![]() |
![]() |
|
| 用更好(hǎo)的方(fāng)法教科學的產品設(shè)計理念-為教育工作者帶來良好的教學過程體驗 | 萬有引力常數測量(liàng)實(shí)驗引入課堂 |
www.91n.com儀器自創辦之日起,就(jiù)致力於將全球先進的教(jiāo)學儀器引入中國(guó),旨在通過教學儀器帶入教學理念,幫助中國學生在國內就(jiù)可以享有與國外學生同步的學習工具及教材。我們的(de)主要方向包含:
- ● 基礎教學- 基於數據采集技術的數字化實驗係統,科目覆蓋物(wù)理、化學、生物、地理等學科
- ● 專業教學- 完整的課(kè)程課件教學係統,課程覆蓋光(guāng)通訊、電工電(diàn)子(zǐ)、機器人、機電(diàn)一體化、新能源(yuán)等專業
- ● 職業(yè)教育- 基於工業標準的電工電子、汽車工程、機器人等(děng)
![]() |
![]() |
|
| 實驗方式(shì)的創新,有(yǒu)助於提高學生的學習興趣 | 博源–一個以高品質和價格合理的教學儀器為標誌的(de)品牌 |
基於在教學儀器行業的多年(nián)深耕,2012年,www.91n.com也發起成立了自有的教學儀器品牌Brolight, 致力於打造(zào)一個具有高水準的高性價比本(běn)土教學產品品(pǐn)牌,並持(chí)續輸(shū)出海外市場。產品(pǐn)主要包含:
- ● 近代物理(lǐ)- 光電效應、霍爾效應、塞曼效應、電子核(hé)質比、核磁共振、熱輻射…
- ● 光電專業- 激光(guāng)原理、LED特性測試、激光掃描(miáo)振鏡、iToF/相位光速測量、激光雷達
產(chǎn)品概述
EDU 部門產品包括PASCO傳感(gǎn)器、PASCO生命科學相關實驗附件、Gampt超聲波(bō)實驗套件等多種生物醫學相關設備,廣泛中(zhōng)小學(xué)生物和高等教育中的醫學相(xiàng)關專業的實驗教學及(jí)相關培訓。PASCO傳感器能夠實時采集和處理多種生理信號,如心電圖、血壓、呼吸頻率等,為醫學培訓提供了強有力的支持。Gampt超聲波(bō)實驗套件可以對超(chāo)聲(shēng)技術的基本物理技術原理及其在醫學、自然科學和工程科學中的應用(yòng)進行實驗。
實驗類型舉例
EDU產品在醫學培訓中可應用於以(yǐ)下場景:
1. 模擬人體結構:
實驗(yàn)中利用PASCO實驗附件搭建人體結構模型,並利(lì)用PASCO傳感器測量不同(tóng)結構的靜態或(huò)動態受力(lì)情況,幫(bāng)助學生了解(jiě)人體結構及受理分(fèn)析。


測量胳膊模(mó)型在扔球時肌肉的張力(lì)

利用力傳(chuán)感器測量人(rén)腿模型在不同角度支撐時,股四頭肌的力量

測量人體模型在提重物時時,背部所受的力

眼睛(jīng)模(mó)型實驗內容包括:人眼成像原理,近視、遠視、散光的形成原因及校正等(děng)
2. 生理參數測量:
通過PASCO傳感器采集的生理信號,學生可(kě)以進行各種運動,並檢測生理參數(shù),如心電圖分析(xī)、血壓測量等。

測量跳躍時的彈跳(tiào)力、鍛煉時的心率變化、行走時腿部彎曲角度和頻率

測量心電圖、測量血壓
3. 醫學模型實驗:
結合Gampt仿(fǎng)真模型及超聲波實(shí)驗套件進行的超聲波相關實驗,讓學(xué)生了解超聲(shēng)波成像原理,及基本操作,讓學生(shēng)在(zài)理解(jiě)理論知(zhī)識的基礎上,提高解決實際問題的能力。

多普勒血壓測量

介紹B超聲成(chéng)像原理,通過檢查充滿液體的仿真乳房模型(xíng)診斷囊腫或惡性腫瘤(liú)

