CN211578197U - 一种新型无线电力传输实验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种新型无线电力传输实验仪，用以解决现有的无线电力传输装置结构复杂、操作过程繁琐，在实验过程中谐振频率易发生偏移，造成传输功率衰减大、电能耗损大、传输效率低等问题。本实用新型包括实验装置和主机设备，实验装置包括基座、发射线圈、接收线圈和导轨，发射线圈和导轨均固定在基座上，接收线圈活动设置在导轨上，基座上设有调距机构；主机设备包括壳体，壳体上设有操作面板，壳体内设有MCU主控器，MCU主控器分别连接有信号发射模块和信号接收模块。本实用新型采用磁耦合谐振方式进行电力传输，实验原理清晰，容易操作，有效提高了传输效率以及实验效果，且电能耗损小，降低了调节难度以及实验成本。

Description

一种新型无线电力传输实验仪

技术领域

本实用新型涉及电学实验技术领域，具体涉及一种新型无线电力传输实验仪。

背景技术

无线能量传输技术大致包括电磁波无线能量传输技术、感应耦合式无线能量传输技术和磁耦合共振式无线能量传输技术。其中，电磁波无线能量传输技术、感应耦合式无线能量传输技术的传输距离和功率限制比较大。磁耦合共振式无线能量传输技术以磁场作为传输介质，通过共振建立发射与接收装置之间的传递通道，从而有效地传输能量。利用磁耦合共振式无线能量传输技术进行能量传输，不但可以提高传输的功率与效率，而且理论上可以将传输的距离提高到1到2米且不会受到空间障碍物的影响。现有技术中的磁耦合无线能量传输仿真实验装置结构复杂，操作过程繁琐，且在实验过程中谐振频率易发生偏移，造成传输功率衰减大，电能耗损大，传输效率低。

实用新型内容

针对现有的无线电力传输装置结构复杂、操作过程繁琐，在实验过程中谐振频率易发生偏移，造成传输功率衰减大、电能耗损大、传输效率低等问题，本实用新型提出一种新型无线电力传输实验仪，采用磁耦合谐振方式进行电力传输，实验原理清晰，容易操作，有效提高了传输效率以及实验效果，且电能耗损小，降低了调节难度以及实验成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种新型无线电力传输实验仪，包括实验装置和主机设备，所述实验装置包括基座、发射线圈、接收线圈和导轨，所述发射线圈和导轨均固定在基座上，且发射线圈设置在导轨的前侧，接收线圈活动设置在导轨上，基座上设有用于调节发射线圈与接收线圈之间的距离的调距机构，接收线圈与调距机构相连接；所述主机设备包括壳体，壳体上设有操作面板，壳体内设有MCU主控器，调距机构和操作面板均连接MCU主控器，且MCU主控器分别连接有信号发射模块和信号接收模块，所述发射线圈与信号发射模块连接，接收线圈与信号接收模块连接。

所述调距机构包括步进电机和滚珠丝杆，步进电机固定在基座的前部，滚珠丝杆与导轨平行设置，所述步进电机的输出轴连接滚珠丝杆，滚珠丝杆上设有滑块，接收线圈与滑块固定连接；所述基座的前部设有位移编码器，基座的一侧分别设有用于控制步进电机旋转方向的正向限位开关和反向限位开关，步进电机、位移编码器、正向限位开关和反向限位开关均与MCU主控器连接。

所述MCU主控器连接有步进电机驱动模块，步进电机驱动模块包括步进电机控制器、步进电机控制驱动电路和步进电机电源开关，步进电机连接步进电机控制器，步进电机控制器分别连接步进电机控制驱动电路和步进电机电源开关，且步进电机控制驱动电路和步进电机电源开关均与MCU主控器连接。

所述调距机构包括手轮，手轮与步进电机相对设置，滚珠丝杆的一端连接步进电机、另一端连接手轮。

所述信号发射模块包括信号发生器和发射线圈驱动电路，发射线圈与发射线圈驱动电路连接，信号发生器通过方波整形电路与发射线圈驱动电路连接，信号发生器连接MCU主控器，所述MCU主控器通过AD转换器连接有信号发射电压检测模块和信号发射电流检测模块。

所述信号接收模块包括接收线圈调理模块，接收线圈与接收线圈调理模块连接，所述接收线圈调理模块分别连接有信号接收电压检测模块和信号接收电流检测模块，信号接收电压检测模块和信号接收电流检测模块均通过AD转换器与MCU主控器连接。

