CN214012310U - 一种教学用手摇发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种教学用手摇发电机，属于教学用具技术领域，解决了现有技术实验结果不够明显的问题。本实用新型包括壳体、手摇把手、齿轮组和发电电机，壳体上设有线路板，线路板上设有可与发电电机输出端连接的输入端口，壳体上还设有可显示手摇发电产生的电压的显示装置，显示装置与线路板电连接。本实用新型在壳体上设置了可实时显示电压的显示装置，由于摇动手摇把手的速度可变，消耗的动能和转换的电能可以通过摇动速度来控制，用户可观察到显示装置显示的电压也随摇动速度变化，实验结果显而易见，方便用户教学；通过设置电池储能可以更加方便地调用电源供线路板使用，供电接口用于连接电器并输出，可配合显示装置测得电器用电功率。
Description
技术领域
本实用新型属于教学用具技术领域，具体而言，涉及一种教学用手摇发电机。
背景技术
在教学时，为了使学生更好的理解发电原理，通常需要手摇式发电机现场教学，但现有的适用于教学的手摇发电机在演示过程中不够形象、直观，演示教学的效果不佳，教师不能直观的向学生讲述发电机的原理以及怎么将机械能转换为电能，大大的影响了教学质量跟教学进度，使学生不能很好地学习发电机的工作原理，无法激发起学生强烈的学习兴趣。
针对上述问题，现有技术的教学用手摇发电机通过加入LED变色灯和扬声器发出的不同的音级对不同摇速产生的不同电流进行反馈，使演示过程更加地形象和直观来激发起学生的学习兴趣，但是其无法具体显示改变摇速带来的发电量改变值，也无法实时显示发电量。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种实验效果好的教学用手摇发电机。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种教学用手摇发电机，包括壳体、手摇把手、齿轮组和发电电机，所述的壳体上设有线路板，所述的线路板上设有可与发电电机输出端连接的输入端口，所述的壳体上还设有可显示手摇发电产生的电压的显示装置，所述的显示装置与线路板电连接。
手摇把手、齿轮组和发电电机配合通过电磁感应将机械能转换成电能，转换后的电能通过输出端输出给线路板的输入端口，然后在壳体上设置可实时显示电压的显示装置，由于摇动手摇把手的速度可变，消耗的动能和转换的电能可以通过摇动速度来控制，用户可观察到显示装置显示的电压也随摇动速度变化，实验结果显而易见，方便用户教学。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的线路板上设有电池、可给电池充电的充电接口和可通过手摇发电用于给电器供电的供电接口。
电池储能可以更加方便地调用电源供线路板使用，当电池长期放置不用时，可以通过充电接口每半年充电一次，保证电池不亏电，供电接口用于连接电器并输出，可以配合显示装置测得电器用电功率，可为用户教学使用。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的显示装置包括设置于壳体上的PCB板和设置于PCB板上用于显示电压的液晶显示模块。通过设置PCB板和液晶显示模块来实现实时电压显示。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的供电接口包括分别设置于壳体上且与线路板连接的USB接口和Type-C接口。USB接口与Type-C接口均为手摇发电的直输接口，可以稳定输出5.2V。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的壳体上还设有分别控制线路板、显示装置和供电接口的控制开关，所述的控制开关包括设置于壳体上与线路板电连接的总开关、设置于壳体上与显示装置电连接的显示开关和设置于壳体上与线路板电连接的供电开关。
总开关可控制线路板上的电池电路，手摇发电给电池充电时需要先开启总开关，显示开关可控制显示装置上的电路，开启显示开关后，显示装置工作显示电压，当电池电路正常的情况下，可连续显示超过8小时，开启供电开关后，线路板可将电源输出给供电接口。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的线路板上还设有降压转换器。通过设置降压转换器将较高的电压降低成合适的电压。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的线路板上还设有用于显示电池电量的电量显示模块。
摇动把手发电给电池充电时，通过设置电量显示模块便于用户实时观察电池电量。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的壳体至少有一面为透明面。通过至少设置一面为透明面便于用户观察到壳体内部结构，便于观察学习利用齿轮组与把手配合实现力的转换。
在上述的一种教学用手摇发电机中，作为另一种方案，所述的壳体至少有一面设置有观察口。通过至少设置一处观察口便于用户观察到壳体内部结构，便于观察学习利用齿轮组与把手配合实现力的转换。
在上述的一种教学用手摇发电机中，所述的输入端口为4个，所述的壳体外部设有与输入端口对应的按钮开关。
通过在壳体外部按下对应的按钮开关，可以从4个输入端口中选择2个输出，分为稳压输出和非稳压输出，稳压输出时输出电压为稳定5.2V，非稳压输出时输出电压为显示装置显示电压。
与现有技术相比，本实用新型在壳体上设置了可实时显示电压的显示装置，由于摇动手摇把手的速度可变，消耗的动能和转换的电能可以通过摇动速度来控制，用户可观察到显示装置显示的电压也随摇动速度变化，实验结果显而易见，方便用户教学；通过设置电池储能可以更加方便地调用电源供线路板使用，当电池长期放置不用时，可以通过充电接口每半年充电一次，保证电池不亏电，供电接口用于连接电器并输出，可以配合显示装置测得电器用电功率，可为用户教学使用；通过设置多种供电接口，供选择的电器多样，可互相参照对比；通过至少设置一面为透明面或设置一处观察口便于用户观察到壳体内部结构，便于观察学习利用齿轮组与把手配合实现力的转换。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图一；
