专利名称:儿童演算器的制作方法
本演算器，适用于学龄前及一年级的儿童，演算1～20数以内加减法之用。演算答案的正确与否，均能够自动发出不同的音乐，灯光信号，具有教具，玩具两种功能，能够启发儿童智力，引起对数学的学习兴趣，是一种直观而带有动画感的一种电子教具。
本演算器是由信号发生器、信号放大器、开关电路、执行元件、音乐灯光电路等组成。如图一。
信号发生器是根据电桥平衡原理工作的，如图一，平衡电桥由R1～R5组成，其中R1＝R2为电桥的两个臂，当进行加法运算时R3R4串联为一个臂R5为一个臂，当进行减法运算时R3为一个臂，R4R5串联为一个臂，做加减法演算时，只要通过转换开关K3即可实现。将1～20的数字，换为1～20K的电阻，即1，2，3～20为1K，2K，3K～20K，分别置于R3R4R5的位置上，即可进行数学演算。
如6＋8＝14一例，将6K，8K，14K电阻分别置于，加数、被加数、和的位置，“＋”号，“＝”号为电桥的连接线，此时电桥平衡。AC点无电压输出，参看图一，运算放大器输入为零，输出亦为零，晶体管BG1，BG2均不导通，继电器J1，J2均不动作，常闭接点吸合，接通音乐集成电路IC1及单稳态电路电源，使其放出一首优美动听的乐曲，同时装于面板中部的立体美术图案交替闪光表示答案正确。参看图二。
当6＋8≠14时，此时电桥不平衡，AC点有电压送入运算放大器输入端，此信号经运算放大器放大后，可使BG1或BG2导通，继电器J1或J2，常开接点闭合，接通集成电路IC2电源，使其压电蜂鸣器，以每秒一次的频率发出音响，同时指示灯D1也以同样频率发出亮灭的闪光信号，表示算式答错，图二中单稳态电路指示灯是专为立体宝石花图案而设置，指示灯共有甲乙两组，甲组由ZD1－ZD6共六只灯泡组成，乙组由ZD7－ZD12六只灯泡组成，当算式正确时甲组亮，乙组灭，甲组灭，乙组亮，交替闪光。
数字板用彩色聚氯乙稀注塑成型见图十，导电片A1～A20，B1～B20是数字电阻连接及组成电桥电路之用，“＋”，“－”，“＝”三个符号板的AB端焊一导线起电桥的连接线作用，C1～C33是组成算式的三块数字板及二块符号板与插座1ABC，2ABC～5ABC接触是否良好指示灯的插销。如图九，该线路的连接形式是要求必须按照算式的顺序，插入数字板及符号板。面板上的五只指示灯(D2～D6)才能一一燃亮，如不按顺序插入插座，指示灯便不能正常工作。
插座用聚氯乙稀注塑成型，弹片1A～5A，1B～5B，起固定夹持数字板及连接电桥两种作用，1C～5C是连接指示灯电源的弹簧片，接点与C1～C33配合使用，除此之外5C还起接通音乐闪光电路电源的开关作用。即算式必须有结果时，音乐闪光电路才能工作，避免了误动作。见图六。
演算器数字板及符号板共33块，其中，1～10二组，11～20一组，“＋”，“－”，“＝”，符号板各一块，在演算完毕后，可置于盖板内的数字板仓内，见图十二。
图一中D1－D4为2CP型二极管BG1为3DG系列三极管BG2为3CG系列三极管J1J2为小型继电器工作电压12VR1＝R2＝1K，R6R7R8为 1/8 W10K电阻，放大器为通用Ⅱ型运算放大器BG－305K2为工作，结果开关，演算前置于断开位置，演算完成后，置于闭合位置，表示结果。
K3为加减法选择开关W1为灵敏度电位器，100K图二中BG1，BG2为NPN型三极管3DD－15BG3为3DG系列三极管R1R2为22K电阻R3为51Ω电阻 R4为68K电阻C1C2为10V100μF电解电容C3为10V400μF电解电容W1为电位器10Ky为扬声器8ΩyD为压电蜂鸣器IC1为CW3900音乐集成电路IC2为SL3909闪光集成电路图中所示指示灯泡均为6.3VO.1A图十中ABC为铜片冲压成型后，注于彩色塑料中，数字板脱胎后将数字板焊在AB两导电片之间数字电阻为1／16W精度为1％“＋”“－”“＝”符号板AB端焊一导线。
图五中ABC为冲压成型弹性铜片，其中AB为半封闭型，C为断开型，与数字板ABC配合使用，ABC弹簧露于注塑体外，为以便焊接导线之用。
图九是图五的整体图与配线图图三是演算器的面板布置图其中1表示算式错误的指示灯D12表示算式正确的宝石花立体图案3表示算式正确发光二极管组共3只4表示数字板及符号板与插座接触是否良好的指示灯组D2－D65数字板及符号板6扬声器7电源指示灯D78压电蜂鸣器9加减法选择开关10工作结果开关11电源开关K112箱体图十三为数字板仓的示意图，将盖板内部用木条分为三行，每行可放置数字板7块，共可放置21块，剩余数字板可重叠摆放，每行中部置一橡皮松紧带，以固定数字板之用。
附图简要说明图1为电源原理图图2为音乐闪光电路图3和4为演算器的正视图和侧视图图5和6为插座的正视图和局部放大视图图7和8为插座沿图6中的A－A线或B－B线和C－C线的剖面图图9为插座的配线图图10和11为数字板的正视图和侧视图图12和13为数字板仓的正视图和侧视图
权利要求
1.一个判别加减法运算正确与否的儿童演算器，其特征在于包括一个电阻平衡电桥、信号放大器、二个带继电器的开关电路，音乐集成电路和单稳态电路，闪光集成电路，数字板和运算符号板组成。数字板上包括一个与该数字相对应的电阻，整个运算式组成电桥的一个桥臂，所说电桥在运算式正确时达到平衡，电桥输出经信号放大器和开关电路控制继电器动作，继电器常闭触点接通音乐集成电路和单稳态电路的电源，其常开接点接通闪光集成电路。音乐集成电路放出音乐表示运算正确，闪光集成电路使指示灯闪光并使压电蜂鸣器发声表示运算错误。
2.如权利要求
1所述的演算器，其特征在于所说的数字板包括有第一、第二和第三导电片，第一和第二导电片(A，B)之间接有与数字相对应的电阻，第三导电片用于接通指示该数字板与其插座接触是否良好的指示灯。
3.如权利要求
1或2所述的演算器，其特征在于所说数字板上的数字是1～20，数字板上相应的电阻是1～20K欧。
专利摘要
儿童演算器是由信号发生器，信号放大器，执行元件及音乐灯光电路组成。当算式正确时，信号发生器无电压输出。信号放大器输入为零，输出亦为零，晶体管BG
文档编号G09B7/00GK86200247SQ86200247
公开日1988年6月8日 申请日期1986年2月1日
发明者刘文达 申请人:刘文达导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan