一种演示混沌现象的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种演示混沌现象的装置，包括振荡器、Y输出头、移相器、X输出头、第一电阻和示波器；振荡器包括恒流源、电容压力传感器、第一补偿电容、电感式转速传感器和电感；移相器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、运算放大器、电容式麦克风和第二补偿电容。本发明专利技术能够模拟出与声音、温度、湿度、风速、压强、光照等因素有关的混沌图形，使参与者能够直观地感受到自然界的混沌现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，具体涉及一种演示混沌现象的装置。
技术介绍
混沌现象是自然界常见的现象，如何用电子电路设计出一个模拟稳定的混沌现象并能直观解释混沌现象是一个比较难的问题。现有演示混沌现象的装置一般可模拟出混沌图形，但不能直观地解释混沌现象。现有演示混沌现象的装置，只要调节旋钮，就可在示波器上看到混沌图形，但参与者无法直接的感受到自然界的混沌现象是怎样的？即多个因素（比如：温度、湿度、风速、压强等）引起的混沌现象不能反应出来。因此，有必要对现有的演示混沌现象的装置进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种演示混沌现象的装置，能模拟出与多个自然因素有关的混沌图形。 本专利技术所述的演示混沌现象的装置，包括振荡器、Y输出头、移相器、X输出头、第一电阻和示波器；所述振荡器包括恒流源、电容压力传感器、第一补偿电容、电感式转速传感器和电感，电容器与第一补偿电容串联后分别与恒流源、电感及电感式转速传感器并联，且电感式转速传感器的一端分别与第一电阻的一端、Y输出头连接，Y输出头与示波器的Y输入端连接。所述移相器包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、运算放大器、电容式麦克风和第二补偿电容，运算放大器的反相输入端经第二电阻与运算放大器的输出端连接，运算放大器的输出端还与第一电阻的另一端连接，运算放大器的反相输入端还依次经第三电阻、第四电阻与运算放大器的正相输入端连接，运算放大器的正相输入端还经第二补偿电容与电感式转速传感器的另一端连接，且第二补偿电容和电感式转速传感器的连接点经电容式麦克风与第三电阻和第四电阻的连接点连接，电容式麦克风和第三电阻的连接点与X输出头连接，X输出头与示波器的X输入端连接。所述第三电阻为湿敏电阻。使模拟出来的混沌图形与湿度有关。所述第四电阻为热敏电阻。使模拟出来的混沌图形与温度有关。所述移相器还包括第六电阻和第五电阻，所述第六电阻为光敏电阻，第六电阻和第五电阻串联后与第四电阻并联。使模拟出来的混沌图形与光照有关本专利技术具有以下优点：电感式转速传感器用于测量环境的风速，当环境的风速不同时，电感式转速传感器输出的电感值就不同，电容压力传感器用于测量环境的压强，当环境的压强不同时，电容压力传感器输出的电容值不同，故确保了振荡器输出的波形与环境的风速和压强有关。电容式麦克风用于感应环境的声音，湿敏电阻用于感应环境的湿度，热敏电阻用于感应环境的温度，光敏电阻用于感应光照情况，当环境的声音、湿度、温度和光照不同时，电容式麦克风输出的电容值，湿敏电阻、热敏电阻及光敏电阻输出的电阻值也会发生变化，故能够确保振荡器输出的波形经移相器移相后的相位输出也不同；即波形的相位与环境的声音、湿度和温度有关。移相器输出的波形与振荡器输出的波形在示波器里叠加后就能够模拟出与声音、温度、湿度、风速、压强、光照等因素有关的混沌图形，使参与者可直观地感受到自然界的混沌现象。该装置结构简单，成本低，且易实现。附图说明图1为本专利技术的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如图1所示的演示混沌现象的装置，包括振荡器、Y输出头6、移相器、X输出头2、第一电阻5和示波器17。如图1所示，所述振荡器包括恒流源7、电容压力传感器8、第一补偿电容16、电感式转速传感器9和电感15，电容器8与补偿电容16串联后分别与恒流源7、电感15及电感式转速传感器9并联，且电感式转速传感器9的一端分别与第一电阻5的一端、Y输出头6连接，Y输出头6与示波器17的Y输入端连接。恒流源7是一个非线性有源器件，其型号为Hzi231-12，它与容压力传感器8、第一补偿电容16、电感式转速传感器9和电感15组成振荡器。其中，电感式转速传感器9是用于测量环境的风速，当风速不同，电感式转速传感器9输出的电感值不同，电容压力传感器8用于测量环境的压强，当环境的压强不同时，电容压力传感器8输出的电容值不同，从而使振荡器输出的波形与风速和压强有关。振荡器输出的波形分两路，一路经Y输出头6输入到示波器17的Y输入端，另一路经第一电阻5传输给移相器，让振荡器输出的波形移相。