一種測平均速度的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及中學實驗領域，具體涉及一種測平均速度的裝置，包括直板和實驗小車，直板端部設有墊塊，直板上間隔設有一組固定紅外傳感器和一組移動紅外傳感器，每組固定紅外傳感器包括兩個固定紅外傳感器，每組移動紅外傳感器包括兩個移動紅外傳感器；兩個固定紅外傳感器和兩個移動紅外傳感器通信連接控制模塊，控制模塊通信連接顯示模塊。運用本實用新型所述的一種測平均速度的裝置，通過采用紅外傳感器和控制軟件匹配來檢測傳統上用刻度尺和秒表來檢測的實驗小車的位移和時間數據，排除人工主觀判斷因數等帶來的誤差，使得檢測的數據更加準確客觀，同時該裝置結構簡單、操作方便，能夠激發學生的實驗操作熱情和提高他們的動手能力。
【專利說明】
一種測平均速度的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種中學實驗領域，特別是一種測平均速度的裝置。
【背景技術】
[0002]現有的中學教學課程中，涉及測量直線運動平均速度的實驗，該實驗是中學課程的重點。目前現有做該實驗所應用的實驗器材包括一個斜坡，斜坡上設有小車直線運動用軌道，小車以及計時器。利用該實驗器材測量直線運動平均速度時，一般是人工判斷運動小車在通過預訂的初始位置和終點位置時分別進行計時器計時，通過運動小車運動距離與計時器計時差值來計算該運動小車的直線運動平均速度測量值。
[0003]但是利用該實驗器材測量直線運動平均速度時存在以下局限性:
[0004]采用的人工前后計時，完全是憑借主觀意識的判斷來對計時器前后計時，不同的人計時會完全不同，甚至差別很大，直接導致實驗所測量的小車直線運動平均速度差別也非常大，因此這種測量器材所測量的小車在斜坡上滑動時直線運動平均速度誤差較大，準確度低。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的發明目的在于:針對現有技術存在利用現有實驗器材通過人工主觀計時所測量的小車直線運動平均速度誤差較大，精度較低的問題，提供一種通過紅外感應檢測、控制軟件處理數據的精準測平均速度的裝置。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:
[0007]—種測平均速度的裝置，包括直板和實驗小車，所述直板端部設有墊塊，形成一個相對水平面的傾斜滑道;所述直板上間隔設有一組固定紅外傳感器和一組移動紅外傳感器，每組固定紅外傳感器包括兩個相對設置的固定紅外傳感器，每組移動紅外傳感器包括兩個相對設置的移動紅外傳感器;兩個所述固定紅外傳感器和兩個所述移動紅外傳感器通信連接控制模塊，所述控制模塊通信連接顯示模塊。
[0008]實驗小車放置在墊塊所在直板的一端后自由移動，其通過兩個移動紅外傳感器時控制模塊獲得一個電平信號，其通過兩個固定紅外傳感器時控制模塊又獲得一個電平信號，控制模塊計算出這兩個電平信號的時差作為實驗小車運動的時間并在顯示模塊顯示出來；固定紅外傳感器和移動紅外傳感器的間距由控制模塊處理后形成實驗小車的移動距離并在顯示模塊顯示出來，控制模塊由實驗小車的移動距離和運動時間計算出實驗小車的平均速度并在顯示模塊顯示出來。
[0009]采用本實用新型所述的一種測平均速度的裝置，通過采用紅外傳感器和控制軟件匹配來檢測傳統上用刻度尺和秒表來檢測的實驗小車的移動距離和運動時間，排除人工主觀判斷因數等帶來的誤差，使得檢測的數據更加準確客觀，同時該裝置結構簡單、操作方便，能夠激發學生的實驗操作熱情和提高他們的動手能力。
[0010]優選地，兩個所述固定紅外傳感器和兩個所述移動紅外傳感器均設置在所述直板側面。
[0011 ]優選地，兩個所述移動紅外傳感器能夠相對所述直板滑動。
[0012]優選地，兩個所述移動紅外傳感器與所述直板滑動卡接。
[0013]采用這種方式能夠在木板上調節兩個移動紅外傳感器的位置，從而調節移動紅外傳感器和固定紅外傳感器之間的間距，以此可改變實驗小車的位移數據，達到多次實驗多次記錄的需求
[0014]優選地，所述直板和墊塊可為一體成型的L型板。
