[實用新型]電子自動稱重演示儀

有效

• 申請號: 201320551842.7
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN203465869U
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 周雨陽;于淼;崔華;李凱峰;張宇;王曉萌
• 申請（專利權）人: 北京中教儀裝備技術有限公司
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 寇海俠

技術領域

本實用新型涉及一種電子自動稱重演示儀。具體地說是一種能夠演示電子自動稱重過程的演示儀，屬于教學儀器領域。?

背景技術

試驗演示教學作為現代科學教育體系中的重要組成部分，利用教學儀器對學生進行科學知識的演示，更加的形象、直觀，互動性也較強，因此，學生更容易理解和接受新的知識，尤其是一些理論性較強的科學知識，經過教學儀器的演示，學生才能更加深刻的理解其原理，了解其應用。?

天平是一種衡器，是衡量物體質量的儀器。它根據杠桿原理制成，在杠桿的兩端各有一個小盤，一端放砝碼，另一端放要稱的物體，杠桿中央裝有指針，兩端平衡時，兩端物體的質量相等，因此可以利用天平來對物體稱重。?

角度傳感器，是指能感受被測角度并轉換成可用輸出信號的傳感器。它的身體中有一個孔，有軸從此孔穿過，當連接到RCX上時，軸每轉過1/16圈，角度傳感器就會計數一次。往一個方向轉動時，計數增加，轉動方向改變時，計數減少。計數與角度傳感器的初始位置有關。當初始化角度傳感器時，它的計數值被設置為零，如果需要，可以用編程將角度傳感器進行重新復位。?

步進電機，是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。在非超載情況下，步進電機的轉速、停止的位置只?取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。?

現有技術中，常將角度傳感器與步進電機結合起來使用。當角度傳感器測量出角度發生變化時，會輸出信號至單片機，通過單片機來控制步進電機正轉或者反轉。另外，為了輸出高質量的信號，會將角度傳感器輸出的信號進行放大、濾波處理后再輸入至單片機。?

但無論是角度傳感器的工作原理，還是步進電機的工作原理以及信號的放大、濾波處理等知識，都比較難以理解。如果能設計出一種涉及上述所有知識的教學儀器供學生動手操作，將會對學生理解并掌握相關知識有非常大的幫助。?

實用新型內容

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現有技術中，缺少對角度傳感器、步進電機等工作原理進行演示的教學儀器，從而提出一種綜合運用角度傳感器、步進電機等器件進行教學演示，有利于學生掌握相關知識，提高學生動手操作能力的電子自動稱重演示儀。?

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：?

本實用新型所述的一種電子自動稱重演示儀，包括：?

試驗箱，內置有：?

單片機自動處理電路，包括一個ATmega16單片機，用于接收信號并根據接收的所述信號輸出相應的信號；?

天平模型，用于測量重物的質量；?

所述天平模型包括：?

角度傳感器，用于檢測所述天平模型發生傾斜的角度，并將所述角度轉換成第一信號并輸出至所述ATmega16單片機，所述ATmega16單片機接收所述第一信號，并輸出第一控制信號；?

步進電機，用于接收所述第一控制信號并根據所述第一控制信號正轉或者反轉，對所述天平模型進行調節；?

所述角度傳感器，還用于在所述天平模型恢復平衡后，將所述角度轉換成第二信號并輸出至所述ATmega16單片機，所述ATmega16單片機接收所述第二信號，并輸出第二控制信號和質量顯示信號；?

所述步進電機，接收所述第二控制信號后停轉；?

所述試驗箱，還內置有：?

電機控制電路，與所述步進電機電氣連接，用于將所述第一控制信號或第二控制信號引出至所述步進電機，控制所述步進電機正轉、反轉或者停轉；?

角度傳感器信號電路，與所述角度傳感器電氣連接，用于將所述第一信號或第二信號引出至所述ATmega16單片機；?

顯示裝置,與所述ATmega16單片機信號連接，接收并顯示所述質量顯示信號；?

所述試驗箱，其頂部還設置有面板；?

所述面板與所述單片機自動處理電路、所述電機控制電路、所述角度傳感器信號電路以及所述顯示裝置的輸入端口和輸出端口對應位置設有測試孔；?

多條測試線，用于通過所述測試孔實現所述單片機自動處理電路、所述電機控制電路、所述角度傳感器信號電路、所述顯示裝置、?所述角度傳感器以及所述步進電機間的電氣連接。?

所述角度傳感器包括定子和轉軸，所述轉軸在所述天平模型發生傾斜時轉動相應的角度，所述定子將所述轉軸轉動的相應的角度轉換成所述第一信號或第二信號；?

所述步進電機，包括螺紋桿；?

所述天平模型還包括：?