CN109192015B - 一种材料物理电阻实验教具 - Google Patents

Abstract

本发明属于实验教具技术领域，具体涉及一种材料物理电阻实验教具，包括电阻组件，电阻组件包括卷筒、集成盒、滑杆和壳体，卷筒的外表面缠绕有电阻丝，电阻丝的两端分别与接线A柱和接线B柱连接，滑杆上滑动安装有集成盒，集成盒上设有与电阻丝接触的触头、设有接线C柱、设有微调变阻器、设有用于检测和显示电阻值的数显模块以及设有与滑杆滑动连接的滑动座，微调变阻器上的输入端与触头连接，微调变阻器的输出端与接线C柱连接；接线A、电阻丝、触头、微调变阻器、接线C柱、数显模块和蓄电池之间依次串联形成电路回路。本发明的一个主要目的在于解决传统的滑线变阻器无法显示以及精确调节电阻值的问题。

Description

一种材料物理电阻实验教具

技术领域

本发明属于实验教具技术领域，具体涉及一种材料物理电阻实验教具。

背景技术

电阻实验教具是进行电阻教学的一种设备，电阻实验教具可以通过改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用，在电路分析中，电阻实验教具既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻，电阻实验教具的构成一般包括接线柱、集成盒、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。

在现有的滑线变阻器中，为了保证触头与电阻丝接触良好，触头与电阻丝之间需要贴近，然而由于滑线变阻器在实验过程中需要进行调节，触头在电阻丝上滑动，长时间容易造成触头与电阻丝的磨损，从而缩短滑线变阻器的使用寿命。并且在进行调节时，往往需要较大的力才能滑动滑头，操作十分不便。

同时，原有的电阻实验教具没有收纳和减震部件，当在使用过程中不能对实验用的电线等器材进行收纳，容易造成丢失，影响下一次的正常使用，且电阻实验教具没有减震部件，当从工作台上摔落时容易损坏，由此减小了电阻实验教具的功能性，不能为工作人员带来更多便利性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料物理电阻实验教具，本发明的一个主要目的在于解决传统的滑线变阻器无法显示以及精确调节电阻值的问题，本发明的另一个主要目的在于解决滑线变阻器的电阻丝和触头容易磨损以及调节操作困难的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种材料物理电阻实验教具，包括电阻组件，电阻组件包括卷筒、集成盒、滑杆和壳体，壳体的顶部水平安装有滑杆，卷筒位于滑杆下方且固定在壳体上，卷筒的外表面缠绕有电阻丝，电阻丝的两端分别与接线A柱和接线B柱连接，接线A柱和接线B柱固定在卷筒上，滑杆上滑动安装有集成盒，集成盒上设有与电阻丝接触的触头、设有接线C柱、设有微调变阻器、设有用于检测和显示电阻值的数显模块以及设有与滑杆滑动连接的滑动座，微调变阻器上的输入端与所述触头连接，微调变阻器的输出端与所述接线C柱连接；接线A柱、电阻丝、触头、微调变阻器、接线C柱、数显模块和蓄电池之间依次串联形成电路回路，接线A柱和接线C柱接入被测电路中。

所述微调变阻器的阻值不小于所述电阻丝缠绕在卷筒上一个螺距的电阻丝的阻值，通过移动触头与微调变阻器的配合，实现了滑线变阻器阻值的无极调节。

所述滑杆两端伸出壳体且与壳体转动连接，滑杆的两端设有转动手柄，滑杆设置成与丝杠相同的螺纹杆，滑动座与滑杆配合使用，转动滑杆可实现滑动座的移动，所述触头活动安装在集成盒上，所述滑动座内与滑杆上螺纹凹槽配合的限位凸起能够沿径向运动，限位凸起的径向运动带动触头运动，实现触头与电阻丝的接触与分离。

壳体的前端设有指示条，指示条的顶端设有滑槽，指示条的前端设有贯通至滑槽的指示孔，所述指示孔的数量与位置与螺旋缠绕的电阻丝的数量与位置一一对应；所述滑动座上安装有指示针，指示针的一端固定在滑动座上，指示针的另一端滑动位于所述滑槽内，指示针用于指示触头与电阻丝接触的位置。