妊娠檢查:利(lì)用超聲波成像觀測胎兒模型(xíng)
適用對象
PASCO生命科學相關傳感器和附件及(jí)Gampt超聲波實驗產品係列的目標(biāo)用戶主要是醫學(xué)院校(xiào)學生以(yǐ)及醫學培訓機構的學生(shēng)。讓他們(men)更好的理解(jiě)相關醫療知識,掌握(wò)現代醫學技術,同時提高他們的動(dòng)手(shǒu)操作能力,提高診療水平,達到實驗教學和培訓的要(yào)求。
功能特點
PASCO傳感器具有(yǒu)以下功能特點:
- ● 傳感器和數據采集:傳感器能夠準確捕捉生理信號,為醫學相關實驗和培訓提(tí)供可靠的數據支持。傳感器可(kě)實時傳輸(shū)數據至電腦或移動設備,便於學生進行(háng)實時(shí)監(jiān)測與分析。
- ● 傳感器類型豐富:有多種傳感器可供選擇,包括:溫度、血壓、心電圖、心率、肺活量、關節角度傳感器、氧氣/二氧化碳(進(jìn)行呼吸相關實驗)、一款傳(chuán)感器可監測多種生理信號,方便學生進行綜合訓練。
- ● 易於操作與維護:傳感器設計簡潔,操作便捷,維(wéi)護成本低,適合實(shí)驗教(jiāo)學(xué)醫學培訓場景(jǐng)。
- ● 靈活性:傳感器小巧,安裝連接非常簡便,多種傳感器可以靈活搭配,同時進行測量,可適應多種不同教學需求,為學生提供豐富的實(shí)驗體驗。
- ● 安全(quán)性:傳感器(qì)采用無創(chuàng)測量技術,不會對(duì)學生造成任何傷害(hài),確保(bǎo)培訓過程的安全性。
常用的實(shí)驗配置(zhì)與選(xuǎn)型
1. 生理測量傳感器及附件清單(dān):
| 序號 | 型號 | 名稱 | 數量 |
| 1.1 通用部件(jiàn) | |||
| 1.1.1 | UI-5400 | Capstone 軟件(jiàn) | 1 |
| 1.1.2 | PS-3200 | 單通道數據采集器 | 1 |
| 1.2 生理參數測量相關傳感器 | |||
| 1.2.1 | PS-3218 | 無線血壓傳感器 | 1 |
| 1.2.2 | PS-3236 | 無線EKG心電圖傳感器(qì) | 1 |
| 1.2.3 | CI-6620 | EKG 心電圖貼片 | 5 |
| 1.2.4 | PS-3207 | 無線鍛(duàn)煉心率傳感器(qì) | 1 |
| 1.2.5 | PS-3206 | 無線手握式心率傳感器 | 1 |
| 1.2.6 | PS-2137 | 關節角度傳感器 | 1 |
| 1.2.7 | PS-2138 | 關節角度探(tàn)頭 | 1 |
| 1.2.8 | PS-2139 | 角度傳感器 | 1 |
| 1.2.9 | PS-3234 | 無線肺活量傳感器(qì) | 1 |
| 1.2.10 | PS-3244 | 肺活量傳感器吹嘴 10/p(消耗品) | 2 |
| 1.2.11 | PS-3500 | 藍牙適配器 | 1 |
| 1.2.12 | PS-2187 | 呼吸率傳感器 | 1 |
| 1.2.13 | PS-2567 | 呼吸率麵罩 10/p(消耗品) | 2 |
| 1.3. 模型附件及(jí)配套傳感器 | |||
| 1.3.1 | PS-2611 | 人體手臂模型 | 1 |
| 1.3.2 | PS-3202 | 無線力加速度傳(chuán)感器(qì) | 2 |
| 1.3.3 | OS-8477A | 人眼模型 | 1 |
| 1.3.4 | OS-8470 | 基礎光學光源 | 1 |
| 1.3.5 | ME-7001 | 人體結構(gòu)套件 | 1 |
| 1.3.6 | PS-2199 | 測(cè)力單元和放大器 | 1 |
| 1.3.7 | SE-8759 | 掛(guà)鉤砝碼 | 1 |
| 1.3.8 | ME-7566 | 開槽砝碼/壓塊 | 1 |
2. 超聲(shēng)波相關(guān)配置清(qīng)單:
| 名稱 | 型(xíng)號 | 數量 |
| 超聲波回波鏡GS200i(含矩(jǔ)陣探頭) | 10410 | 1 |
| 超聲波測試體模 | 10420 | 1 |
| 超聲波胎兒體模 | 10430 | 1 |
| 測(cè)試圓柱體組件 | 10207 | 1 |
| 超聲波探頭1 MHz | 10151 | 1 |
| 超聲波探頭2 MHz | 10152 | 1 |
| 超聲波探頭4 MHz | 10154 | 1 |
| 一套反射板 | 10202 | 1 |
| 測試塊(透明) | 10201 | 1 |
| 圓柱 | 10203 | 1 |
| 心髒模型 | 10220 | 1 |
| 乳房仿真模型 | 10221 | 1 |
| 眼睛仿真模型 | 10222 | 1 |
| 超聲波脈衝多普勒FlowDop 200 | 50400 | 1 |
| 超聲波探頭(tóu)2 MHz | 10132 | 1 |
| 多普勒棱鏡⅜" | 50112 | 1 |
| 離心泵MultiFlow | 50130 | 1 |
| 超聲波多普勒探頭 | 50135 | 1 |
| 手臂仿真模型 | 50160 | 1 |
效果預期
通過PASCO傳感器和Gampt超聲波實驗(yàn)係統在醫學培訓中(zhōng)的應用,預期達到以下效果:
- 提高學生(shēng)的(de)動手能力:學生在指導下進行傳感(gǎn)器操作和模型的(de)搭建和操作(zuò),如佩戴、數據采集等,並通過電腦或(huò)移(yí)動設備查看和分析采集到(dào)的生(shēng)理信號數(shù)據(jù)並進行相關分析。學生能夠在實驗過程(chéng)中熟(shú)悉和掌握各種醫學技能,提高實際操作(zuò)能(néng)力,同時提(tí)高分析問(wèn)題(tí)的能力。
- 培養學生(shēng)的大數據思維模式:結合PASCO傳(chuán)感器采集的真實數據,進行(háng)案例分析和討論,有助於培養學生的(de)傳感器和大數據(jù)實驗思維模式,更好地適應大數據時代(dài)的工作崗位。
- 降低培訓成本:PASCO傳(chuán)感器及相(xiàng)關(guān)附件均為模塊化(huà)結構,可以(yǐ)進行多種組合搭配,並且產品部件可重複使用,維護成本低,有助於降低醫學實(shí)驗教學和培訓的成本。
- 有利於實驗創(chuàng)新:PASCO傳感器既是實(shí)驗器(qì)材(cái)也是測量(liàng)工(gōng)具,其(qí)具有非常靈活性,通用性的特點,實驗內容不會局限於現有實驗手冊內容,而是可以通過學生自主設計和搭配,開拓和創新出新的實驗(yàn)內容。該特點(diǎn)也非常適合學生用來參加各種實驗大賽。
案例分析
以杭州某醫學院為例,該校引入PASCO傳感器進(jìn)行醫學培訓。在實驗教學(xué)中,學生通過(guò)傳感器采集到(dào)的生理信號數據,進行心電圖分析、血壓測量等操作訓(xùn)練。同時,結合真實數據(jù)進行案例(lì)分析和(hé)討論,提高(gāo)了學生解決實際問題的能力。經過一段時間的教學培訓,該校學生的動手操作能力和診斷思維得到(dào)了顯著提高。這一成功案例證明(míng)了(le)PASCO傳感器(qì)在醫學培訓中的重要價值(zhí)和應用前景。

