一种多功能示波器实验装置的制作方法

本发明涉及实验设备的，更具体地，涉及一种多功能示波器实验装置。

背景技术：

1、以往的教学环境下，学生们要进行电路相关的实验；往往需要准备相当多的工具仪器，如：电路信号波形分析的示波器、模拟电路测量的电流电压表、调试电路功能的信号发生器、完成电路实验的电路板以及用于给不同电路供电的稳压电源。若全部配备这些工具仪器，则会存在以下问题：首先，成本高昂，示波器和信号发生器这些专业设备一般都价格较高；其次，实验台面凌乱，多种工具仪器和电路板都堆积在实验台面，连接线错综复杂，容易引起短路事故；不方便对实验结果进行评估：完成实验后，电路不够直观，各种仪表测量的数据不方便统一观察，难以对每位学生的实验结果进行评估。

2、中国专利公开了一种多功能便携式实验装置，包括：信号发生模块、信号采集模块、万用表模块、供电模块、微处理器控制电路和通信驱动电路；微处理器控制电路与信号发生模块相连接，产生两路输出模拟信号；微处理器控制电路与信号采集模块相连接，采集两路输入模拟信号；微处理器控制电路与万用表模块相连接，对万用表模块采集的数据进行存储和处理；通信驱动电路与微处理器控制电路相连接，将微处理器控制电路中存储和处理后的数据上传到上位机进行双向通信；供电模块与其他模块相连接，输出直流稳定电压。上述方案虽然可以实现信号源、示波器、直流稳压电源以及万用表等仪器的基本功能，但上述方案中，实验时采用连接线进行连接，连接线错综复杂，电路不够直观，各种仪表测量的数据也不方便统一观察，难以对每位学生的实验结果进行评估。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种多功能示波器实验装置，集成示波器、信号发生器、实验电路板、电流表电压表、稳压电源多个功能，且接线方便、电路直观，各种仪表测量的数据方便统一观察，易对每位学生的实验结果进行评估。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、提供一种多功能示波器实验装置，包括箱体和盖体，所述盖体上的一侧与所述箱体的一侧铰接，所述盖体的另一侧与所述箱体的另一侧可拆卸连接；还包括示波器、信号发生器、稳压电源、电流电压仪表组、试验板以及摄像头，所述示波器安装于盖体，所述试验板安装于所述箱体、所述试验板设有若干用于连接电子元器件的凸台，若干所述凸台等距分布，所述信号发生器、稳压电源均安装于箱体，且所述信号发生器、稳压电源分别位于所述试验板的两侧，所述电流电压仪表组安装于箱体靠近盖体的一侧，所述摄像头安装于盖体且所述电流电压仪表组、试验板位于所述摄像头的拍摄范围内，所述摄像头、示波器连接有无线传输模块。

4、本发明的多功能示波器实验装置，箱体和盖体打开时，示波器、信号发生器、稳压电源、电流电压仪表组、试验板以及摄像头即处于可工作的位置，箱体和盖体闭合时，便于实验装置的运输及保管。其中，试验板作为一个可分离式的试验台，既可以将电子积木搭建好的电路直接放置在这个实验台上进行测量分析，也可以移走电子积木，放置其他如常见的面包板或万能电路板来完成实验。本发明集成示波器、信号发生器、实验电路板、电流表电压表、稳压电源多个功能，且接线方便、电路直观，各种实验电路操作的过程和结果以及仪表测量的数据均可通过摄像头采集并以图片的形式传送给教师，示波器显示屏上显示的波形数据还可以通过截屏功能以图片的形式传送给教师，方便统一观察，易对每位学生的实验结果进行评估。本发明集多功能于一体，性价比高，实用性强，易于推广普及。

5、进一步地，所述示波器包括显示屏、第一编码器调节旋钮、示波器主板、功能按键、拨动开关以及双通道输入接口，所述显示屏、第一编码器调节旋钮、功能按键以及双通道输入接口均连接于示波器主板，若干第一编码器调节旋钮分布于所述显示屏的左右两侧，所述功能按键及拨动开关分别位于显示屏的上下两侧，所述双通道输入接口设有用于通过连接导线与被测电路连接的第一金属钮扣。第一编码器调节旋钮用于调节显示波形的水平扫描时间和垂直电压幅度及其他波形参数，通过调节合适的参数，使示波器能捕捉到被测电路中的各种波形细节，更稳定地显示在显示屏上；功能按键用于切换交直流信号和截屏屏幕波形，拨动开关用于打开或关闭示波器部分的供电；第一金属钮扣连接导线与被测电路进行连接，便于连接。本发明示波器去掉了专业示波器的许多不常用功能，保留主要功能，简化操作面板，不仅能降低成本，简化的设计还能让学生们快速掌握示波器的使用。

