神经传导模拟演示器的制作方法

文档序号:2579184阅读:376来源:国知局
专利名称:神经传导模拟演示器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种供中学或高校教材中关于“神经冲动的传导”一节内容进行模拟演示的教学仪器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该演示器主要是通过张弛振荡器产生的脉冲信号,去触发时序分配器,通过时序分配器和驱动器使显示电路模拟出膜电位的暂时倒转,由原来的内负外正变成内正外负,在相邻的静息区,则仍维持内负外正的极化状态。
时序分配器用的集成块是CD4017,14脚是计数端,15脚是复位端,16脚是电源端,8、13脚接地。3(即Q0端)、2(Q1)、4(Q2)、7(Q3)、10(Q4)、1(Q5)、5(Q6)、6(Q7)、9(Q8)、11(Q9)脚为输出端,当14脚不断输入计数脉冲时,这些脚依次输出高电平,并循环往复。
为了显示醒目,该仪器显示部分利用了90个方形红绿双色发光管,组合成18个“+”号,每个“+”号由五个双色发光管组合而成。18个“+”号分为上下两排,使上下相互对应的“+”号显示状态相反,即当上面显示红色的“+”号时(即5个发光管全部发出红光表示正电荷),下面显示绿色的“-”号(只有横排的3个发光管发出绿光表示负电荷);当上面显示绿色的“-”号时,下面显示红色的“+”号。实验开始时,上排均显示红色的“+”号,下排均显示绿色的“-”号。
当张弛振荡器产生的第一个脉冲信号,输入到时序分配器CD4017的计数端14脚时。CD4017的2脚(即Q1端)输出高电平,其它脚均输出低电平,此时第一组上下对应的发光管的上面由红色的“+”号变成绿色的“-”号,下面由绿色的“-”号变成红色的“+”号。其它发光管的发光状态不变。当第二个计数脉冲到来时,CD4017的4脚(即Q2端)输出高电平,其它脚均输出低电平,此时第二组上下对应的发光管的上面由红色的“+”号变成绿色的“-”号,下面由绿色的“-”号变成红色的“+”号。第一组发光管复位,上面由绿色的“-”号恢复为红色的“+”号,下面由红色的“+”号恢复为绿色的“-”号,其它发光管的发光状态不变。当第三个计数脉冲到来时,CD4017的7脚(即Q3端)输出高电平,其它端均输出低电平,此时第三组上下对应的发光管的上面由红色的“+”号变成绿色的“-”号,下面由绿色的“-”号变成红色的“+”号。第二组发光管复位,上面由绿色的“-”号恢复为红色的“+”号,下面由红色的“+”号恢复为绿色的“-”号,其它发光管的发光状态不变。依次类推,从而模拟演示出神经传导的微观过程。
为了增强实验观察效果,并设计上了同步节拍声。方法是让张弛振荡器产生的脉冲输入到CD4017的计数端14脚的同时,也输入到喇叭,即显示电路发生变化的同时,喇叭发出“啪”的一声。
本实用新型的有益效果是,该演示器形象的再现了神经传导的微观过程,对辅助教学,帮助学生理解和掌握这部分知识有很好的作用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。


图1是每组发光管的电路图。
图2是每组发光管的电路排列图。
图3是本实用新型的电路原理图。
图4是本实用新型的第一个实施例的主视图。
图5是本实用新型的第二个实施例的纵剖面图。
图中1~9分别是第1~第9组发光管,10.复位开关K01,11.暂停开关K02,12.电源开关K,13.调速电位器R1,14.电磁继电器(“刺激神经点”)15.演示器面板,16.演示器框架,17.电路板。
