[发明专利]一种多功能物理教学实验台

权利要求书

1.一种多功能物理教学实验台，包括试验台和液压升降柱，所述液压升降柱设置在所述试验台的底部顶角位置，其特征在于：包括红外计数系统、称重系统、高度测量系统、显示系统、通讯系统和中央处理系统，所述试验台通过弹簧部分与所述称重系统的称重板相连，所述弹簧部分包括弹簧和伸缩杆，所述弹簧套接在所述伸缩杆上，所述弹簧通过安装座与所述试验台相连，所述红外计数系统、称重系统、高度测量系统和显示系统均与所述中央处理系统相连，所述中央处理系统通过所述通讯系统与远程控制端相连，所述红外计数系统设置在所述试验台上，所述高度测量系统设置在所述试验台的底部，所述液压升降柱外接开关和电源。

2.根据权利要求1所述的多功能物理教学实验台，其特征在于：所述红外计数系统的红外线发射电路由电容正反馈式调制荡器电路、40kHz脉冲振荡器和驱动电路组成，所述电容正反馈式调制振荡器电路由与非门集成电路IC1即D1～D4内部的D1及D2和电阻器R1及R2、电容器C1组成；所述40kHz脉冲振荡器电路由IC1内部的D3及D4和电阻器R3及R4、电容器C2组成；所述驱动电路由与非门集成电路IC2即D5、D6、电阻器R5及R6、晶体管V1和红外发光二格管VL1组成。

3.根据权利要求1所述的多功能物理教学实验台，其特征在于：所述红外计数系统的红外接收计数电路由红外线接收放大电路、单稳态触发电路A、单稳态触发电路B和计数器组成，所述红外线接收放大电路由线外接收头IC5、电阻器R7及R8和晶体管V2组成；所述单稳态触发电路B由时基集成电路IC4和电阻器R12及R13和电容器C6～C8组成；计数器电路采用五位数字或面板计数器，其最大读数为“9999”具有记忆保存功能和清零功能。

4.根据权利要求1所述的多功能物理教学实验台，其特征在于：所述红外计数系统中运动物体尚未进入红外光监控区时，IC5能收到VL1发射的调制红外光信号而输出高电平，计数器不计数；当产品经过红外光监控区而遮挡住VL1发射的红外光时，IC5输出对称方波信号；此信号经V2反相放大后，使单稳态触发电路A受触发而翻转，由稳态变为暂态，IC3的3脚输出高电平；经4～5s的延时后，单稳态触发电路A恢复为稳态，IC3的3脚由高电平变为低电平，使单稳态触发电路B受触发而翻转，IC4的3脚输出高电平；经10ms的延时后，IC3的3脚由高电平变为低电平，产生一个宽度为10ms的正脉冲，使计数器计数一次，同时VL2闪亮一次；以上过程不断地重复，即每当产品经过红外光监测区时，计数器就计数一次，计数器的读数就记录了当班生产量的总数。

5.根据权利要求1所述的多功能物理教学实验台，其特征在于：所述称重系统由称重传感器、放大电路、A/D转换和液晶显示电路四部分组成，E为9V叠层电池，R1～R4为称重传感器的4片电阻应变片，R5、R6与RPI组成零件调整电路，当载荷为零时，调节RPI使液晶显示屏显示零；IC1、IC2为双运放集成电路LM358中的两个单元电路；A1、A2组成了一个对称的同相放大器，A/D转换器采用了7106双积分型A/D转换器。

6.根据权利要求1所述的多功能物理教学实验台，其特征在于：所述通讯系统的TTL电平引脚输入引脚9、10，连接ATmega16的串行发送接口TXD和串行接收接口RXD，通过电平转换为RS232电平，通过7脚和8脚连接串行接口的2脚和3脚，串行接口通过串行通信线连接采样模块的串行接口和PC机的串行接口；ATmega16通过内部编程很方便地把数据传送给PC机。