CN206040029U - 基于lc并联谐振教学实训装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及教学装置技术领域，尤其涉及一种基于LC并联谐振教学实训装置，包括9V电池接口模块、3MHz发射模块、发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈、接收线圈、整流模块、负载LED灯、连接柱、第一线圈固定板、第二线圈固定板、第三线圈固定板以及第四线圈固定板.通过本装置使学生更加清晰直观的明白针从频率计算、线圈配对调试、传能装置数据测量和分析、现象观察几个方面进行LC并联谐振电路的教学实施。清晰直观的解决了理论抽象的问题，从实验练习中使学生掌握LC并联谐振的理论及应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学装置技术领域，尤其涉及一种基于LC并联谐振教学实训装置。
背景技术
LC并联谐振回路是通信电子电路中常用的单元电路，在一些非接触信号传输场合，如射频识别技术、LC谐振传感器的无源无线检测等，利用无线耦合信号传输方式进行非接触双向通信，实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别和检测对象的目的。
目前，高校电子电路实验教学中大多开展了LC 串联谐振电路的实验，而关于 LC并联谐振电路的实验研究却很少，或者只是采用 EDA工具进行仿真实验。原因在于大多数实验室没有合适的并联谐振实训装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种基于LC并联谐振教学实训装置，清晰直观的解决了理论抽象的问题，从实验练习中使学生掌握LC并联谐振的理论及应用。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种基于LC并联谐振教学实训装置，其特征在于，包括9V电池接口模块、3MHz发射模块、发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈、接收线圈、整流模块、负载LED灯、连接柱、第一线圈固定板、第二线圈固定板、第三线圈固定板以及第四线圈固定板；
所述发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈、接收线圈上分别并联一个瓷片电容；
所述发射线圈安装在所述第一线圈固定板上，第一线圈固定板的四个夹角处分别固定有所述连接柱，所述连接柱穿过所述第一线圈固定板并与底板固接；所述第一谐振线圈安装在所述第二线圈固定板上，所述第二线圈固定板位于所述第一线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；所述第二谐振线圈安装在所述第三线圈固定板上，所述第三线圈固定板位于所述第二线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；所述接收线圈安装在所述第四线圈固定板上，所述第四线圈固定板位于所述第三线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；
所述9V电池接口模块与所述3MHz发射模块连接，3MHz发射模块与所述发射线圈连接；
所述接收线圈与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述负载LED灯连接。
优选地，所述发射线圈采用平面螺旋式绕法，由标称直径1.2mm的漆包线绕制而成，线圈直径为80mm、匝数为5匝。
优选地，所述接收线圈采用平面螺旋式绕法，由标称直径0.75mm的漆包线绕制而成，每个线圈直径为90mm、匝数为8匝。
本实用新型的有益效果是: 与现有技术相比较，通过本装置使学生更加清晰直观的明白针从频率计算、线圈配对调试、传能装置数据测量和分析、现象观察几个方面进行LC并联谐振电路的教学实施。清晰直观的解决了理论抽象的问题，从实验练习中使学生掌握LC并联谐振的理论及应用。
附图说明
图1是本实用新型的整体框图；
图2是本实用新型中谐振线圈示意图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1-图2所示，一种基于LC并联谐振教学实训装置，包括9V电池接口模块1、3MHz发射模块2、发射线圈3、第一谐振线圈4、第二谐振线圈5、接收线圈6、整流模块7、负载LED灯8、连接柱11、第一线圈固定板13、第二线圈固定板14、第三线圈固定板12以及第四线圈固定板15；所述9V电池接口模块1、3MHz发射模块2都设置在操作台上，操作台上设有用于控制9V电池接口模块接通的开关9。
所述发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈、接收线圈上分别并联一个瓷片电容10；瓷片电容作为本装置线圈调谐振频率之用。瓷片电容的参数不固定与各线圈对应匹配。
所述发射线圈安装在所述第一线圈固定板上，第一线圈固定板的四个夹角处分别固定有所述连接柱，所述连接柱穿过所述第一线圈固定板并与底板16固接；发射线圈作为本装置的发射源，把发射模块激励的方波信号发射出去。