如图1所示，所述移相器包括第二电阻4、第三电阻3、第四电阻12、第五电阻14、第六电阻13、运算放大器10、电容式麦克风1和第二补偿电容11。其中，第三电阻3为湿敏电阻，第四电阻12为热敏电阻，第六电阻13为光敏电阻。具体连接关系如下：运算放大器10的反相输入端经第二电阻4与运算放大器10的输出端连接，运算放大器10的输出端还与第一电阻5的另一端连接，运算放大器10的反相输入端还依次经第三电阻3、第四电阻12与运算放大器10的正相输入端连接，第六电阻13与第五电阻14串联后与第四电阻12并联。运算放大器10的正相输入端还经第二补偿电容11与电感式转速传感器9的另一端连接，且第二补偿电容11和电感式转速传感器9的连接点经电容式麦克风1与第三电阻3和第四电阻12的连接点连接，电容式麦克风1和第三电阻3的连接点与X输出头2连接，X输出头2与示波器17的X输入端连接。电容式麦克风1用于感应环境的声音，湿敏电阻用于感应环境的湿度，热敏电阻用于感应环境的温度，光敏电阻用于感应光照情况。当环境的声音、湿度、温度、光照等不同时，电容式麦克风1输出的电容值，湿敏电阻、热敏电阻及光敏电阻输出的电阻值也会发生变化，故能够确保振荡器输出的波形经移相器移相后的相位输出也不同；即波形的相位与环境的声音、湿度、温度和光照等有关。示波器17将从X输入端接收的移相器移相的相位波形和从Y输入端接收到的振荡器输出的波形进行叠加，就能够模拟出与声音、温度、湿度、风速、光照、压强等因素有关的混沌图形。也可以用其它形式观察混沌图形，如电脑与附加设备组成的模拟示波器等演示时，将电容式麦克风1、湿敏电阻、热敏电阻、电容压力传感器8、电感式转速传感器9和光敏电阻等传感器放在模拟环境实验箱或者实验室内，调节各种模拟因素，比如：调节声音的大小、调节风速的大小、调节温度的高度等，每调节一个或多个因素时，在示波器17上就能够看到不同的混沌图形，从而使参与者可直观地感受到自然界的混沌现象，使得不容易理解的混沌现象可以通过本装置形象地表现出来，让大家感到混沌现象并不是那么深奥。当然，亦可将本专利技术所述的实验装置直接放在室外进行演示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种演示混沌现象的装置，其特征在于：包括振荡器、Y输出头（6）、移相器、X输出头（2）、第一电阻（5）和示波器（17）；所述振荡器包括恒流源（7）、电容压力传感器（8）、第一补偿电容（16）、电感式转速传感器（9）和电感（15），电容器（8）与第一补偿电容（16）串联后分别与恒流源（7）、电感（15）及电感式转速传感器（9）并联，且电感式转速传感器（9）的一端分别与第一电阻（5）的一端、Y输出头（6）连接，Y输出头（6）与示波器（17）的Y输入端连接；所述移相器包括第二电阻（4）、第三电阻（3）、第四电阻（12）、运算放大器（10）、电容式麦克风（1）和第二补偿电容（11），运算放大器（10）的反相输入端经第二电阻（4）与运算放大器（10）的输出端连接，运算放大器（10）的输出端还与第一电阻（5）的另一端连接，运算放大器（10）的反相输入端还依次经第三电阻（3）、第四电阻（12）与运算放大器（10）的正相输入端连接，运算放大器（10）的正相输入端还经第二补偿电容（11）与电感式转速传感器（9）的另一端连接，且第二补偿电容（11）和电感式转速传感器（9）的连接点经电容式麦克风（1）与第三电阻（3）和第四电阻（12）的连接点连接，电容式麦克风（1）和第三电阻（3）的连接点与X输出头（2）连接，X输出头（2）与示波器（17）的X输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种演示混沌现象的装置，其特征在于：包括振荡器、Y输出头（6）、移相器、X输出头（2）、第一电阻（5）和示波器（17）；
所述振荡器包括恒流源（7）、电容压力传感器（8）、第一补偿电容（16）、电感式转速传感器（9）和电感（15），电容器（8）与第一补偿电容（16）串联后分别与恒流源（7）、电感（15）及电感式转速传感器（9）并联，且电感式转速传感器（9）的一端分别与第一电阻（5）的一端、Y输出头（6）连接，Y输出头（6）与示波器（17）的Y输入端连接；
所述移相器包括第二电阻（4）、第三电阻（3）、第四电阻（12）、运算放大器（10）、电容式麦克风（1）和第二补偿电容（11），运算放大器（10）的反相输入端经第二电阻（4）与运算放大器（10）的输出端连接，运算放大器（10）的输出端还与第一电阻（5）的另一端连接，运算放大器（10）的反相输入端还依次经第三电阻（3）、...

【专利技术属性】
技术研发人员：段书凯，王丽丹，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85