Устройство для обучения сборке электрических цепей Советский патент 1988 года по МПК G09B23/18 

frp а а Г

4 4аь

4

СХ)

Изобретение относится к устройствам для обучения сборке электричес- ких целей.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства о

Указанная цель достигается за счет осуществления устройством контроля последовательности и правиль- ности действий обучаемого при сборке электрической цепи, ускорения процесса сборки цепи, развития навыков рациональной сборки электрических цепей.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит набор 1 электрических элементовJ набор 2 соединительных плат, блок 3 герконов с электромагнитом. 4., коммутатор 5, элементы И 6, элемент РШИ 7, индикатор 8 правильных действий, счетчик 9 и индикатор 10 этапов сборки, блок 11 управления, блок 12 питания уст- ройства, входящие в индикатор 8 правильных действий зуммер 13 и табло 14 Правильно,

Набор 1 элементов включает в- себя вольтметры, амперметры, резисторы, конденсаторы, полупроводниковые приборы и другие элементы электрической цепи. Этот набор рассчитан на про- ,ведение цикла работ, связанных со сборкой и исследованием ряда элект- рических схем. Состав набора 1 может изменяться, для этого все его элементы подключены к блоку 3 герконов через разъемы.

Набор 2 соединительных плат распо ложен так, что рядом с каждым из элементов набора 1 элементов закреплена одна из плат. Платы имеют число контактов, соответствующее количеству выводов элементов, и предназначены Для проведения сборки электрических цепей посредством монтажных проводов подключаемых к контактам этих плат винтами или пайкой так, как это де- лается при производстве аппаратуры Блок 3 герконов предназначен для подключения контактов соединительных плат в процессе сборки электрических лхепей к коммутатору 5, а после окончания сборки - к выводам элементов набора 1,

Коммутатор 5 предназначен для под ключенля каждой пары соединяемых между собой контактов к входам одного

О

Q

0

5

из элементов И, Элементы И 6 осуществляют контроль правильности установки соединительных проводов при сборке схемы. Количество элементов И соответствует максимальному количеству проводов, используемых при сборке электрических схем. Индикатор 8 правильных действий включает в себя зуммер 13 и табло 14 Правильно и служит для звуковой и световой индикации правильности соединений при сборке цепи. Счетчик 9 этапов сборки предназначен для подсчета количества правильно установленных соединительных проводов и подачи тестового сигнала на первые входы элементов И,

Блок 1 управления производит ус™ тановку коммутатора 5 в положение, соответствующее собираемой схеме, а счетчик 9 - в состояниеs соответствующее номеру начального этапа сборки схемы, сравнивает количество правильно установленных проводов с тем их количеством, которое должно быть в полностью собранной схеме, и по окончании сборки выдает сигнал, по которому от набора 2 соединительных плат отключаются элементы И, а подключается к нему набор 1 электри™ ческих элементов.

Устройство работает следующим образом.

Преподаватель выдает учащемуся методические указания по работе и принципиальнзпо схему, по которой необходимо собрать электрическую цепь из набора 1 электрических элементов, и провести исследование этой цепи.

Процесс сборки указанной цепи разбит на ряд Этапов, на каждом из которых производится соединение двух выводов элементов, т,е производится установка одного провода, В соответствии с этими этапами на принципиальной схеме выделены цветом и пронут е- рованы все проводники, соединяющие выводы элементов. Сборка цепи производится в порядке возрастания номеров этапов и соответствует наиболее рациональному для данной схемы алгоритму действий,

В исходном состоянии контакты соединительных плат отключены от вьшо- дов элементов набора и соединены с входами коммутатора 5, в счетчик 9 записана единица,-а на табло индикатора 10 светится надпись Этап 1

31/4

После получения задания учащийся вводит в блок 11 управления данные о номере принципиальной схемы и количестве этапов, соответствующих сбор- ке этой схемы. При этом каждая пара контактов соединительных плат набора 2, которые должны быть соединены между собой, через нормально замкнутые контакты герконов блока 3 и ком- мутатор 5 подключается к входам соответствующего элемента И 6, а на контакт одной из соединительных плат 2, который должен быть использован при сборке электрической депи на первом этапе, подается тестовый сигнал (потендиал, соответствукщий логической единице).

