一种电学用演示仪

摘要

本发明公开了一种电学用演示仪，包括支撑组件、驱动组件和检测组件，所述驱动组件位于支撑组件的内部，所述检测组件位于支撑组件的上方，本发明所达到的有益效果是：通过设置的第二伺服电机能够带动第二转动轴进行转动，第二转动轴能够带动传动套筒外筒壁上的转动壳体进行转动，通过将插接块在支撑板的顶部滑动即可将待测试的物品与电流表和电压表进行电性连接，电路的连接方式简单易懂，能够清晰清楚的使得学生对电缆的连接进行查看，提高演示效果，并且通过设置在支撑组件内部的第一伺服电机能够驱动第一销轴上固定连接的第一传动轮进行转动，第一传动轮在转动时能够带动第一销轴进行转动，第一销轴带动支撑板进行翻转。

权利要求

1.一种电学用演示仪，其特征在于，包括支撑组件(1)、驱动组件(2)和检测组件(3)，所述驱动组件(2)位于支撑组件(1)的内部，所述检测组件(3)位于支撑组件(1)的上方；

所述支撑组件(1)包括底座(11)、支撑板(12)、侧架(13)、第一支撑架(14)、第二支撑架(15)、第一销轴(16)、第二销轴(17)、第一丝杆(18)、第一传动轮(110)、第一固定机架(111)、第一伺服电机(112)、第一转动轴(113)、第二传动轮(114)、传动皮带(115)、第三支撑架(116)和第二丝杆(117)组成，所述底座(11)的上方设置有支撑板(12)，所述支撑板(12)两侧的外侧壁上均固定连接有侧架(13)，所述侧架(13)的两侧分别设置有第一支撑架(14)和第二支撑架(15)，所述第一支撑架(14)和第二支撑架(15)均与底座(11)固定连接，所述侧架(13)靠近第一支撑架(14)的一端固定连接有第一销轴(16)，所述侧架(13)靠近第二支撑架(15)的一端固定连接有第二销轴(17)，所述第一销轴(16)和第二销轴(17)分别与第一支撑架(14)和第二支撑架(15)转动连接，所述第一支撑架(14)和第二支撑架(15)靠近底座(11)一端的外侧壁上均设置有第一丝杆(18)，所述第一丝杆(18)螺纹连接在第一支撑架(14)和第二支撑架(15)上，所述第一销轴(16)远离侧架(13)的一端穿过第一支撑架(14)且固定连接有第一传动轮(110)，所述第一支撑架(14)靠近第二支撑架(15)一侧的板壁上通过第一固定机架(111)固定连接有第一伺服电机(112)，所述第一伺服电机(112)输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第一转动轴(113)，所述第一转动轴(113)的另一端穿过第一支撑架(14)，所述第一转动轴(113)与第一支撑架(14)转动连接，且所述第一转动轴(113)穿过第一支撑架(14)的一端固定连接有第二传动轮(114)，所述第二传动轮(114)通过传动皮带(115)与第一传动轮(110)传动连接，所述侧架(13)远离第一支撑架(14)和第二支撑架(15)一端的两侧均设置有第三支撑架(116)，所述第三支撑架(116)与底座(11)固定连接，所述第三支撑架(116)远离支撑板(12)一侧的板壁上螺纹连接有第二丝杆(117)，所述第二丝杆(117)穿过第三支撑架(116)的一端与侧架(13)的外壁接触；

所述驱动组件(2)包括第二固定机架(21)、第二伺服电机(22)、第二转动轴(23)、传动套筒(24)、转动壳体(25)、第一插接端(26)、第二插接端(27)、轴承(28)、固定杆(29)、第一凹槽(210)和第二凹槽(211)组成，所述第二伺服电机(22)通过第二固定机架(21)固定连接在支撑板(12)的底部，所述第二伺服电机(22)输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第二转动轴(23)，所述第二转动轴(23)的轴壁上固定套接有传动套筒(24)，所述传动套筒(24)的外筒壁上等间距固定连接有若干个转动壳体(25)，所述转动壳体(25)的两端分别固定插接有第一插接端(26)和第二插接端(27)，所述第一插接端(26)设置在第二插接端(27)远离第二伺服电机(22)的一侧，所述支撑板(12)的顶部对应传动套筒(24)外壁上固定连接的若干个转动壳体(25)开设有第一凹槽(210)，所述第一凹槽(210)两侧的内侧壁上分别第一插接端(26)和第二插接端(27)开设有第二凹槽(211)；

