非接触式转动范围控制综合演示教学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种非接触式转动范围控制综合演示装置，用来演示两种传感器控制圆盘转动范围的原理与应用，所述的传感器包括两类：霍尔传感器和对射式光电传感器，启动电机后，电机带动圆盘旋转，霍尔传感器控制圆盘在两组霍尔元件之间运动；对射式光电传感器控制圆盘在两组光耦之间运动，底座平台上的导轨用来选择圆盘的转动范围，两个模块均可实现控制圆盘转动范围的功能。

【技术实现步骤摘要】
非接触式转动范围控制综合演示教学装置
本技术属于物理原理及应用的物理实验仪器领域，是一种非接触式转动范围控制综合演示教学装置。通过实验，揭示了不同传感器控制转动范围的异同点，以帮助学生全面了解各类传感器的原理与应用。
技术介绍
本技术是一种非接触式转动范围控制综合演示教学装置，是科研、生产、工程、实验中常见课题，但将不同种类的传感器置于一个演示教学平台上的运动控制装置在此类教学仪器中还是空白。本实验装置将枯燥的实验原理与有趣的实验现象结合在一起，通过这项特殊的认知和实践活动，不仅能够使学生跟深层次地了解传感器的原理与应用，更能通过实际操作与亲身体验获得直接经验，激发学生的学习兴趣，挖掘隐含在知识背后的科学方法，真正让演示实验成为发展学生科学思维的源头活水。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种非接触式转动范围控制综合演示教学装置，用来演示两种传感器分别在转动范围控制中的原理及应用，所述的传感器包括:霍尔传感器和对射式光电传感器。主要由:底座平台1、用于驱动圆盘6的电机5、导轨3、支柱I 8、支柱II 9和获取转动信息的两类传感器以及控制面板2组成，其特征在于，所述传感器包括:由霍尔元件I 10、霍尔元件II 11和小磁铁7组成的霍尔传感器；由光耦I 12、光耦II 13和遮光片14组成的对射式光电传感器，当圆盘6旋转到某一预置位置时，电机5带动圆盘6停止转动。根据图1所述，本技术专利技术中电机5安装在底座平台I上的电机固定座4上，小磁铁7放置于固定在电机5上的圆盘6边缘处,霍尔兀件I 10和霍尔兀件II 11分别固定在支柱I 8和支柱II 9的上端，均与小磁铁7等高，支柱I 8固定在底座平台I上，支柱II 9可在轨道3上滑动，轨道3固定在底座平台I上，是一段以直角为圆心角的弧形轨道。当电机5启动时，带动圆盘6逆时针转动，圆盘6的转动范围，由霍尔元件I 10和霍尔元件II 11的位置确定，以此来实现霍尔传感器控制圆盘转动范围的原理演示。所述的霍尔传感器由霍尔元件I 10、霍尔元件II 11和小磁铁7组成。小磁铁7离开霍尔元件I 10或霍尔元件II 11时，输出低电平，否则输出高电平。当电机5转动时，圆盘6带动小磁铁7逆时针移动至霍尔元件I 10处，发生霍尔效应，输出高电平，控制面板2控制电机5停止转动；继续启动电机5，驱动圆盘6上的小磁铁7移动至霍尔元件II 11处，控制面板2控制电机5停止转动。调整支柱II 9在轨道3上的位置，就可以将圆盘6的转动范围控制在90°至180。之间。所述的对射式光电传感器由光I禹I 12、光f禹II 13和遮光片14组成,光f禹I 12、光耦II 13等高地分别固定在支柱I 8、支柱119的下端，遮光片14通过固定杆15安装在圆盘6的边缘处，其高度刚好可以遮挡两组光耦的通路，光耦II 13可以随支柱II 9在轨道3上滑动，轨道3是以直角为圆心角的弧形轨道。当电机5启动时，带动圆盘6逆时针转动，圆盘6的转动范围由光耦I 12和光耦II 13的位置确定，由此实现对射式光电传感器对圆盘转动范围的控制。光耦I 12或光耦II 13的上下间无障碍物遮挡时，上端发光管发出的光线能够被下端光电接收器接收，光耦I 12或光耦II 13有高电平输出，否则输出低电平。电机5转动时，圆盘6通过固定杆15带动遮光板14逆时针转动，当转动至光耦I 12之间，被遮光板14遮挡，输出低电平，控制面板控制电机5停止转动，继续启动电机5，当遮光片14转动至光耦II 13之间，圆盘6停止转动。调整支柱II 9在轨道3上的位置，就可以将圆盘6的转动范围控制在90°至180°之间。该演示装置的控制系统都安装于底座平台I中，底座平台I上有控制面板2，电源键20、停止键19、启动键16安装在控制面板2上，三盏指示灯21、22、23分别对应各自下方的电源键20、霍尔键17和光电键18。该装置使用简便，演示现象十分直观。本专利的有益效果是:在一台演示教学装置上，分别演示两种传感器在转动范围控制上的原理和应用，通过对比，可加深学生对不同种类传感器在这一技术上的了解。同时使学生明白用不同种类传感器，适用范围不同，成本各异，开拓学生视野，培养学生具体分析问题的能力，使学生受到科研工作能力基本素质的训练。【附图说明】图1结构总图。图2霍尔传感器剖面图。图3对射式光电传感器剖面图。