还包括减震收纳组件，减震收纳组件包括收纳箱、内胆抽屉、减震框、卡套和卡板，壳体的下方设有收纳箱，收纳箱与壳体固定连接，收纳箱的内部设有内胆抽屉，内胆抽屉与收纳箱固定连接，收纳箱的内侧壁设有卡套，卡套与收纳箱固定连接，内胆抽屉的一端设有卡板，卡板与收纳箱固定连接，收纳箱的底部设有减震框，减震框与收纳箱固定连接，在电阻实验教具的底部设有收纳箱以及减震框。

内胆抽屉的前表面中间位置处设有安全锁，安全锁与内胆抽屉固定连接，同时安全锁的一侧开设有凹槽，凹槽与收纳箱一体成型，卡板分别安装在内胆抽屉的两端，内胆抽屉的内部设有连接板，连接板与内胆抽屉固定连接，通过设有连接板可以对内胆抽屉内部进行隔离。

减震框的内部设有压缩弹簧，压缩弹簧与减震框固定连接，减震框与压缩弹簧的连接处设有螺钉，减震框与压缩弹簧通过螺钉固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明集滑线变阻器和箱式变阻器的优点，克服了滑线变阻器电阻值不能读取、触头调节不方便、触头与电阻丝磨损大等技术问题，延长了本装置的使用寿命，且更加便于人们的操作。

2.本发明通过在电阻实验教具的底部设有收纳箱以及减震框，当工作人员教学实验完成后，把内胆抽屉在卡板以及卡套的配合下往外侧滑动，然后在内胆抽屉的容腔处放入实验用的电线以及其他器件，通过这样可以方便工作人员收纳，保证下一次的正常使用，当电阻实验教具从工作台上摔落时，减震框会通过自身的伸缩对电阻实验教具进行保护，避免电阻实验教具的损坏，通过上述可以增加电阻实验教具的功能性，为工作人员带来更多便利性。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视结构示意图；

图3为本发明的限位凸起带动触头运动的一个实施方式的结构示意图；

图4为本发明的限位凸起带动触头运动的另一个实施方式的结构示意图；

图5为本发明的减震收纳组件的结构示意图；

图6为本发明的减震框的结构示意图。

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。

实施例一：如图1和图2所示，本实施例公开的一种材料物理电阻实验教具，包括电阻组件10，电阻组件10包括卷筒11、集成盒12、滑杆13和壳体14，壳体14的顶部水平安装有滑杆13，卷筒11位于滑杆13下方且固定在壳体14上，卷筒11的外表面缠绕有电阻丝，电阻丝的两端分别与接线A柱和接线B柱连接，接线A柱和接线B柱固定在卷筒11上，滑杆13上滑动安装有集成盒12，集成盒12上设有与电阻丝接触的触头121、设有接线C柱、设有微调变阻器122、设有用于检测和显示电阻值的数显模块以及设有与滑杆13滑动连接的滑动座123，微调变阻器122上的输入端与所述触头121连接，微调变阻器122的输出端与所述接线C柱连接；接线A柱、电阻丝、触头121、微调变阻器122、接线C柱、数显模块和蓄电池之间依次串联形成电路回路，接线A柱和接线C柱接入被测电路中，实现了电阻丝阻值的确定。

进一步的，所述微调变阻器122的阻值不小于所述电阻丝缠绕在卷筒11上一个螺距的电阻丝的阻值，通过移动触头121与微调变阻器122的配合，实现了滑线变阻器阻值的无极调节。

本实施例一解决了滑线变阻器无法进行阻值读取以及电阻值精确调节的问题。

实施例二：本实施例包含了实施例一的全部内容，且本实施例相较于实施例一增加了以下技术特征：

如图1和图2所示，滑杆13两端伸出壳体14且与壳体14转动连接，滑杆13的两端设有转动手柄，滑杆13设置成与丝杠相同的螺纹杆，滑动座123与滑杆13配合使用，转动滑杆13可实现滑动座123的移动，所述触头121活动安装在集成盒12上，所述滑动座123内与滑杆13上螺纹凹槽配合的限位凸起能够沿径向运动，限位凸起的径向运动带动触头121运动，实现触头121与电阻丝的接触与分离。