[0015]優選地，所述控制模塊和顯示模塊可集成一體便攜式移動終端。
[0016]采用這種一體集成的方式，便于設備的收納與操控。
[0017]優選地，所述控制模塊為PLC(中文名:可編程邏輯控制器)。
[0018]采用市場成熟的PLC，結構簡單，操作方便，便于學生自主學習簡單的編程。
[0019]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0020]運用本實用新型所述的一種測平均速度的裝置，通過采用紅外傳感器和控制軟件匹配來檢測傳統上用刻度尺和秒表來檢測的實驗小車的移動距離和運動時間，排除人工主觀判斷因數等帶來的誤差，使得檢測的數據更加準確客觀，同時該裝置結構簡單、操作方便，能夠激發學生的實驗操作熱情和提高他們的動手能力。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型的結構主視圖；
[0022]圖2為本實用新型的結構俯視圖；
[0023]圖3為移動紅外傳感器和直板的連接關系示意圖；
[0024]圖4為本實用新型的作用原理示意圖。
[0025]圖中標記:1-直板，2-固定紅外傳感器，3-移動紅外傳感器，4-墊塊，5-實驗小車。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0027]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]實施例
[0029]如圖1-4所示，本實用新型所述的一種測平均速度的裝置，包括直板1、固定紅外傳感器2、移動紅外傳感器3、墊塊4和實驗小車5，還包括控制模塊和顯示模塊。
[0030]需要指出的是控制模塊和顯示模塊為集成顯示功能的PLC。直板I的一端兩角處設有兩個固定紅外傳感器2;直板I的另一端下方設有墊塊4，以此形成實驗小車5移動所需的滑道;直板I滑動卡接有兩個移動紅外傳感器3，四個紅外傳感器形成矩形陣列并且通信連接于集成顯示功能的PLC;實驗小車5放置在墊塊4所在直板I的一端后自由移動，其通過兩個移動紅外傳感器3時PLC獲得一個電平信號，其通過兩個固定紅外傳感器2時PLC又獲得一個電平信號，PLC計算出這兩個電平信號的時差作為實驗小車5運動的時間并顯示出來，固定紅外傳感器2和移動紅外傳感器3的間距由PLC處理后形成實驗小車5的移動距離并顯示出來，PLC由實驗小車5的移動距離和運動時間計算出實驗小車5的平均速度并顯示出來。
[0031]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種測平均速度的裝置，包括直板(I)和實驗小車(5)，其特征在于，所述直板(I)端部設有墊塊(4)，形成一個相對水平面的傾斜滑道;所述直板(I)上間隔設有一組固定紅外傳感器(2)和一組移動紅外傳感器(3)，每組固定紅外傳感器(2)包括兩個相對設置的固定紅外傳感器(2)，每組移動紅外傳感器(3)包括兩個相對設置的移動紅外傳感器(3);兩個所述固定紅外傳感器(2)和兩個所述移動紅外傳感器(3)通信連接控制模塊，所述控制模塊通信連接顯示模塊。2.根據權利要求1所述的一種測平均速度的裝置，其特征在于，兩個所述固定紅外傳感器(2)和兩個所述移動紅外傳感器(3)均設置在所述直板(I)側面。3.根據權利要求1所述的一種測平均速度的裝置，其特征在于，兩個所述移動紅外傳感器(3)能夠相對所述直板(I)滑動。4.根據權利要求3所述的一種測平均速度的裝置，其特征在于，兩個所述移動紅外傳感器(3)與所述直板(I)滑動卡接。5.根據權利要求1所述的一種測平均速度的裝置，其特征在于，所述直板(I)和墊塊(4)可為一體成型的L型板。6.根據權利要求1所述的一種測平均速度的裝置，其特征在于，所述控制模塊和顯示模塊可集成一體便攜式移動終端。7.根據權利要求1所述的一種測平均速度的裝置，其特征在于，所述控制模塊為PLC。
【文檔編號】G09B23/06GK205451612SQ201620149210
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】鄭博文
【申請人】鄭博文