行業概述
汽車產(chǎn)業是國民(mín)經濟的重要支柱產業(yè),產業鏈長、關聯度高、帶動性強,發揮著工業經濟穩增長的“壓(yā)艙石”作用(yòng)。雖然(rán)我國汽(qì)車產業相比發達(dá)國(guó)家的汽車產業發展起步較晚,但快速成長的國內市(shì)場、相對低廉的生產要素成本,吸引了全球汽車產業資源向我國集聚,以奧(ào)迪、寶馬、奔馳為代(dài)表的(de)品牌紛(fēn)紛(fēn)在我國建立製造基地,品(pǐn)牌的轉移顯著提高了我(wǒ)國(guó)汽車整車和零部件產業的技術實力(lì)和製造能力(lì)。我國汽車產業正處於由“數量增長”轉為“質量提升”轉型(xíng)升級階段。
目前市場缺(quē)乏全(quán)能型技術(shù)人才,汽車相關的教育培訓被期望著,而國內教學(xué)主要以理論為主,理論教學導致學生們很難發現實操(cāo)過程中的問題並培養解決問(wèn)題的(de)思維。同時目前教學實驗多為固定流程實驗,與實際產業中遇到的問題大不相同,實驗(yàn)內容缺乏創造(zào)性影響學生思維。如果教學過程能盡(jìn)可能實操及模擬真實環境(jìng),還可將實驗數(shù)據實時生(shēng)產並對數據進行處(chù)理,澤汽車產業的進步將指日可待。
本司產品與汽車相關教育培訓的適配(pèi)
1.汽車動力(lì)學

汽車的動力(lì)學基於基礎理論力學,基礎理論力學包括對平均速度和速度;速度和速(sù)度圖;功和動能;牛頓定(dìng)律;摩擦係數;動量與衝量;動量守恒;動量與(yǔ)碰撞;材料與碰撞等的(de)學習和了解。而Pasco是這方麵的專家,內置有速度傳感器、加速度(dù)傳感(gǎn)器、力傳感器、陀螺儀傳感器的智能小車,外加基礎力學相關附件可以對汽(qì)車運動理論進行全方位的了解。傳感器還可將試試測量到的數據(jù)傳輸到電腦、手機平板上,並通過(guò)SPARKvue 或Capstone軟件進行數據分析以驗(yàn)證各種(zhǒng)理論以(yǐ)及獲取不(bú)同條件下的運動數據以供分析。除了基礎理論,還有非常多可拓展應用,如(rú)在汽(qì)車行業,汽(qì)車的起始加速度一直作為衡量(liàng)電機性能(néng)的核心指標,通過傳感器與軟件的配(pèi)合,可以用於(yú)研究汽車電機的性能。智能恒速運行也是汽車舒(shū)適度的一個關鍵因素,智(zhì)能小車與軟件結合,可實(shí)時了解汽車速(sù)度並輸出,從而可以探尋各類影響因素,更好的知道改進。
2.車身與風阻

汽車如何(hé)減(jiǎn)少風阻一直是(shì)各大汽車廠商不斷研究的方向,更小的風阻可以帶(dài)來更高(gāo)的定價,而這(zhè)也是空氣(qì)動力(lì)學專業學生主要研究的方向。Matrix的風洞(dòng)產(chǎn)品可以(yǐ)為研究提供幫(bāng)助(zhù),它具(jù)有計算機控製不同風速的風扇(可認定為汽車速度)、LED流量可視化、還可實時記(jì)錄升力和阻力分量。學生可以設計打印出改進的3D汽車外觀模型,然後學(xué)生可以對設計的各類流線型進行驗證以發現更好的改善(shàn)點來減少汽車風(fēng)阻。
3.汽車控製係統
汽車製造(zào)的核(hé)心成本(běn)在於汽車電子,而汽車電子的(de)核心為可實現不同功能的汽車控製係統,最終汽車控製係統加上機械結構,整合成完整汽車。汽車(chē)控製係統主要包括三部分,分別是電子控製單(dān)元(包括軟件部分)、傳(chuán)感器和執行器。三個部分共同工作(zuò):汽車在運行(háng)時,各傳感器不(bú)斷檢測(cè)汽車運行的工況信息,並(bìng)將這些信(xìn)息實(shí)時地通(tōng)過輸入接口傳送給ECU。ECU接收到這些信息時,根(gēn)據內部(bù)預先編寫好的(de)控製程序,進行(háng)相應的決策和處理,並通過其輸出(chū)接口輸出控製信號給相應的執行器,執行器接受到(dào)控製信號後,執行相應的動(dòng)作,實現某種預定的功能。
汽車電子控製係統可以分為以下四個部分:
1)發動(dòng)機和動力(lì)傳動集中控製係(xì)統:包括發動機集中控製係統(tǒng),自(zì)動化變速控製係統,製動防抱(bào)死(sǐ)和牽引力控製係統等;
2)底盤綜合控製(zhì)和安全係統:包括車輛穩(wěn)定控(kòng)製係統,主動式(shì)車身姿態控製係統,巡(xún)航控(kòng)製係統,防撞預警係統,駕駛員(yuán)智能支持係統等;
3)智能車身電子係統:自動(dòng)調節座椅係統,智能前燈係統,汽車夜視係統,電子門鎖與防盜係統等;
4)通訊與信息/娛樂係統:包括智能汽(qì)車導航係統,語音識(shí)別係統,"ON STAR"係統(具有自動呼救與查詢等功能),汽車維修數據傳(chuán)輸係統,汽車音響係統,實時交通信息谘詢係統,動態車輛跟蹤與管理係統,信息化服務係統(含網絡等)等。