所述第一谐振线圈安装在所述第二线圈固定板上，所述第二线圈固定板位于所述第一线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；所述第二谐振线圈安装在所述第三线圈固定板上，所述第三线圈固定板位于所述第二线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；第一谐振线圈、第二谐振线圈作为谐振线圈组，目的是拉开发射线圈与接收线圈之间的距离。根据距离远近，谐振线圈的个数可以增加或减少。谐振线圈采用平面螺旋式绕法，由标称直径1.2mm的漆包线绕制而成，每个线圈直径为50mm、匝数为3匝。
所述接收线圈安装在所述第四线圈固定板上，所述第四线圈固定板位于所述第三线圈固定板的上方并于所述连接柱连接。
所述9V电池接口模块与所述3MHz发射模块连接，3MHz发射模块与所述发射线圈连接；通过所述9V电池接口模块，作为基于LC并联谐振教学实训装置的电源。通过所述的3MHz发射模块，做为本装置的输入方波信号模块。
所述接收线圈与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述负载LED灯连接。接收线圈把谐振线圈组传递的能量经整流模块，整流滤波后进行测量同时提供给负载LED灯使用，通过LED灯的亮暗程度可以直观地观察LC谐振对传输效率的影响。整流模块是由二极管1N4148搭建的整流桥，将接收到的交流电整流为脉动的直流电，提供给负载LED灯。
所述的连接柱，第一至第四线圈固定板，连接柱固定每层线圈固定板，连接柱采用Φ3*35 六棱铜柱，第一至第四线圈固定板用于固定线圈使其在一个平面上，第一至第四线圈固定板采用亚克力板。连接柱把每个线圈固定板隔开，连接柱是为了方便在调试中增加或减去线圈的个数，线圈固定板之间相距30mm。
本实用新型采用的技术方案是由9V电池给发射模块供电，调节发射模块产生的方波信号频率，通过调节各自的谐振电容使发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈和接收线圈都分别进入谐振状态。进入谐振状态的最直观的表现就是通过示波器观察线圈两端的波形，此时幅值最大。线圈谐振频率调整好后，此时按照装置结构进行安装布置后，就可以在接收线圈端测量电气参数并观察LED灯的亮暗。如果，线圈的谐振电容没有匹配好，LED灯亮度暗，容易观察减少电气测量时间。
针对缺乏配套实验装置给学生演示和实验练习的问题，本装置从频率计算、线圈配对调试、传能装置数据测量和分析、现象观察几个方面进行LC并联谐振电路的教学实施。清晰直观的解决了理论抽象的问题，从实验练习中使学生掌握LC并联谐振的理论及应用。本装置辅助教学深化学生对知识点的理解提供了一定帮助。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于LC并联谐振教学实训装置，其特征在于，包括9V电池接口模块、3MHz发射模块、发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈、接收线圈、整流模块、负载LED灯、连接柱、第一线圈固定板、第二线圈固定板、第三线圈固定板以及第四线圈固定板；
所述发射线圈、第一谐振线圈、第二谐振线圈、接收线圈上分别并联一个瓷片电容；
所述发射线圈安装在所述第一线圈固定板上，第一线圈固定板的四个夹角处分别固定有所述连接柱，所述连接柱穿过所述第一线圈固定板并与底板固接；所述第一谐振线圈安装在所述第二线圈固定板上，所述第二线圈固定板位于所述第一线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；所述第二谐振线圈安装在所述第三线圈固定板上，所述第三线圈固定板位于所述第二线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；所述接收线圈安装在所述第四线圈固定板上，所述第四线圈固定板位于所述第三线圈固定板的上方并于所述连接柱连接；
所述9V电池接口模块与所述3MHz发射模块连接，3MHz发射模块与所述发射线圈连接；
所述接收线圈与所述整流模块的输入端连接，所述整流模块的输出端与所述负载LED灯连接。
2.根据权利要求1所述的基于LC并联谐振教学实训装置，其特征在于，所述发射线圈采用平面螺旋式绕法，由标称直径1.2mm的漆包线绕制而成，线圈直径为80mm、匝数为5匝。
3.根据权利要求1所述的基于LC并联谐振教学实训装置，其特征在于，所述接收线圈采用平面螺旋式绕法，由标称直径0.75mm的漆包线绕制而成，每个线圈直径为90mm、匝数为8匝。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107067914A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-08-18 | 天津中德应用技术大学 | 电磁感应与电磁谐振对比实验***及其实验方法 |
| CN109091755A (zh) * | 2018-09-21 | 2018-12-28 | 上海华聆人工耳医疗科技有限公司 | 一种人工耳蜗专用射频信号检测装置及方法 |
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