一种磁吸式电工电子实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁吸式电工电子实验装置，包括：多个元器件；母电路板，设置有实验电路、电源输入接口、信号测量节点以及多个用于安装元器件的连接组件，连接组件包括多个第一导电触片和至少一个第一磁铁，第一导电触片与实验电路对应电气连接；以及多个子电路板，用于将元器件安装到连接组件上，每个子电路板上设置有多个第二导电触片和至少一个第二磁铁，其中，元器件对应地安装在子电路板的正面，第二导电触片位于对应的子电路板的背面，且与元器件的引脚电气连接，第一导电触片和第二导电触片的数量均与对应的安装在子电路板上的元器件的引脚的数量相等。本实验装置能直观、清楚地看到元器件的实际外形和电路的信号流向，也能便于操作和维护。

【技术实现步骤摘要】
一种磁吸式电工电子实验装置
本专利技术涉及一种电工电子教学实验装置领域，具体涉及一种磁吸式电工电子实验装置。
技术介绍
电工技术基础、模拟电子技术、数字电子技术等课程是普通高校电气、电子类专业的基础课程。多年来各大高校通过教学实践，证明了理论与实验相结合的方式是学生学好该类课程的一个重要方法。但是传统的电工电子实验装置存在很大的问题，不仅阻碍了学生对理论知识的理解，而且增加了教学老师的工作量，究其原因包括：(1)电路的元器件固定在实验板上，构建实验电路时往往通过各种飞线对元器件进行电气连接，连线复杂，电路中电压、电流信号走向不明确，与书本上的电路原理图差别很大，学生不能将理论知识与实际很好的结合。(2)电路的元器件固定在实验板上，而且大部分元器件密封在实验箱内，学生不能直观、清楚地看到元器件的实际模样，导致理论与实际的脱节，也不利于培养学生的动手能力。(3)构建实验电路的飞线种类繁多，连线复杂，一旦电路出现故障，不利于教师和学生查找故障；另外，大部分元器件密封在实验箱内，当实验电路损坏需要更换元器件时，必须把实验箱拆开才能维修，导致教师对实验电路的维护麻烦，增加了教师的工作量。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种磁吸式电工电子实验装置，能直观、清楚地看到元器件的实际外形和实验电路的信号流向，也能便于操作和维护。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种磁吸式电工电子实验装置，包括：多个元器件；母电路板，设置有实验电路、设置在该实验电路上的电源输入接口、设置在该实验电路上的信号测量节点以及设置在该实验电路上的多个用于安装元器件的连接组件，连接组件包括多个第一导电触片和至少一个第一磁铁，第一导电触片与实验电路对应电气连接；以及多个子电路板，用于将元器件安装到连接组件上，每个子电路板上设置有多个与第一导电触片相配合的第二导电触片和至少一个与第一磁铁相配合的第二磁铁，其中，元器件对应地安装在子电路板的正面，第二导电触片位于对应的子电路板的背面，且与元器件的引脚电气连接，第二磁铁与第一磁铁之间异性磁极相互吸合，第一导电触片和第二导电触片的数量均与对应的安装在子电路板上的元器件的引脚的数量相等。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，元器件包括电阻、电容、电感、二极管和三极管。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，实验电路、电源输入接口、信号测量节点以及第一导电触片均设置在母电路板的正面。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，母电路板为PCB线路板。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，子电路板为PCB线路板。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，电源输入接口为插针或插槽。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，信号测量节点为插针或插槽。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，每个子电路板上设置有多个与第二导电触片相配合的导电通孔，导电通孔与对应的第二导电触片电气连接，元器件的引脚焊接在导电通孔上。本专利技术所提供的磁吸式电工电子实验装置，还可以具有这样的特征：其中，第一磁铁嵌设在母电路板上，第二磁铁嵌设在子电路板上。专利技术作用与效果根据本专利技术所涉及的磁吸式电工电子实验装置，首先，因为采用设置有实验电路的母电路板和多个安装有元器件的子电路板的设计，实验电路中电压、电流信号走向明显，元器件的实际外形直观可见，有利于学生很好地将理论与实际相结合，加深对理论知识的理解。其次，在母电路板上按照电压和电流的走向，安放模块化的元器件，操作简便，电路发生故障时，排错简单；而且，子电路板上的元器件更换快捷方便，减少了教师对元器件进行维护的工作量。再者，通过子电路板对元器件进行了模块化，一方面，学生可以根据需要自由更改实验电路中同一位置的元器件的类别，培养和锻炼学生的思考能力；另一方面，元器件的模块化使得同一种元器件可以用到多种实验中，降低了实验的成本。附图说明图1是本专利技术的实施例中实验电路的原理图。