所述操作面板上设有调控装置，调控装置包括用于调节频率或倍率的第一飞梭和用于调节位移或步距的第二飞梭，第一飞梭与信号发生器相匹配，第二飞梭与步进电机相匹配，所述第一飞梭通过第一飞梭接口与MCU主控器连接，第二飞梭通过第二飞梭接口与MCU主控器连接。

所述操作面板上设有人机交互界面，人机交互界面包括LCD显示屏，LCD显示屏通过串口RS232与MCU主控器连接，所述LCD显示屏上设有显示窗口和触屏按钮，显示窗口和触屏按钮均与MCU主控器连接。

采用上述结构的本实用新型，采用磁耦合谐振方式进行电力传输，通过将振荡电路所输出的频率调节到共振频率附近，即能够与发射电路或接收电路的固有频率产生共振的频率范围内，此时发射电路的线圈中将会产生幅值最大的交变电流，该电流会在空间中产生最大的交变磁场，同时处以该交变磁场中的接收电路会通过磁耦合共振效应接收电能，从而驱动负载工作，实现无线电力传输过程。本实用新型结构设计简单合理，实验原理清晰，容易操作，且传输效率高，电能耗损小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1的实验装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的实验装置结构示意图；

图3为本实用新型的主机设备结构示意图；

图4为本实用新型的主机设备操作面板示意图；

图5为本实用新型的主机设备背面板示意图；

图6为本实用新型的控制原理框图。

图中，1为第一飞梭，2为第二飞梭，3为手动/自动切换按钮，4为启动/停止切换按钮，5为采样按钮，6为接收线圈复位按钮，7为蓝牙按钮，8为上一页按钮，9为下一页按钮，10为频率复位按钮，11为位移复位按钮，12为电机启停按钮，13为频率显示窗口，14为位移显示窗口，16为测量值显示窗口，17为步进电机接口，18为正向限位接口，19为反向限位接口，20为位移编码器接口，21为接收线圈接口，22为发射线圈接口，23为步进电机，24为正向限位开关，25为反向限位开关，26为位移编码器，27为接收线圈，28为发射线圈，29为手轮，30为基座，31为MCU主控器，32为LCD显示屏，33为AD转换器，34为滚珠丝杆，35为电源接口，36为基底，37为导轨，41为步进电机控制器，42为步进电机控制驱动电路，43为步进电机电源开关，51为信号发生器，52为发射线圈驱动电路，53为信号发射电压检测模块，54为信号发射电流检测模块，61为接收线圈调理模块，62为信号接收电压检测模块，63为信号接收电流检测模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实用新型提供了一种新型无线电力传输实验仪，包括实验装置和主机设备，如图1所示，所述实验装置包括基座30、发射线圈28、接收线圈27和导轨37，所述发射线圈28和导轨37均固定在基座30上，且发射线圈28设置在导轨37的前侧，具体为基座30是由太空铝板制成的基底36，导轨37的数量设置有两条，且两条导轨平行设置在基底36的两侧，接收线圈27活动设置在导轨37上，两者可为滑动连接，基座30上设有用于调节发射线圈28与接收线圈27之间的距离的调距机构，接收线圈27与调距机构相连接，操作人员可以通过操控调距机构来控制接收线圈27在导轨37发生滑动，从而实现发射线圈28和接收线圈27之间的距离可调远或调近，以使电力传输效果达到最佳。本实施例中，接收线圈27和发射线圈28均固定设置在平面板上，且基底36上固定设有发射线圈插座，发射线圈28的平面板设置在发射线圈插座内，所述导轨37上活动设有滑动座，接收线圈27的平面板设置在滑动座上，导轨37对滑动座进行支撑。所述主机设备包括壳体，壳体内设有MCU主控器31，调距机构连接MCU主控器31，MCU主控器31可控制调距机构工作以调节发射线圈28和接收线圈27之间的距离。MCU主控器31连接有电源，电源用于为整个系统进行供电。

