CN207799986U - 一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，用数据库应用软件管理中学生物理电学实验，并对实验内容进行标准化处理；通过智能控制系统自动对接线错误等误操作能进行自动检测和纠错处理，节约了指导老师时间，提高效率；增加智能保护模块，可以保障实验安全，避免实验事故发生；全程记录学生实验过程信息，实现对学生实验能力的客观考评，为指导老师因材施教和优化改良实验教学提供数据支持；学生可以通过实验大数据统计分析结果，找出学习差距和不足，方便精准复习和加强；充分利用学校现有的实验仪表和元器件，稍加改造就可以使用，避免了重新购买实验器材的浪费。

Description

一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台

技术领域

本实用新型涉及一种智能电学实验平台，具体为一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台。

背景技术

在初三电学实验考试前夕，老师总是担心学生考试时出错，因为班级学生太多，做实验的熟练程度差距也很大，实验时老师又没精力顾及到全部学生，便不惜用上课时间增加学生的练习时间。但是有部分同学早已能熟练掌握实验的步骤，这就耽误了他们许多的学习时间。同时一些不熟悉实验的学生甚至会将电路接短路，既可能烧坏实验器材，又可能造成危险。同时，在农村一些中学受限于师资和试验设备等资源限制，甚至都不能正常开展物理电学实验课。因而，需要一种新型的电学实验平台，可以替代老师辅导学生进行实验，同时智能的判断学生电路连接是否正确，并同步记录学生的实验操作过程和时间等数据，既让老师对每个学生的实验过程和结果一目了然，又可以预防实验事故发生，同时提高学生的学习和老师的指导效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，包括实验底板，所述实验底板的顶面上设置有控制及数据读取区、开关区、可调负载区、负载区和电源区，且所述控制及数据读取区、开关区、可调负载区、负载区和电源区内均开设有若干个单向智能触点；所述控制及数据读取区内安装有电流表、触摸显示屏和电压表，所述开关区内安装有若干个开关，所述可调负载区内安装有可调负载，所述负载区内安装有若干个负载，所述电源区内安装有若干个电源；所述电流表、触摸显示屏、电压表、开关、可调负载、负载和电源所在模块的底部均设置有若干个插针，所述电流表、触摸显示屏、电压表、开关、可调负载、负载和电源所在的模块均通过插针插在与其相对应的单向智能触点内。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述实验底板的内部设置有智能控制系统和X、Y两层网格电路，且该智能控制系统的控制单元为MCU单片机，所述电流表、触摸显示屏、电压表、开关、可调负载、负载和电源的每个管脚均通过两个继电器触点分别连接到X、Y网格电路上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电源为干电池模块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，可调负载为滑动变阻器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述单向智能触点和触摸显示屏均突出实验底板设置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，该智能控制系统内设置有存储模块、输入模块、统计分析模块、检测模块和智能保护模块，存储模块、输入模块、统计分析模块、检测模块和智能保护模块均与MCU单片机电性连接，输入模块与控制及数据读取区电性连接，检测模块与X、Y网格电路电性连接。

本实用新型所达到的有益效果是：用数据库应用软件管理中学生物理电学实验，并对实验内容进行标准化处理；通过智能控制系统自动对接线错误等误操作能进行自动检测和纠错处理，节约了指导老师时间，提高效率；增加智能保护模块，可以保障实验安全，避免实验事故发生；全程记录学生实验过程信息，实现对学生实验能力的客观考评，为指导老师因材施教和优化改良实验教学提供数据支持；学生可以通过实验大数据统计分析结果，找出学习差距和不足，方便精准复习和加强；充分利用学校现有的实验仪表和元器件，稍加改造就可以使用，避免了重新购买实验器材的浪费；平台实验数据库采用分布式管理技术，允许且鼓励用户参与创新实验项目，实现了实验平台的云服务。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台的整体结构图；

图2是本实用新型一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台的实验底板的结构图；

图3是本实用新型一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台的电源的结构图；

图4是本实用新型一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台的网格连接的示意图；

图中：1、实验底板；2、控制及数据读取区；3、开关区；4、可调负载区；5、负载区；6、电源区；7、单向智能触点；8、电流表；9、触摸显示屏；10、电压表；11、开关；12、可调负载；13、负载；14、电源；15、插针。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1-4所示，本实用新型一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，包括实验底板1，实验底板1的顶面上设置有控制及数据读取区2、开关区3、可调负载区4、负载区5和电源区6，且控制及数据读取区2、开关区3、可调负载区4、负载区5和电源区6内均开设有若干个单向智能触点7；控制及数据读取区2内安装有电流表8、触摸显示屏9和电压表10，开关区3内安装有若干个开关11，可调负载区4内安装有可调负载12，负载区5内安装有若干个负载13，电源区6内安装有若干个电源14；电流表8、触摸显示屏9、电压表10、开关11、可调负载12、负载13和电源14所在模块的底部均设置有若干个插针15，电流表8、触摸显示屏9、电压表10、开关11、可调负载12、负载13和电源14所在的模块均通过插针15插在与其相对应的单向智能触点7内。

