[实用新型]多传感器物理演示教学装置

说明书

技术领域

本实用新型属于物理原理演示与应用领域，是一种将多种传感器固定在以一个生活小区为背景的平台上，通过物理现象的演示，揭示传感器的物理原理及其应用。

背景技术

目前物理演示内容基本上都局限于物理基本概念、定理、定律的验证的演示，反映新技术应用方面的演示仪器很少，随着物理前沿理论的最新发展和高新技术的应用，在物理演示中增加新技术应用的内容是发展的必然趋势。

本实用新型即为演示多种传感器的原理、应用及控制的物理演示教学装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种多传感器物理演示教学装置，来完整演示多种常见传感器的基本原理和应用。本装置是以一个生活小区为背景，根据功能将多种传感器固定在所需位置，通过传感器采集信息，配以控制系统，实现小区的智能化管理，体现环保、节能的生活理念。

一种多传感器物理演示教学装置，主要由做成小区微缩模型的平台和装在平台上用于采集信息的传感器以及控制系统组成，所述传感器包括：光电传感器、光敏电阻、太阳能电池板、超声波传感器、亚超声开关、温度传感器、声音传感器、霍尔传感器和门禁读卡器。门禁读卡器(10)设置在小区的入口处，通过门禁控制器(28)和小区门开关电机(29)控制小区门(30)开启；霍尔传感器(14)装在车库入口处控制栏杆开启及关门的始末位置；光电传感器的发射端和接收端(11、12)分别固定在入库车道两侧的两个固定立板(13)上，车库门旁竖立一个由红色发光二极管阵列组成减速慢行字样的声音传感器指示牌(16)，该指示牌由安装在其旁的声音传感器(17)控制；温度传感器(4)用于测试环境温度；压电晶体(3)放置在小区街心广场的水池里；照射灯(22)由亚超声遥控开关(21)控制亮灭；太阳能电池板(23)铺设在照射灯(22)下面，为路口的信号灯(24)供电；在平台的一角，放置超声波测距装置。

所述平台底部为底座壳体(25)，底座壳体(25)的控制前面板(9)上设有触摸按键和有文字提示的显示器，控制系统的控制元件装在底座壳体(25)内。

所述超声波测距装置由一个沿着带标尺的立柱(18)上下移动的挡板(19)反射超声波，超声传感器(20)安装在挡板(19)下方，超声传感器(20)由超声测距控制器(37)控制，通过超声测距控制器(37)将实际距离显示到控制前面板(9)的显示器上。

所述门禁读卡器(10)将接收到的门禁卡(26)信号传送到门禁控制器(28)，门禁控制器(28)控制小区门开关电机(29)启动，开启小区门(30)，门禁控制器(28)和小区门开关电机(29)装在底座壳体(25)内部。

所述某个门禁卡(26)在门禁读卡器(10)的读卡范围内时，卡内的线圈在“激发信号”的感应下产生微弱的电流，作为卡内一个小集成电路的电源，该卡内的集成电路存储有在制造时输入的唯一数字辨识号码，该号码从卡中通过一个调制信号传回门禁读卡器(10)。

所述光电传感器发射端(11)发出的光直接照射到光电传感器接收端(12)上，输出高电平为无车通过状态，光线被通过车辆遮挡，光电传感器接收端产生低电平脉冲，该脉冲被电子脉冲计数器(31)接收，判断并累加计数，由控制前面板(9)上的显示器显示出通过车的数量。

该演示装置有一控制前面板(9)，触摸按键，面板上有明确的文字提示，因此，操作十分简便，演示现象非常直观。该演示装置还配有教学软件，查阅可更详细了解各种传感器的原理、应用、参数及适用范围。

本专利的有益效果是：清晰的演示了每种常见传感器的工作原理，并配有控制系统，将每种传感器以小区应用为背景综合在一起，演示更为生动，加深学生对每种传感器的理解。

附图说明

图1多传感器物理演示教学装置立体图

图2不同方向多传感器物理演示教学装置立体图

图3门禁读卡器控制小区门结构图

图4光电计数结构图

图5霍尔传感器控制车库栏杆始末位置结构图

图6声音传感器感知车鸣笛结构图

图7超声测距结构图

图8超声开关控制照射灯与太阳能对信号灯供电结构图

图9光敏电阻控制路灯结构图

图10压电晶体制作的喷泉结构示意图

图11超声雾化结构示意图