汽車控製(zhì)係統的組成部分:電子控製單元(yuán)(包括軟件部分)、傳感器和執行器,Matrix均有配套(tào)學習產品(pǐn)。電子控製單元對應有MIAC NXT,MIAC NXT是一種教育電子(zǐ)控製單元,專門用於(yú)教授汽車類專業學生如何使用ECU控製車輛中(zhōng)的電子係統。ECU內本身內置了汽車控製相關程序,除此之外,學生(shēng)們還可以使用本司的flowcode圖形(xíng)化編程軟件,進行特定編程並下載到(dào)MIAC NXT中,再結合外部電(diàn)路(包括連接電路、傳感器、執行器),實現特定功能。配套的Matrix附件也有(yǒu)相應的方便搭建和(hé)拆卸的電路模塊(kuài)、傳感器及執行(háng)器(包含汽車傳感器和執行器),可以快速搭建出電路並了解控製原理和電路特點。如(rú)下圖所示:


具體可(kě)參考(kǎo):EDU產品在汽車電子中的應(yīng)用之Matrix篇。
4.新能源汽車

新(xīn)能源汽車是全球汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級(jí)、綠(lǜ)色發(fā)展的主(zhǔ)要方向,也是我國汽(qì)車產業高質量發展的戰略選擇。如今新(xīn)能源車勢頭最猛的是電車,而學習了解電車必不可(kě)少(shǎo)的就是對電池和充電技術的學習掌(zhǎng)握,Matrix有對應的電池和高壓係統套件可(kě)供學習,該套件包括許多(duō)小(xiǎo)型鉛酸和鋰離子電池,可用於形成具有不同電壓和電流能力的各種電池(chí)。學生(shēng)圍繞這些電池構建電路(lù),並了解現代電動汽車中使用的電池電路,包(bāo)括充電係統、升壓轉換(huàn)器和降(jiàng)壓轉換器、電池管理(lǐ)係統。學生構建不(bú)同電壓(yā)和電流的電池,測量和表征電池性能,並測試電池。包(bāo)括各種故障部件,以便學生了解蓄電池係統中的故(gù)障查(chá)找。也可了解負載(zǎi)對於輸出電壓的影響、放電對於輸出電壓(yā)的影響、不(bú)同類型電池(chí)的特性(包括鉛酸蓄電池、鋰電池、S電池)、電池並(bìng)聯串聯特性變化、電壓轉換器特(tè)性、電池驅動各類電機時的電機轉動特性(xìng)。
具體可參考:EDU產品在汽車電子中的應用之Matrix篇。
5.電機

我國車用(yòng)電(diàn)機在(zài)全球資源條件(jiàn)下(xià)具有明顯的比較優勢,發展潛力(lì)較大。從新能源汽車的產業鏈來看,受益端(duān)將主要集中在核心零部件領域。國內車用驅動電機行業現(xiàn)狀:電(diàn)機(jī)業中的小行業、但(dàn)製造門檻高,電機驅動係統還存在較(jiào)多差距與不(bú)足(zú),但國內政策扶持將加快產業步伐。而要提升國內(nèi)電機水平,就需加強大學及職校對電機的教育,使學生不僅局(jú)限於理論,而有更多(duō)實操機會以便更加深刻了解不同電機的特(tè)性(xìng)。Matrix有對應的電機產品可供學習,包括硬件以及實時顯示運行數據的軟件。可以通過軟件實時讀(dú)取轉速、扭矩、額定電壓和電流(liú)、輸出功(gōng)率和效率等數據(jù),還可通過軟件計算探索這邊數據之間的關係。


