CN105655071A - 一种自动控制的高中实验用滑动变阻器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，包括圆盘、PLC控制器、供电装置、电压传感器和电流传感器，所述圆盘的中心处的上端设有柱体，所述柱体的外壁套有电阻丝，所述电阻丝的内端连通有导电块，所述电阻丝的上方通过支柱安装有滑杆，所述滑杆的基体上滑动安装有滑头，所述滑头的下端设有导电刷，所述柱体的右侧安装有气缸，所述PLC控制器包括CPU处理器、电阻值设定模块、所测电阻值与设定值比较模块和显示屏；该自动控制的高中实验用滑动变阻器，具有输出的电阻值可自动调节、提高了实验的效率、空间利用率高、极大的增加了滑动变阻器的量程等优点，适合大规模推广。

Description

一种自动控制的高中实验用滑动变阻器

技术领域

本发明涉及滑动变阻器技术领域，具体为一种自动控制的高中实验用滑动变阻器。

背景技术

滑动变阻器是高中物理实验中经常使用到的一种变阻装置，滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。传统的滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，此种滑动变阻器，空间利用率低；在在实验时需要手动调节滑动变阻器的电阻值，操作十分不便，造成实验效率低，因此传统的滑动变阻器需要改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，包括圆盘、PLC控制器、供电装置、电压传感器和电流传感器，所述圆盘的中心处的上端设有柱体，所述柱体的外壁套有电阻丝，所述电阻丝的内端连通有导电块，所述电阻丝的上方通过支柱安装有滑杆，所述滑杆的基体上滑动安装有滑头，所述滑头的下端设有导电刷，所述导电刷与电阻丝的上端接触，所述供电装置的正负极通过导线分别与导电块和导电刷连接，所述供电装置与电压传感器通过导线并联，所述电流传感器通过导线与供电装置和导电块串联，所述柱体的右侧安装有气缸，所述气缸的伸缩杆与滑头的右侧壁固定连接，所述PLC控制器包括CPU处理器，所述CPU处理器的电源接口与供电装置电性连接，所述CPU处理器的输入端分别电性连接有电阻值设定模块和所测电阻值与设定值比较模块，所述所测电阻值与设定值比较模块的输入端电性连接有电阻值计算模块，所述电阻值计算模块的输入端分别与电压传感器和电流传感器输入端电性连接，所述CPU处理器的输出端电性连接有显示屏，所述CPU处理器的输出端与气缸的输入端电性连接。

优选的，所述圆盘的上端设有限位环，所述电阻丝的外壁与限位环的内壁接触。

优选的，所述气缸为三位五通气缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该自动控制的高中实验用滑动变阻器，圆盘的中心处的上端设有柱体，柱体的外壁套有电阻丝，提高了空间的利用率，在有限的空间内加大了电阻丝的总长度，加大了该滑动变阻器的电阻最大值，可满足不同阻值的实验需求；在实验时，通过电阻值设定模块输入需要的电阻值，PLC控制器通过电压传感器和电流传感器采集的电压与电流值计算出滑动变阻器输出的阻值，通过比较，若小于设置值，PLC控制器通过控制气缸将滑头向左推动，如大与设定值，则向右拉动，直至达到设定值，方便迅速；圆盘的上端设有限位环，电阻丝的外壁与限位环的内壁接触，有利于对电阻丝进行限位；气缸为三位五通气缸，PLC控制控制气缸控制滑头左右移动；因此该自动控制的高中实验用滑动变阻器，具有输出的电阻值可自动调节、提高了实验的效率、空间利用率高、极大的增加了滑动变阻器的量程等优点，适合大规模推广。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明滑动变阻器俯视图；

