专利名称：雷达原理综合实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种声学方面的物理实验教学仪器。尤其是根据声波的反射原理及声波 的多普勒效应及利用一个受微处理器控制的二维转动支架制成的雷达原理综合实验仪。
背景技术：
雷达是根据波在传播过程中遇到障碍物会反射的原理以及运用多普勒效应对运动物体的 反射波频率变化的情况来探测运动物体的位置和速度等运动状态的。现代实际使用的雷达大 多是用微波作为探测运动物体的发射信号源，仪器是一种高科技的尖端设备。而作为课堂教 学中讲授雷达工作原理的演示性实验仪器，目前市场上还没有。特别是用超声波作为发射信 号源，对活动目标进行自动跟踪测量的演示性雷达综合实验仪，更是在市场上没有出现。
发明内容
根据教学的需要，我们设计了一种能对活动目标进行自动跟踪测量的演示性雷达综合实 验仪。该仪器有一对模拟雷达发射一接收功能的探头和一只模拟激光瞄准器被相互平行地安 装在一个受微处理器控制的、可同时沿水平方向作0 360度转动和与竖直方向作0 90度转动 的二维转动支架上，使探头和瞄准器能同时指向地平面以上半球面的任意方向。为了达到这 一目的，首先，我们采用超声波作为发射信号源，以便能对近距离(几米范围内)的低速运 动的物体进行模拟探测实验；其次，将相互平行的发射一接收探头和模拟瞄准器安装在同一 块可在竖直方向转动角度的平板状支架板上，以便于在各种情况下都能接收到与发射信号相 反方向的反射信号并用模拟激光瞄准器对准目标；第三，为了使发射一接收探头和电机的引 出电缆线不至因二维转动支架的转动而缠绕，我们采用电刷与环形电枢动接触的方式来解决 电气联接的问题。此外，二维转动支架的转动受电机驱动并由仪器主机内的微处理器来控制。
本实用新型的有益效果是，有利于提高与雷达原理有关的课程教学质量，使教学与应用 更好地结合。
在附图中的装置为雷达原理综合实验仪的结构示意图。
在图中l.一对模拟雷达发射一接收功能的超声波发射一接收探头；2.模拟激光瞄准器； 3.用于安装超声波发射一接收探头的可在竖直方向转动的平板状支架板；4.可做水平方向转 动的水平支架板；5.改变竖直方向转动的平板状支架板和水平支架板间夹角的驱动电机；6. 支撑水平支架板的转轴；7.感应竖直方向转动角度的角度传感器；8.使水平支架板作水平方 向转动的驱动电机；9.旋转立柱，内部有感应水平转动角度的角度传感器和信号电缆的通道； IO.环形电枢(一般不少于5道环)，内部与信号电缆联接，外部与电刷实现动接触11.支架 底座；12.电刷盒及电刷(一般不少于5把电刷)；13.支架底座与仪器主机间的联接电缆；14. 仪器主机。
具体实施方式
将一对超声波发射一接收探头(1)和模拟激光瞄准器(2)相互平行地安装在同一块可在 竖直方向转动角度的平板状支架板(3)上，此平板状支架板(3)受竖直方向转动的驱动电 机(5)的驱动可与水平支架板(4)间取得0 90度的不同夹角，竖直方向转动的驱动电机(5) 的作用除了用于改变两支架板间的夹角外还兼有绞联的作用。感应竖直方向转动角度的角度 传感器(7)与驱动电机(5)间采用同轴安装的方式；感应水平转动角度的角度传感器和作
水平方向转动的驱动电机(8)间也采用同轴安装的方式；旋转立柱(9)内部是空心的，其 中不但有感应水平转动角度的角度传感器，而且还是信号电缆的通道，在旋转立柱(9)的外 部有环形电枢(一般不少于5道)与固定在支架底座(11)上的电刷盒中的电刷(12)动接触; 旋转立柱(9)与支架底座(U)间不是一个整体，它们间的转动角度由旋转立柱(9)内部 的水平角度传感器来感应。在仪器主机(14)内部有微处理器和相关的电路，通过电缆(13) 向整个实验装置发出控制指令。
权利要求1.一种雷达原理综合实验仪，其特征是该仪器有一对模拟雷达发射-接收功能的探头和一只模拟激光瞄准器被相互平行地安装在一个受微处理器控制的、可同时沿水平方向作0～360度转动和与竖直方向作0～90度转动的二维转动支架上，使探头和瞄准器能同时指向地平面以上半球面的任意方向。
2. 根据权力要求l所述的雷达原理综合实验仪，其特征是仪器上的二维转动支架包括一块可在竖直方向转动的平板状支架板和一块可做水平方向转动的水平支架板，两支架板 在水平或竖直方向的转动分别受两个电机的驱动并由仪器主机内的微处理器来控制，对 电机的控制信号通过电缆一电刷与二维转动支架上的环形电枢实现动接触，并通过环形 电枢和旋转立柱内部的电缆与电机和发射一接收探头等形成电气联接。
3. 根据权力要求1所述的雷达原理综合实验仪，其特征是仪器上的对模拟雷达发射一 接收功能的探头是采用超声波传感器。
4. 根据权力要求1所述的雷达原理综合实验仪，其特征是仪器上的一对模拟雷达发射一 接收功能的探头和模拟激光瞄准器是相互平行放置的，并且被安装在同 块可在竖直方 向转动角度的平板状支架板上。
专利摘要一种雷达原理综合实验仪，其技术领域为声学方面的实验教学仪器。该仪器有一对模拟雷达发射—接收功能的探头和一只模拟激光瞄准器被相互平行地安装在一个受微处理器控制的、可同时沿水平方向作0～360度转动和与竖直方向作0～90度转动的二维转动支架上，使探头和瞄准器能同时指向地平面以上半球面的任意方向。二维转动支架在水平或竖直方向的转动分别受两个电机的驱动并由仪器主机内的微处理器来控制，对电机的控制信号通过电缆-电刷与二维转动支架上的环形电枢实现动接触，并通过环形电枢和旋转立杆内部的电缆与电机和发射-接收探头等形成电气联接。
文档编号G09B23/14GK201075258SQ20072003693
公开日2008年6月18日 申请日期2007年5月11日 优先权日2007年5月11日
发明者伟 卢, 钱仰德 申请人:南京恒立达光电仪器厂