套件中包含的電機類型有:永磁測功機(發電機)、並聯和串聯電機、通(tōng)用電機(交(jiāo)直流兩用電機)、單相異步電動機、感應電動機、三相電機、直流無刷電機、三相(xiàng)發電(diàn)機等。
適用對象
自動化、電氣、機械(xiè)及汽車相(xiàng)關專業(yè)的大學及職校的師生教學(xué),以及汽車公司的技術培訓,為教師及培(péi)訓師提供對呀的教學指導書(shū),為學生配套有實驗指導和實驗數(shù)據記錄表(biǎo)。可以直接上手學習,充分利用好珍貴的大學時光和培訓時間。
效果預期
通過以上的學習和應用,預期達到以下效果:
1.提高學生的動手能力:學生(shēng)在指導下進行(háng)汽車電子電路的搭建和模擬,如(rú)電機控製、充電係統、故障排查等,並通過示波器,電腦軟件、MIACNXT控製和分析(xī)。學生能夠在實(shí)驗(yàn)過程中熟悉和掌握各種汽車(chē)電子技能,提高實際操作能力,同時提高分析問(wèn)題的(de)能力。
2.降低培訓成本:Matrix Locktronic下的汽車係列產品及相關附件均為模塊化結構,可(kě)以進行多種組合搭配(pèi),並且產品(pǐn)部件可重複使(shǐ)用,維護(hù)成本低,有助於(yú)降(jiàng)低汽車電子實驗教學和培訓的成本(běn)。
3.達到培養(yǎng)全能(néng)型學生及技術人員的目的(de):使學生從基礎力學(xué)原理到電路(lù)搭(dā)建,從(cóng)硬件連接到軟件(jiàn)編程控製,從基礎到高級,從簡單燈光到複雜充電係統(tǒng),達到汽車(chē)電子全方位功能進行了解和掌握。
一(yī)、產(chǎn)品概述
Matrix品牌Locktronic子目錄下有汽車係列產(chǎn)品,該係(xì)列產品的設計符合IMI、City&Guilds(城市與協(xié)會)和BTEC製(zhì)定的汽車(chē)工程課程標準的要求。該係(xì)列分為三個級別,基本、中級和高級,非常適合汽車(chē)技術(shù)人(rén)員對電氣(qì)、電路和電路故障查找有(yǒu)很好的了解,並轉向(xiàng)更複雜的解決方案,以了解車(chē)輛中(zhōng)的ECU和CAN總線。Locktronics被世(shì)界上許多最負盛名的汽車製造(zào)商用作簡化汽車電氣的平台,並得到他們的認可,以滿足新手和(hé)高級技(jì)術人員的需求。
二、實驗類型舉(jǔ)例
如(rú)果將汽車比作人體(tǐ),汽車的機械結構(gòu)相當於人的骨(gǔ)骼,動(dòng)力(lì)、轉(zhuǎn)向相當(dāng)於人的四肢,電子電氣架構則相當於人的神經(jīng)係統和大腦(nǎo),是汽(qì)車實現信息交互和複雜操作的關鍵。電子電氣架構涵蓋了車上計算和控製係統(tǒng)的軟硬件、傳感器、通信網絡、電氣分配係統等;它(tā)通(tōng)過特定的邏輯(jí)和規範將各個子係統有序結合起來,構成實現複雜功能的有機整體。
按照對(duì)汽車行駛(shǐ)性能作用的影響(xiǎng)劃分,可以把汽車電子產(chǎn)品歸納為兩類(lèi):一類是汽車電子控製裝置,汽車電子控(kòng)製裝置要和車上(shàng)機械係統進行配合使用(yòng),即所謂“機電結合”的汽車電子裝置;它們包括發動機、底盤、車身電子控製(zhì)。例如電(diàn)子(zǐ)燃油噴射係統、製動防抱死控製、防滑控製、牽引力(lì)控製、電子(zǐ)控製懸架(jià)、電子控製(zhì)自動變速器、電子動力轉向(xiàng)等,另一類是車(chē)載汽車電子裝置,車載汽車電子裝置是在汽車環境下能夠獨立(lì)使用的(de)電子裝(zhuāng)置(zhì),它(tā)和汽車本身的性能並無直接關係。它們包括汽車信息係統(行車電腦)、導航係統、汽車音響及電視娛樂係統、車載通信係統、上網(wǎng)設備等。
我們(men)主要針對的是第一類,通過(guò)搭建(jiàn)傳感器(qì)、控製(zhì)電路及執行器(qì)來(lái)實現汽車的電子控製,理解汽車的各個功能是如何實現以及控製特點。每個套件都有相應學習目標及實驗手冊,以汽車應用中的(de)傳(chuán)感與控製套件LK1142為例:

該解決方(fāng)案介紹了基於我(wǒ)們的MIAC NXT控製器的電子控製單元(ECU)的作用。為學生提供了許多MIAC的預編程序,可以使用鍵(jiàn)盤和顯示(shì)器調用這些程序。首先可以使(shǐ)用Locktronics組件搭建(jiàn)模(mó)擬電路,然(rán)後使用真正的汽車組(zǔ)件,在MIAC控(kòng)製(zhì)器周圍構建不同的輸入-過程-輸出電路,仿真實現汽車各電子部件的功能。
該套件的學習目標:
- • ECU結構和功能(néng)
- • 燈具和執行機構
- • 晶體管輸出
- • 繼電器輸出
- • 數字輸入
- • 模擬輸入
- • 開環(huán)與(yǔ)閉環
- • 控製直流電機
- • 控製步進電機
- • 故障查找(zhǎo)電路設計
還包含57頁的實驗(yàn)手冊(教學指導):


下麵以該套件中(zhōng)一個實驗:汽車節(jiē)氣門閥實驗,汽車節氣門閥允許控製不同類型(xíng)的機械裝置(zhì),是一種使用直流電(diàn)機PWM驅動蝶閥的的伺(sì)服(fú)電(diàn)機。該閥連接到彈簧,當直流電(diàn)機PWM降至零時,彈簧(huáng)關閉閥門(mén)。
1. 按照右圖(tú)將MIACNXT控製器、汽(qì)車節氣門(mén)閥以及locktonics電子元器件連接起來。
2.將電源(yuán)插入MIAC。
3.在MIAC ECU上選擇程序17。
4.合上開關以打開係統。


