[发明专利]一种用于演示电磁感应原理的实验教学教具

说明书

本发明公开的一种用于演示电磁感应原理的实验教学教具，包括太空舱模型板，太空舱模型板上铰接有太空舱门，太空舱门上设置有磁芯，太空舱模型板上还固定有与磁芯相适配的电磁线圈，太空舱模型板底部通过榫卯结构连接有控制电路板，控制电路板上设置有电源管理模块，电源管理模块分别连接有触摸驱动模块、电磁线圈驱动模块及指示灯驱动模块，触摸驱动模块分别与电磁线圈驱动模块和指示灯驱动模块连接。采用TTP223电容式触摸芯片，以电磁效应为原理构建太空舱舱门锁紧装置的简易模型，实现对电磁感应应用场景和电磁原理探究的场景搭建，使学生更容易理解并掌握电磁效应的原理。

技术领域

本发明属于教学教具技术领域，涉及一种用于演示电磁感应原理的实验教学教具。

背景技术

现有的电磁感应教学教具都是做原理性展示或原理型探究，即使用通电线圈可实现对铁，镍等金属具有吸附力和吸附力强弱展示，缺乏对电磁感应的应用场景搭建和设置，无法让学生快速并深层掌握电磁感应的原理，另外所涉及的知识点过于单一，只针对学生的对电磁原理单一知识点的探究和感知，无法为学生或其他用户搭建学科综合探究和创新创造场景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于演示电磁感应原理的实验教学教具，能使学生快速掌握电磁感应的原理。

本发明所采用的技术方案是，一种用于演示电磁感应原理的实验教学教具，包括太空舱模型板，太空舱模型板上铰接有太空舱门，太空舱门上设置有磁芯，太空舱模型板上还固定有与磁芯相适配的电磁线圈，太空舱模型板底部通过榫卯结构连接有控制电路板，控制电路板上设置有电源管理模块，电源管理模块分别连接有触摸驱动模块、电磁线圈驱动模块及指示灯驱动模块，触摸驱动模块分别与电磁线圈驱动模块和指示灯驱动模块连接；

电磁线圈驱动模块包括光耦，光耦的第一引脚依次连接电阻R9、低压电源正极，光耦的第二引脚与触摸驱动模块连接；光耦的第三引脚分别连接有三极管Q5、电阻R13，光耦的第四引脚连接高压电源正极，三极管Q5的B极连接高压电源正极，三极管Q5的C极与电磁线圈连接，电磁线圈另一端连接有电阻R10，电阻R10另一端接地。

本发明的特点还在于，

光耦的型号为EL357N(B)(TA)-G，三极管Q5的型号为D882。

电源管理模块采用AMS1117-3.3作为主芯片。

触摸驱动模块采用TTP223-BAT芯片构建，TTP223-BAT芯片的第六引脚依次连接电阻R1、低压电源正极；TTP223-BAT芯片的第四引脚连接有电阻R2，电阻R2另一端接地；TTP223-BAT芯片的第三引脚连接有触摸模板，TTP223-BAT芯片的第三引脚并联有调节电容C2，调节电容C2另一端接地；TTP223-BAT芯片的第二引脚连接低压电源正极，TTP223-BAT芯片的第二引脚并联有滤波电容C1，滤波电容C1另一端接地；TTP223-BAT芯片的第一引脚为输出引脚，TTP223-BAT芯片的第一引脚与光耦的第二引脚连接，TTP223-BAT芯片的第五引脚接地。

指示灯驱动模块包括安全报警电路和危险报警电路，安全报警电路包括电阻R5，电阻R5一端连接有安全指示电路A、安全指示电路B及安全指示电路C，或者三者中的任意一个；危险报警电路包括电阻R6，电阻R6一端连接有危险指示电路A‵、危险指示电路B‵、危险指示电路C‵，或者三者中的任意一个；电阻R5、电阻R6另一端均与TTP223-BAT芯片的第一引脚连接。

安全指示电路A、安全指示电路B、安全指示电路C、危险指示电路A‵、危险指示电路B‵及危险指示电路C‵的电路组成均相同，安全指示电路A包括三极管Q，三极管Q的C极连接有灯D，灯D与低压电源连接，三极管Q的E极与电阻R5连接，三极管Q的B极连接有电阻R‵，电阻R‵另一端接地。

安全指示电路A包括三极管Q的型号为SS8550，危险指示电路A包括三极管Q的型号为SS8050。