CN202563706U - 用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，包括至少一个用于采集演示实验装置的数据信息的数据采集传感器、直流/交流变换电路、供电电源、计算机音频数据线和安装有相应的实验仿真模块的计算机；数据采集传感器的输出接至直流/交流变换电路的输入，直流/交流变换电路的输出通过计算机音频数据线接至计算机的音频接口，供电电源接至直流/交流变换电路。其先将采集到的实验数据用直流/交流变换电路转成交流信号，通过计算机音频接口输入到计算机，再控制计算机上的仿真模块，即可看到与真实的演示实验同步的仿真实验。不但提高了演示效果和真实性，而且可以让学生更清楚地看清实验过程，能够有效促进实验教学的发展。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种演示实验实时再现装置，特别是涉及一种用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置。
背景技术
传统的课堂演示实验常常会使一些学生无法看清实验过程，为了弥补这个不足之处，目前大多采用计算机进行仿真演示各种实验(例如物理实验)，这虽然能够让绝大部分学生看清楚整个实验过程，但由于其真实性不强，导致仿真出来的数据与实际演示产生的数据存在一定的差异，不利于深化学生对知识的掌握和巩固。现有技术也有能够实时再现演示实验的装置，但其主要用于实验室的操作性实验，而且它需要在计算机上安装专用的信号采集卡和软件，不便于在课堂上演示。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其通过把演示实验产生的数据信息通过计算机的音频接口输入到计算机，再控制安装在计算机上的仿真模块，即可看到与真实的演示实验同步的仿真实验，从而不但提高了演示效果和真实性，而且可以让学生更清楚地看清实验过程，并能够有效促进实验教学的发展。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，包括至少一个用于采集演示实验装置的数据信息的数据采集传感器、直流/交流变换电路、供电电源、计算机音频数据线和安装有相应的实验仿真模块的计算机；数据采集传感器的输出接至直流/交流变换电路的输入，直流/交流变换电路的输出通过计算机音频数据线接至计算机的音频接口，供电电源接至直流/交流变换电路。
还包括一投影仪，该投影仪与所述计算机相连接。
所述直流/交流变换电路包括多谐振荡器、至少一第一电阻、至少一第一开关、电流取样电路、第一可调变阻器和第二可调变阻器；所述供电电源接至多谐振荡器，多谐振荡器的输出接至第一可调变阻器的一端，第一可调变阻器的另一端与其控制端相连接并构成所述直流/交流变换电路的电压输出端，所述数据采集传感器的输出通过第一开关接至第一电阻的一端，第一电阻的另一端接至第一可调变阻器的另一端；电流取样电路的一端接地并接至所述供电电源的负极，电流取样电路的另一端接至第二可调变阻器的一端，第二可调变阻器的一端还通过第一开关接至第一电阻的一端，第二可调变阻器的另一端与其控制端相连接，并构成所述直流/交流变换电路的电流输出端。
所述电流取样电路包括第二开关、第二电阻和第三电阻，第二电阻和第三电阻并联连接，且其一并接端构成所述电流取样电路的一端，其另一并接端接至第二开关的一端，第二开关的另一端构成所述电流取样电路的另一端。
所述直流/交流变换电路集成于一箱体内，该箱体的外表面设有与所述第一开关相对应并用于连接所述数据采集传感器输出端的信号接口、与所述第二开关相对应的调节旋钮、用于供所述供电电源输入的电源输入插口，以及与所述直流/交流变换电路的输出相对应并可插接所述计算机音频数据线的交流输出端口。
所述箱体的外表面还设有输出直流电的正极输出插口和负极输出插口。
所述箱体的外表面还设有电压显示窗和电流显示窗。
按上述接好线路后，将数据采集传感器的输入接至演示实验装置，用于采集实验演示过程中演示实验装置产生的数据信息；数据采集传感器将采集到的数据信息传输给直流/交流变换电路，由该直流/交流变换电路把相应的数据信息变成计算机音频接口能够识别的交流信号，并从计算机音频接口输入到计算机。控制计算机上安装的仿真模块，使其结合交流信号，即可在计算机上或经由投影仪放大处理演示出与真实的演示实验同步的仿真实验。
