热电阻实验模块和工程教学实验系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种热敏电阻实验模块和工程教学实验系统，其中热敏电阻实验模块包括：用于提供分压和调整恒流源输出电流大小的电阻的备选电阻模块、恒流源法测量模块和/或分压法测量模块，以及用于识别热敏电阻实验模块的移位寄存器，恒流源法测量模块用于为待测热敏电阻提供恒定电流，分压法测量模块用于与备选电阻模块中的电阻组成串联电路，移位寄存器、恒流源法测量模块以及分压法测量模块均与外部的工程教学实验平台相连，本实用新型专利技术通过将实验模块搭载在工程教学实验平台上，能够有效的减小整体实验仪器的体积。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种教学实验用具，尤其涉及一种热电阻实验模块。
技术介绍
目前很多高校的工程教学类实验仪器功能固定，多采用仪表、单片机等元件，难以与计算机相连，多数设备缺乏扩展性，某些现有的可以实现模块化的工程教学类实验仪器， 显示方面主要靠仪表盘，整体体积较大。
技术实现思路
针对目前工程教学类实验仪器整体体积较大的问题，本技术提供一种热电阻实验模块和工程教学实验系统，能够有效的减小整体实验仪器的体积。一种热电阻实验模块，包括用于提供分压和调整恒流源输出电流大小的电阻的备选电阻模块、恒流源法测量模块和/或分压法测量模块，以及用于识别热电阻实验模块的移位寄存器，恒流源法测量模块用于为待测热电阻提供恒定电流，分压法测量模块用于与备选电阻模块中的电阻组成串联电路，移位寄存器、恒流源法测量模块以及分压法测量模块均与外部的工程教学实验平台相连。进一步地，恒流源法测量模块包括运算放大器、用于外接电阻的一对第一电阻连接端以及用于外接待测热电阻的一对第一热电阻连接端，运算放大器包括正极输入端、负极输入端和放大信号输出端；负极输入端和放大信号输出端与一对第一热电阻连接端并联，正极输入端与外部的电源模块相连，一对第一电阻连接端的一端接地，另一端与负极输入端相连。进一步地，分压法测量模块包括用于外接电阻的一对第二电阻连接端以及用于外接待测热电阻一对第二热电阻连接端，一对第二电阻连接端串接在外部电源与所述一对第二热电阻连接端的一端之间，一对第二热电阻连接端的另一端接地。进一步地，所述备选电阻模块包括至少一个电阻，每个电阻的两端设置有一对第三电阻连接端；第三电阻连接端和第一电阻连接端或第二电阻连接端通过杜邦线建立电连接。进一步地，备选电阻模块包括多个组织各不相同的电阻。进一步地，移位寄存器为SN74HC16 。一种工程教学实验系统,包括如上所述的热电阻实验模块，以及工程教学实验平台；工程教学实验平台包括信号输入输出接口模块和电源模块，热电阻实验模块与信号输入输出接口模块和电源模块可插拔式电连接。进一步地，信号输入输出接口模块包括通信通道端以及模拟信号端，模拟信号端与一对第一热电阻连接端和第二热电阻连接端相连，通信通道与移位寄存器相连，移位寄存器与电源模块相连。进一步地，热电阻实验模块还包括用于显示电源模块工作状态的指示电路，指示电路与电源模块连接。进一步地，指示电路包括第四电阻以及发光二极管，发光二极管的阳极与第四电阻的一端相连，第四电阻的另一端和发光二极管的阴极均与所述电源模块相连。本技术提供的一种热电阻实验模块和工程教学实验系统，通过将实验模块搭载在工程教学实验平台上，能够有效的减小整体实验仪器的体积。附图说明图I为本技术提供的热电阻实验模块的结构示意图。 图2为本技术提供的工程教学实验系统的结构示意图。图3为本技术提供的工程教学实验系统一种实施例的电路原理图。图4为本技术提供的工程教学实验系统另一实施例的电路原理图。具体实施方式下面参照附图来说明本技术的实施例。在本技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。热电阻(Resistance Temperature Detector),是由感温材料制成的电阻,利用该电阻，可以将温度的测量转换为电阻阻值的测量。如图I所示，一种热电阻实验模块20，包括用于提供分压和调整恒流源输出电流大小的电阻的备选电阻模块204、恒流源法测量模块202和/或分压法测量模块201，以及用于识别热电阻实验模块20的移位寄存器203，恒流源法测量模块202用于为待测热电阻提供恒定电流，分压法测量模块201用于与备选电阻模块204中的电阻组成串联电路，移位寄存器203、恒流源法测量模块202以及分压法测量模块201均与外部的工程教学实验平台相连。