图2是本专利技术的实施例中实验装置的结构示意图。图3是本专利技术的实施例中安装有电阻的子电路板的正面结构示意图。图4是本专利技术的实施例中安装有电容的子电路板的正面结构示意图。图5是本专利技术的实施例中安装有三极管的子电路板的正面结构示意图。图6是本专利技术的实施例中安装有二个引脚的元器件的子电路板的背面结构示意图。图7是本专利技术的实施例中安装有三个引脚的元器件的子电路板的背面结构示意图。图8是本专利技术的实施例中元器件与子电路板相连接的剖面结构示意图。图9是本专利技术的实施例中SIGNAL1和SIGNAL2的输入信号波形图。图10是本专利技术的实施例中信号Vout输出波形图。图11是本专利技术的实施例中SINGNAL1的低频输入信号和V_LB的低通滤波器输出信号的波形图。具体实施方式以下实施例结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。图1是本专利技术的实施例中实验电路的原理图。如图1所示，本实施例采用一个带有低通滤波功能的加法电路作为实验电路，SIGNAL1和SIGNAL2是两种相同或不同的输入信号，经过运放之后得到输出信号Vout,由所学运算放大电路的知识可得：令R1＝R2＝R3＝R4，则Vout＝V1+V2(2)图2是本专利技术的实施例中实验装置的结构示意图。如图2所示，本专利技术的磁吸式电工电子实验电路，包括多个元器件、母电路板10和多个子电路板20。其中，元器件包括电阻、电容、电感、二极管和三极管。母电路板10为PCB线路板，设置有实验电路，设置在该实验电路上的电源输入接口VCC15、VCC-15和GND，设置在该实验电路上的信号输入接口SIGNAL1和SIGNAL2，设置在该实验电路上的信号测量节点YF_N、YF_P、Vout和V_LB，以及多个用于安装元器件的连接组件。VCC15、VCC-15、GND、SIGNAL1和SIGNAL2共同构成正、负15伏电源和两种信号的输入接口；YF_N是指运算放大器YF的负输入信号的信号测量节点，YF_F是指运算放大器YF的正输入信号的信号测量节点，Vout是指两个输入信号相叠加的输出信号的测量节点，V_LB是指输出信号经过一阶低通滤波后得到的信号的测量节点。R1、R2、R3、R4和R5所标示的区域用于安装电阻，C1所标示的区域用于安装电容；每个连接组件对应地位于各元器件的安装区域上。连接组件包括多个第一导电触片11和至少一个第一磁铁12，第一导电触片11与实验电路对应电气连接；第一磁铁12嵌设在母电路板10上，电路母板10上设有供第一磁铁12插入的通孔。具体实施例中，电源输入接口、信号输入接口和信号测量节点均为插针或插槽，可以便捷地连接电源、信号发生器和信号测量仪；实验电路、电源输入接口、信号输入接口、信号测量节点和第一导电触片均设置在母电路板10的正面，方便学生观察，以更好地将理论与实际相结合。图3是本专利技术的实施例中安装有电阻的子电路板的正面结构示意图。图4是本专利技术的实施例中安装有电容的子电路板的正面结构示意图。图5是本专利技术的实施例中安装有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁吸式电工电子实验装置，其特征在于，包括：多个元器件；母电路板，设置有实验电路、设置在该实验电路上的电源输入接口、设置在该实验电路上的信号测量节点以及设置在该实验电路上的多个用于安装元器件的连接组件，所述连接组件包括多个第一导电触片和至少一个第一磁铁，所述第一导电触片与所述实验电路对应电气连接；以及多个子电路板，用于将所述元器件安装到所述连接组件上，每个所述子电路板上设置有多个与所述第一导电触片相配合的第二导电触片和至少一个与所述第一磁铁相配合的第二磁铁，其中，所述元器件对应地安装在所述子电路板的正面，所述第二导电触片位于对应的所述子电路板的背面，且与所述元器件的引脚电气连接，所述第二磁铁与所述第一磁铁之间异性磁极相互吸合，所述第一导电触片和所述第二导电触片的数量均与对应的安装在所述子电路板上的所述元器件的引脚的数量相等。

【技术特征摘要】
1.一种磁吸式电工电子实验装置，其特征在于，包括：多个元器件；母电路板，设置有实验电路、设置在该实验电路上的电源输入接口、设置在该实验电路上的信号测量节点以及设置在该实验电路上的多个用于安装元器件的连接组件，所述连接组件包括多个第一导电触片和至少一个第一磁铁，所述第一导电触片与所述实验电路对应电气连接；以及多个子电路板，用于将所述元器件安装到所述连接组件上，每个所述子电路板上设置有多个与所述第一导电触片相配合的第二导电触片和至少一个与所述第一磁铁相配合的第二磁铁，其中，所述元器件对应地安装在所述子电路板的正面，所述第二导电触片位于对应的所述子电路板的背面，且与所述元器件的引脚电气连接，所述第二磁铁与所述第一磁铁之间异性磁极相互吸合，所述第一导电触片和所述第二导电触片的数量均与对应的安装在所述子电路板上的所述元器件的引脚的数量相等。2.根据权利要求1所述的磁吸式电工电子实验装置，其特征在于：其中，所述元器件包括电阻、电容、电感、二极管和三极管。3.根据权利要求1所述的磁吸式...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱龙臻，曹明严，易映萍，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31