Учебно-лабораторный комплекс

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано при проведении лабораторных работ и самостоятельной проектной деятельности студентов среднеспециальных и высших учебных заведений по дисциплинам: электрические и магнитные цепи, электротехника, аналоговая и цифровая электроника, теория автоматического управления. Учебно-лабораторный комплекс выполнен по модульной схеме, причем нижний корпус является лабораторным источником питания, который может использоваться как самостоятельное оборудование. Второй и последующие корпуса содержат согласованные наборы элементов исследуемых электрических и электронных схем и измерительных устройств. Соединение корпусов осуществляется легкоразъемными механическими соединениями, обеспечивающими, в том числе, и электрическое соединение сопрягаемых корпусов. Корпуса оснащаются встроенной, убираемой в корпус ручкой для транспортировки. Результатом изобретения является расширение функциональных возможностей учебно-лабораторного комплекса и повышение удобства транспортировки. 2 ил., 1 п. ф-лы.

Изобретение относится к учебным приборам и может быть использовано при проведении лабораторных работ и самостоятельной проектной деятельности студентов среднеспециальных и высших учебных заведений по дисциплинам: общая физика, разделы электростатика, электродинамика, электрические и магнитные цепи, электрохимия, электротехника, теоретические основы электротехники, аналоговая и цифровая электроника, электроавтоматика, теория автоматического управления.

Известен учебно-лабораторный комплекс «Теоретические основы электротехники» [Теоретические основы электротехники ТОЭ2-Н-Р. Комплект типового лабораторного оборудования ТОЭ2-Н-Р. Режим доступа: http://www.denar-prof.ru/products/217. - Загл. с экрана], предназначенный для проведения лабораторных занятий, и выполненный в настольном исполнении в виде вертикальной стойки. Учебно-лабораторный комплекс содержит два генератора нерегулируемого постоянного напряжения, один генератор регулируемого постоянного напряжения, функциональный генератор сигналов синусоидальной, прямоугольной и треугольной форм с возможностью регулировки по частоте и амплитуде, генератор трехфазного синусоидального напряжения, наборную панель, блок мультиметров, набор миниблоков и планшетов для моделирования электрических и магнитных полей, набор устройств для исследования поверхностного эффекта.

Недостатками учебно-лабораторного комплекса являются каркасная технология крепления модулей, не предполагающая в рамках единой конструкции мобильного присоединения (включения в его состав) дополнительных модулей с иным набором измерительного оборудования, высокая стоимость, отсутствие возможности использования блока источников, как самостоятельного устройства, ограниченные возможности мобильной транспортировки стенда.

Известен лабораторный стенд «Теоретические основы электротехники» [Теоретические основы электротехники. Исполнение настольное ручное ТОЭ-НР. Режим доступа: http://www.uralstend.ru/shop/orange/group_44/teoreticheskiyi_osnovy_elektrotechniki_nastolnoe_ruchnoe_ispolnenie/. - Загл. с экрана] выполненный в настольном исполнении в виде вертикальной стойки. В состав стенда входят модули питания, модуль трехфазного источника питания, активные, реактивные и нелинейные элементы, функциональный генератор, измеритель мощности и фазы, мультиметры, комплект модулей электротехнических и электронных схем, закрепленных на металлическом каркасе.

Недостатками данного лабораторного стенда являются ограниченный набор элементов для исследуемых электротехнических и электронных схем, каркасная технология крепления модулей, не предполагающая в рамках единой конструкции мобильного присоединения (включения в его состав) дополнительных модулей с иным набором элементов исследуемых электротехнических и электронных схем и измерительного оборудования, отсутствие возможности использования блока источников, как самостоятельного устройства, значительные весогабаритные параметры, высокая стоимость.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является «Универсальный лабораторный стенд» [Патент РФ на изобретение 2418317. МПК G09B 23/18. Опубл. в Бюл. 13, 10.05.2011], выбранный в качестве прототипа, и содержащий функциональный генератор, снабженный частотомером, источник питания, выполненный в виде двух регулируемых источников, гальванически не связанных друг с другом, мультиметры, нерегулируемые стабилизированные источники питания, съемные картриджи с необходимыми для опытов элементами и панель индикации и управления.