如图4所示，恒流源法测量模块202包括运算放大器Q、用于外接电阻的一对第一电阻连接端205以及用于外接待测热电阻的一对第一热电阻连接端206，运算放大器Q包括正极输入端、负极输入端和放大信号输出端，负极输入端和放大信号输出端与一对第一热电阻连接端206并联,正极输入端与外部的电源模块相连，一对第一电阻连接端205的一端接地，另一端与负极输入端相连。如图3所示，分压法测量模块201包括用于外接电阻的一对第二电阻连接端207以及用于外接待测热电阻一对第二热电阻连接端208，一对第二电阻连接端207串接在外部电源与一对第二热电阻连接端208的一端之间，一对第二热电阻连接端208的另一端接地。待测热电阻可以是任意型号和材质的热电阻，例如，可以是PT100电阻和/或PT1000电阻。PT100电阻即为以金属钼为材料且在0°C下标称阻值为100欧的电阻，同理，PT1000电阻为以金属钼为材料且在0°C下标称阻值为1000欧的电阻。PT100电阻和PT1000电阻的温度与阻值之间的关系如下在-19(TC (TC范围内Rt=RQ；在(TC"630. 755°C范围内Rt = Rtl(1+At+Bt2)。其中，Rt与Rtl分别为t°C下和(TC下的电阻值，A、B、C为常数。针对PT100电阻和 PT1000 电阻，常数 A、B、C 的取值可以是Α=3· 92847 X 1(Γ3/ V，Β=_6 X 1(Γ7/ V，C=-4. 22 X IO^1V0C ο优选地，备选电阻模块204包括至少一个电阻，每个电阻的两端设置有一对第三电阻连接端209 ;—对第三电阻连接端209和第一电阻连接端205或第二电阻连接端207通过杜邦线建立电连接。优选地，备选电阻模块204包括阻值不同的多个电阻，例如，可包括200欧、300欧、 500欧、Ik欧、2k欧电阻的一种或多种。当待测热电阻为PT100电阻时，可优选阻值为200欧、300欧或500欧的电阻来接入恒流源法测量模块或分压法测量模块；当待测热电阻为PT1000电阻时，可优选阻值为Ik欧或2k欧的电阻来接入恒流源法测量模块或分压法测量模块。优选地，移位寄存器203为SN74HC16 单片机。如图2所述,一种工程教学实验系统,包括如上所述的热电阻实验模块20，以及工程教学实验平台10 ；工程教学实验平台10包括信号输入输出接口模块101和电源模块102，热电阻实验模块20与信号输入输出接口模块101和电源模块102可插拔式电连接。信号输入输出接口模块101包括通信通道端以及模拟信号端，模拟信号端与一对第一热电阻连接端206和一对第二热电阻连接端208相连，通信通道端与移位寄存器203相连，移位寄存器203与电源模块102相连，模拟信号端通过第一热电阻连接端206或第二热电阻连接端208采集待测热电阻两端的电压。热电阻实验模块20还包括用于显示电源模块102工作状态的指示电路210，指示电路210与电源模块102连接。指示电路210包括第四电阻R4以及发光二极管LED，发光二极管LED的阳极与第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端和发光二极管LED的阴极均与电源模块102相连。以下通过具体实施例进一步说明本技术的工作原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电阻实验模块，其特征在于，所述热电阻实验模块包括：用于提供分压和调整恒流源输出电流大小的电阻的备选电阻模块、恒流源法测量模块和/或分压法测量模块，以及用于识别所述热电阻实验模块的移位寄存器；所述恒流源法测量模块用于为待测热电阻提供恒定电流；所述分压法测量模块用于与备选电阻模块中的电阻组成串联电路；所述移位寄存器、所述恒流源法测量模块以及分压法测量模块均与外部的工程教学实验平台相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴越，刘熠，陈婷，
申请(专利权)人：北京泛华恒兴科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：