[实用新型]教室节能荧光灯教学模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及到教学仪器技术领域，具体地说，是一种教室节能荧光灯教学模型。

背景技术

当今，“科教兴国”战略已经全面启动，国家对教育事业高度重视，提升教学质量已成为各级学校的重点环节。要提高教学质量一方面要有良好的师资力量，另一方面还要有得心应手的教学设备。

我们知道光的亮度或强度的度量单位是流明，大多数室内人造光的强度为400到600流明。当直射光或是反射光的亮度在3500流明的亮度以下，我们人眼会感觉比较舒适，而当亮度达到4000流明时，人眼接收光线开始变得吃力。在教室内，光强分布不同，靠近窗户的位置的亮度比远离窗户的位置亮很多。如果打开教室内里所有的荧光灯，那么处在亮处的人会因光线太强而感到不适并且会使得能源使用不合理而浪费。

目前，市场上对荧光灯自动开关和亮度调节的产品已经比较成熟，然而对于课堂却没有一种直观的能够对学生学习光敏电阻、电压比较器以及继电器有很好的示范和启发作用教学模型。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能够根据光照强度自动控制荧光灯的亮灭并且节约能源的教室节能荧光灯教学模型，能够提高学生兴趣，达到更好的教学效果。

为达到上述目的，本实用新型表述一种教室节能荧光灯教学模型，包括模型壳体和多支荧光灯，其关键在于：所述多支荧光灯均匀分布在所述模型壳体的顶部，在所述模型壳体的门框处设置有人体感应装置，在所述模型壳体所围成的空间内设置有光强感应装置，所述多支荧光灯、人体感应装置以及光强感应装置分别与控制装置相连。

本教学模型中的人体感应装置检测教室中有人并且光强感应装置检测到教室中光照强度较低时，控制装置将荧光灯所在工作电路导通，即将荧光灯点亮；否则关闭荧光灯。

所述控制装置包括继电器J、与门U1和电压比较器U2；

所述多支荧光灯的一个电源接头与220V交流电源的一端连接，另一电源接头连接在所述继电器J的常开触点上，继电器J的常闭触点空置，继电器J的公共触点与220V交流电源的另一端相连，继电器J的线圈一端接地，继电器J的线圈另一端连接在所述与门U1的输出端；

所述与门U1的一个输入端与所述人体感应装置相连，该与门U1的另一输入端连接在电压比较器U2的输出端；

电压比较器U2的正相输入端与光强感应装置相连，电压比较器U2的正相输入端还经电阻RV4接电源，电压比较器U2的反相输入端经电阻R3接电源，电压比较器U2的反相输入端还经电阻R4接地。

本实用新型在检测到光照强度低于阈值并且教室内有人时，控制装置控制荧光灯所在工作电路导通，将荧光灯点亮；当光照强度高于阈值或者教室内没有人时，将荧光灯所在电路断路。

为了保证荧光灯的使用寿命，所述荧光灯的灯壳内部设置有温度感应装置和散热风扇，所述温度感应装置和散热风扇均接入降温电路中；

所述降温电路包括电压比较器U3，该电压比较器U3的反相输入端经电阻R4接电源，电压比较器U3的反相输入端还经电阻R8接地，电压比较器U3的正相输入端连接所述温度感应装置，电压比较器U3的正相输入端还经电阻RV5接电源，电压比较器U3的输出端与散热风扇的电机相连。

温度感应装置检测荧光灯的温度，当温度高于阈值时，电压比较器U3输出高电平，驱动散热风扇给荧光灯灯管降温；当检测到温度低于阈值时，关闭风扇，节约能源。

为了提高人体感应模块的准确性，所述人体感应器R1采用HC-SR501人体红外感应模块。

所述电阻RV4和电阻RV5均为可变电阻。

将电阻RV4、RV5设置为可变电阻，可以针对不同的季节和使用环境调节控制电路的敏感度，增加了本实用新型的适用范围。

所述电压比较器U2和电压比较器U3均采用LM339电压比较模块。

本实用新型的显著效果是：本教学模型可以根据光线强度，自动控制灯的亮灭，从而控制室内光强保持在人眼舒适的范围内，并且可以节约能源，有较强的可行性和实用价值；对学生学习光敏电阻、电压比较器以及继电器有很好的示范和启发作用，可以取得良好的教学效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中荧光灯5的结构示意图；

图3是图1中控制装置1的控制电路原理图；

图4是图2中降温电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。