[实用新型]电学实验仪器操作数据采集系统

说明书

本实用新型公开了一种电学实验仪器操作数据采集系统，包括多个电学仪器，多个所述电学仪器均具有至少两个接线部，多个电学仪器之间通过连接部电性连接，多个采集部，每个所述采集部分别用于采集对应的一个电学仪器的实验数据并发送给上位机。实用新型对在实验教学中经常用到的主要仪器进行数据采集的改造，并对采集的数据进行后期分析，实现对每个学生的实验操作过程进行考评。判断学生在实验过程的操作、顺序是否正确，是否能够真正掌握、理解学科知识并进行实践应用。同时，可以实现学习操作过程、结果实时向教师和学生反馈，使学生能及时纠正错误，或在教师的指导下能够有针对性的进行补充学习。

技术领域

本实用新型涉及电学实验教学信息采集领域，尤其是涉及电学实验仪器操作数据采集系统。

背景技术

物理、小学科学中的电学是以实验为基础的课程，职业教育、培训中有大量的对学生学习电路的连接实习、实训环节的教学。实验、实习、实训教学对学生理解能力、理论掌握能力以及实践能力的培养有着重要的意义。实验、实习、实训教学的目标包括认知和操作两个领域,目前，在认知领域方面的教学问题研究较多,而操作技能领域方面的研究比较少。

现有的电学仪器实验、实习、实训教学时，由于学生多、教师少，教师只能通过观察个别学生的操作过程和结果来判断学生实验操作过程动作的正确与否，不能够实现对每个学生的整个实验操作过程进行完整的观察、指导和判断。学生是否能够掌握操作技能、理解学科知识并进行实践应用，是需要对整个实验操作过程的步骤是否科学、动作是否规范进行标准化考评，结合正确的实验结果，才能做出准确的判断。

发明内容

本实用新型目的是提供一种电学实验仪器操作数据采集系统。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述的电学实验仪器操作数据采集系统，包括多个电学仪器，多个所述电学仪器均具有至少两个接线部，多个电学仪器之间通过连接部电性连接，多个采集部，每个所述采集部分别用于采集对应的一个电学仪器的实验数据并发送给上位机。

优选地，所述采集部包括单片机，所述单片机的模拟信号输入接口，用于通过模拟信号放大处理单元接收对应的一个电学仪器输出的电压/电流数据信号；单片机的数字信号输入接口，用于接收对应的一个电学仪器的两个接线部输出的数字ID识别信号；单片机的数据通信接口连接有无线发射模块，用于将所述电压/电流数据信号和所述数字ID识别信号发送给上位机；

各所述接线部结构相同，包括第一插孔和间隔设置在所述第一插孔内的三个连接触点；第一连接触点，用于与本电学仪器的电压/电流信号检测端连接，并将检测的电压/电流信号输出给单片机的模拟信号输入接口；第二连接触点，用于接收所述连接部输出的数字ID识别信号，并将所述数字ID识别信号输出给单片机的数字信号输入接口；第三连接触点，用于连接电气地线；

所述连接部，具有与所述第一插孔相匹配的插柱和手柄，所述插柱上间隔设置有三个触点，所述手柄上设置有用于连接导线的接线端子，手柄内设置有电子ID芯片，所述电子ID芯片内被写入唯一身份标识；第一触点与所述接线端子连接，用于将接线端子上连接的导线通过第一插孔内的所述第一连接触点与对应电学仪器的电压/电流信号检测端连接；第二触点与所述电子ID芯片信号输出接口连接，用于将电子ID芯片输出的唯一身份标识信号通过第一插孔内的所述第二连接触点输出给单片机的数字信号输入接口；第三触点，用于与第一插孔内的所述第三连接触点连接。

优选地，所述连接部的所述手柄上设置有第二插孔，所述第二插孔内间隔设置有三个过渡触点，所述三个过渡触点分别与所述插柱上的所述第一、第二、第三触点对应连接；第二插孔用于两个连接部连接，从而组成并联连接部。

优选地，所述电学仪器包括电池盒、电风扇模型、单刀单掷开关；

所述电池盒内设置有第一所述采集部，电池盒上设置有两个所述接线部，两个接线部的所述第一连接触点分别与电池盒的正、负极连接；