具体的，所述调距机构包括步进电机23和滚珠丝杆34，步进电机23与MCU主控器31连接，且步进电机23固定在基座30的前部，滚珠丝杆34与导轨37平行设置，所述步进电机23的输出轴连接滚珠丝杆34，滚珠丝杆34上设有滑块，接收线圈27下部的滑动座与滑块固定连接。 MCU主控器31控制步进电机23的启停，当MCU主控器31控制步进电机23工作时，滚珠丝杆34上的滑块随着步进电机23的转动发生位移，从而带动接收线圈27的滑动座发生移动，实现发射线圈28和接收线圈27之间距离的调节。所述基座30的前部设有位移编码器26，位移编码器26通过识别滚珠丝杆34上的滑块移动的距离从而测出发射线圈28和接收线圈27之间的距离，且位移编码器26与MCU主控器31连接，可将测量到的距离信息传递给MCU主控器31。所述基座30的一侧分别设有用于控制步进电机23旋转方向的正向限位开关24和反向限位开关25，正向限位开关24和反向限位开关25均与MCU主控器31连接，比如开启正向限位开关24时，MCU主控器31接收到指令后将控制步进电机23顺时针旋转，从而使接收线圈27向靠近发射线圈28的方向运动，使得发射线圈28和接收线圈27之间的距离变小；开启反向限位开关25时，MCU主控器31接收到指令后将控制步进电机23逆时针旋转，从而使接收线圈27向远离发射线圈28的方向运动，使得发射线圈28和接收线圈27之间的距离变大，以使电力传输效果达到最佳。

如图6所示，所述MCU主控器31连接有步进电机驱动模块，步进电机驱动模块包括步进电机控制器41、步进电机控制驱动电路42和步进电机电源开关43，步进电机23连接步进电机控制器41，步进电机控制器41用于控制步进电机23的工作状态，步进电机控制器41分别连接步进电机控制驱动电路42和步进电机电源开关43，步进电机控制驱动电路42用于驱动步进电机控制器41工作，从而驱动步进电机23转动，步进电机电源开关43用于为步进电机23进行供电，步进电机电源开关43打开时，步进电机23才能工作。所述步进电机控制驱动电路42和步进电机电源开关43均与MCU主控器31连接，MCU主控器31用于控制步进电机控制驱动电路42工作，以及控制步进电机电源开关43的启停状态。

所述MCU主控器31分别连接有信号发射模块和信号接收模块，所述发射线圈28与信号发射模块连接，接收线圈27与信号接收模块连接，具体为信号发射模块内设有振荡电路和发射电路，信号接收模块内设有接收电路，振荡电路输出的方波信号用以控制电路的通断，该方波的高电平应不小于10伏，本实施例中发射电路采用的是线圈与电容器并联形成的电流谐振LC回路，接收电路采用的是线圈与电容器串联形成的电压谐振LC回路，且发射电路与接收电路的固有频率相等，均是约为245KHz，实验时，通过将振荡电路所输出的频率调节到共振频率附近，即能够与发射电路或接收电路的固有频率产生共振的频率范围内，此时发射电路的线圈中将会产生幅值最大的交变电流，该电流会在空间中产生最大的交变磁场，同时处以该交变磁场中的接收电路会通过磁耦合共振效应接收电能，从而驱动负载工作，实现无线电力传输过程。

所述信号发射模块包括信号发生器51和发射线圈驱动电路52，其中发射线圈驱动电路52作为发射电路，信号发生器51作为振荡电路的核心，且信号发生器51通过方波整形电路与发射线圈驱动电路52连接，方波整形电路的作用是将信号发生器51产生的脉冲信号转换成正弦波脉冲信号。所述发射线圈28与发射线圈驱动电路52连接，信号发生器51产生的方波信号通过控制发射线圈驱动电路52的通断，进而控制发射线圈28输出信号的通断，所述信号发生器51连接MCU主控器31，MCU主控器31可控制信号发生器51选择输出频率，当信号发生器51的频率处于能够与发射电路或接收电路的固有频率产生共振的频率范围内时，此时发射线圈28中将会产生幅值最大的交变电流，该电流会在空间中产生最大的交变磁场，同时处以该交变磁场中的接收线圈27会通过磁耦合共振效应接收电能，从而驱动负载工作，实现无线电力传输过程。所述MCU主控器31通过AD转换器33连接有信号发射电压检测模块53和信号发射电流检测模块54，信号发射电压检测模块53用于检测发射线圈28中的发射电压，信号发射电流检测模块54用于检测发射线圈28中的发射电流，该发射电压以及发射电流经过AD转换器33处理并转换成数字信号后传递给MCU主控器31，由MCU主控器31计算出此时发射功率的大小。所述信号接收模块包括接收线圈调理模块61，接收线圈27与接收线圈调理模块61连接，即接收线圈27接收到发射线圈28所发射的信号后将传递给接收线圈调理模块61，由接收线圈调理模块61进行处理，接收线圈调理模块61用于调节接收电路中与线圈连接的电容器的电容值，使接收线圈27的频率与发射线圈28的频率相一致，达到与发射线圈28谐振的目的，从而使耦合效率最高。本实施例中，接收电路上并联有一个6.3V、0.3A的小灯珠，作为接收线圈27的负载，并起到直观观察能量传输大小的作用。

