[实用新型]带语音播报的数字人体电阻计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电学方面的物理实验演示仪器，特别涉及一种带语音播报的数字人体电阻计。

背景技术

电阻是电学中最常用的基本元件，测量电阻最常用的工具是万用表，万用表通常有指针式和数字式两种显示方式。由于万用表能测很多物理量，每个量又有很多档位，对非专业人员要想直观地认识、了解电阻是一件很麻烦的事情。如何以演示实验的形式，让人们直观有趣地去感知电阻的演示仪器在市场上没有出现。

实用新型内容

针对现实需要，本实用新型的目的是提供一种带语音播报的数字人体电阻计，使人们在直观有趣的活动中感知电阻，以提高公众的科学素养。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：带语音播报的数字人体电阻计包括金属手柄、信号源、欧姆表采样单元、ADC数模转换器、MCU单片机、扬声器、液晶显示屏。来自空心金属手柄的被测信号与欧姆表采样单元电性连接，该欧姆表采样单元与ADC数模转换器电性连接，该ADC数模转换器与MCU单片机电性连接，该MCU单片机分别与液晶显示屏、扬声器电性连接，信号源通过按键开关与MCU单片机电性连接，该按键开关的默认状态为断开，该MCU单片机通过相关设置可控制欧姆表采样单元上的状态机的状态以达到可调整欧姆表采样单元对被测信号的预处理机制。使用时，实验者只要用双手分别握紧两个金属手柄，按键开关闭合，人体电阻被测信号经过ADC数模转换器、MCU单片机处理后，在液晶显示屏上以数字显示的同时，通过扬声器以语音形式播报所测人体的电阻值。

本实用新型的有益效果是，结构简单，美观实用，维修方便，能使实验者在直观有趣的活动中感知电阻，提高科学素养。可在物理演示实验室和科技馆内广泛应用。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图

图中：1、2-空心金属手柄；3-圆孔；4-按键；5-信号源；6-欧姆表采样单元；7-ADC数模转换器；8-MCU单片机；9-液晶显示屏；10-扬声器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型带语音播报的数字人体电阻计包括空心金属手柄1、2，信号源5，欧姆表采样单元6，ADC数模转换器7，MCU单片机8，液晶显示屏9，扬声器10。在空心金属手柄2的侧面开有圆孔3，圆孔3的大小与按键开关4的按钮大小相适合，按键开关4固定在空心金属手柄2的内部并通过圆孔3突出空心金属手柄2的外表面。

来自空心金属手柄的被测信号与欧姆表采样单元6电性连接，该欧姆表采样单元6与ADC数模转换器7电性连接，该ADC数模转换器7与MCU单片机8电性连接，该MCU单片机8分别与液晶显示屏9、扬声器10电性连接，该MCU单片机8通过相关设置可控制欧姆表采样单元6上的状态机的状态以达到可调整欧姆表采样单元6对被测信号的预处理机制。

其具体工作原理如下：实验者用双手分别握紧两个金属手柄1、2时，按键开关4闭合，MCU单片机8语音播报系统启动，当来自空心金属手柄的被测信号加到欧姆表采样单元6上时，其欧姆表采样单元根据默认的配置状态，对被测信号进行预处理；之后ADC数模转换器7将该模拟信号转换为数字信号；MCU单片机8将转换得到的数字信号根据一定的规则进行处理，并判断以该默认控制状态配置的欧姆表采样单元6是否充分利用ADC数模转换器7输入的满量程范围，以达到更高效率的反应被测信号。如果默认状态配置的欧姆表采样单元6能够充分利用ADC数模转换器7的精度，有效的采得被测信号的预处理量，之后通过MCU单片机8运算完成数据的恢复以获得实际被测信号的大小；否则MCU单片机8切换控制欧姆表采样单元6上状态机的状态以达到调整欧姆表采样单元6对被测信号的预处理机制；然后重复此过程，直到欧姆表采样单元6的控制状态能在充分利用ADC数模转换器7精度的条件下，恰当的恢复被测信号的实际大小。当被测信号的量程确定之后，MCU单片机8将在液晶显示屏9上显示所测的值并驱动扬声器10用语音播报。