本实用新型的有益效果是，由于其采用上述结构后，能够在演示实验的同时，通过计算机或通过投影仪的大屏幕看到与真实的演示实验同步的仿真实验，使得其与现有技术单纯的实验仿真装置相比，不仅提高了实验的演示效果和真实性，还能够在课堂上演示，可以让学生更清楚地看清实验过程，可以更有效地促进实验教学的发展。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置不局限于实施例。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的直流/交流变换电路的电路示意图；
图3是本实用新型的箱体的轴测图；
图4是本实用新型的箱体的俯视图。
具体实施方式
实施例，参见图1、图2所示，本实用新型的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，包括用于采集演示实验装置的数据信息的数据采集传感器2、直流/交流变换电路4、供电电源3、计算机音频数据线(图中未体现)和安装有相应的实验仿真模块的计算机5；数据采集传感器2的输出接至直流/交流变换电路4的输入，直流/交流变换电路4的输出通过计算机音频数据线接至计算机5的音频接口，供电电源3为能够提供5伏的直流电，其接至直流/交流变换电路3。
作为一种优选，本实用新型还包括一个投影仪6，该投影仪6与上述计算机5相连接，用于放大计算机上的仿真演示实验界面。
上述数据采集传感器2可以采用温度传感器、磁传感器或光传感器等，且上述数据采集传感器的数量可以是一个、两个或者两个以上，当只有一个时，其可以是温度传感器、磁传感器和光传感器等中的任一一种，当为两个或两个以上时，其可以是温度传感器、磁传感器和光传感器等中的任意两个或任意的两个以上的组合。在本实施例中，其数据采集传感器的数量采用三个，且各数据采集传感器所采集到的数据分别为数据a、数据b、数据c。
上述直流/交流变换电路4包括多谐振荡器、三个第一电阻R1、R1′、R1″、三个第一开关K1、K1′、K1″、电流取样电路、第一可调变阻器R6和第二可调变阻器R7。上述供电电源3接至多谐振荡器，多谐振荡器的输出接至第一可调变阻器R6的一端，第一可调变阻器R6的另一端与其控制端相连接并构成直流/交流变换电路4的电压输出端A(为左声道)，各数据采集传感器的输出通过对应的第一开关接至对应的第一电阻的一端，各第一电阻的另一端分别接至第一可调变阻器R6的另一端。电流取样电路的一端接地并接至供电电源3的负极，电流取样电路的另一端接至第二可调变阻器R7的一端，第二可调变阻器R7的一端还通过对应的第一开关接至对应的第一电阻的一端，第二可调变阻器R7的另一端与其控制端相连接，并构成直流/交流变换电路4的电流输出端B(为右声道)。
上述电流取样电路包括第二开关K2、第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2和第三电阻R3并联连接，且其一并接端构成电流取样电路的一端，其另一并接端接至第二开关K2的一端，第二开关K2的另一端构成电流取样电路的另一端。
上述多谐振荡器包括NE555定时器IC1、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1和第二电容C2，NE555定时器IC1的第3引脚构成多谐振荡器的输出，并接至上述第一可调变阻器R6的一端，NE555定时器IC1的第1引脚接地，第2引脚和第6引脚分别接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接上述供电电源3的负极，第4引脚接上述供电电源3的正极，第5引脚通过第二电容C2接地，第7引脚接第四电阻R4的一端，第8引脚接上述供电电源3的正极；第四电阻R4的另一端接NE555定时器IC1的第8引脚，第五电阻R5的一端接第四电阻R4的一端，第五电阻R5的另一端接第一电容C1的一端。
作为一种优选，参见图3、图4所示，上述直流/交流变换电路4集成于一箱体7内，该箱体7外表面设有三个分别与上述三个第一开关相对应并用于连接对应的数据采集传感器输出端的信号接口73、一个与上述第二开关K2相对应的调节旋钮76、一个用于供供电电源3输入的电源输入插口72，一个与上述直流/交流变换电路4的输出(包括电压输出和电流输出)相对应并可插接计算机音频数据线的交流输出端口71。该箱体7的外表面还设有可输出直流电的正极输出插口77和负极输出插口78，可用于为演示实验装置供电。该箱体7的外表面还设有电压显示窗74和电流显示窗75。