所述接收线圈调理模块61分别连接有信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63，信号接收电压检测模块62用于检测接收线圈27中的接收电压，信号接收电流检测模块63用于检测接收线圈27中的接收电流，同样，信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63均通过AD转换器33与MCU主控器31连接，即上述的接收电压以及接收电流经过AD转换器33处理并转换成数字信号后传递给MCU主控器31，由MCU主控器31计算出此时接收功率的大小，最后MCU主控器31根据发射功率以及接收功率计算出传输效率。

如图3所示，所述壳体上设有操作面板，操作面板上设有调控装置，调控装置连接MCU主控器31，调控装置主要用于调节信号发生器51输出频率的大小以及发射线圈28和接收线圈27之间的距离。调控装置包括用于调节频率或倍率的第一飞梭1和用于调节位移或步距的第二飞梭2，第一飞梭1与信号发生器51相匹配，第二飞梭2与步进电机23相匹配，即通过旋转第一飞梭1，可以调节信号发生器51输出频率的大小，电机第一飞梭1，可以更改调节频率的倍率，具体包括1Hz，10Hz，100Hz，1kHz，10kHz和100kHz等六个档位；通过旋转第二飞梭2，可以调节发射线圈28和接收线圈27之间的距离，电机第二飞梭2，可以更改调节距离的倍率，具体包括0.1mm，1mm和10mm三个档位，使用方便。所述第一飞梭1通过第一飞梭接口J5与MCU主控器31连接，第二飞梭2通过第二飞梭接口J4与MCU主控器31连接，从而实现使用时，可通过第一飞梭1向MCU主控器31发送指令控制信号发生器51进行输出频率调节，通过第二飞梭2向MCU主控器31发送指令控制步进电机23调节发射线圈28和接收线圈27之间的距离。

如图4所示，所述操作面板上设有人机交互界面，方便操作人员查看数据信息并进行相关操作。人机交互界面包括LCD显示屏32，LCD显示屏32通过串口RS232与MCU主控器31连接，所述LCD显示屏32上设有显示窗口和触屏按钮，显示窗口和触屏按钮均与MCU主控器31连接。具体为显示窗口包括频率显示窗口13、位移显示窗口14和测量值显示窗口16，其中频率显示窗口13与信号发生器51相匹配，用于显示信号发生器51的输出频率；位移显示窗口14与位移编码器26相匹配，即位移编码器26测量出发射线圈28和接收线圈27之间的距离并传递给MCU主控器31，由MCU主控器31反馈至位移显示窗口14上，便于操作人员查看；测量值显示窗口16分别与信号发射电压检测模块53、信号发射电流检测模块54、信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63相匹配，分别用于显示发射电压、发射电流、发射功率、接收电压、接收电流、接收功率以及传输效率，便于操作人员查看。

所述触屏按钮包括启动/停止切换按钮4、采样按钮5、接收线圈复位按钮6、蓝牙按钮7、上一页按钮8、下一页按钮9、频率复位按钮10、位移复位按钮11和电机启停按钮12，其中启动/停止切换按钮4和采样按钮5均与信号发射电压检测模块53、信号发射电流检测模块54、信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63相匹配，即通过电机启动/停止切换按钮4，可控制信号发射电压检测模块53、信号发射电流检测模块54、信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63对相应信息开始进行测量或停止测量，通过点击采样按钮5，可对某一频率或某一距离时的发射信号和接收信号所相关的电压、电流等信息进行采集，便于操作人员进行记录并根据测量数据的变化绘制曲线图。所述接收线圈复位按钮6用于控制接收线圈27回到原点位置，蓝牙按钮7用于控制主机设备蓝牙功能的开启或关闭，且主机设备内的蓝牙模块通过串口RS232与MCU主控器31连接，通过设置蓝牙，实现了外部设备与主机设备的无线数据传输功能。上一页按钮8和下一页按钮9均对应测量值显示窗口16，由于测量数据较多，每一页的测量值显示窗口16的显示数量有限，测量值显示窗口16可根据测量数据的多少设置有多页，因此可通过点击上一页按钮8或下一页按钮9进行查看。频率复位按钮10用于控制输出频率恢复至初始值，位移复位按钮11用于控制接收线圈27移动并使发射线圈28和接收线圈27之间的距离恢复至初始距离，本实施例中，输出频率的缺省值为500kHz，发射线圈28和接收线圈27之间的初始距离为40mm。电机启停按钮12用于控制步进电机23的开启或关闭，以调整发射线圈28和接收线圈27之间的距离大小。

