[實用新型]帶語音播報的數字人體電阻計

無效

• 申請號: 201120147639.4
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN202060771U
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 唐力;張秀梅;王廷志
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電學方面的物理實驗演示儀器，特別涉及一種帶語音播報的數字人體電阻計。

背景技術

電阻是電學中最常用的基本元件，測量電阻最常用的工具是萬用表，萬用表通常有指針式和數字式兩種顯示方式。由于萬用表能測很多物理量，每個量又有很多檔位，對非專業人員要想直觀地認識、了解電阻是一件很麻煩的事情。如何以演示實驗的形式，讓人們直觀有趣地去感知電阻的演示儀器在市場上沒有出現。

實用新型內容

針對現實需要，本實用新型的目的是提供一種帶語音播報的數字人體電阻計，使人們在直觀有趣的活動中感知電阻，以提高公眾的科學素養。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：帶語音播報的數字人體電阻計包括金屬手柄、信號源、歐姆表采樣單元、ADC數模轉換器、MCU單片機、揚聲器、液晶顯示屏。來自空心金屬手柄的被測信號與歐姆表采樣單元電性連接，該歐姆表采樣單元與ADC數模轉換器電性連接，該ADC數模轉換器與MCU單片機電性連接，該MCU單片機分別與液晶顯示屏、揚聲器電性連接，信號源通過按鍵開關與MCU單片機電性連接，該按鍵開關的默認狀態為斷開，該MCU單片機通過相關設置可控制歐姆表采樣單元上的狀態機的狀態以達到可調整歐姆表采樣單元對被測信號的預處理機制。使用時，實驗者只要用雙手分別握緊兩個金屬手柄，按鍵開關閉合，人體電阻被測信號經過ADC數模轉換器、MCU單片機處理后，在液晶顯示屏上以數字顯示的同時，通過揚聲器以語音形式播報所測人體的電阻值。

本實用新型的有益效果是，結構簡單，美觀實用，維修方便，能使實驗者在直觀有趣的活動中感知電阻，提高科學素養。可在物理演示實驗室和科技館內廣泛應用。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路原理框圖

圖中：1、2-空心金屬手柄；3-圓孔；4-按鍵；5-信號源；6-歐姆表采樣單元；7-ADC數模轉換器；8-MCU單片機；9-液晶顯示屏；10-揚聲器。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型帶語音播報的數字人體電阻計包括空心金屬手柄1、2，信號源5，歐姆表采樣單元6，ADC數模轉換器7，MCU單片機8，液晶顯示屏9，揚聲器10。在空心金屬手柄2的側面開有圓孔3，圓孔3的大小與按鍵開關4的按鈕大小相適合，按鍵開關4固定在空心金屬手柄2的內部并通過圓孔3突出空心金屬手柄2的外表面。

來自空心金屬手柄的被測信號與歐姆表采樣單元6電性連接，該歐姆表采樣單元6與ADC數模轉換器7電性連接，該ADC數模轉換器7與MCU單片機8電性連接，該MCU單片機8分別與液晶顯示屏9、揚聲器10電性連接，該MCU單片機8通過相關設置可控制歐姆表采樣單元6上的狀態機的狀態以達到可調整歐姆表采樣單元6對被測信號的預處理機制。

其具體工作原理如下：實驗者用雙手分別握緊兩個金屬手柄1、2時，按鍵開關4閉合，MCU單片機8語音播報系統啟動，當來自空心金屬手柄的被測信號加到歐姆表采樣單元6上時，其歐姆表采樣單元根據默認的配置狀態，對被測信號進行預處理；之后ADC數模轉換器7將該模擬信號轉換為數字信號；MCU單片機8將轉換得到的數字信號根據一定的規則進行處理，并判斷以該默認控制狀態配置的歐姆表采樣單元6是否充分利用ADC數模轉換器7輸入的滿量程范圍，以達到更高效率的反應被測信號。如果默認狀態配置的歐姆表采樣單元6能夠充分利用ADC數模轉換器7的精度，有效的采得被測信號的預處理量，之后通過MCU單片機8運算完成數據的恢復以獲得實際被測信號的大小；否則MCU單片機8切換控制歐姆表采樣單元6上狀態機的狀態以達到調整歐姆表采樣單元6對被測信號的預處理機制；然后重復此過程，直到歐姆表采樣單元6的控制狀態能在充分利用ADC數模轉換器7精度的條件下，恰當的恢復被測信號的實際大小。當被測信號的量程確定之后，MCU單片機8將在液晶顯示屏9上顯示所測的值并驅動揚聲器10用語音播報。