本实用新型的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，以课堂物理演示实验为例，按上述连接关系进行线路连接：将所用到的数据采集传感器的输入接至物理实验的演示实验装置1，用箱体7上的正极输出插口77和负极输出插口78为演示实验装置1供电，将所用到的数据采集传感器的输出接至箱体7上对应的信号接口73，将供电电源3与箱体上的电源输入插口72相连接，将箱体上的交流输出端口71采用计算机音频数据线接至计算机5的音频接口。开始时，旋动箱体上的调节旋钮76，使对应的第二开关K2闭合；启动计算机5上的仿真模块。用户在演示过程中，当演示实验装置1产生物理量后，对应的数据采集传感器对该物理量进行采集，并传输给直流/交流变换电路4，当数据采集传感器接至箱体上对应的信号接口73后，与该数据采集传感器对应的第一开关刚好闭合，使数据采集传感器所采集到的数据通过对应的第一电阻至第一可调变阻器R6的另一端处；此时，由于直流/交流变换电路4的多谐振荡器本身在通电情况下产生交流信号，因此，该交流信号与第一可调变阻器R6的另一端处的数据(为直流信号)于第一可调变阻器R6的另一端处混合，形成混合调制好的交流信号。该混合调制好的交流信号包括交流电压信号和交流电流信号，交流电压信号通过直流/交流变换电路4的电压输出端A输出，交流电流信号依次通过对应的第一电阻、第一开关、第二可调变阻器R7后，由直流/交流变换电路4的电流输出端B输出。直流/交流变换电路4的电压输出端A和电流输出端B由箱体7上的交流输出端口71共同体现。
数据采集传感器所采集的数据通过直流/交流变换电路变成计算机的音频接口能够识别的交流信号，并传至计算机后，控制计算机上安装的仿真模块，使其结合交流信号，即可在计算机上或经由投影仪放大处理演示出与真实的演示实验同步的仿真实验。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：包括至少一个用于采集演示实验装置的数据信息的数据采集传感器、直流/交流变换电路、供电电源、计算机音频数据线和安装有相应的实验仿真模块的计算机；数据采集传感器的输出接至直流/交流变换电路的输入，直流/交流变换电路的输出通过计算机音频数据线接至计算机的音频接口，供电电源接至直流/交流变换电路。
2.根据权利要求1所述的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：还包括一投影仪，该投影仪与所述计算机相连接。
3.根据权利要求1或2所述的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：所述直流/交流变换电路包括多谐振荡器、至少一第一电阻、至少一第一开关、电流取样电路、第一可调变阻器和第二可调变阻器；所述供电电源接至多谐振荡器，多谐振荡器的输出接至第一可调变阻器的一端，第一可调变阻器的另一端与其控制端相连接并构成所述直流/交流变换电路的电压输出端，所述数据采集传感器的输出通过第一开关接至第一电阻的一端，第一电阻的另一端接至第一可调变阻器的另一端；电流取样电路的一端接地并接至所述供电电源的负极，电流取样电路的另一端接至第二可调变阻器的一端，第二可调变阻器的一端还通过第一开关接至第一电阻的一端，第二可调变阻器的另一端与其控制端相连接，并构成所述直流/交流变换电路的电流输出端。
4.根据权利要求3所述的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：所述电流取样电路包括第二开关、第二电阻和第三电阻，第二电阻和第三电阻并联连接，且其一并接端构成所述电流取样电路的一端，其另一并接端接至第二开关的一端，第二开关的另一端构成所述电流取样电路的另一端。
5.根据权利要求4所述的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：所述直流/交流变换电路集成于一箱体内，该箱体的外表面设有与所述第一开关相对应并用于连接所述数据采集传感器输出端的信号接口、与所述第二开关相对应的调节旋钮、用于供所述供电电源输入的电源输入插口，以及与所述直流/交流变换电路的输出相对应并可插接所述计算机音频数据线的交流输出端口。
6.根据权利要求5所述的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：所述箱体的外表面还设有输出直流电的正极输出插口和负极输出插口。
7.根据权利要求5所述的用计算机音频接口传输数据的演示实验实时再现装置，其特征在于：所述箱体的外表面还设有电压显示窗和电流显示窗。
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