如图5所示，所述主机设备的背面板上设有步进电机接口17、正向限位接口18、反向限位接口19、位移编码器接口20、接收线圈接口21、发射线圈接口22和电源接口35，步进电机接口17用于接入步进电机23的线缆，正向限位接口18和反向限位接口19分别用于接入正向限位开关24的3P线缆和反向限位开关25的3P线缆，位移编码器接口20用于接入位移编码器26的5P线缆，接收线圈接口21用于接入接收线圈27的3P线缆，发射线圈接口22用于接入发射线圈28的2P线缆，此结构设计实现了实验装置与主机设备的电连接，提高了数据测量的准确性以及实验效果，同时降低了调节难度以及实验成本。电源接口35用于接入外接电源，从而为整个系统进行供电。

本实施例在实施时，包括以下基本操作：1）按照图1组装实验装置；2）分别将步进电机23接入步进电机接口17、正向限位开关24接入正向限位接口18、反向限位开关25接入反向限位接口19中、位移编码器26接入位移编码器接口20、接收线圈27接入接收线圈接口21、发射线圈28接入发射线圈接口22，从而实现将实验装置与主机设备连接起来；3）将电源线的一端接入电源接口35中、另一端接入220V交流电源，打开电源开关，主机设备进入自检状态，并自动进入正常操作界面；4）旋转第一飞梭1以调节输出频率，按压第一飞梭1用以更改频率调节的倍率，点击频率复位按钮10可以将输出频率调节至缺省值500kHz；5）旋转第二飞梭2以调节发射线圈28和接收线圈27之间的距离，按压第二飞梭2以更改距离调节的倍率，点击位移复位按钮11可以使发射线圈28和接收线圈27之间的距离恢复至缺省值40mm。

完成以上基本操作以后，在进行自动实验操作时，主要包括以下步骤：6）按照上述基本操作中的第一步和第二步组装实验装置并与主机设备连接起来；7）点击启动/停止切换按钮4，启动信号发射电压检测模块53、信号发射电流检测模块54、信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63对相应信息开始进行测量，并实时显示在测量值显示窗口16；8）调节第一飞梭1，并观察信号接收电压检测模块62所监测到的接收电压值，该电压值最大时即为谐振频率；9）点击电机启停按钮12启动步进电机23，然后点击接收线圈复位按钮6，使接收线圈27回到原点位置；10）点击位移复位按钮11使接收线圈27移动并使得发射线圈28和接收线圈27之间的距离复位至40mm；11）根据步骤8中所得出的谐振频率，在该谐振频率处，点击旋转第二飞梭2，使发射线圈28和接收线圈27之间的距离逐渐增加，系统默认每隔2mm自动采样一次，直至所有采样点采样完成，或用户再次点击启动/停止切换按钮4关闭测量；12）在停止测量状态，点击上一页按钮8或下一页按钮9查看测量数据并进行记录，绘制曲线图。

实施例2

本实用新型提供了一种无线电力传输实验系统，如图2所示，所述调距机构包括手轮29，手轮29与步进电机23相对设置，滚珠丝杆34的一端连接步进电机23、另一端连接手轮29。使用时，操作人员可通过转动手轮29使接收线圈27发生位移，实现发射线圈28和接收线圈27之间距离的调节。所述主机设备的操作面板上设置有手动/自动切换按钮3，通过点击手动/自动切换按钮3可切换成自动实验或手动实验。其中自动实验的操作过程在实施例1中已经说明，此处不再赘述。在进行手动实验操作时，主要包括以下步骤：13）按照实施例1中所述基本操作中的第一步和第二步组装实验装置并与主机设备连接起来，系统缺省状态为手动操作状态；14）点击启动/停止切换按钮4，启动信号发射电压检测模块53、信号发射电流检测模块54、信号接收电压检测模块62和信号接收电流检测模块63对相应信息开始进行测量，并实时显示在测量值显示窗口16；15）调节第一飞梭1，并观察信号接收电压检测模块62所监测到的接收电压值，该电压值最大时即为谐振频率；16）点击电机启停按钮12启动步进电机23，然后点击接收线圈复位按钮6，使接收线圈27回到原点位置；17）点击位移复位按钮11使接收线圈27移动并使得发射线圈28和接收线圈27之间的距离复位至40mm；18）在谐振频率处，通过转动手轮29使发射线圈28和接收线圈27之间的距离逐渐增加，每隔固定的距离点击采样按钮5对测量数据进行采样，全部测量完成后点击启动/停止切换按钮4关闭测量；19）在停止测量状态，点击上一页按钮8或下一页按钮9查看测量数据并进行记录，绘制曲线图。