Недостатками универсального лабораторного стенда являются отсутствие возможности в рамках единой конструкции мобильного присоединения (включения в его состав) дополнительных модулей с иным набором измерительного оборудования, отсутствие ручки для транспортировки, отсутствие светосигнальной индикации аварийного режима работы источников постоянного напряжения.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей учебно-лабораторного комплекса и повышение удобства транспортировки.

Технический результат достигается тем, что учебно-лабораторный комплекс содержит функциональный генератор, снабженный частотомером, источник питания, выполненный в виде двух регулируемых источников, гальванически не связанных друг с другом, смонтированными на съемной панели элементами исследуемых электрических и электронных схем, которая снабжена специализированным разъемом для подключения к цепям учебно-лабораторного комплекса, измерительные приборы и панель индикации и управления, причем учебно-лабораторный комплекс выполнен по модульной схеме из двух или более корпусов, крепящихся друг к другу легкоразъемными механическими соединениями, обеспечивающими, в том числе, электрическое соединение сопрягаемых корпусов, причем один из корпусов является самостоятельным устройством - лабораторным источником питания, в состав которого дополнительно входят два нерегулируемых источника постоянного напряжения, оснащенных световой индикацией наличия аварийного режима работы, остальные корпуса представляют собой самостоятельные модули с согласованным набором элементов исследуемых электрических и электронных схем, а также измерительных устройств, причем каждый из корпусов оснащен встроенной, убираемой в корпус ручкой для транспортировки.

Сущность предлагаемого технического решения в полезной модели заключается в том, что учебно-лабораторный комплекс выполнен по модульной схеме из двух или более корпусов, крепящихся друг к другу легкоразъемными механическими соединениями, обеспечивающими, в том числе, электрическое соединение сопрягаемых корпусов, причем один из корпусов является самостоятельным устройством - лабораторным источником питания, а каждый из корпусов оснащен встроенной, убираемой в корпус ручкой для транспортировки.

На фиг. 1 приведен внешний вид учебно-лабораторного комплекса. На фиг. 2 приведена конструкция легкоразъемного механического соединения.

Учебно-лабораторный комплекс состоит из корпуса лабораторного источника питания 1, который имеет в своем составе модуль источников постоянного тока 3, состоящего из двух неуправляемых источников и одного управляемого источника по величине выходного сигнала, модуль функционального генератора 4 и модуль управления учебно-лабораторным комплексом 5. На верхней части корпуса лабораторного источника питания 1 расположена встроенная, убираемая в корпус ручка 6 для транспортировки и легкоразъемные механические соединения 7, обеспечивающие электрическое и механическое соединение сопрягаемых корпусов. На боковых стенках корпуса лабораторного источника питания 1 находятся легкоразъемные механические соединения 8 для бокового сопряжения корпусов, а с нижней стороны корпуса находятся ножки 9, обеспечивающие устойчивое положение корпуса лабораторного источника питания 1 и защиту, расположенных там же, легкоразъемных механических соединений (на фиг. 1 не показаны). В состав учебно-лабораторного комплекса также входит корпус 10, который имеет в своем составе легкосъемную рабочую панель 11 с расположенными на ней элементами исследуемых электрических и электронных схем, присоединяемая к корпусу 10 с заданным набором измерительных приборов при помощи электрических штыревых контактов с зажимами 12, обеспечивающие механическое и электрическое соединение легкосъемной панели с корпусом и электрическими цепями, и модуль измерительных устройств 13. На верхней части корпуса 10 с легкосъемной панелью с заданным набором элементов электрических и электронных схем и согласованным набором измерительных приборов расположена встроенная, убираемая в корпус ручка 14 для транспортировки и легкосъемные крепления корпусов 15, обеспечивающие электрическое и механическое соединение сопрягаемых корпусов, а на его боковых стенках находятся легкосъемные крепления 16 для бокового сопряжения корпусов.