6、进一步地，所述信号发生器包括用于选择输出波形幅度的第一拨动开关、用于切换输出波形种类的第二拨动开关、用于调节输出波形频率的第二编码器调节旋钮、输出接口以及电路主板，所述第一拨动开关、第二拨动开关、第二编码器调节旋钮、输出接口均连接于电路主板，所述输出接口设有第二金属钮扣。第一拨动开关用于选择输出波形的幅度，第二拨动开关用来切换输出波形的种类，可输出矩形波、正弦波、三角波，第二编码器调节旋钮用来调节输出波形的频率。本发明信号发生器输出的波形可以通过金属钮扣连接导线直接输入到示波器进行观察，也可以输出到实验电路中进行处理，以调试和验证实验电路功能。

7、进一步地，所述稳压电源包括锂电池、电源输出接口、输出电压显示器、电源调节旋钮以及电源电路板，所述锂电池、电源输出接口、输出电压显示器、电源调节旋钮均连接于电源电路板，所述电源输出接口设有第三金属钮扣。无需交流市电，采用锂电池供电，可以稳定输出0.0～5.0v电压的直流电源，携带方便；电源调节旋钮，进行数控调节，步进分辨率0.1v，用来精确控制不同电路所需的电压，并在输出电压显示器同步显示当前输出的电压值。

8、进一步地，还包括设于箱体侧壁的电量指示灯、充电接口和电源开关，所述电量指示灯、充电接口和电源开关均连接于电源电路板。配备充电接口可反复充电使用，在侧面显眼处设计电量指示灯，能直观地观察到电池剩余电量。

9、进一步地，所述电流电压仪表组包括由隔离电源供电的数字电流表和数字电压表，所述数字电流表设有电流接口，所述数字电压表设有电压接口，所述电流接口设有第四金属钮扣，所述电压接口设有第五金属钮扣；所述数字电流表和数字电压表均安装于仪表面板，所述仪表面板的上表面与箱体的上表面之间形成有15°～45°的夹角。每个电流表与电压表既能单独使用，也能互相串联或并联使用，互不干扰；数字电流表和数字电压表的显示屏采用不同颜色显示数值，便于区分。

10、进一步地，所述箱体开设有安装框，所述试验板放置于所述安装框上，所述安装框底端中部向下凹陷形成有位于所述试验板下方的操作口。采用安装框设计实现试验板的可分离设计，既可以将电子积木搭建好的电路直接放置在这个实验台上进行测量分析，也可以移走电子积木，放置其他如常见的面包板或万能电路板来完成实验，适用范围广泛。

11、进一步地，所述箱体的两端向内凹陷设有安装槽，所述盖体的两端设有安装块，所述安装块设于安装槽内且所述安装块与所述箱体之间通过活动卷轴活动连接。安装块在安装槽内转动，转动不受周边其余部件的干扰，可稳定转动。

12、进一步地，所述安装槽侧壁为第一限位面，所述安装块设有第二限位面，当盖体相对箱体转动至第一限位面与第二限位面抵接时，所述盖体与箱体之间的夹角保持，所述夹角范围为90°～150°。利用第一限位面和第二限位面的抵接将显示屏保持在一个易于观察的角度，无需额外设置限位机构，结构简单，且便于观察。

13、进一步地，所述盖体包括可拆卸连接的上盖和面盖，所述箱体包括可拆卸连接的试验台面板和底盖，所述面盖设有若干卡部，所述试验台面板设有若干扣部，所述卡部与所述扣部扣接。盖体可拆卸连接的设计以及箱体可拆卸连接的设计，可将示波器、信号发生器、实验电路板、电流表电压表、稳压电源的主体部分隐藏设置在箱体和盖体内，只保留接口部分和显示部分在表面，外观整洁，易于操作。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、本发明的多功能示波器实验装置，集成示波器、信号发生器、实验电路板、电流表电压表、稳压电源多个功能，且接线方便、电路直观，各种仪表测量的数据方便统一观察，易对每位学生的实验结果进行评估。

技术特征：

1.一种多功能示波器实验装置，其特征在于，包括箱体(100)和盖体(200)，所述盖体(200)上的一侧与所述箱体(100)的一侧铰接，所述盖体(200)的另一侧与所述箱体(100)的另一侧可拆卸连接；还包括示波器(300)、信号发生器(400)、稳压电源(500)、电流电压仪表组(600)、试验板(700)以及摄像头(800)，所述示波器(300)安装于盖体(200)，所述试验板(700)安装于所述箱体(100)、所述试验板(700)设有若干用于连接电子元器件的凸台(710)，若干所述凸台(710)等距分布，所述信号发生器(400)、稳压电源(500)均安装于箱体(100)，且所述信号发生器(400)、稳压电源(500)分别位于所述试验板(700)的两侧，所述电流电压仪表组(600)安装于箱体(100)靠近盖体(200)的一侧，所述摄像头(800)安装于盖体(200)且所述电流电压仪表组(600)、试验板(700)位于所述摄像头(800)的拍摄范围内，所述示波器(300)、摄像头(800)连接有无线传输模块。