Если по заданию преподавателя производится сборка только части слож- ной электрической депи, то в блок П управления вводят также данные о номере этапа, с которого должна начаться эта сборка. При этом тестовый сигнал подается на контакт платы, соот- ветствукяций указанному этапу сборки,

В процессе выполнения задания учащийся выполняет действия, максимально приближенные к реальной работе. При этом монтажными проводами соединяются контакты соединительных плат набор 2, соответствующие по их расположению выводам элементов набора 1, Сборка цепи ведется в соответствии с нумерацией этапов, указан- ной на принципиальной схеме. Концы проводов закрепляются на платах посредством винтов или пайки.

При правильной установке провода тестовый сигнал проходит с одного соединяемого контакта на другой, на обоих входах соответствующего элемента И 6 появляется потенциал, соответствующий логической единице, и с выхода этой схемы через элемент ИЛИ 7 в счетчик 9, этапов записывается единица, при этом срабатывает зуммер 13 и загорается на 1 - 2 с табло 14 Правильно, а тестовый сигнал подается на контакт другой соединитель- ной платы набора 2, соответствующей следующему этапу сборки.

Текущий номер этапа выводится н.а индикатор 10, а также подается в .блок 11 управления. При равенстве текущего и максимального номеров этапов сборки блок 11 управления выдает управляющий сигнал на электромагнит 4, при этом посредством блока 3

герконов от контактов набора 2 соединительных плат отключаются элементы И 6 и подключаются к ним элементы собираемой цепи, а на блок 12 питания подается сигнал, разрешающий подачу напряжения на собранную цепь

Таким образом, соединение выводов элементов набора I заменено соединением контактов набора 2 соединргтель- ных плат, по своему расположению соответствующих этим выводам. После завершения сборки к этим корттактам автоматически подключаются выводы элементов набора 1,

Формула изобретения

Устройство для обучения сборке электрических цепей, содержащее, набор электрических элементов, татор, индикатор правильных действий, блок питания, отличающееся тем, что, с целью расотире ния дидактических возможностей, в него введены элементы И по числу соединений в собираемой обучаемым схеме элемент ИЛИ, счетчик и индикатор этапов сборки, блок герконов с электромагнитом, набор соединительных плат с числом контактов, равным количеству выводов набора электрических элементов, и блок управления, входы которого соединены с выходами счетчика этапов сборки, входами индикатора этапов сборки и соответствующими первыми входами элементов И, первый выход блока управления сое- динен с управляющим входом коммутатора, выходы которого соединены с соответствующими входами элементов И, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с индикатором правильных действий, с входом счетчика этапов и с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом блока питания и с электромагнитом блока герконов, подвижные контакты блока герконов соединены с соответствующими контактами набора соединительных плат,нормально замкнутые контакты блока герконов соединены с соответствующими входами коммутатора, нормально ра- эомкнуть е контакты - с соответствующими выводами набора электрических элементов,

Изобретение может быть использовано для обучения сборке электрических цепей. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей. В устройстве обеспечивается контроль последовательности и правильности действий обучаемого при сборке электрических цепей. В процессе сборки заданной преподавателем электрической схемы обучаемый выполняет соединения на наборе 2 соединительных плат, приобретая и закрепляя навыки проведения монтажных операций. При этом процесс сборки разбивается на этапы и проводится в порядке возрастания номера этапа, индицируемого индикатором 10 этапа сборки. На каждом этапе обучаемый вьтолняет одно соединение. Индикатор 8 правильных действий сигнализирует о правильности выполнения этапов. В случае правильного выполнения всех этапов сборки заданной схемы блок 11 управления вьщает управляющий сигнал на электромагнит 4. При этом посредством блока 3 герконов к контактам набора 2 соединительных плат подключаются элементы набора 1 электрических элементов, а на блок 12 питания подается сигнал, разрешающий подачу напряжения на собранную цепь. 1 ил. сл