[发明专利]一种超声波测距教学实验仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波测距教学实验仪器，具体地说是利用超声波测距模块，进行距离测量的一种教学原理演示装置，属于教学实验仪器领域。

背景技术

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。其原理一般解释如下：超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s＝340t/2。

超声波测距原理在各个领域都有广泛的应用，但是在机械电子和信息电子与电气等专业的课堂中，只注重理论，并没有一种很好的相关教学实验仪器来展示超声波测距原理，因此，为了让学生能更好的理解和应用超声波测距原理，迫切需要一种相应的教学仪器来填补这项空白。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种超声波测距教学实验仪器。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种超声波测距教学实验仪器，是由框架、伸缩弹簧、移动夹板、超声波测距模块、控制器和导线组成的，其特征在于：所述的框架是由小挡板、导向轨和固定夹板组成的；所述的移动夹板是由带螺纹旋钮和夹板框架组成的；所述的控制器是由液晶显示屏、盒体、总开关、复位按钮和测量开始按钮组成的；两个伸缩弹簧套在框架的两个导向轨上，移动夹板也套在框架的导向轨上，超声波测距模块固定在框架的固定夹板上端，所述的控制器通过导线和超声波测距模块连接。

进一步，框架的两条导向轨平行固定在小挡板和固定夹板之间，上端固定着超声波测距模块。

进一步，两个伸缩弹簧处在框架小挡板和移动夹板之间。

进一步，所述的移动夹板下部和框架的固定夹板下部形状一样，都是相对长一些的薄板，移动夹板上部为圆饼形状，移动夹板中部有两个通孔，其直径和框架的导向轨直径相同，在两个通孔的两侧有两个带螺纹旋钮，可以旋转。

进一步，所述的控制器，在盒体上面有液晶显示屏，液晶显示屏底侧有总开关、复位按钮和测量开始按钮，盒体内有必要的控制芯片和提供电源的装置。

该发明的有益之处是：该实验仪器，采用简单的结构，却非常直观的表现出超声波测距的原理；该实验仪器，采用两个伸缩弹簧处在框架小挡板和移动夹板之间，使伸缩弹簧顶紧移动夹板，便于测量时固定在物体上；移动夹板的两个通孔的两侧有两个带螺纹旋钮，可以旋转拧紧，使将移动夹板固定在测量位置，使装置可以脱离物体读数；该实验仪器的移动夹板上部为圆饼形状，便于超声波反弹，保证测量精度；该实验装置配有控制盒，可以通过按钮控制测量，使用方便。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图，附图2为本发明的使用示意图，图3为框架结构示意图，图4为移动夹板结构示意图，图5为控制器结构示意图，图6为超声波测距模块和框架位置局部图。

图中，1、框架，101、小挡板，102、导向轨，103、固定夹板，2、伸缩弹簧，3、移动夹板，301、带螺纹旋钮，302、夹板框架，4、超声波测距模块，5、控制器，501、液晶显示屏，502、盒体，503、总开关，504、复位按钮，505、测量开始按钮，6、导线。

从图2中可以看出该实验仪器使用时的结构(图中立方体为被测物体)。

从图3中可以看出移动夹板的组成和相对位置。

从图5中可以看出遥控器液晶屏可以显示数据。

从图6中可以看出超声波测距模块和框架的相对位置。

具体实施方式

一种超声波测距教学实验仪器，是由框架1、伸缩弹簧2、移动夹板3、超声波测距模4块、控制器5和导线6组成的，所述的框架1是由小挡板101、导向轨102和固定夹板103组成的；所述的移动夹板3是由带螺纹旋钮301和夹板框架302组成的；所述的控制器5是由液晶显示屏501、盒体502、总开关503、复位按钮504和测量开始按钮505组成的；两个伸缩弹簧2套在框架1的两个导向轨102上，移动夹板3也套在框架1的导向轨102上，超声波测距模块4固定在框架1的固定夹板103上端，所述的控制器5通过导线6和超声波测距模块4连接。

进一步，框架1的两条导向轨102平行固定在小挡板101和固定夹板103之间，上端固定着超声波测距模块4。