2.根据权利要求1所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述示波器(300)包括显示屏(310)、第一编码器调节旋钮(320)、示波器主板(330)、功能按键(340)、拨动开关(350)以及双通道输入接口(360)，所述显示屏(310)、第一编码器调节旋钮(320)、功能按键(340)以及双通道输入接口(360)均连接于示波器主板(330)，若干第一编码器调节旋钮(320)分布于所述显示屏(310)的左右两侧，所述功能按键(340)及拨动开关(350)分别位于显示屏(310)的上下两侧，所述双通道输入接口(360)设有用于通过连接导线与被测电路连接的第一金属钮扣(370)。

3.根据权利要求1所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述信号发生器(400)包括用于选择输出波形幅度的第一拨动开关(410)、用于切换输出波形种类的第二拨动开关(420)、用于调节输出波形频率的第二编码器调节旋钮(430)、输出接口(440)以及电路主板(450)，所述第一拨动开关(410)、第二拨动开关(420)、第二编码器调节旋钮(430)、输出接口(440)均连接于电路主板(450)，所述输出接口(440)设有第二金属钮扣(460)。

4.根据权利要求1所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述稳压电源(500)包括锂电池(510)、电源输出接口(520)、输出电压显示器(530)、电源调节旋钮(540)以及电源电路板(550)，所述锂电池(510)、电源输出接口(520)、输出电压显示器(530)、电源调节旋钮(540)均连接于电源电路板(550)，所述电源输出接口(520)设有第三金属钮扣(560)。

5.根据权利要求4所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，还包括设于箱体(100)侧壁的电量指示灯(570)、充电接口(580)和电源开关(590)，所述电量指示灯(570)、充电接口(580)和电源开关(590)均连接于电源电路板(550)。

6.根据权利要求1所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述电流电压仪表组(600)包括由隔离电源供电的数字电流表(610)和数字电压表(620)，所述数字电流表(610)设有电流接口(630)，所述数字电压表(620)设有电压接口(640)，所述电流接口(630)设有第四金属钮扣(650)，所述电压接口(640)设有第五金属钮扣(660)；所述数字电流表(610)和数字电压表(620)均安装于仪表面板(670)，所述仪表面板(670)的上表面与箱体(100)的上表面之间形成有15°～45°的夹角。

7.根据权利要求6所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述箱体(100)开设有安装框(150)，所述试验板(700)放置于所述安装框(150)上，所述安装框(150)底端中部向下凹陷形成有位于所述试验板(700)下方的操作口(140)。

8.根据权利要求1所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述箱体(100)的两端向内凹陷设有安装槽(160)，所述盖体(200)的两端设有安装块(270)，所述安装块(270)设于安装槽(160)内且所述安装块(270)与所述箱体(100)之间通过活动卷轴(280)活动连接。

9.根据权利要求8所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述安装槽(160)侧壁为第一限位面(161)，所述安装块(270)设有第二限位面(271)，当盖体(200)相对箱体(100)转动至第一限位面(161)与第二限位面(271)抵接时，所述盖体(200)与箱体(100)之间的夹角保持，所述夹角范围为90°～150°。

10.根据权利要求1至9任一项所述的多功能示波器实验装置，其特征在于，所述盖体(200)包括可拆卸连接的上盖(210)和面盖(220)，所述箱体(100)包括可拆卸连接的试验台面板(110)和底盖(120)，所述面盖(220)设有若干卡部(230)，所述试验台面板(110)设有若干扣部(130)，所述卡部(230)与所述扣部(130)扣接。

技术总结
本发明涉及试验设备的技术领域，更具体地，涉及一种多功能示波器实验装置，包括箱体和盖体，盖体上的一侧与箱体的一侧铰接，盖体的另一侧与箱体的另一侧可拆卸连接；还包括示波器、信号发生器、稳压电源、电流电压仪表组、试验板以及摄像头，示波器安装于盖体，试验板安装于箱体，信号发生器、稳压电源均安装于箱体，且信号发生器、稳压电源分别位于试验板的两侧，摄像头安装于盖体且电流电压仪表组、试验板位于摄像头的拍摄范围内，示波器、摄像头连接有无线传输模块。本发明集成示波器、信号发生器、实验电路板、电流表电压表、稳压电源多个功能，且接线方便、电路直观，各种仪表测量的数据方便统一观察，易对每位学生的实验结果进行评估。

技术研发人员：张天国
受保护的技术使用者：广州盟力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23