通過調整電位計檢(jiǎn)查電機速度(dù)是(shì)否得到控製。
電子節氣門是一種伺服電(diàn)機,增加PWM標記:空間比決定了閥門的打開程度(dù)。它(tā)有一個回位(wèi)彈簧,因此當PWM M:S比下降時(shí),閥(fá)門關閉。
可拓展實驗:將(jiāng)電位計更換為節氣門位(wèi)置(zhì)傳感器(qì)來作為輸入控製(zhì)信號,這樣您就可以搭建一個完整的油門控製(zhì)係統。
套件裏(lǐ)所以(yǐ)部件均有對應的實驗課程可供免費(fèi)下(xià)載(zǎi)學(xué)習。
三、常用的實驗配置與選型
該(gāi)係列產品中(zhōng),基礎及中等級別Level 1,2課程及產品包含:汽(qì)車電氣基礎套件LK2240;汽(qì)車故障查找套件LK8170;汽車發動機、發電機和充電係(xì)統套件LK2410;矩陣直流電(diàn)機/無刷直(zhí)流電機對套(tào)件HP2001。高級別Level 3課程及產品包(bāo)含:汽車ECU架構和邏輯LK1800;電池和高壓係統LK5281;汽車示波器培訓器LK9155;CAN和LIN總線套件LK0235;汽車應(yīng)用中(zhōng)的傳感與控製套件LK1142;汽車執行器和傳感器附加套件(jiàn)HP8256;MIACnex控製器MI5550。
| 電(diàn)氣基礎套(tào)件LK2240 | 汽車故障查找套件LK8170 | 汽車發動機、發電機和充電係統套件LK2410 |
![]() |
![]() |
![]() |
| 汽車ECU架(jià)構和邏輯LK1800 | 電池和高壓(yā)係統LK5281 | 矩陣直流電機/無(wú)刷直流電機對套件HP2001 |
![]() |
![]() |
![]() |
| 汽(qì)車示波器培(péi)訓器LK9155 | CAN和LIN總線套件LK0235 | CAN和LIN總線套件LK0235 |
![]() |
![]() |
![]() |
| 汽車執行器和(hé)傳感器附加套件HP8256 | MIAC nxt控製器MI5550 | |
![]() |
![]() |
| SKU | 名稱 | 學習目標 | 實驗手冊(cè) | 概述 |
| LK2240 | 汽車電氣基礎 | 歐姆定律 | CP4388 | 這(zhè)套設備涵蓋了材料、電力和電路的電(diàn)氣特性。該解決方案包括組件托架(jià)、基板、電源和存(cún)儲托盤。適用於1級和2級學(xué)生和技術人員。提供了完整的練習冊。 |
| 電壓功率 | ||||
| 電流-DC | ||||
| 電阻 | ||||
| 磁性 | ||||
| 電磁學 | ||||
| 電氣元件和(hé)符號 | ||||
| 電(diàn)氣術語 | ||||
| 直流電機 | ||||
| 開關 | ||||
| 電磁閥和繼電器原理 | ||||
| LK8170 | 汽車故障查找 | 萬用表和鉗形表的使用 | CP3567 | 該套(tào)件向學生和汽車技術(shù)人員傳授(shòu)汽車環境中的故障查(chá)找技術。向學生(shēng)提供了一係列清晰的工作表,這些工作表將(jiāng)帶他們使用Locktronics組件和基(jī)板(bǎn)進行一係列實踐練習。工作表從使用萬用表和電流鉗表測試每種類型的部件和進行基本測量(liàng)的說明開始。然後引(yǐn)導學生使用(yòng)萬用表和鉗形表等技術調試電(diàn)路,如故障網格 |
| 電流、電壓、電阻(zǔ)、電(diàn)容、連(lián)續(xù)性 | ||||
| 電壓降 | ||||
| 測試電阻器(qì)、電位計(jì)、燈泡、開關、繼電器、熱敏電阻、電池 | ||||
| 斷(duàn)路故障 | ||||
| 短路(lù)故障 | ||||
| 接地故障和腐蝕故障 | ||||
| 查找(zhǎo)技術和故障網格(gé) | ||||
| 故障查找項目 | ||||
| LK2410 | 汽(qì)車發動機、發電機和充電係統 | 電流-交流、直流(liú)、RMS | CP5937 | 該(gāi)工具(jù)包使學生(shēng)能夠研究電機和(hé)充電係統(tǒng)背後(hòu)的(de)技術。學生們首先了解電機結構的基本知識,然後進行一係(xì)列實驗,幫(bāng)助他(tā)們了解車輛充(chōng)電係(xì)統的工作原理。本課程的一個關鍵主題是介紹示波器的使用和觸發示波器的簡單信號:交流、直流脈寬調製和單脈衝。適(shì)用於二級學生和技術人員。提供了完(wán)整的練習冊。該套(tào)件依賴於單獨(dú)訂購的(de)HP2001 DC/無刷直流電機(jī)對。 |
| 電機原理 | ||||
| 發電機(jī)原理 | ||||
| 直流永磁電機、無(wú)刷三相電機(jī)、三相發電機(jī) | ||||
| 半波和全波整流 | ||||
| 三相整流 | ||||
| 車輛充電係統 | ||||
| 直流電源(yuán)和紋波 | ||||
| 齊納二極管 | ||||
| 使用脈寬調製的直流(liú)電機控製 | ||||
| 示波器觸發 | ||||
| 產生高壓 | ||||
| 在(zài)高壓係統中發現故障 | ||||
