[实用新型]模块化分散式自控原理实验箱

摘要

一种模块化分散式自控原理实验箱，本实用新型的目的是提供一种能够实现在单一易损原件损坏时快速更换该功能模块而不必影响整套自控原理系统的要求，同时多测量点的设计满足了试验系统中不同测量点信号测量要求的模块化分散式自控原理实验箱。本实用新型包括单节拍模块、系统电源模块、正弦信号模块、采样保持模块、信号源模块、电位器组模块、运放模块。本实用新型模块化的设计满足单个功能模块可拆卸，多接口可扩展的要求，能够按照具体实验内容进行调整组装，并且单一模块单元损坏时可只针对该模块进行更换，在原有实验功能的基础上实现了灵活扩展替换的功能，满足实际实验系统单个功能模块可拆卸，多接口可扩展的要求。

主权项

一种模块化分散式自控原理实验箱，其特征在于：包括单节拍模块（1）、系统电源模块（2）、正弦信号模块（3）、采样保持模块（4）、信号源模块（5）、电位器组模块（6）、运放模块（7）；正弦信号模块分为正弦信号生成部分和信号反向及放大部分，采样保持模块分为振荡器部分和信号采样保持部分；单节拍模块：电阻R20左引脚连接+5V电源，右引脚连接电容C5上引脚、电位器R26上引脚和中间引脚以及独立按键S1做引脚；电容C5下引脚接地；电位器R26下引脚接地；独立按键S1右引脚连接信号输出端子OUT18和P13；系统电源模块：发光二极管D3左引脚接地，右引脚连接电阻R135左引脚；电阻R135左引脚连接发光二极管D3，右引脚连接电源引出端P14及系统电源开关S2左引脚；系统电源开关S2左引脚连接电阻R135及电源引出端P14，右引脚连接+5V_IN电源输入端；电源接口+5V、+12V、‑12V、GND接口分别与电源引出端P14中+5V、+12V、‑12V、GND端口连接；正弦信号模块：①正弦信号生成部分：芯片ICL8038的1引脚与电位器RP3中间引脚连接，2引脚为正弦信号输出端，3引脚悬空，4引脚连接电阻R7下引脚，5引脚连接电阻R6下引脚，6引脚连接+12V电源，7引脚悬空，8引脚连接电位器RP1中间引脚，9引脚连接电阻R8下引脚，10引脚连接电容C8、C10、C11上引脚，11引脚连接‑12V电源，12引脚连接电位器RP4中间引脚；电位器RP1上引脚连接+12V电源，中间引脚连接芯片ICL8038 的8引脚，下引脚连接‑12V电源；电位器RP6中间引脚连接+12V电源，左右引脚分别连接电阻R6、R7上引脚；电阻R8上引脚连接+12V电源、下引脚连接芯片ICL8038的9引脚；电阻R23上引脚连接电位器RP1下引脚，下引脚连接‑12V电源；电位器RP3中间引脚连接芯片ICL8038的1引脚，上引脚连接+12V电源，下引脚连接电阻R34上引脚；电位器RP4中间引脚连接芯片ICL8038的12引脚，上引脚连接电阻R27，下引脚连接‑12V电源；电容C10下引脚连接拨动开关4、5引脚；电容C8下引脚连接拨动开关3、6引脚；电容C11下引脚连接拨动开关1、8引脚；拨动开关2、7引脚接地；②信号反向及放大部分：电阻R17下引脚连接芯片LM324AN的2引脚；电阻R25左引脚接地，右引脚连接芯片LM324AN的3引脚；芯片LM324AN的4引脚连接+12V电源，11引脚连接‑12V电源，1引脚连接电阻R18上引脚及电阻R14下引脚；电阻R14上引脚连接芯片LM324AN的2引脚；电阻R18下引脚连接LM324AN的6引脚；电阻R24左引脚接地，右引脚连接LM324AN的5引脚；电位器RP2上引脚连接芯片LM324AN的6引脚，中间引脚及下引脚连接芯片LM324AN的7引脚；电容C69左引脚接地，右引脚连接芯片LM324AN的7引脚；芯片LM324AN的