验过程中可以自行区分连接到实验子板8的正确位置，防止线路反接。
53.进一步地，磁性板件3为具有喷涂保护的任意带磁性金属板件。
54.进一步地，实验箱10为铝制箱体结构。铝制箱体采用上下盖形式，闭合尺寸480*360*100mm，使用时上下盖可以完全分离），上盖2用于收纳供电线、实验元器件等，下盖为实验平台主体。
55.进一步地，底座内还设有显示屏40，显示屏40通过一显示屏固定板41安装与底座1上。
56.进一步地，底座1上预留有b型usb接口、网络接口，并通过b型usb接口、网络接口连接计算机。计算机上安装的对应上位机软件，使用者通过上位机软件操作部分实验，并通过计算机将便携式实验台的实验内容显示到第三方大屏幕上（通过类似扩展屏幕的方式），方便教学。操作实验时，可直接于此实验台上进行操作，亦可通过实验台上的b型usb接口或网络接口将此实验台连接到计算机，从而通过计算机的上位机软件进行实验操作。
57.下面就本实用新型的工作原理做详细说明：
58.实验操作时，除连接相关接线外的大部分操作都通过实验子板8实现。此实验子板8上固定有四个磁吸螺母，实验母板6对应的也固定有四个磁柱，并在亚克力面板4对应位置挖四个对应的孔，用以实验操作时准确的将此实验子板8磁柱穿过亚克力面板4固定到实验
母板6上。四个磁柱间距不同，从而达到防呆效果（防止实验子板8反装）。电路连接方面则通过转接小板7上焊接的2个20pin弹簧顶针实现，实验子板8背面对应位置有开窗铺铜，当实验操作将实验子板8放置到实验母板6时，实验子板8背面的铜箔接触到转接小板7上的弹簧顶针从而触发电路导通。
59.实验子板8的正面焊接有磁吸弹簧顶针母座22公座，实验操作时，阻容类实验元器件、芯片类实验元器件通过磁吸弹簧顶针母座22固定到实验子板8，进而促发电路导通并进行相关实验。当备用实验子板8放置于备用区时，则是通过显示屏固定铁板的磁性将实验子板8固定于试验台。
60.本实用新型采用的是实验子母板分离的方式，将实验母板6固定于实验台内部，实验时操作者根据实际实验内容更换实验子板8，实验子板8采用磁吸的方式固定于实验母板6，采用弹簧顶针的方式与实验母板6进行电路联通。根据实际需求可以扩展多种电路实验。本实用新型实验子板8上焊接有磁吸弹簧顶针母座22公座，用以与磁吸元器件联通电路及固定。
61.本实用新型采用磁吸式元器件20（芯片、阻容类器件），将元器件、电路板、磁吸弹簧顶针母座22组合成磁吸式元器件20，实验元器件放置到实验子板8时可自动对准方向、固定并导通电路（磁吸弹簧顶针母座22本体上带有两个磁体并区分南北极性）。使用者进行某一种电路实验时，操作者将实验子板8固定于实验母板6后其电路自动导通（结构上有防呆、防止电路反接）；根据此实验电路将磁吸式实验元器件放置到实验母板6上进行实验操作。
62.显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。