| LK1800 | 汽車ECU架構和邏輯 | ECU的操(cāo)作和(hé)結構(gòu) | CP8408 | 該套(tào)件允許學生使用預編程(chéng)的微型ECU研究電(diàn)子控製單元電路。學生們首先構建一個具有輸入、繼電器和晶體管輸出的功能(néng)齊全的電子控(kòng)製單(dān)元,並用它進行大部分學習。學生(shēng)們在(zài)電子控製單元周圍構建一個電路,從電子控製單元上的14個(gè)程序中選擇一個,然後完(wán)成提供(gòng)的工作簿。該練(liàn)習冊包括許多故障查找練習,以便學生了解如何診斷和解釋電子控製單元電路中的故障。適用於三級學生和技術人員。提供了完整的練習冊。 |
| 邏輯功能 | ||||
| 脈寬調製 | ||||
| 輸入和開關(guān) | ||||
| 傳感器-光、溫度、霍爾效應(yīng) | ||||
| 晶(jīng)體管和(hé)繼電器輸出 | ||||
| 簡單的執行器-電(diàn)機和(hé)電磁閥 | ||||
| 光纖 | ||||
| ECU電路中的故障查找 | ||||
| LK5281 | 電池和高壓係統 | 鉛酸電池技(jì)術 | CP4880 | 該套件包括許多小型鉛酸(suān)和鋰離子電池,可用於(yú)形成(chéng)具有不(bú)同電壓和電(diàn)流能力的各種電池。學生圍繞這些電(diàn)池構(gòu)建電路,並(bìng)了解現代電動汽車中使用的電池電路,包括充電係統、升(shēng)壓轉換器和降壓轉換器、電池(chí)管理係統。學生構建不同電壓和電流能力的電池,測量和表征電池性能,並測試電池。包括(kuò)各種(zhǒng)故障部件,以(yǐ)便學生了解蓄電池係統中(zhōng)的故障查找。學生還需要矩陣直流電機/無刷直流電機對(單獨提供,見HP2001)。適用於三級(jí)學生和技術人員。提(tí)供了完整的練習冊。 |
| 鋰離子電池(chí)技術(shù) | ||||
| 電池測試 | ||||
| 電池結構 | ||||
| 用小電池建造大(dà)電池 | ||||
| 充(chōng)電係統 | ||||
| 電池管理係(xì)統 | ||||
| 電壓轉換器(qì) | ||||
| 為直流電機供電 | ||||
| 為三相電機供電 | ||||
| 三相發電機 | ||||
| 電池係統中的故障查找 | ||||
| 電動汽車項(xiàng)目 | ||||
| HP2001 | 矩陣直流電機/無刷直流電機對 | / | / | 研究以下套件時需要無刷電機和直流電機:LK2410汽車電機(jī)、發電(diàn)機和充電係統;LK5281汽車高壓電池電路(lù)。無(wú)刷電機充當三相發電機。我們通過控製PWM或電壓(yā)輸入來控製速度,這意味著該產(chǎn)品的行為有點像可(kě)變(biàn)風速風力渦輪機或電動汽車中的電機。 |
| LK9155 | 汽車示(shì)波器培訓器 | 用(yòng)規則正弦波和三角波觸發示波器,觸發(fā)的基本知識 | CP5950 | LK9155示波器培(péi)訓器旨在提供一個平台,在該平台上,汽車(chē)技術人員可(kě)以接受使用示波器捕捉和診斷汽車波形的培訓。該裝置能夠產生幾種基本波形,正弦、三角、方波,以(yǐ)及一些預先記錄的波(bō)形。該單元還生成CAN總線信號(hào)——高電(diàn)平和低電平。 |
| 用不規則波形和雙通道波形進(jìn)行徹底的觸發 | ||||
| 練習用許多汽車波(bō)形觸(chù)發示波器,並從這些波形(xíng)中進行(háng)測量 | ||||
| 捕獲(huò)CAN總(zǒng)線信號並對其進行解碼 | ||||
| LK0235 | CAN和LIN總線(xiàn)V3 | 基於PC的診斷 | 4套教程及配套軟件(jiàn) | 該(gāi)套件由6個MIAC NXT教育電子控製單(dān)元和配套的模擬車輛電氣係統(tǒng)的(de)Locktronics板組成。該係統(tǒng)包括3個不(bú)同(tóng)速度的CAN總線網絡:CAN便利總線、CAN傳動係總線、CAN OBDII總線和用於組合儀表的LIN總線。一(yī)個MIAC NXT執行網關ECU的功能,網關ECU提供係(xì)統和OBDII掃描工具之間的通信。該係統可以與汽車傳感器搭配使用實(shí)現更強模擬。 |
| CAN和LIN總線係統中的傳感器和執行器 | ||||
| CAN總線消息編碼 | ||||
| LIN總線信息編碼 | ||||
| ECU和車輛(liàng)電路功能 | ||||
| 網關(guān)功能:CAN到LIN,LIN到(dào)CAN | ||||
| 啟動程序 | ||||
| J1939 CAN總線協議 | ||||
| OBDII功能 | ||||
| LK1142 | 汽車應用中的傳感與控(kòng)製V3 | ECU結構和功能 | CP7241 | 該解決方(fāng)案介紹了基於我(wǒ)們的MIAC NXT控製器的(de)電子控製單元(ECU)的作用。為學生提供(gòng)了許多MIAC的預編程序,他(tā)們使用鍵盤和顯示器調(diào)用這些程序。然後,他們首先使用Locktronics組件,然後使用真正的汽車組件(jiàn),在MIAC周圍構建(jiàn)不同的輸入-過程-輸出電路。傳感和控製係統可以通過在係統中(zhōng)添加真實汽車傳感器來增強模擬 |