在图3中,220V的交流电源通过6V变压器L降压,二极管D1~D4桥式整流,电容C1滤波后得到约9V的稳恒电压,给整个电路供电。单结晶体管UJT、电阻R1、R2、R3、电容C2组成张弛振荡器。振荡器产生的脉冲通过BG1、BG2放大后,一个作用是使嗽叭B同步发出“啪”声,以利于实验观察。另一个作用是为时序分配器CD4017提供计数脉冲。
刚通电开始实验时,按动复位开关K01(10)使CD4017复位,此时3脚(Q0端)输出高电平,该高电平通过电阻R01使三极管BG01截止,BG02饱和导通,故BG02集电极为高电平,该高电平通过继电器J01的动接点,常闭静接点使三极管BG03截止,切断张弛振荡器的电源,张弛振荡器不能起振,故CD4017的14脚无计数脉冲输入。由于CD4017的14脚无计数脉冲输入,所以CD4017的2、4、7、10、1、5、6、9、11脚均输出低电平,于是BG12、BG14、BG16、BG18、BG20、BG22、BG24、BG26、BG28均处于截止状态,BG11、BG13、BG15、BG17、BG19、BG21、BG23、BG25、BG27均处于饱和导通状态,所以9组发光管均是2、3端加电,1、3端断电。此时每组发光管的右侧5个发光管均发出红光,左侧下边的3个发光管均发出绿光,在图4中看到的现象是,上排均显示红色的“+”号,下排均显示绿色的“-”号。
刺激“神经纤维的某一局部”,也就是用针状物体按动去掉外壳的电磁继电器J01的衔铁14,使电磁继电器J01的动接点与常断静接点接触,于是BG02集电极的高电平,通过电磁继电器J01的动接点、常断静接点、电磁继电器J01的线圈接地,使电磁继电器J01自锁。这时三极管BG03的基极通过电阻R03接地,使三极管BG03导通,接通张弛振荡器电源,张弛振荡器开始振荡,当张弛振荡器产生的第一个脉冲通过三极管BG1、BG2放大后,一路通过喇叭B发出“啪”的一声,另一路输入到CD4017的计数端14脚,此时CD4017的3脚(即Q0端)由高电平变为低电平,2脚(即Q1端)由低电平变为高电平,其它脚的状态不变。由于3脚变为低电平,所以三极管BG01导通,BG02截止,电磁继电器J01的线圈失电而释放衔铁,电磁继电器J01的动接点又与常闭静接点接触,此时三极管BG03的基极仍保持低电平,不影响张弛振荡器的工作状态。由于CD4017的2脚变为高电平,通过隔离电阻R11使三极管BG12导通,BG11截止,第一组(1)发光管的1、3端加电,2、3端失电,使第一组(1)左侧的发光管均发出红光,右侧下边的三个发光管发出绿光,在图4中看到的现象是第一组(1)上下对应的发光管的上面由红色的“+”号变成绿色的“-”号,下面由绿色的“-”号变成红色的“+”号。当张弛振荡器产生的第二个脉冲通过三极管BG1、BG2放大后,一路通过喇叭B发出“啪”的一声,另一路输入到CD4017的计数端14脚,这时CD4017的2脚(即Q1端)由高电平恢复为低电平,4脚(即Q2端)由低电平变为高电平,其它脚的状态不变。由于2脚由高电平恢复为低电平,所以三极管BG12由饱和导通状态恢复为截止状态,BG11由截止状态恢复为饱和导通状态,第1组发光管由1、3端加电恢复为2、3端加电,使第一组(1)右侧的发光管均发出红光,左侧下边的三个发光管均发出绿光。由于4脚由低电平变为高电平,所以三极管BG14由截止状态变为饱和导通状态,BG13由饱和导通状态变为截止状态,第二组(2)发光管的1、3端加电,2、3端失电,使第二组(2)左侧的发光管均发出红光,右侧下边的三个发光管均发出绿光,在图4中看到的现象是第一组(1)上下对应的发光管的上面由绿色的“-”号恢复为红色的“+”号,下面由红色的“+”号恢复为绿色的“-”号。