图3为本发明的原理框图。

图中：1圆盘、2柱体、3电阻丝、31导电块、4滑杆、5滑头、6限位环、7PLC控制器、71CPU处理器、72电阻值设定模块、73所测电阻值与设定值比较模块、74电阻值计算模块、75显示屏、8导电刷、9气缸、10供电装置、11电压传感器、12电流传感器。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，包括圆盘1、PLC控制器7、供电装置10、电压传感器11和电流传感器12，圆盘1的中心处的上端设有柱体2，柱体2的外壁套有电阻丝3，圆盘1的上端设有限位环6，电阻丝3的外壁与限位环6的内壁接触，电阻丝3的内端连通有导电块31，电阻丝3的上方通过支柱安装有滑杆4，滑杆4的基体上滑动安装有滑头5，滑头5的下端设有导电刷8，导电刷8与电阻丝3的上端接触，供电装置10的正负极通过导线分别与导电块31和导电刷8连接，供电装置10与电压传感器11通过导线并联，电流传感器12通过导线与供电装置10和导电块31串联，柱体2的右侧安装有气缸9，气缸9为三位五通气缸，气缸9的伸缩杆与滑头5的右侧壁固定连接，PLC控制器7包括CPU处理器71，CPU处理器71的电源接口与供电装置10电性连接，CPU处理器71的输入端分别电性连接有电阻值设定模块72和所测电阻值与设定值比较模块73，所测电阻值与设定值比较模块73的输入端电性连接有电阻值计算模块74，电阻值计算模块74的输入端分别与电压传感器11和电流传感器12输入端电性连接，CPU处理器71的输出端电性连接有显示屏75，CPU处理器75的输出端与气缸9的输入端电性连接。该自动控制的高中实验用滑动变阻器，圆盘1的中心处的上端设有柱体2，柱体2的外壁套有电阻丝3，提高了空间的利用率，在有限的空间内加大了电阻丝3的总长度，加大了该滑动变阻器的电阻最大值，可满足不同阻值的实验需求；在实验时，通过电阻值设定模块72输入需要的电阻值，PLC控制器7通过电压传感器11和电流传感器12采集的电压与电流值计算出滑动变阻器输出的阻值，通过比较，若小于设置值，PLC控制器7通过控制气缸9将滑头5向左推动，如大与设定值，则向右拉动，直至达到设定值，方便迅速；圆盘1的上端设有限位环6，电阻丝3的外壁与限位环6的内壁接触，有利于对电阻丝3进行限位；气缸9为三位五通气缸，PLC控制7控制气缸9控制滑头5左右移动；因此该自动控制的高中实验用滑动变阻器，具有输出的电阻值可自动调节、提高了实验的效率、空间利用率高、极大的增加了滑动变阻器的量程等优点，适合大规模推广。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，包括圆盘（1）、PLC控制器（7）、供电装置（10）、电压传感器（11）和电流传感器（12），其特征在于：所述圆盘（1）的中心处的上端设有柱体（2），所述柱体（2）的外壁套有电阻丝（3），所述电阻丝（3）的内端连通有导电块（31），所述电阻丝（3）的上方通过支柱安装有滑杆（4），所述滑杆（4）的基体上滑动安装有滑头（5），所述滑头（5）的下端设有导电刷（8），所述导电刷（8）与电阻丝（3）的上端接触，所述供电装置（10）的正负极通过导线分别与导电块（31）和导电刷（8）连接，所述供电装置（10）与电压传感器（11）通过导线并联，所述电流传感器（12）通过导线与供电装置（10）和导电块（31）串联，所述柱体（2）的右侧安装有气缸（9），所述气缸（9）的伸缩杆与滑头（5）的右侧壁固定连接，所述PLC控制器（7）包括CPU处理器（71），所述CPU处理器（71）的电源接口与供电装置（10）电性连接，所述CPU处理器（71）的输入端分别电性连接有电阻值设定模块（72）和所测电阻值与设定值比较模块（73），所述所测电阻值与设定值比较模块（73）的输入端电性连接有电阻值计算模块（74），所述电阻值计算模块（74）的输入端分别与电压传感器（11）和电流传感器（12）输入端电性连接，所述CPU处理器（71）的输出端电性连接有显示屏（75），所述CPU处理器（75）的输出端与气缸（9）的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，其特征在于：所述圆盘（1）的上端设有限位环（6），所述电阻丝（3）的外壁与限位环（6）的内壁接触。

3.根据权利要求1所述的一种自动控制的高中实验用滑动变阻器，其特征在于：所述气缸（9）为三位五通气缸。