[实用新型]物理实验计算机接口

说明书

本实用新型涉及一种物理实验教学装置，尤其是一种采用计算机接口辅助教学装置。

目前，在中学物理教学中，常需做大量的物理实验。由于客观条件的限制，现有的教学仪器往往难以较好地完成各种模拟的物理实验，例如力学实验中，气垫导轨的调平十分困难，而且需大量的准备时间；热学空气压缩、温度升高的实验，由于实际操作时压缩速度不够快等因素，肉眼难以看到实际的温度相对较小的变化，声学实验常规只能用音叉做，而不能用自己的音声、音调来做，这样局限性较大，直观再现性差，趣味性差，而且每次实验浪费大量宝贵的课堂时间，收效却甚微。

本实用新型的目的是针对现有技术之不足而提供一种物理实验计算机接口，其把各种非电学量信号转为电学量送入接口扩展箱，通过接口卡转换成数字信号送入计算机，对实验数据进行实时采集、处理、分析，验证有关公式、定律。

本实用新型的目的是这样实现的：一种物理实验计算机接口，实验电路板、传感器将输出信号送至接口扩展箱的输入口，接口扩展箱电路将信号整形、放大处理后，再送到接口卡电路的输入端，接口卡电路将信号转换成数字信号后送入微机。

所述的传感器可为声、光、温度或位移传感器。

所述的接口扩展箱电路的输入端设有数字量通道和模拟量通道。

由于采用传感器将其它物理量转入电信号，由接口卡将信号输入给计算机，这样可完成一些常规仪器难以完成的力、电、声、光、热学实验，显示直观并且本实用新型可做为记忆、存储示波器用，并可打印等，从而提高了教学质量。

下面结合附图及具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。

图1为本实用新型构成框图；

图2为本实用新型的接口扩展箱电路原理图；

图3为本实用新型的接口卡电路原理图。

如图1所示，本实用新型由实验电路板、传感器将输出信号送至接口扩展箱的输入口，接口扩展箱电路将信号整形、放大处理后，再送到接口卡电路的输入端，接口卡电路将信号转换成数字信号后送入微机，传器分别为声、光、温度或位移传感器，接口扩展箱电路的输入端设有数字量通道和模拟量通道。

如图2、3所示，接口卡电路的8255可编程并行I/O接口的A口作接口箱来的数字量输入口，8255B口作输出口，CPU来的信号经8255B口输出控制接口箱中模拟输入的交直流转换和可编程放大器。8255经74LS00，74LS30与非门连接CPU并与其配合工作。8253作计时器，实现频率测试，8253接8255C口到CPU。ADC0809用于模数转换0809经双向总线LS245和总线驱动器LS138与CPU相连。74LS138作为8255，8253，ADC0809的地址译码器，74LS90为十进制计数器。图2中数字通道输入信号经比较器LM339进入图3的8255PA0、PA1。模拟量A通道输入信号经LM324和4066进行交直流转换进入ADC0809IN0。模拟量通道输入信号经LM324和4066与8255组成的可编程放大器和交直流转换后进入模拟转换0809IN1。

利用本装置可实现一些常规物理实验仪器所不可实现或再现的物理现象，节省了教学时间，大大提高了教学质量和学生学习的兴趣。