物理传感器多米诺实验装置的制作方法

本实用新型涉及物理实验装置技术领域，具体为物理传感器多米诺实验装置。

背景技术：

传感器与现代科技和现实生活有着非常密切的联系，结合国家创新创业教育，培养学生创新能力和实践能力，因此，传感器的应用是重要课程内容之一，光敏电阻、热敏电阻等传感器一方面在实际生活中应用非常多，另一方面直接讲授这些物理概念比较抽象、生硬和枯燥，而学生又缺少感性认识，理解困惑，现有的物理传感器多米诺实验装置，使用的元件不够专业，导致实验出现较大的误差，热敏电阻对温度不够敏感，导致在温度变化不大时实验无法顺利完成，在势能转换时，由于摩擦过大，导致动能不足，无法开启舵机，轨道角度不对，导致小球经常脱轨，使得实验失败，装置本体无法自动复位，使得每次实验都需要人工调整，太过麻烦。

所以，如何设计物理传感器多米诺实验装置，成为我们当前要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于深化教育教学改革，努力培养青少年的动手能力和创新意识，通过展示传感器的“多米诺效应”，调动学生的好奇心，既能见“物”，又能明“理”，激发科学探究的兴趣，努力培养学生理论联系实际的能力和动手能力，为成为具有创新能力的人才打下坚实的基础。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：物理传感器多米诺实验装置，包括装置本体和单片机，所述单片机通过导线分别连接热敏电阻、光敏电阻、第一led灯，所述光敏电阻设置在第一led灯对面，光敏电阻和第一led灯固定安装在装置本体上，所述装置本体由上到下设有机械能转换滑道，机械能转换滑道顶端设有第一舵机，第一舵机上后面放有小球，所述第一舵机上通过导线与单片机相连，所述机械能转换滑道下端设有干簧管，干簧管旁设有第二led灯，干簧管旁边设有杯子，杯子内装有液体，杯子上方设有第二舵机，第二舵机上设有湿度传感器，所述第二舵机、湿度传感器均与单片机通过导线连接，所述杯子旁边设有滚筒滑道，滚筒滑道顶端设有第三舵机，第三舵机后面放有滚筒，所述第三舵机通过导线与单片机相连，所述滚筒滑道下端设有超声波传感器，所述超声波传感器旁边设有蜂鸣器，蜂鸣器旁设有红外光电传感器，所述超声波传感器、蜂鸣器、红外光电传感器均通过导线与单片机相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种物理传感器多米诺实验装置，将装置本体整体采用尖端科技，各元件经过严格筛选，确保达标，热敏电阻采用负温度系数技术，经过灵敏度测试后使用，保证对温度的足够敏感，解决了装置本体由于温度变化不大而无法进行实验的问题，势能转换器采用新型钢材，摩擦系数达到最小，对小球几乎没有摩擦，解决了装置本体由于能量损耗过大无法开启舵机的问题，且轨道采用同等材质，并进行了重新设计，不仅解决了小球脱轨的问题，而且减小了能量的损耗，装置本体还加入红外光电传感器，可将红外信号转换为电信号，使得装置本体可以根据人员变动自动进行复位，使得实验过程变得更加简便。

物理传感器多米诺实验装置是依据多米诺骨牌的原理，将一个个力、热、电、光、声的物理过程看作一张张骨牌，通过合理排布，巧妙组合，实现由一个小小的初始能量驱动一连串反应的过程，将多米诺思想与物理知识相结合，培养学生对物理的学习兴趣，加深对物理概念的理解，这是一个既动手又动脑的实验项目，过程中的每一个关卡都尤为重要，一环扣一环，不但锻炼学生的细心度，更能磨练意志和耐心，同时，学生可以亲自参与设计与制作，不断将物理知识应用于物理“多米诺骨牌”中，将理论与实践相结合，培养动手能力和创新思维。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的滚筒滑道局部结构示意图；

图中：1-装置本体；2-单片机；3-热敏电阻；4-光敏电阻；5-第一led灯；6-机械能转换滑道；7-第一舵机；8-小球；9-干簧管；10-第二led灯；11-杯子；12-第二舵机；13-湿度传感器；14-滚筒滑道；15-第三舵机；16-滚筒；17-超声波传感器；18-蜂鸣器；19-红外光电传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：物理传感器多米诺实验装置，包括装置本体1和单片机2，所述单片机2通过导线分别连接热敏电阻3、光敏电阻4、第一led灯5，所述光敏电阻4设置在第一led灯5对面，光敏电阻4和第一led灯5固定安装在装置本体1上，所述装置本体1由上到下设有机械能转换滑道6，机械能转换滑道6顶端设有第一舵机7，第一舵机上7后面放有小球8，所述第一舵机上7通过导线与单片机2相连，所述机械能转换滑道6下端设有干簧管9，干簧管9旁设有第二led灯10，干簧管9旁边设有杯子11，杯子11内装有液体，杯子11上方设有第二舵机12，第二舵机12上设有湿度传感器13，所述第二舵机12、湿度传感器13均与单片机2通过导线连接，所述杯子11旁边设有滚筒滑道14，滚筒滑道14顶端设有第三舵机15，第三舵机15后面放有滚筒16，所述第三舵机15通过导线与单片机2相连，所述滚筒滑道14下端设有超声波传感器17，所述超声波传感器17旁边设有蜂鸣器18，蜂鸣器18旁设有红外光电传感器19，所述超声波传感器17、蜂鸣器18、红外光电传感器19均通过导线与单片机2相连。

工作原理：该种物理传感器多米诺实验装置，首先当热敏电阻3接触温度较高的物体，阻值随温度增加而减小，通过单片机2使第一led灯5亮起；第一led灯5光强度增强，光敏电阻4的阻值减小，通过单片机2引起第一舵机7转动，不再挡住小球8；小球8因重力沿机械能转换滑道6下滑，重力势能转化为动力势能；小球8运动到机械能转换滑道6下端，碰触干簧管9，通过单片机2使第二led灯10亮起，并引起第二个舵机12转动，使湿度传感器13落入杯子11中的液体中，湿度传感器13的电阻率和电阻值都发生变化，引起第三舵机15转动，不再挡住滚筒16；进而滚筒16沿滚筒滑道14滑落，滚筒滑道14下端放有超声波传感器17，超声波传感器17由发送传感器、接收传感器、控制部分和电源部分组成，发送器传感器由发送器和使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射；而接收传感器由陶瓷振子换能器和放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而进行检测；当滚筒16与超声波传感器17距离较近时，蜂鸣器18响起；人体靠近红外光电传感器19时，把红外信号转变成电信号，使蜂鸣器18关闭，同时三个舵机、湿度传感器等元器件复位，最后将小球8和滚筒16重新放置在第一舵机7和第三舵机15上端即可重复演示该物理传感器多米诺实验装置。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。