第二组(2)上下对应的发光管的上面由红色的“+”号变为绿色的“-”号,下面由绿色的“-”号变为红色的“+”号。当张弛振荡器产生的第三个脉冲通过三极管BG1、BG2放大后,一路通过喇叭B发出“啪”的一声,另一路输入到CD4017的计数端14脚,这时CD4017的4脚(即Q2端)由高电平恢复为低电平,7脚(即Q3端)由低电平变为高电平,其它脚的状态不变。由于4脚由高电平恢复为低电平,所以三极管BG14由饱和导通状态恢复为截止状态,BG13由截止状态恢复为饱和导通状态,第2组发光管由1、3端加电恢复为2、3端加电,使第二组(2)右侧的发光管均发出红光,左侧下边的三个发光管均发出绿光。由于7脚由低电平变为高电平,所以三极管BG16由截止状态变为饱和导通状态,BG15由饱和导通状态变为截止状态,第三组(3)发光管的1、3端加电,2、3端失电,使第三组(3)左侧的发光管均发出红光,右侧下边的三个发光管均发出绿光,在图4中看到的现象是第二组(2)上下对应的发光管的上面由绿色的“-”号恢复为红色的“+”号,下面由红色的“+”号恢复为绿色的“-”号,第三组(3)上下对应的发光管的上面由红色的“+”号变为绿色的“-”号,下面由为绿色的“-”号变为红色的“+”号。就这样依次类推。
当循环到CD4017的3脚再次由低电平变为高电平时,该高电平又使三极管BG01截止,BG02饱和导通,所以三极管BG02集电极为高电平,该高电平通过电磁继电器J01的动接点、常闭静接点使三极管BG03截止,切断张弛振荡器的电源,使张弛振荡器停止振荡,一次实验完毕。
在图3、图4中,9组发光管分别有次序的镶嵌在长70cm,宽30cm的长方形的木板上,作为演示器面板(15),面板(15)钉在用条形木棍做的框架(16)上,电路板(17)放在框架(16)内。
操作方法和步骤1、把演示器的电源插头插入220V的电源插座,闭合电源开关K,按动常断开关K01,使集成块CD4017复位,刺激“神经纤维的某一局部”,也就是用针状物体按动去掉外壳的电磁继电器J01的衔铁。模拟演示开始。
2、如果中途停止“神经传导”,可按动常断开关K02(11),使三极管BG03截止,切断张弛振荡器的电源。
3、如果降低“神经传导的速度”,可旋动调速电位器R1(13),增大其阻值,延长张弛振荡器的振荡周期。
权利要求1.一种神经传导模拟演示器,其特征是在框架内置入一块装有张弛振荡器,时序分配器,显示电路驱动器的电路板,张弛振荡器产生的脉冲信号,去触发时序分配器,通过时序分配器和驱动器使显示电路模拟出神经传导的微观过程。
2.根据权利要求1所述的神经传导模拟演示器,其特征是显示电路利用了90个方形红绿双色发光管,组合成18个“+”号,每个“+”号由五个双色发光管组合而成。
3.根据权利要求2所述的神经传导模拟演示器,其特征是18个“+”号分为上下两排,有次序的镶嵌在一块长方形的木板上,作为显示器面板,面板钉在用条形木棍做的框架上,电路板放在框架内。
专利摘要一种神经传导模拟演示器,它是通过张弛振荡器产生的脉冲信号,去触发时序分配器,通过时序分配器和驱动器使显示电路模拟出神经传导的微观过程。显示电路利用了90个方形红绿双色发光管,组合成18个“+”号,每个“+”号由五个双色发光管组合而成。18个“+”号分为上下两排,有次序的镶嵌在一块长方形的木板上,作为显示器面板,面板钉在用条形木棍做的框架上,电路板放在框架内。
文档编号G09B23/28GK2574146SQ02252309
公开日2003年9月17日 申请日期2002年8月26日 优先权日2002年8月26日
发明者阎万祥 申请人:阎万祥
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