其他结构与实施例1相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (8)

1.一种新型无线电力传输实验仪，其特征在于：包括实验装置和主机设备，所述实验装置包括基座（30）、发射线圈（28）、接收线圈（27）和导轨（37），所述发射线圈（28）和导轨（37）均固定在基座（30）上，且发射线圈（28）设置在导轨（37）的前侧，接收线圈（27）活动设置在导轨（37）上，基座（30）上设有用于调节发射线圈（28）与接收线圈（27）之间的距离的调距机构，接收线圈（27）与调距机构相连接；所述主机设备包括壳体，壳体上设有操作面板，壳体内设有MCU主控器（31），调距机构和操作面板均连接MCU主控器（31），且MCU主控器（31）分别连接有信号发射模块和信号接收模块，所述发射线圈（28）与信号发射模块连接，接收线圈（27）与信号接收模块连接。

2.根据权利要求1所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述调距机构包括步进电机（23）和滚珠丝杆（34），步进电机（23）固定在基座（30）的前部，滚珠丝杆（34）与导轨（37）平行设置，所述步进电机（23）的输出轴连接滚珠丝杆（34），滚珠丝杆（34）上设有滑块，接收线圈（27）与滑块固定连接；所述基座（30）的前部设有位移编码器（26），基座（30）的一侧分别设有用于控制步进电机（23）旋转方向的正向限位开关（24）和反向限位开关（25），步进电机（23）、位移编码器（26）、正向限位开关（24）和反向限位开关（25）均与MCU主控器（31）连接。

3.根据权利要求2所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述MCU主控器（31）连接有步进电机驱动模块，步进电机驱动模块包括步进电机控制器（41）、步进电机控制驱动电路（42）和步进电机电源开关（43），步进电机（23）连接步进电机控制器（41），步进电机控制器（41）分别连接步进电机控制驱动电路（42）和步进电机电源开关（43），且步进电机控制驱动电路（42）和步进电机电源开关（43）均与MCU主控器（31）连接。

4.根据权利要求1或3所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述调距机构包括手轮（29），手轮（29）与步进电机（23）相对设置，滚珠丝杆（34）的一端连接步进电机（23）、另一端连接手轮（29）。

5.根据权利要求4所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述信号发射模块包括信号发生器（51）和发射线圈驱动电路（52），发射线圈（28）与发射线圈驱动电路（52）连接，信号发生器（51）通过方波整形电路与发射线圈驱动电路（52）连接，信号发生器（51）连接MCU主控器（31），所述MCU主控器（31）通过AD转换器（33）连接有信号发射电压检测模块（53）和信号发射电流检测模块（54）。

6.根据权利要求5所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述信号接收模块包括接收线圈调理模块（61），接收线圈（27）与接收线圈调理模块（61）连接，所述接收线圈调理模块（61）分别连接有信号接收电压检测模块（62）和信号接收电流检测模块（63），信号接收电压检测模块（62）和信号接收电流检测模块（63）均通过AD转换器（33）与MCU主控器（31）连接。

7.根据权利要求1、3、5或6中任一项所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述操作面板上设有调控装置，调控装置包括用于调节频率或倍率的第一飞梭（1）和用于调节位移或步距的第二飞梭（2），第一飞梭（1）与信号发生器（51）相匹配，第二飞梭（2）与步进电机（23）相匹配，所述第一飞梭（1）通过第一飞梭接口（J5）与MCU主控器（31）连接，第二飞梭（2）通过第二飞梭接口（J4）与MCU主控器（31）连接。

8.根据权利要求7所述的无线电力传输实验仪，其特征在于：所述操作面板上设有人机交互界面，人机交互界面包括LCD显示屏（32），LCD显示屏（32）通过串口RS232与MCU主控器（31）连接，所述LCD显示屏（32）上设有显示窗口和触屏按钮，显示窗口和触屏按钮均与MCU主控器（31）连接。

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