一种透镜成像教学演示平台的制作方法

本实用新型涉及透镜成像教学演示技术领域，具体涉及一种透镜成像教学演示平台。

背景技术：

传统的透镜成像教学演示平台都是先将蜡烛、透镜、光屏放在同一直线上，并观察刻度尺，按照透镜的焦距，手动移动透镜到适当的物距，使之成像在光屏上。这样不仅要测量和计算透镜的焦距f、透镜与蜡烛之间的物距u和透镜与光屏之间的像距v，而且要通过透镜演示平台前端的标尺进行读数，由于标尺上的读数较小坐在后面的同学难以看清，教学演示步骤非常繁琐。

为了解决传统的透镜成像教学演示平台都存在两大问题，一要整个操作过程全部由人工操作，太过繁琐；二是要通过透镜演示平台前标尺上的读数较小，坐在后面的同学难以看清。因此，亟需本领域技术人员研究出一种新的透镜成像教学演示平台。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是克服现有技术的不足，提供了一种透镜成像教学演示平台。

其解决技术问题所采用的技术方案是：一种透镜成像教学演示平台，它包括透镜成像演示平台、可编程控制器、控制操作界面、摄像头、成像物体、光屏、凸透镜、减速电机和丝杆导轨组件，其中：

所述透镜成像演示平台一端设有通电接口，所述透镜成像演示平台上部设有长条形开口槽，至少二个减速电机设置于透镜成像演示平台内部两端，至少二个所述减速电机之间设有丝杆导轨组件，所述成像物体、光屏和凸透镜的下端均设有支撑座，所述凸透镜设于成像物体与光屏之间，所述支撑座设于丝杆导轨组件上；

所述透镜成像演示平台一侧设有可编程控制器，所述可编程控制器上端电性连接有控制操作界面，所述可编程控制器与减速电机电性相连，通过控制操作界面及可编程控制器控制减速电机并带动丝杆导轨组件动作使得安装有成像物体与光屏的支撑座进行运动；

所述可编程控制器一侧设有摄像头，所述摄像头可将控制操作界面与整个透镜成像教学演示过程进行投影。

作为优选地，所述通电接口下方还设有电源开关键。

作为优选地，所述透镜成像演示平台为长方体盒体结构。

作为优选地，所述可编程控制器具体型号为SIEMENS S7-200CN。

本实用新型的有益效果为：采用透镜成像教学演示平台，在透镜成像演示平台的内部两端安装减速电机和通过减速电机使丝杆导轨组件动作，从而控制成像物体、凸透镜和光屏之间的距离，并采用可编程控制器及控制操作界面对整个透镜成像教学演示过程进行操控，操作简单；利用摄像头，使控制操作界面与整个透镜成像教学演示过程进行投影，从而坐在后面的同学也能清楚的看清整个透镜成像教学演示过程。

附图说明

图1为本实用新型透镜成像教学演示平台的结构示意图。

图中：1.透镜成像演示平台，2.可编程控制器，3.控制操作界面，4.摄像头，5.成像物体，6.光屏，7.凸透镜，8.减速电机，9.丝杆导轨组件，10.通电接口，11.长条形开口槽，12.支撑座，13.电源开关键。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

如图1所示，一种透镜成像教学演示平台，它包括透镜成像演示平台1、可编程控制器2、控制操作界面3、摄像头4、成像物体5、光屏6、凸透镜7、减速电机8和丝杆导轨组件9，其中：

所述丝杆导轨组件9采用线性导轨作为导向支撑，滚珠丝杆作为运动执行元件，该丝杆导轨组件9为现有技术，可直接从市场采购；

所述透镜成像演示平台1一端设有通电接口10，所述透镜成像演示平台1上部设有长条形开口槽11，至少二个减速电机8设置于透镜成像演示平台1内部两端，至少二个减速电机8处于同一水平直线上，至少二个所述减速电机8之间设有丝杆导轨组件9，所述减速电机8与丝杆导轨组件9中的滚珠丝杆传动连接，所述成像物体5、光屏6和凸透镜7的下端均设有支撑座12，所述支撑座12为三个，所述凸透镜7设于成像物体5与光屏6之间，所述支撑座12设于丝杆导轨组件9上；

所述透镜成像演示平台1一侧设有可编程控制器2，所述可编程控制器2上端电性连接有控制操作界面3，所述可编程控制器2与减速电机8电性相连，在透镜成像教学演示过程开始时，通过在控制操作界面3上输入当前凸透镜7的焦距f和所选择成像物体5的物距u，根据预先设定于控制操作界面3内的计算公式1/u+1/v=1/f自动计算出像距v的位置，从而使得可编程控制器2控制减速电机8并带动丝杆导轨组件9动作使得安装有成像物体5与光屏6的支撑座12进行运动，就能实现自动移动成像物体5至输入的物距u位置，以及能够使得光屏6到达计算出的像距v位置，使成像规律一目了然；

所述可编程控制器2一侧设有摄像头4，所述摄像头4与电源相连，所述摄像头4可将控制操作界面3与整个透镜成像教学演示过程进行投影，使得坐在后面的同学也能清楚的看清整个透镜成像教学演示过程，该整个透镜成像教学演示过程即为成像物体5、光屏6、凸透镜7之间成像规律的教学演示过程。

所述通电接口10下方还设有电源开关键13。所述透镜成像演示平台1为长方体盒体结构。所述可编程控制器2具体型号为SIEMENS S7-200CN。

上述内容为本实用新型的示例及说明，但不意味着本实用新型可取得的优点受此限制，凡是本实用新型实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。