具体的，当需要进行电阻值的大范围调节时，一只手固定住滑杆13，不让滑杆13转动，然后拉动集成盒12，由于与螺纹凹槽配合的限位凸起能沿径向运动，因此能够拉动集成盒12运动，当限位凸起脱离螺纹凹槽时，通过限位凸起的运动驱动触头121运动，使触头121与电阻丝分离，从而避免移动触头121时触头121与电阻丝之间的滑动磨损，当限位凸起位于螺纹凹槽内时，触头121与电阻丝接触，从而实现电路的连通。上述操作之后，使得限位凸起位于螺旋凹槽内，然后转动滑杆13使得触头121只与一根电阻丝接触，从而保证电阻值的准确性。当进行微调时，只需调整微调变阻器122的阻值。上述调节过程中阻值的变化均可通过数显模块直接观察。

本实施例中，通过限位凸起的径向运动实现触头121的运动，从而实现触头121与电阻丝的接触与分离在现有技术中很容易实现。

例如：如图3所示，滑动座123上设置直径大于滑杆13的通孔，通孔内固定设有橡胶套1，橡胶套1与通孔内壁之间形成一密封腔室2，橡胶套1的内壁设有与螺旋凹槽配合的限位凸起4，由于橡胶套1具有弹性，当固定滑杆13并拉动橡胶套1时，限位凸起4对密封腔室2进行挤压，所述密封腔室2通过管道与一个气缸3连接，当密封腔室2受压时将气体排入气缸3中，使得气缸3的伸缩杆伸出；触头121安装在一个连杆的一端，连杆的另一端与气缸3的伸缩杆连接，连杆的中部铰接在集成盒12上且铰接点设有扭簧，当伸缩杆伸出时，伸缩杆下压连杆，使得触头121翘起，触头121不与电阻丝接触，当伸缩杆缩回时，在扭簧的作用下触头121与电阻丝接触。

再例如，如图4所示，滑动座123上设置有与滑杆13直径相等的通孔，滑动座123上还设有与该通孔联通的安装孔，安装孔内滑动安装有限位凸起4，限位凸起4与螺纹凹槽配合，滑动座123内还安装有摆杆，摆杆的一端铰接在滑动座123上且铰接点设有扭簧，摆杆的另一端安装有触头121，限位凸起4与摆杆接触，当限位凸起4上下运动时，可实现摆杆的来回摆动，从而实现触头121与电阻丝的分离与接触。

本实施例二可有效避免触头121与电阻丝之间的磨损，同时也便于进行电阻丝的调节。

进一步的，如图1和图2所示，在壳体14的前端设有指示条5，指示条5的顶端设有滑槽，指示条5的前端设有贯通至滑槽的指示孔51，所述指示孔51的数量与位置与螺旋缠绕的电阻丝的数量与位置一一对应；所述滑动座123上安装有指示针52，指示针52的一端固定在滑动座123上，指示针52的另一端滑动位于所述滑槽内，指示针52用于指示触头121与电阻丝接触的位置，从而当数显模块无法显示电阻值时，可通过读取触头121的位置来估算出电阻值的大小，估算方法为：阻值＝电阻丝一个螺距的阻值×触头121到接线A柱之间电阻丝的螺旋数。