7引脚为正弦信号的输出端，连接信号端子X43，JP45；采样保持模块：①振荡器部分：芯片MC14538BCP的2引脚连接电阻R9右引脚，4引脚连接方波信号输入端ST，3引脚、5引脚、11引脚、13引脚相互连接并且连接至电阻R9、R21左引脚，14引脚连接电阻R21右引脚，12引脚连接方波信号输入端ST；电容C2连接左引脚连接芯片MC14538BCP的2引脚，右引脚接地；电容C4上引脚接地，下引脚连接芯片MC14538BCP的14引脚；芯片MC14538BCP的7、9引脚悬空；芯片MC14538BCP的6、10引脚为信号输出端；②信号采样保持部分：芯片LF398H（U3）、芯片LF398H（U4）引脚3引脚连接采样信号的输入端P3、P7、a6、a19，2、7引脚接地，8引脚连接振荡器信号输入端，1引脚连接+12V电源，4引脚连接‑12V电源，5引脚连接输出端子P4、P8、a5、a20；电容C1下引脚接地，上引脚连接芯片LF398H（U3）6引脚；电容C3上引脚接地，下引脚连接芯片LF398H（U4）6引脚；信号源模块：芯片MC1455BP1的4、8引脚连接+5V电源，3引脚连接输出端子JP1、X41，5引脚连接电容C12上引脚，1引脚接地，7引脚连接电阻R30下引脚及电阻R31右引脚，2、6引脚连接电位器RP7右引脚及波动开关2引脚；电阻R30上引脚连接+5V电源；电阻R31左引脚连接电位器RP7左引脚及中间引脚；电容C12下引脚接地；电容C15、C16、C17下引脚接地；拨动开关4、5引脚连接电容C15上引脚；拨动开关3、6引脚连接电容C16上引脚；拨动开关1、8引脚连接电容C17上引脚；拨动开关2、7引脚并联电容C5；电位器组模块：接线端子a2连接电位器R1左引脚，电位器R1中间引脚及右引脚连接接线端子a3；线端子a5连接电位器R2左引脚，电位器R2中间引脚及右引脚连接接线端子a4；线端子a8连接电位器R4左引脚，电位器R4中间引脚及右引脚连接接线端子a9；线端子a10连接电位器R5左引脚，电位器R5中间引脚及右引脚连接接线端子a7；线端子a13连接电位器R10左引脚，电位器R10中间引脚及右引脚连接接线端子a14；线端子a15连接电位器R11左引脚，电位器R11中间引脚及右引脚连接接线端子a16；运放模块：接线端子x3连接P71的1‑8引脚；接线端子x7连接P70的1‑8引脚；接线端子x6连接P69的1‑8引脚；电容C27‑C32上引脚分别连接P21端子的6‑1引脚，下引脚分别连接P22端子的1‑6引脚；电阻R51‑R56上引脚分别连接P23端子的6‑1引脚，下引脚分别连接P24端子的1‑6引脚；电阻R57‑R62上引脚分别连接P25端子的6‑1引脚，下引脚分别连接P26端子的1‑6引脚；P27端子的1‑12引脚及接线端口x9连接至芯片LM324AN（U7B）6引脚；芯片LM324AN（U7B）的4、11引脚分别连接+12V、‑12V电源；芯片LM324AN（U7B）的7引脚连接接线端子x10及P74端子的1‑12引脚；单节拍模块（1）、系统电源模块（2）、正弦信号模块（3）、采样保持模块（4）、信号源模块（5）、电位器组模块（6）、运放模块（7）中的+12V电源、‑12V电源、+5V电源、GND对应连接在一起；正弦信号模块正弦信号生成部分的芯片ICL8038的2引脚与正弦信号模块信号反向及放大部分电阻R17上引脚连接，采样保持模块振荡器部分芯片MC14538BCP的6引脚与采样保持模块信号采样保持部分芯片LF398H的8引脚连接；采样保持模块振荡器部分芯片MC14538BCP的6引脚与采样保持模块信号采样保持部分芯片LF398H（U4）的8引脚连接。