[实用新型]一种基于电磁原理探究的综合型实验教学教具

说明书

本实用新型公开的一种基于电磁原理探究的综合型实验教学教具，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

本实用新型属于教学教具技术领域，涉及一种基于电磁原理探究的综合型实验教学教具。

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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于电磁原理探究的综合型实验教学教具，能使学生快速掌握电磁感应的原理。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于电磁原理探究的综合型实验教学教具，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。

本实用新型的特点还在于，

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芯片的第五引脚接地。

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TTP223-BAT芯片的第一引脚连接；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。

光耦的型号为EL357N(B)(TA)-G，三极管Q5的型号为D882。

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。