实施例三：本实施例是在实施例二上的进一步改进。

如图1、图2、图5和图6所示，本发明还包括减震收纳组件20，减震收纳组件20包括收纳箱21、内胆抽屉22、减震框23、卡套24和卡板25，壳体14的下方设有收纳箱21，收纳箱21与壳体14固定连接，收纳箱21的内部设有内胆抽屉22，内胆抽屉22与收纳箱21固定连接，收纳箱21的内侧壁设有卡套24，卡套24与收纳箱21固定连接，内胆抽屉22的一端设有卡板25，卡板25与收纳箱21固定连接，收纳箱21的底部设有减震框23，减震框23与收纳箱21固定连接，在电阻实验教具的底部设有收纳箱以及减震框，当工作人员教学实验完成后，把内胆抽屉22在卡板25以及卡套24的配合下往外侧滑动，然后在内胆抽屉22的容腔处放入实验用的电线以及其他器件，通过这样可以方便工作人员收纳，保证下一次的正常使用，当电阻实验教具从工作台上摔落时，减震框23会通过自身的伸缩对电阻实验教具进行保护，避免电阻实验教具的损坏，通过上述可以增加电阻实验教具的功能性，为工作人员带来更多便利性。

内胆抽屉22的前表面中间位置处设有安全锁211，安全锁211与内胆抽屉22固定连接，通过设有安全锁211可以避免内胆抽屉22内部的电线以及其他实验器材丢失，增加收纳箱21的安全防护性能，保证下一次的正常使用，同时安全锁211的一侧开设有凹槽212，凹槽212与收纳箱21一体成型，凹槽212可以增加工作人员与内胆抽屉22的接触面积，方便工作人员能够快速的拉伸内胆抽屉22，卡板25分别安装在内胆抽屉22的两端，这样可以保证内胆抽屉22在收纳箱21内部滑动时的平衡性，避免在滑动时内胆抽屉22出现侧翻的现象，内胆抽屉22的内部设有连接板213，连接板213与内胆抽屉22固定连接，通过设有连接板213可以对内胆抽屉22内部进行隔离，方便工作人员在内部放置不同种类的实验器材，在下一次使用时能够快速找到。

减震框23的内部设有压缩弹簧231，压缩弹簧231与减震框23固定连接，通过在减震框内部设有压缩弹簧既可以使减震效果更好，又可以增加使用寿命，减震框23与压缩弹簧231的连接处设有螺钉，减震框23与压缩弹簧231通过螺钉固定连接，通过螺钉可以使压缩弹簧231在减震框23内部连接的更加牢固，避免在使用过程中脱落。

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 (5)

1.一种材料物理电阻实验教具，其特征在于：包括电阻组件(10)，电阻组件(10)包括卷筒(11)、集成盒(12)、滑杆(13)和壳体(14)，壳体(14)的顶部水平安装有滑杆(13)，卷筒(11)位于滑杆(13)下方且固定在壳体(14)上，卷筒(11)的外表面缠绕有电阻丝，电阻丝的两端分别与接线A柱和接线B柱连接，接线A柱和接线B柱固定在卷筒(11)上，滑杆(13)上滑动安装有集成盒(12)，集成盒(12)上设有与电阻丝接触的触头(121)、设有接线C柱、设有微调变阻器(122)、设有用于检测和显示电阻值的数显模块以及设有与滑杆(13)滑动连接的滑动座(123)，微调变阻器(122)上的输入端与所述触头(121)连接，微调变阻器(122)的输出端与所述接线C柱连接；接线A柱、电阻丝、触头(121)、微调变阻器(122)、接线C柱、数显模块和蓄电池之间依次串联形成电路回路，接线A柱和接线C柱接入被测电路中；

所述微调变阻器(122)的阻值不小于所述电阻丝缠绕在卷筒(11)上一个螺距的电阻丝的阻值，通过移动触头(121)与微调变阻器(122)的配合，实现了滑线变阻器阻值的无极调节；

所述滑杆(13)两端伸出壳体(14)且与壳体(14)转动连接，滑杆(13)的两端设有转动手柄，滑杆(13)设置成与丝杠相同的螺纹杆，滑动座(123)与滑杆(13)配合使用，转动滑杆(13)可实现滑动座(123)的移动，所述触头(121)活动安装在集成盒(12)上，所述滑动座(123)内与滑杆(13)上螺纹凹槽配合的限位凸起能够沿径向运动，限位凸起的径向运动带动触头(121)运动，实现触头(121)与电阻丝的接触与分离；