所述检测组件(3)包括电流表(31)、电压表(32)、第一插接块(33)、第二插接块(34)、第一导线(37)、第二导线(38)、插接槽(39)、导电套筒(310)、第三导线(311)、蓄电池(312)、第四导线(313)、开关(314)和第五导线(315)组成，所述电流表(31)设置在第一凹槽(210)靠近第一支撑架(14)的一侧，所述电压表(32)设置在第一凹槽(210)靠近第二支撑架(15)的一侧，且所述电流表(31)和电压表(32)均与支撑板(12)固定连接，所述电流表(31)和电压表(32)靠近第一凹槽(210)的一侧分别设置有第一插接块(33)和第二插接块(34)，所述第一插接块(33)和第二插接块(34)均滑动连接在支撑板(12)的顶部，所述第一插接块(33)和第二插接块(34)相邻一侧的板壁上均开设有插接槽(39)，所述插接槽(39)的内部固定连接有导电套筒(310)，所述电流表(31)的接线柱上通过第一导线(37)与位于第一插接块(33)内部的导电套筒(310)电性连接，所述电压表(32)的接线柱上通过第二导线(38)与位于第二插接块(34)内部的导电套筒(310)电性连接，所述电流表(31)另一个接线柱上通过第三导线(311)与蓄电池(312)的负极电性连接，所述蓄电池(312)的正极上通过第四导线(313)与开关(314)连接，所述开关(314)的另一端通过第五导线(315)与电压表(32)上的另一个接线柱电性连接；

两个所述第一丝杆(18)远离侧架(13)的一端均固定连接有第一拨动块(19)；

两个所述第二丝杆(117)远离侧架(13)的一端均固定连接有第二拨动块(118)；

所述第二转动轴(23)远离第二伺服电机(22)一端的轴壁上套接有轴承(28)，所述轴承(28)的顶部固定连接有固定杆(29)，所述固定杆(29)的另一端与支撑板(12)固定连接；

所述第一插接块(33)和第二插接块(34)的底部均固定连接有限位滑块(35)，所述支撑板(12)的顶部对应限位滑块(35)开设有限位滑槽(36)，所述限位滑块(35)滑动连接在限位滑槽(36)的内部。

2.根据权利要求1所述的一种电学用演示仪,其特征在于，所述第一伺服电机(112)和第二伺服电机(22)均通过PLC控制器与外接电源电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种电学用演示仪,其特征在于，所述第一插接端(26)、第二插接端(27)和导电套筒(310)均由金属铜材料制成，且所述第一插接块(33)和第二插接块(34)均有绝缘橡胶材料制成。

说明书

一种电学用演示仪

技术领域

[0001] 本发明涉及一种演示仪，尤其涉及一种电学用演示仪，属于电学演示仪器领域。

背景技术

[0002] 目前，在进行电学教学时，经常会针对不同物品的电阻大小不同进行演示。现有的演示仪大多是将安培表、伏特表、电源滑动变阻器、电键、导线等元件及液体按照要求临时
拼装，虽能达到演示效果，但是由于其连接导线交叉，学生难易看清电路的连接方式，组装
费时间、操作、搬移不方便，急需一种能清楚地显示电路的连接、突出观察对象，提高演示效
果且省时、省功的电学教学用演示仪。

