[实用新型]一种二维运动学实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学用具，是一种二维运动学实验装置。

背景技术

由于某些课程在教学中需要用实验装置演示，故教学中使用的实验装置结构较多，特别是物理课的教学需要使用大量实验装置。目前，在物理课的实验装置一般为一维运动的实验装置，这种一维运动的实验装置用于平抛、斜抛等二维运动曲线的实验过程相当繁琐。并且在多次相同实验中易产生较大的误差，使实验结论的准确性降低，为此，本领域技术人员提供了较多种二维运动描迹仪，以期用此减少二维运动曲线的实验时间，提高其实验的准确性。然而，这种实验装置由于其结构设计欠合理，实验中人工操作的步骤较多等原因，实验的准确性仍较低，并且在多次相同实验中易产生较大的误差，使实验结论的准确性降低。且这些装置还存在维修复杂等不足，因此，至今不能推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是，提供一种二维运动学实验装置，采用红外超声定位，一次性跟踪描绘出二维运动物体的运动轨迹，从而节省实验时间，提高实验结论准确性的目的。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种二维运动学实验装置，包括发射装置和接收装置，发射装置有发射上壳体和发射下壳体，发射上壳体或发射下壳体内安装发射电路板和芯体，发射电路板上安装超声波发射器和红外线发射器，超声波发射器与芯体连接，芯体外壁设置压电薄膜，接收装置有接收上壳体和接收下壳体，接收上壳体或接收下壳体内安装接收电路板，接收上壳体或接收下壳体上安装红外线接收头和超声波接收头，红外线接收头通过电路与接收电路板连接，超声波接收头通过电路与接收电路板连接。发射上壳体和发射下壳体安装后中部呈环状体，超声波发射器安装在环状体中部。发射电路板上设置纽扣电池，钮扣电池与单片机连接，单片机与红外线信号放大驱动电路连接，红外线信号放大驱动电路与红外线发射管连接，钮扣电池同时与超声波信号放大驱动电路连接，超声波信号放大驱动电路与压电薄膜连接。压电薄膜是环形压电薄膜。接收装置的接收下壳体内底部安装永磁体。红外线发射管有4个，均布在发射装置上。接收电路板上设置超声波接收传感器和红外线接收传感器，超声波接收传感器与前置放大器连接，前置放大器与自动增益控制电路连接，自动增益控制器与脉冲提取电路连接，脉冲提取电路与CPU(N)相连，CPU(N)与USB(M)相接，USB(M)与基准电压相连，基准电压分别与前置放大器和自动增益控制电路相连。接收上壳体上安装转接器，转接器通过线路与接收电路板连接。

本实用新型的优点在于：采用超声波和红外线等综合定位的结构设计，结构合理；能够实现一次性跟踪描绘出二维运动物体的运动轨迹，节省了教学中的实验时间；多次实验时重复性好，实验结论准确性高，实验现象直观性好等。

附图说明

附图1是本实用新型发射装置结构示意图；附图2是附图1的俯视结构示意图；附图3是附图2中A-A剖视结构示意图；附图4是接收装置结构示意图；附图5是附图4的左视结构示意图；附图6是附图4的俯视结构示意图；附图7是附图6中B-B剖视结构示意图；附图8是发射装置电路框路；附图9是发射装置电原理图；附图10是接收装置电路框图；附图11、附图12、附图13、附图14、附图15是接收装置电路原理图。

具体实施方式

对照附图对本实用新型做进一步说明：