实验底板1的内部设置有智能控制系统和X、Y两层网格电路，且该智能控制系统的控制单元为MCU单片机，电流表8、触摸显示屏9、电压表10、开关11、可调负载12、负载13和电源14的每个管脚均通过两个继电器触点分别连接到X、Y网格电路上。

电源14为干电池模块。

可调负载12为滑动变阻器。

单向智能触点7和触摸显示屏9均突出实验底板1设置。

该智能控制系统内设置有存储模块、输入模块、统计分析模块、检测模块和智能保护模块，存储模块、输入模块、统计分析模块、检测模块和智能保护模块均与MCU单片机电性连接，输入模块与控制及数据读取区2电性连接，检测模块与X、Y网格电路电性连接。

工作原理：使用本智能电学实验平台进行实验时，首先在实验底板1的触摸显示屏9上输入实验人学号信息并在题库中选择所做实验类型，然后将实验元器件按照触摸显示屏9上的要求插入相应的位置，就可以开始接线了。接好线后，选择接线确认开始实验，如果接线有致命错误，智能控制系统将记录实验人、错误状态和时间信息，并启动智能保护模块，再在触摸显示屏9上显示错误信息并警告，提示实验人检查线路连接并修正错误。如果连线正确且标准，智能控制系统也将记录实验人、正确状态和时间信息，同时关闭智能保护模块，允许实验人接通电路开关进行下一步实验。如果连线不标准，但也满足实验条件，系统将显示错误信息，但也允许进行下一步实验，系统将记录实验人、一般错误状态和时间信息，同时关闭智能保护模块，允许实验人接通电路开关进行下一步实验。实验过程中的仪表数据，也同时记录在实验数据库中，作为计算实验成功率、效率和实验能力的数据基础。

该种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，用数据库应用软件管理中学生物理电学实验，并对实验内容进行标准化处理；通过智能控制系统自动对接线错误等误操作能进行自动检测和纠错处理，节约了指导老师时间，提高效率；增加智能保护模块，可以保障实验安全，避免实验事故发生；全程记录学生实验过程信息，实现对学生实验能力的客观考评，为指导老师因材施教和优化改良实验教学提供数据支持；学生可以通过实验大数据统计分析结果，找出学习差距和不足，方便精准复习和加强；充分利用学校现有的实验仪表和元器件，稍加改造就可以使用，避免了重新购买实验器材的浪费；平台实验数据库采用分布式管理技术，允许且鼓励用户参与创新实验项目，实现了实验平台的云服务。

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。

Claims (5)

1.一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，包括实验底板（1），其特征在于，所述实验底板（1）的顶面上设置有控制及数据读取区（2）、开关区（3）、可调负载区（4）、负载区（5）和电源区（6），且所述控制及数据读取区（2）、开关区（3）、可调负载区（4）、负载区（5）和电源区（6）内均开设有若干个单向智能触点（7）；所述控制及数据读取区（2）内安装有电流表（8）、触摸显示屏（9）和电压表（10），所述开关区（3）内安装有若干个开关（11），所述可调负载区（4）内安装有可调负载（12），所述负载区（5）内安装有若干个负载（13），所述电源区（6）内安装有若干个电源（14）；所述电流表（8）、触摸显示屏（9）、电压表（10）、开关（11）、可调负载（12）、负载（13）和电源（14）所在模块的底部均设置有若干个插针（15），所述电流表（8）、触摸显示屏（9）、电压表（10）、开关（11）、可调负载（12）、负载（13）和电源（14）所在的模块均通过插针（15）插在与其相对应的单向智能触点（7）内。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，其特征在于，所述实验底板（1）的内部设置有智能控制系统和X、Y两层网格电路，且该智能控制系统的控制单元为MCU单片机，所述电流表（8）、触摸显示屏（9）、电压表（10）、开关（11）、可调负载（12）、负载（13）和电源（14）的每个管脚均通过两个继电器触点分别连接到X、Y网格电路上。

3.根据权利要求1所述的一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，其特征在于，所述电源（14）为干电池模块。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，其特征在于，可调负载（12）为滑动变阻器。

5.根据权利要求1所述的一种具有自动纠错功能的智能电学实验平台，其特征在于，所述单向智能触点（7）和触摸显示屏（9）均突出实验底板（1）设置。