发明内容

[0003] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电学用演示仪。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0005] 设计一种电学用演示仪，包括支撑组件、驱动组件和检测组件，所述驱动组件位于支撑组件的内部，所述检测组件位于支撑组件的上方，所述支撑组件包括底座、支撑板、侧
架、第一支撑架、第二支撑架、第一销轴、第二销轴、第一丝杆、第一传动轮、第一固定机架、
第一伺服电机、第一转动轴、第二传动轮、传动皮带、第三支撑架和第二丝杆组成，所述底座
的上方设置有支撑板，所述支撑板两侧的外侧壁上均固定连接有侧架，所述侧架的两侧分
别设置有第一支撑架和第二支撑架，所述第一支撑架和第二支撑架均与底座固定连接，所
述侧架靠近第一支撑架的一端固定连接有第一销轴，所述侧架靠近第二支撑架的一端固定
连接有第二销轴，所述第一销轴和第二销轴分别与第一支撑架和第二支撑架转动连接，所
述第一支撑架和第二支撑架靠近底座一端的外侧壁上均设置有第一丝杆，所述第一丝杆螺
纹连接在第一支撑架和第二支撑架上，所述第一销轴远离侧架的一端穿过第一支撑架且固
定连接有第一传动轮，所述第一支撑架靠近第二支撑架一侧的板壁上通过第一固定机架固
定连接有第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第一转
动轴，所述第一转动轴的另一端穿过第一支撑架，所述第一转动轴与第一支撑架转动连接，
且所述第一转动轴穿过第一支撑架的一端固定连接有第二传动轮，所述第二传动轮通过传
动皮带与第一传动轮传动连接，所述侧架远离第一支撑架和第二支撑架一端的两侧均设置
有第三支撑架，所述第三支撑架与底座固定连接，所述第三支撑架远离支撑板一侧的板壁
上螺纹连接有第二丝杆，所述第二丝杆穿过第三支撑架的一端与侧架的外壁接触，所述驱
动组件包括第二固定机架、第二伺服电机、第二转动轴、传动套筒、转动壳体、第一插接端、
第二插接端、轴承、固定杆、第一凹槽和第二凹槽组成，所述第二伺服电机通过第二固定机
架固定连接在支撑板的底部，所述第二伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第
二转动轴，所述第二转动轴的轴壁上固定套接有传动套筒，所述传动套筒的外筒壁上等间
距固定连接有若干个转动壳体，所述转动壳体的两端分别固定插接有第一插接端和第二插
接端，所述第一插接端设置在第二插接端远离第二伺服电机的一侧，所述支撑板的顶部对
应传动套筒外壁上固定连接的若干个转动壳体开设有第一凹槽，所述第一凹槽两侧的内侧
壁上分别第一插接端和第二插接端开设有第二凹槽，所述检测组件包括电流表、电压表、第
一插接块、第二插接块、第一导线、第二导线、插接槽、导电套筒、第三导线、蓄电池、第四导
线、开关和第五导线组成，所述电流表设置在第一凹槽靠近第一支撑架的一侧，所述电压表
设置在第一凹槽靠近第二支撑架的一侧，且所述电流表和电压表均与支撑板固定连接，所
述电流表和电压表靠近第一凹槽的一侧分别设置有第一插接块和第二插接块，所述第一插
接块和第二插接块均滑动连接在支撑板的顶部，所述第一插接块和第二插接块相邻一侧的
板壁上均开设有插接槽，所述插接槽的内部固定连接有导电套筒，所述电流表的接线柱上
通过第一导线与位于第一插接块内部的导电套筒电性连接，所述电压表的接线柱上通过第
二导线与位于第二插接块内部的导电套筒电性连接，所述电流表另一个接线柱上通过第三
导线与蓄电池的负极电性连接，所述蓄电池的正极上通过第四导线与开关连接，所述开关
的另一端通过第五导线与电压表上的另一个接线柱电性连接。

[0006] 优选的，两个所述第一丝杆远离侧架的一端均固定连接有第一拨动块。

[0007] 优选的，两个所述第二丝杆远离侧架的一端均固定连接有第二拨动块。

[0008] 优选的，所述第二转动轴远离第二伺服电机一端的轴壁上套接有轴承，所述轴承的顶部固定连接有固定杆，所述固定杆的另一端与支撑板固定连接。

[0009] 优选的，所述第一伺服电机和第二伺服电机均通过PLC控制器与外接电源电性连接。

[0010] 优选的，所述第一插接端、第二插接端和导电套筒均由金属铜材料制成，且所述第一插接块和第二插接块均有绝缘橡胶材料制成。

[0011] 优选的，所述第一插接块和第二插接块的底部均固定连接有限位滑块，所述支撑板的顶部对应限位滑块开设有限位滑槽，所述限位滑块滑动连接在限位滑槽的内部。

[0012] 本发明提出的一种电学用演示仪，有益效果在于：本发明一种电学用演示仪结构简单，使用方便，通过设置的第二伺服电机能够带动第二转动轴进行转动，第二转动轴能够
带动传动套筒外筒壁上的转动壳体进行转动，通过将插接块在支撑板的顶部滑动即可将待
测试的物品与电流表和电压表进行电性连接，电路的连接方式简单易懂，能够清晰清楚的
使得学生对电缆的连接进行查看，提高演示效果，并且通过设置在支撑组件内部的第一伺
服电机能够驱动第一销轴上固定连接的第一传动轮进行转动，第一传动轮在转动时能够带
动第一销轴进行转动，第一销轴带动支撑板进行翻转，并通过第一丝杆或者第二丝杆对侧
架进行夹持，使得装置能够更换两种形态摆放。

