一种测平均速度的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及中学实验领域，具体涉及一种测平均速度的装置，包括直板和实验小车，直板端部设有垫块，直板上间隔设有一组固定红外传感器和一组移动红外传感器，每组固定红外传感器包括两个固定红外传感器，每组移动红外传感器包括两个移动红外传感器；两个固定红外传感器和两个移动红外传感器通信连接控制模块，控制模块通信连接显示模块。运用本实用新型所述的一种测平均速度的装置，通过采用红外传感器和控制软件匹配来检测传统上用刻度尺和秒表来检测的实验小车的位移和时间数据，排除人工主观判断因数等带来的误差，使得检测的数据更加准确客观，同时该装置结构简单、操作方便，能够激发学生的实验操作热情和提高他们的动手能力。
【专利说明】
一种测平均速度的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种中学实验领域，特别是一种测平均速度的装置。
【背景技术】
[0002]现有的中学教学课程中，涉及测量直线运动平均速度的实验，该实验是中学课程的重点。目前现有做该实验所应用的实验器材包括一个斜坡，斜坡上设有小车直线运动用轨道，小车以及计时器。利用该实验器材测量直线运动平均速度时，一般是人工判断运动小车在通过预订的初始位置和终点位置时分别进行计时器计时，通过运动小车运动距离与计时器计时差值来计算该运动小车的直线运动平均速度测量值。
[0003]但是利用该实验器材测量直线运动平均速度时存在以下局限性:
[0004]采用的人工前后计时，完全是凭借主观意识的判断来对计时器前后计时，不同的人计时会完全不同，甚至差别很大，直接导致实验所测量的小车直线运动平均速度差别也非常大，因此这种测量器材所测量的小车在斜坡上滑动时直线运动平均速度误差较大，准确度低。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的发明目的在于:针对现有技术存在利用现有实验器材通过人工主观计时所测量的小车直线运动平均速度误差较大，精度较低的问题，提供一种通过红外感应检测、控制软件处理数据的精准测平均速度的装置。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0007]—种测平均速度的装置，包括直板和实验小车，所述直板端部设有垫块，形成一个相对水平面的倾斜滑道;所述直板上间隔设有一组固定红外传感器和一组移动红外传感器，每组固定红外传感器包括两个相对设置的固定红外传感器，每组移动红外传感器包括两个相对设置的移动红外传感器;两个所述固定红外传感器和两个所述移动红外传感器通信连接控制模块，所述控制模块通信连接显示模块。
[0008]实验小车放置在垫块所在直板的一端后自由移动，其通过两个移动红外传感器时控制模块获得一个电平信号，其通过两个固定红外传感器时控制模块又获得一个电平信号，控制模块计算出这两个电平信号的时差作为实验小车运动的时间并在显示模块显示出来；固定红外传感器和移动红外传感器的间距由控制模块处理后形成实验小车的移动距离并在显示模块显示出来，控制模块由实验小车的移动距离和运动时间计算出实验小车的平均速度并在显示模块显示出来。
[0009]采用本实用新型所述的一种测平均速度的装置，通过采用红外传感器和控制软件匹配来检测传统上用刻度尺和秒表来检测的实验小车的移动距离和运动时间，排除人工主观判断因数等带来的误差，使得检测的数据更加准确客观，同时该装置结构简单、操作方便，能够激发学生的实验操作热情和提高他们的动手能力。
[0010]优选地，两个所述固定红外传感器和两个所述移动红外传感器均设置在所述直板侧面。
[0011 ]优选地，两个所述移动红外传感器能够相对所述直板滑动。
[0012]优选地，两个所述移动红外传感器与所述直板滑动卡接。
[0013]采用这种方式能够在木板上调节两个移动红外传感器的位置，从而调节移动红外传感器和固定红外传感器之间的间距，以此可改变实验小车的位移数据，达到多次实验多次记录的需求
[0014]优选地，所述直板和垫块可为一体成型的L型板。
[0015]优选地，所述控制模块和显示模块可集成一体便携式移动终端。
[0016]采用这种一体集成的方式，便于设备的收纳与操控。
[0017]优选地，所述控制模块为PLC(中文名:可编程逻辑控制器)。
[0018]采用市场成熟的PLC，结构简单，操作方便，便于学生自主学习简单的编程。
[0019]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0020]运用本实用新型所述的一种测平均速度的装置，通过采用红外传感器和控制软件匹配来检测传统上用刻度尺和秒表来检测的实验小车的移动距离和运动时间，排除人工主观判断因数等带来的误差，使得检测的数据更加准确客观，同时该装置结构简单、操作方便，能够激发学生的实验操作热情和提高他们的动手能力。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型的结构主视图；
[0022]图2为本实用新型的结构俯视图；
[0023]图3为移动红外传感器和直板的连接关系示意图；
[0024]图4为本实用新型的作用原理示意图。
[0025]图中标记:1-直板，2-固定红外传感器，3-移动红外传感器，4-垫块，5-实验小车。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0027]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0028]实施例
[0029]如图1-4所示，本实用新型所述的一种测平均速度的装置，包括直板1、固定红外传感器2、移动红外传感器3、垫块4和实验小车5，还包括控制模块和显示模块。
[0030]需要指出的是控制模块和显示模块为集成显示功能的PLC。直板I的一端两角处设有两个固定红外传感器2;直板I的另一端下方设有垫块4，以此形成实验小车5移动所需的滑道;直板I滑动卡接有两个移动红外传感器3，四个红外传感器形成矩形阵列并且通信连接于集成显示功能的PLC;实验小车5放置在垫块4所在直板I的一端后自由移动，其通过两个移动红外传感器3时PLC获得一个电平信号，其通过两个固定红外传感器2时PLC又获得一个电平信号，PLC计算出这两个电平信号的时差作为实验小车5运动的时间并显示出来，固定红外传感器2和移动红外传感器3的间距由PLC处理后形成实验小车5的移动距离并显示出来，PLC由实验小车5的移动距离和运动时间计算出实验小车5的平均速度并显示出来。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种测平均速度的装置，包括直板(I)和实验小车(5)，其特征在于，所述直板(I)端部设有垫块(4)，形成一个相对水平面的倾斜滑道;所述直板(I)上间隔设有一组固定红外传感器(2)和一组移动红外传感器(3)，每组固定红外传感器(2)包括两个相对设置的固定红外传感器(2)，每组移动红外传感器(3)包括两个相对设置的移动红外传感器(3);两个所述固定红外传感器(2)和两个所述移动红外传感器(3)通信连接控制模块，所述控制模块通信连接显示模块。2.根据权利要求1所述的一种测平均速度的装置，其特征在于，两个所述固定红外传感器(2)和两个所述移动红外传感器(3)均设置在所述直板(I)侧面。3.根据权利要求1所述的一种测平均速度的装置，其特征在于，两个所述移动红外传感器(3)能够相对所述直板(I)滑动。4.根据权利要求3所述的一种测平均速度的装置，其特征在于，两个所述移动红外传感器(3)与所述直板(I)滑动卡接。5.根据权利要求1所述的一种测平均速度的装置，其特征在于，所述直板(I)和垫块(4)可为一体成型的L型板。6.根据权利要求1所述的一种测平均速度的装置，其特征在于，所述控制模块和显示模块可集成一体便携式移动终端。7.根据权利要求1所述的一种测平均速度的装置，其特征在于，所述控制模块为PLC。
【文档编号】G09B23/06GK205451612SQ201620149210
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】郑博文
【申请人】郑博文