所述限位凸起的径向运动带动触头(121)运动包括：滑动座(123)上设置直径大于滑杆(13)的通孔，通孔内固定设有橡胶套(1)，橡胶套(1)与通孔内壁之间形成一密封腔室(2)，橡胶套(1)的内壁设有与螺旋凹槽配合的限位凸起(4)，由于橡胶套(1)具有弹性，当固定滑杆(13)并拉动橡胶套(1)时，限位凸起(4)对密封腔室(2)进行挤压，所述密封腔室(2)通过管道与一个气缸(3)连接，当密封腔室(2)受压时将气体排入气缸(3)中，使得气缸(3)的伸缩杆伸出；触头(121)安装在一个连杆的一端，连杆的另一端与气缸(3)的伸缩杆连接，连杆的中部铰接在集成盒(12)上且铰接点设有扭簧，当伸缩杆伸出时，伸缩杆下压连杆，使得触头(121)翘起，触头(121)不与电阻丝接触，当伸缩杆缩回时，在扭簧的作用下触头(121)与电阻丝接触；

或者，滑动座(123)上设置有与滑杆(13)直径相等的通孔，滑动座(123)上还设有与该通孔联通的安装孔，安装孔内滑动安装有限位凸起(4)，限位凸起(4)与螺纹凹槽配合，滑动座(123)内还安装有摆杆，摆杆的一端铰接在滑动座(123)上且铰接点设有扭簧，摆杆的另一端安装有触头(121)，限位凸起(4)与摆杆接触，当限位凸起(4)上下运动时，可实现摆杆的来回摆动，从而实现触头(121)与电阻丝的分离与接触。

2.根据权利要求1所述的一种材料物理电阻实验教具，其特征在于：壳体(14)的前端设有指示条(5)，指示条(5)的顶端设有滑槽，指示条(5)的前端设有贯通至滑槽的指示孔(51)，所述指示孔(51)的数量与位置与螺旋缠绕的电阻丝的数量与位置一一对应；所述滑动座(123)上安装有指示针(52)，指示针(52)的一端固定在滑动座(123)上，指示针(52)的另一端滑动位于所述滑槽内，指示针(52)用于指示触头(121)与电阻丝接触的位置。

3.根据权利要求2所述的一种材料物理电阻实验教具，其特征在于：还包括减震收纳组件(20)，减震收纳组件(20)包括收纳箱(21)、内胆抽屉(22)、减震框(23)、卡套(24)和卡板(25)，壳体(14)的下方设有收纳箱(21)，收纳箱(21)与壳体(14)固定连接，收纳箱(21)的内部设有内胆抽屉(22)，内胆抽屉(22)与收纳箱(21)固定连接，收纳箱(21)的内侧壁设有卡套(24)，卡套(24)与收纳箱(21)固定连接，内胆抽屉(22)的一端设有卡板(25)，卡板(25)与收纳箱(21)固定连接，收纳箱(21)的底部设有减震框(23)，减震框(23)与收纳箱(21)固定连接，在电阻实验教具的底部设有收纳箱以及减震框。

4.根据权利要求3所述的一种材料物理电阻实验教具，其特征在于：内胆抽屉(22)的前表面中间位置处设有安全锁(211)，安全锁(211)与内胆抽屉(22)固定连接，同时安全锁(211)的一侧开设有凹槽(212)，凹槽(212)与收纳箱(21)一体成型，卡板(25)分别安装在内胆抽屉(22)的两端，内胆抽屉(22)的内部设有连接板(213)，连接板(213)与内胆抽屉(22)固定连接，通过设有连接板(213)可以对内胆抽屉(22)内部进行隔离。

5.根据权利要求4所述的一种材料物理电阻实验教具，其特征在于：减震框(23)的内部设有压缩弹簧(231)，压缩弹簧(231)与减震框(23)固定连接，减震框(23)与压缩弹簧(231)的连接处设有螺钉，减震框(23)与压缩弹簧(231)通过螺钉固定连接。

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