附图说明

[0013] 图1为本发明提出的一种电学用演示仪的结构示意图；

[0014] 图2为本发明提出的一种电学用演示仪的俯视图；

[0015] 图3为本发明提出的一种电学用演示仪中传动套筒的结构示意图；

[0016] 图4为本发明提出的一种电学用演示仪中底座的结构示意图；

[0017] 图5为本发明提出的一种电学用演示仪中A部分的局部放大图。

[0018] 图中：支撑组件1、底座11、支撑板12、侧架13、第一支撑架14、第二支撑架15、第一销轴16、第二销轴17、第一丝杆18、第一拨动块19、第一传动轮110、第一固定机架111、第一
伺服电机112、第一转动轴113、第二传动轮114、传动皮带115、第三支撑架116、第二丝杆
117、第二拨动块118、驱动组件2、第二固定机架21、第二伺服电机22、第二转动轴23、传动套
筒24、转动壳体25、第一插接端26、第二插接端27、轴承28、固定杆29、第一凹槽210、第二凹
槽211、检测组件3、电流表31、电压表32、第一插接块33、第二插接块34、限位滑块35、限位滑
槽36、第一导线37、第二导线38、插接槽39、导电套筒310、第三导线311、蓄电池312、第四导
线313、开关314、第五导线315。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0020] 参照图1‑5，一种电学用演示仪，包括支撑组件1、驱动组件2和检测组件3，所述驱动组件2位于支撑组件1的内部，所述检测组件3位于支撑组件1的上方，所述支撑组件1包括
底座11、支撑板12、侧架13、第一支撑架14、第二支撑架15、第一销轴16、第二销轴17、第一丝
杆18、第一传动轮110、第一固定机架111、第一伺服电机112、第一转动轴113、第二传动轮
114、传动皮带115、第三支撑架116和第二丝杆117组成，所述底座11的上方设置有支撑板
12，所述支撑板12两侧的外侧壁上均固定连接有侧架13，所述侧架13的两侧分别设置有第
一支撑架14和第二支撑架15，所述第一支撑架14和第二支撑架15均与底座11固定连接，所
述侧架13靠近第一支撑架14的一端固定连接有第一销轴16，所述侧架13靠近第二支撑架15
的一端固定连接有第二销轴17，所述第一销轴16和第二销轴17分别与第一支撑架14和第二
支撑架15转动连接，所述第一支撑架14和第二支撑架15靠近底座11一端的外侧壁上均设置
有第一丝杆18，所述第一丝杆18螺纹连接在第一支撑架14和第二支撑架15上，所述第一销
轴16远离侧架13的一端穿过第一支撑架14且固定连接有第一传动轮110，所述第一支撑架
14靠近第二支撑架15一侧的板壁上通过第一固定机架111固定连接有第一伺服电机112，所
述第一伺服电机112输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第一转动轴113，所述第一转动
轴113的另一端穿过第一支撑架14，所述第一转动轴113与第一支撑架14转动连接，且所述
第一转动轴113穿过第一支撑架14的一端固定连接有第二传动轮114，所述第二传动轮114
通过传动皮带115与第一传动轮110传动连接，所述侧架13远离第一支撑架14和第二支撑架
15一端的两侧均设置有第三支撑架116，所述第三支撑架116与底座11固定连接，所述第三
支撑架116远离支撑板12一侧的板壁上螺纹连接有第二丝杆117，所述第二丝杆117穿过第
三支撑架116的一端与侧架13的外壁接触，所述驱动组件2包括第二固定机架21、第二伺服
电机22、第二转动轴23、传动套筒24、转动壳体25、第一插接端26、第二插接端27、轴承28、固
定杆29、第一凹槽210和第二凹槽211组成，所述第二伺服电机22通过第二固定机架21固定
连接在支撑板12的底部，所述第二伺服电机22输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有第二
转动轴23，所述第二转动轴23的轴壁上固定套接有传动套筒24，所述传动套筒24的外筒壁
上等间距固定连接有若干个转动壳体25，所述转动壳体25的两端分别固定插接有第一插接
端26和第二插接端27，所述第一插接端26设置在第二插接端27远离第二伺服电机22的一
侧，所述支撑板12的顶部对应传动套筒24外壁上固定连接的若干个转动壳体25开设有第一
凹槽210，所述第一凹槽210两侧的内侧壁上分别第一插接端26和第二插接端27开设有第二
凹槽211，所述检测组件3包括电流表31、电压表32、第一插接块33、第二插接块34、第一导线
37、第二导线38、插接槽39、导电套筒310、第三导线311、蓄电池312、第四导线313、开关314
和第五导线315组成，所述电流表31设置在第一凹槽210靠近第一支撑架14的一侧，所述电
压表32设置在第一凹槽210靠近第二支撑架15的一侧，且所述电流表31和电压表32均与支
撑板12固定连接，所述电流表31和电压表32靠近第一凹槽210的一侧分别设置有第一插接
块33和第二插接块34，所述第一插接块33和第二插接块34均滑动连接在支撑板12的顶部，
所述第一插接块33和第二插接块34相邻一侧的板壁上均开设有插接槽39，所述插接槽39的
内部固定连接有导电套筒310，所述电流表31的接线柱上通过第一导线37与位于第一插接
块33内部的导电套筒310电性连接，所述电压表32的接线柱上通过第二导线38与位于第二
插接块34内部的导电套筒310电性连接，所述电流表31另一个接线柱上通过第三导线311与
蓄电池312的负极电性连接，所述蓄电池312的正极上通过第四导线313与开关314连接，所
述开关314的另一端通过第五导线315与电压表32上的另一个接线柱电性连接。