Легкоразъемные механические соединения 7 и 8 состоят из скобы 17, установленной на верхней или боковой стенках корпуса лабораторного источника питания 1. На скобе 17 закреплен электрический разъем 18, контакты которого соединены с модулем управления учебно-лабораторным комплексом 5 при помощи гибкого шлейфа 19. Ответные части легкоразъемных механических соединений 7 и 8 установлены в корпусе 10, и представляют собой брусок 20 с вырезом по форме скобы 17, на котором закреплена вилка 21, являющаяся ответной частью разъема 18, и соединенная с легкосъемной рабочей панелью 11 и модулем измерительных устройств 13 при помощи шлейфа 22.

Учебно-лабораторный комплекс работает следующим образом. Корпус лабораторного источника питания 1 подключается к электросети. На корпусе 1 расположена панель индикации и управления 2, модуль источников постоянного тока 3, состоящий из двух неуправляемых источников с выходным напряжением 5 В и 15 В, имеющих световую индикацию рабочего режима и перегрузки, и одного управляемого источника с регулируемым выходным напряжением от 0 до 15 В, также имеющего световую индикацию рабочего режима и перегрузки. Модуль функционального генератора 4 содержит генератор, форма выходного сигнала которого может быть задана синусоидальной, прямоугольной и треугольной, амплитудное значение напряжения изменяется от 0 до 15 В, а частота может быть установлена в пределах 20-20000 Гц. Модуль управления учебно-лабораторным комплексом 5 содержит сетевой выключатель, индикацию подключения к электросети и индикацию аварийных режимов. Корпус лабораторного источника питания 1 может быть использован в качестве переносного лабораторного источника питания без подключения других корпусов.

Корпус 10 имеет в своем составе легкосъемную рабочую панель 11 с расположенными на ней элементами исследуемых электрических и электронных схем, причем для каждой лабораторной работы может быть своя легкосъемная рабочая панель 11 со специально подобранным набором элементов электрических и электронных схем, а также в его состав входит модуль измерительных устройств 13, который может иметь разные измерительные приборы в соответствии с темой лабораторной работы. Легкосъемная рабочая панель 11 крепится при помощи электрических штыревых контактов с зажимами 12, и может быть легко заменена на другую.

Корпус лабораторного источника питания 1 и корпус 10 соединяются механически и электрически при помощи легкоразъемных механических соединений 7, обеспечивающих электрическое и механическое соединение сопрягаемых корпусов, и при помощи которых напряжение питания подается к модулю измерительных устройств 13.

Таким образом, в заявляемой полезной модели учебно-лабораторный комплекс выполнен по модульной схеме из двух или более корпусов, крепящихся друг к другу легкоразъемными механическими соединениями, обеспечивающими механическое и электрическое соединение сопрягаемых корпусов, причем один из корпусов является самостоятельным устройством - лабораторным источником питания, а каждый из корпусов оснащен встроенной, убираемой в корпус ручкой для транспортировки, что позволяет расширить функциональные возможности учебно-лабораторного комплекса, а также повысить удобство транспортировки.

Учебно-лабораторный комплекс, содержащий функциональный генератор, снабженный частотомером, источник питания, выполненный в виде двух регулируемых источников, гальванически не связанных друг с другом, смонтированными на съемной панели элементами исследуемых электрических и электронных схем, которая снабжена специализированным разъемом для подключения к цепям учебно-лабораторного комплекса, измерительные приборы и панель индикации и управления, отличающийся тем, что учебно-лабораторный комплекс выполнен по модульной схеме из двух или более корпусов, крепящихся друг к другу легкоразъемными механическими соединениями, обеспечивающими, в том числе, электрическое соединение сопрягаемых корпусов, причем один из корпусов является самостоятельным устройством - лабораторным источником питания, в состав которого дополнительно входят два нерегулируемых источника постоянного напряжения, оснащенных световой индикацией наличия аварийного режима работы, остальные корпуса представляют собой самостоятельные модули с согласованным набором элементов исследуемых электрических и электронных схем, а также измерительных устройств, причем каждый из корпусов оснащен встроенной, убираемой в корпус ручкой для транспортировки.

РИСУНКИ