图4平面俯视图。图5控制面板图。1.底座平台2.控制面板3.轨道4.电机固定座5.电机6.圆盘7.小磁铁8.支柱I 9.支柱II 10.霍尔元件I 11.霍尔元件II 12.光耦I 13.光耦II 14.遮光板15.固定杆16.启动键17.霍尔键18.光电键19.停止键20.电源键21.电源指示灯22.霍尔指示灯23.对射指示灯。【具体实施方式】下面结合附图所示实施例进一步说明本技术具体采用的技术路线:1、霍尔传感器的转动范围控制原理演示的技术路线如图1所示，霍尔传感器由霍尔元件I 10、霍尔元件II 11和小磁铁7组成。霍尔元件I 10和霍尔元件II 11分别固定在支柱I 8和支柱II 9的上端，小磁铁7等高地放置于圆盘6边缘处，支柱II 9可在弧形轨道3上滑动，轨道3是以直角为圆心角的弧形轨道。打开电源键20，电源指示灯21点亮，表示装置能正常工作，按下启动键16，电机5开始转动，选择霍尔键17，霍尔指示灯22点亮，电机5带动圆盘6以及其上的小磁铁7逆时针转动。小磁铁7离开霍尔元件I 10或霍尔元件II 11时，输出低电平，否则输出高电平。将支柱II 9移动到某一位置，当电机5转动时，圆盘6带动小磁铁7移动至霍尔元件I 10处，发生霍尔效应，输出高电平，控制面板2控制电机5停止转动；继续启动电机5，驱动圆盘6上的小磁铁7移动至霍尔元件II 11处，控制面板2控制电机5停止转动，这样，圆盘6就转动了预置角的范围，由此实现霍尔传感器对圆盘转动范围的控制。2、对射式光电传感器的转动范围控制原理演不的技术路线如图1所示，光耦I 12、光耦II 13等高地分别固定在支柱I 8、支柱II 9的下端，遮光片14通过固定杆15安装在圆盘6的边缘处，其高度刚好可以遮挡两组光耦的通路，光耦II 13可以随支柱II 9在轨道3上滑动，轨道3是以直角为圆心角的弧形轨道。打开电源键20，电源指示灯21点亮，表示装置能正常工作，按下启动键16，电机5开始转动，选择光电键18，对射指示灯23点亮，电机5带动圆盘以及遮光片14逆时针转动。光耦I 12或光耦II 13的上下间无障碍物遮挡时，上端发光管发出的光线能够被下端光电接收器接收，光耦I 12或光耦II 13有高电平输出，否则输出低电平。将支柱II 9移动到某一位置，当电机5转动时，圆盘6通过固定杆15带动遮光板14转动，当转动至光耦I 12之间，被遮光板14遮挡，输出低电平，控制面板2控制电机5停止转动，继续启动电机5，当遮光片14转动至光耦II 13之间，圆盘6停止转动，这样，圆盘6就转动了预置角的范围，由此实现对射式光电传感器对圆盘转动范围的控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式转动范围控制综合演示教学装置，用来演示两种传感器控制转动范围的原理与应用，所述的传感器包括：霍尔传感器和对射式光电传感器，主要由：底座平台（1）、用于驱动圆盘（6）的电机（5）、导轨（3）、支柱Ⅰ（8）、支柱Ⅱ（9）和获取转动信息的两类传感器以及控制面板（2）组成，其特征在于，所述传感器包括：由霍尔元件Ⅰ（10）、霍尔元件Ⅱ（11）和小磁铁（7）组成的霍尔传感器；由光耦Ⅰ（12）、光耦Ⅱ（13）和遮光片（14）组成的对射式光电传感器，当圆盘（6）旋转到某一预置位置时，电机（5）带动圆盘（6）停止转动。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式转动范围控制综合演示教学装置，用来演示两种传感器控制转动范围的原理与应用，所述的传感器包括:霍尔传感器和对射式光电传感器，主要由:底座平台(I)、用于驱动圆盘(6)的电机(5)、导轨(3)、支柱I (8)、支柱II (9)和获取转动信息的两类传感器以及控制面板(2)组成，其特征在于，所述传感器包括:由霍尔元件I (10)、霍尔元件II (11)和小磁铁(7)组成的霍尔传感器；由光耦I (12)、光耦II (13)和遮光片(14)组成的对射式光电传感器，当圆盘(6)旋转到某一预置位置时，电机(5)带动圆盘(6)停止转动。2.根据权利要求1所述的非接触式转动范围控制综合演示教学装置，其特征在于，本实用新型中电机(5 )安装在底座平台(I)上的电机固定座(4 )上，小磁铁(7 )放置于固定在电机(5)上的圆盘(6)边缘处，霍尔元件I (10)和霍尔元件II (11)分别固定在支柱I (8)和支柱II (9)的上端，均与小磁铁(7)等高，支柱I (8)固定在底座平台(I)上，支柱II (9)可在轨道(3)上滑动，轨道(3)固定在底座平台(I)上，是一段以直角为圆心角的弧形轨道，当电机(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏韵天，林晓珑，张凤琴，何春凤，冯毅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22