一种模拟物理教学实验系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种模拟物理教学实验系统，其包括交互设备以及交互主机，所述交互设备通过有线或者无线形式与交互主机连接，所属交互主机包括箱体，所述箱体内设置控制器、驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器分别连接所述驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器包括微处理器，所述微处理器连接有电源电路、视频电路、音频电路以及数据采集模块，所述数据采集模块连接网关，所述数据采集模块包含图像采集通道与数据采集通道，通过设置外部集成装置以及交互设备，形成系统数学模型，通过装置间的配合控制，实现通过外接设备即能够完成教学实验。验。验。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟物理教学实验系统


[0001]本技术实施例涉及物理模型教学工具
，具体涉及一种模拟物理教学实验系统。

技术介绍

[0002]高校实验室作为通过实验过程理解或验证理论教学的有效途径之一，是实践教学的中一个组成部分，大部分的实验教学均能够在固定的实验室中完成，但是一些存在一定安全的教学实践却不能在实验室中完成。
[0003]比如核物理实验的教学过程，现有的核物理教学的实验部分均通过幻灯片的方式进行分解展示，或者通过仪器测定既定的实验数据形成动画的方式进行教学，虽然能够实现理论学习的应用需求，但是并不能让学生切身体验到实验过程的逐渐变化过程，因此，能够实现模拟教学实验非常重要。

技术实现思路

[0004]为此，本技术实施例提供一种模拟物理教学实验系统，以解决现有核物理实验教学的单方面输出式教学方式，学生难以直接参与到实验操作过程中而导致的教学体验性差，对理论研究理解程度低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术的实施方式提供如下技术方案：
[0006]在本技术的实施方式的第一方面中，提供了一种模拟物理教学实验系统，包括交互设备以及交互主机，所述交互设备通过有线或者无线形式与交互主机连接，所属交互主机包括箱体，所述箱体内设置控制器、驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器分别连接所述驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器包括微处理器，所述微处理器连接有电源电路、视频电路、音频电路以及数据采集模块，所述数据采集模块连接网关，所述数据采集模块包含图像采集通道与数据采集通道。
[0007]进一步地，所述数据采集模块包括与网关连接的信号变送器，所述信号变送器通过A/D转换电路连接微处理器。
[0008]进一步地，所述控制器还包括与微处理器连接的位移传感器，所述位移传感器连接所述网关。
[0009]进一步地，所述网关包括有线网关以及无线网关，所述无线网关连接设置在交互主机上的天线，所述有线网关连接设置在交互主机上的串口。
[0010]进一步地，所述交互设备包括显示装置以及操控手柄，所述显示装置上设有陀螺仪。
[0011]进一步地，所述交互主机上设有扩展接口，所述扩展接口连接所述微处理器。
[0012]根据本技术的实施方式，该教学实验系统具有如下优点：其包括交互设备以及交互主机，所述交互设备通过有线或者无线形式与交互主机连接，所属交互主机包括箱体，所述箱体内设置控制器、驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器分别
连接所述驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器包括微处理器，所述微处理器连接有电源电路、视频电路、音频电路以及数据采集模块，所述数据采集模块连接网关，所述数据采集模块包含图像采集通道与数据采集通道，通过设置外部集成装置以及交互设备，形成系统数学模型，通过装置间的配合控制，实现通过外接设备即能够完成教学实验，通过控制设备切身感受和学习实验过程，让学生更好的理解理论物理的实验过程，增强学习的趣味性和体验。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
[0014]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0015]图1为本技术实施例提供的模拟物理教学实验系统的结构示意图；
[0016]图2为本技术实施例提供的模拟物理教学实验系统中控制器的控制框图。
具体实施方式
[0017]以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效，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。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0018]本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。
[0019]如图1所示，其示出了本技术实施例提供的模拟物理教学实验系统其包括交互设备以及交互主机，交互设备通过有线或者无线形式与交互主机连接，所属交互主机包括箱体，箱体内设置控制器、驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，控制器分别连接驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，通过设置外部集成装置以及交互设备，形成系统数学模型，通过装置间的配合控制，实现通过外接设备即能够完成教学实验，通过控制设备切身感受和学习实验过程，让学生更好的理解理论物理的实验过程，增强学习的趣味性和体验。
[0020]实际应用过程中，将基础数据信息及设备信息，包括不限于物理量、放射性源存放柜、仪器柜、书柜、操作台、书桌、椅子、测试仪器等要素信息通过网关端口介入控制器内，学生通过使用交互设备对显示的仪器进行操作，模拟教学实验过程。
[0021]如图2所示，控制器包括微处理器，微处理器连接有电源电路、视频电路、音频电路以及数据采集模块，数据采集模块连接网关，数据采集模块包含图像采集通道与数据采集通道。
[0022]其中具体的实施例中，数据采集模块通过外部的图像传输装置和信息数据接口导入基础数据信息，数据采集模块包括与网关连接的信号变送器，信号变送器通过A/D转换电路连接微处理器。
[0023]本实施例中为了更好的还原模拟场景信息，控制器还包括与微处理器连接的位移传感器，位移传感器连接网关，其中的交互设备包括显示装置以及操控手柄，显示装置上设有陀螺仪，位移传感器通过接收外部信号的位移矢量呈现在显示装置内，学生根据显示界面通过控制操控手柄完成实验过程，显示装置可以是VR眼镜，操控手柄与其配合使用或者独立使用，独立使用时通过显示器完成模拟实验过程。
[0024]具体的结构中，网关包括有线网关以及无线网关，无线网关连接设置在交互主机上的天线，有线网关连接设置在交互主机上的串口。
[0025]其中，交互主机上设有扩展接口，扩展接口连接微处理器扩展接口能投对接其他设备，形成多组设备进行教学实验过程。
[0026]与现有技术相比，本技术的教学实验系统通过利用设备主机对接智能辅助装置，通过两种结构的模拟实验形式，从而实现对一些具有一定安全性的物理实验进行模拟教学，从根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟物理教学实验系统，其特征在于，包括交互设备以及交互主机，所述交互设备通过有线或者无线形式与交互主机连接，所属交互主机包括箱体，所述箱体内设置控制器、驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器分别连接所述驱动电源、扬声器、麦克风、显示器以及网关，所述控制器包括微处理器，所述微处理器连接有电源电路、视频电路、音频电路以及数据采集模块，所述数据采集模块连接网关，所述数据采集模块包含图像采集通道与数据采集通道。2.如权利要求1所述的模拟物理教学实验系统，其特征在于，所述数据采集模块包括与网关连接的信号变送器，所述信号变送器通过A/D转换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：田昊，李晖，李骁，
申请(专利权)人：中创泰科北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：