| 燈具和執行機構 | ||||
| 晶體管輸出 | ||||
| 繼電器輸出 | ||||
| 數字輸入 | ||||
| 模擬輸入 | ||||
| 開環與閉環 | ||||
| 控製直流電機 | ||||
| 控製步進電(diàn)機 | ||||
| 故障查(chá)找電路設計 | ||||
| HP8256 | 汽車執行器和傳感器附加 | 凸輪軸和曲軸(zhóu)子係統 | 參照LK1142、LK0235套件 | 這組真實的汽(qì)車傳感器為傳感和控製以(yǐ)及CAN和LIN總線包提供(gòng)了額外的(de)功能。這些(xiē)傳感器使(shǐ)學生(shēng)能夠從Locktronics中的電子元(yuán)件傳感器遷移到真正(zhèng)的汽車傳感器,並了解它們之間的區別。所有傳感器都(dōu)安(ān)裝在一個堅固的不鏽鋼支架上,支架上有4mm的連接器,可(kě)用於台式安(ān)裝(zhuāng)或安裝在帶T形螺母的40mm擠壓(yā)導軌上。所有傳感器都可用於傳感和控(kòng)製(zhì)V3(LK1142)以及CAN和LIN總線V3(LK0235)。 |
| 電子節氣(qì)門控製閥 | ||||
| MAF傳感器 | ||||
| 冷卻液溫度傳感器 | ||||
| 節氣(qì)門位置(zhì)傳感(gǎn)器 | ||||
| 進氣溫度(dù)傳感器 | ||||
| 超聲(shēng)波駐車傳感器(qì) | ||||
| 爆震傳感器 | ||||
| 冷卻液液位開關 | ||||
| 後燈組 | ||||
| 冷卻液液位傳感器 | ||||
| 排(pái)氣壓力傳感器 | ||||
| MI5550 | MIACNXT | MIAC NXT包括8個模擬或數字輸入、2個繼電器、6個晶體管輸出、3條CAN總(zǒng)線、一條LIN總線以(yǐ)及用於USB、藍牙、Wifi和LAN的連接。 | datasheet | MIAC NXT是一種教育電子控製單元,專門用於教授汽車學生如何(hé)使用ECU控製車輛中的電子係統。MIAC NXT提供了配套的操(cāo)作係統或(huò)API,允許其由任何第三方編程係統控(kòng)製,並與Flowcode Embedded和Flowcode App Developer兼容。 |
四、適用對象
Matrix子係列Locktronic下的(de)汽車係列產品的目標用(yòng)戶(hù)主要是車輛工程以及汽車相關(guān)專業的學生以及各(gè)大汽車製造商的新(xīn)手(shǒu)及技術人員,套(tào)件配套的課(kè)程包含基礎、中級、高級,可以讓他們更體係的了解汽車電子相關信息。同(tóng)時(shí)提高他們的動手操作就編程能力,提高學生及技術人員對於(yú)行業及技術的(de)了解和熟練程度,達到實驗教(jiāo)學和培訓(xùn)的(de)要求。
五(wǔ)、功能特點
Matrix子係列Locktronic下的汽車係列產品具有以下功能特點:
1、體係(xì)完整(zhěng)且教學資源豐富免費:包含不(bú)同等級的套件和學習(xí)課程,且(qiě)教程均可免費在官網獲取,可以(yǐ)滿足從新手到技術大牛,從(cóng)基礎到(dào)中級再到高級的全係列學習和實操。
2、易於(yú)識別和學習:所以元器件均有電氣標識,易於(yú)對電路識(shí)別和全局掌控。
3、適合教育及培訓(xùn):Matrix專注於教育市場,所以硬件軟件(jiàn)均搭配完整的教學(xué)文件,包含電路圖、原理、實驗表格、教師注意事(shì)項等內容。
4、貼合市場:Locktronic下的汽車係列產品都仿真實際汽車行業運用的電路(lù)及(jí)傳感器等器件,使得學生在真實環境下學習。
5、靈活且堅固:期間小巧且堅固,電路搭建和拆(chāi)除方便(biàn),使用(yòng)時限長。
6、 安全性:所以期間都有防觸電波保護,不會對學(xué)生造成任何傷(shāng)害,確保(bǎo)培訓過(guò)程的安全性。
7、易於存儲:所以元器(qì)件都有專門的存儲箱配套提供,易於存(cún)儲保(bǎo)存。
六、效果預期
通過對Matrix子係列Locktronic下的汽車係列產品的學習和應用,預期達到以(yǐ)下效果(guǒ):
1.提高學生(shēng)的(de)動手能力:學生在指導下進行汽車電子電(diàn)路的搭建和(hé)模擬,如電機控製、充(chōng)電係統、故障排查等,並通過示波器,電腦軟件、MIACNXT控製和分析(xī)。學生能夠(gòu)在(zài)實驗過程中熟悉和(hé)掌握各種汽(qì)車電子技能,提高實際操作能力,同時提高分析問題的能力。
2.降低(dī)培訓成本:Matrix子係(xì)列Locktronic下(xià)的汽(qì)車係列(liè)產品及相關(guān)附(fù)件均為模塊化結構,可以進行多種(zhǒng)組合搭配,並且產品部件可重複使用,維護成本低,有助於降(jiàng)低汽車(chē)電子實驗教學(xué)和培訓的成本。
3.達到培養全能(néng)型學生及技術人員(yuán)的目的:使學生從電路硬件到軟件(jiàn)編程控製,從基礎到高級,從簡單燈光到複雜充電係統,達(dá)到汽車電子全方位功能進行(háng)了解和掌握。






