[0021] 两个所述第一丝杆18远离侧架13的一端均固定连接有第一拨动块19，第一拨动块19可以增大第一丝杆18远离侧架13一端的轴径，可以使得第一丝杆18在转动时的力臂增
大，第一丝杆18转动起来更加的便捷省力。

[0022] 两个所述第二丝杆117远离侧架13的一端均固定连接有第二拨动块118，第二拨动块118可以增大第二丝杆117远离侧架13一端的轴径，可以使得第二丝杆117在转动时的力
臂增大，第二丝杆117转动起来更加的便捷省力。

[0023] 所述第二转动轴23远离第二伺服电机22一端的轴壁上套接有轴承28，所述轴承28的顶部固定连接有固定杆29，所述固定杆29的另一端与支撑板12固定连接，第二转动轴23
在带动传动套筒24转动时，第二转动轴23远离第二伺服电机22的一端通过轴承28与支撑板
12连接，可以使得第二转动轴23转动时更加的稳定。

[0024] 所述第一伺服电机112和第二伺服电机22均通过PLC控制器与外接电源电性连接，TB6600型PLC控制器可以控制第一伺服电机112和第二伺服电机22输出轴的转速和转向。

[0025] 所述第一插接端26、第二插接端27和导电套筒310均由金属铜材料制成，且所述第一插接块33和第二插接块34均有绝缘橡胶材料制成，金属铜材料制成的插接端和导电套筒
310能够导电，橡胶材料制成的插接块具有良好的绝缘效果。

[0026] 所述第一插接块33和第二插接块34的底部均固定连接有限位滑块35，所述支撑板12的顶部对应限位滑块35开设有限位滑槽36，所述限位滑块35滑动连接在限位滑槽36的内
部，第一插接块33和第二插接块34在支撑板12上滑动时，能够带动限位滑块35在限位滑槽
36的内部滑动，可以使得插接块滑动时更加的稳定。

[0027] 工作原理：当演示仪是老师在进行电学的教学演示时，启动第一伺服电机112，TB6600型PLC控制器控制第一伺服电机112的输出轴顺时针转动，第一伺服电机112的输出
轴带动第一转动轴113轴壁上第二传动轮114进行顺时针转动，第二传动轮114通过传动皮
带115带动第一传动轮110进行顺时针转动，第一传动轮110在顺时针转动时能够带动第一
销轴16进行转动，第一销轴16带动侧架13进行翻转，侧架13带动支撑板12以第一销轴16和
第二销轴17为轴心进行顺时针翻转，使得支撑板12翻转至与地面竖直时，停止第一伺服电
机112，通过第一拨动块19带动第一丝杆18进行转动，第一丝杆18将侧架13与第一支撑架14
和第二支撑架15进行连接锁定，使得演示装置垂直位于地面上，便于学生集体进行观看，在
学生自己进行实验时，启动第一伺服电机112带动支撑板12逆向翻转九十度，使得支撑板12
与底座11平行，通过第二拨动块118带动第二丝杆117将侧架13与两个第三支撑架116进行
锁定，可以便于学生进行操作，大大增强了演示仪的适用性，在进行演示时，在转动壳体25
的内部放置不同电阻的物品，并使得物品的两端分别与第一插接端26和第二插接端27连
接，通过设置的第二伺服电机22能够带动第二转动轴23进行转动，第二转动轴23能够带动
传动套筒24外筒壁上的转动壳体25进行转动，通过将插接块在支撑板12的顶部滑动即可将
待测试的物品与电流表31和电压表32进行电性连接，电路的连接方式简单易懂，能够清晰
清楚的使得学生对电缆的连接进行查看，提高演示效果。

[0028] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。