Мультидисциплинарная программно-аппаратная платформа для школы

Мультидисциплинарная программно-аппаратная платформа (далее платформа) предназначена для использования в лабораторном практикуме на уроках физики, химии, биологии в общеобразовательных школах. По своей сути платформа представляет собой персональный компьютер с установленным специальным программным обеспечением, многоканальную систему сбора данных, комплект датчиков, методические рекомендации по применению в лабораторном практикуме. Использование платформы позволяет: • ознакомить учащихся с современными средствами автоматизации эксперимента в соответствующих дисциплинах, • приобрести навыки по использованию современных датчиков и измерительных средств, • определить практическим путем границы применяемости традиционных средств измерения (линейка, секундомер, термометр, барометр и т.П), обработки результатов эксперимента и современных цифровых систем сбора, регистрации и обработки данных. При этом, использование платформы не отменяет использование традиционных и общедоступных средств проведения эксперимента, • подчеркнуть важность формирования среды проведения эксперимента, т.Е. Не только обеспечение качества измерений, но обеспечение строго заданных, стабильных условий проведения опыта (форма напряжения, поддержание заданной температуры, частоты вращения и т.П.), • увеличить наглядность эксперимента, • сосредоточиться на изучении сути явления. Особенностью программно-аппаратной платформы является возможность ее применения не только в лабораторном практикуме, но и на факультативных занятиях, в кружках по изучению мехатроники, робототехники. Комбинируя возможности платформы с другими популярными платформами (например, arduino), учащиеся получают мощный инструмент для подготовки к освоению будущих профессиональных компетенций (например, мобильная робототехника, мехатроника, электроника, участию в juniorskills. Описание и основные технические характеристики многоканальной системы сбора данных: • количество измерительных каналов – 6; • интерфейс связи системы сбора данных с датчиками – цифровой, последовательный (длина соединительного кабеля до 10м); • количество каналов программируемого источника питания – 2; • характеристики программируемого источника питания: напряжение - регулируемое -24 … +24в, ток – регулируемый 0 – 2а, форма выходного сигнала – синус, треугольник, меандр, «пила», обратная «пила», постоянное напряжение, произвольная форма; частота переменного сигнала 1-40000гц; • цифровой выход для связи по последовательному интерфейсу – 1. • электропитание системы сбора данных: ~220в, 0,25а или ~42в, 2а (от лабораторной сети электропитания); каждый датчик выполнен в виде небольшого пластикового корпуса с выносным или встроенным чувствительным элементом. Также внутри корпуса расположен ацп и микропроцессор для первичной обработки данных и передачи результатов измерения в систему сбора данных. Электропитание датчик получает по кабелю от системы сбора данных. При подключении любого штатного оборудования программно-аппаратной платформы к системе сбора данных происходит автоматическое распознавание и автоматическая настройка оборудования. Таким образом, программно-аппаратная платформ является основой для построения школьной физической лаборатории, а также любой другой, где требуются измерения электрических и неэлектрических величин, а также задание параметров эксперимента