图2是本实用新型的立体结构示意图二；
图3是本实用新型的立体结构示意图三；
图4是本实用新型的电路原理图；
图中，1、壳体；2、手摇把手；3、齿轮组；4、发电电机；5、线路板；6、输入端口；7、显示装置；71、PCB板；72、液晶显示模块；8、充电接口；9、供电接口；91、USB接口；92、Type-C接口；10、控制开关；101、总开关；102、显示开关；103、供电开关；11、降压转换器；12、电量显示模块；13、按钮开关；14、电池。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1-4所示，本实用新型包括壳体1、手摇把手2、齿轮组3和发电电机4，所述的壳体1上设有线路板5，所述的线路板5上设有可与发电电机4输出端连接的输入端口6，所述的壳体1上还设有可显示手摇发电产生的电压的显示装置7，所述的显示装置7与线路板5电连接。
手摇把手2、齿轮组3和发电电机4配合通过电磁感应将机械能转换成电能，转换后的电能通过输出端输出给线路板5的输入端口6，然后在壳体1上设置可实时显示电压的显示装置7，由于摇动手摇把手2的速度可变，消耗的动能和转换的电能可以通过摇动速度来控制，用户可观察到显示装置7显示的电压也随摇动速度变化，实验结果显而易见，方便用户教学。
所述的线路板5上设有电池14(图中未示出)、可给电池14充电的充电接口8和可通过手摇发电用于给电器供电的供电接口9。
电池14储能可以更加方便地调用电源供线路板5使用，当电池14长期放置不用时，可以通过充电接口8每半年充电一次，保证电池14不亏电，供电接口9用于连接电器并输出，可以配合显示装置7测得电器用电功率，可为用户教学使用。
所述的显示装置7包括设置于壳体1上的PCB板71和设置于PCB板71上用于显示电压的液晶显示模块72。通过设置PCB板71和液晶显示模块72来实现实时电压显示。
所述的供电接口9包括分别设置于壳体1上且与线路板5连接的USB接口91和Type-C接口92。USB接口91与Type-C接口92均为手摇发电的直输接口，可以稳定输出5.2V。
所述的壳体1上还设有分别控制线路板5、显示装置7和供电接口9的控制开关10，所述的控制开关10包括设置于壳体1上与线路板5电连接的总开关101、设置于壳体1上与显示装置7电连接的显示开关102和设置于壳体1上与线路板5电连接的供电开关103。
总开关101可控制线路板5上的电池14电路，手摇发电给电池14充电时需要先开启总开关101，显示开关102可控制显示装置7上的电路，开启显示开关102后，显示装置7工作显示电压，当电池14电路正常的情况下，可连续显示超过8小时，开启供电开关103后，线路板5可将电源输出给供电接口9。
所述的线路板5上还设有降压转换器11。通过设置降压转换器11将较高的电压降低成合适的电压。
所述的线路板5上还设有用于显示电池14电量的电量显示模块12。摇动把手发电给电池14充电时，通过设置电量显示模块12便于用户实时观察电池14电量。
所述的壳体1至少有一面为透明面(图中未示出)。通过至少设置一面为透明面便于用户观察到壳体1内部结构，便于观察学习利用齿轮组3与把手配合实现力的转换。
所述的输入端口6为4个，所述的壳体1外部设有与输入端口6对应的按钮开关13。通过在壳体1外部按下对应的按钮开关13，可以从4个输入端口6中选择2个输出，分为稳压输出和非稳压输出，稳压输出时输出电压为稳定5.2V，非稳压输出时输出电压为显示装置7显示电压。
本实用新型工作原理：首先按下总开关101，然后再按下显示开关102和供电开关103，选择输入端口6，按下对应的按钮开关13，顺时针转动手摇把手2，手摇把手2转动带动齿轮组3转动，齿轮组3转动带动发电电机4进行发电，发电电机4输出电流至线路板5的输入端口6，经由输入端口6至线路板5上的电路及电池14，同时，降压转换器11降低电压，电源显示模块可以看到电池14电量，显示装置7可以观察到实时电压，供电接口9处接上电器，如手机、平板电脑、USB风扇和音响等，可以教导学生计算出电器的用电功率，也可以让学生改变手摇把手2的转动速度，观察显示装置7显示数值是否变化。
本实用新型通过在壳体1上设置显示装置7来实时显示电压，由于摇动手摇把手2的速度可变，消耗的动能和转换的电能可以通过摇动速度来控制，用户可观察到显示装置7显示的电压也随摇动速度变化，实验结果显而易见，方便用户教学；通过设置电池14储能可以更加方便地调用电源供线路板5使用，当电池14长期放置不用时，可以通过充电接口8每半年充电一次，保证电池14不亏电，供电接口9用于连接电器并输出，可以配合显示装置7测得电器用电功率，可为用户教学使用；通过设置多种供电接口9，供选择的电器多样，可互相参照对比；通过至少设置一面为透明面或设置一处观察口便于用户观察到壳体1内部结构，便于观察学习利用齿轮组3与把手配合实现力的转换。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种教学用手摇发电机，包括壳体(1)、手摇把手(2)、齿轮组(3)和发电电机(4)，其特征在于：所述的壳体(1)上设有线路板(5)，所述的线路板(5)上设有可与发电电机(4)输出端连接的输入端口(6)，所述的壳体(1)上还设有可显示手摇发电产生的电压的显示装置(7)，所述的显示装置(7)与线路板(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的线路板(5)上设有电池(14)、可给电池(14)充电的充电接口(8)和可通过手摇发电用于给电器供电的供电接口(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的显示装置(7)包括设置于壳体(1)上的PCB板(71)和设置于PCB板(71)上用于显示电压的液晶显示模块(72)。
4.根据权利要求2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的供电接口(9)包括分别设置于壳体(1)上且与线路板(5)连接的USB接口(91)和Type-C接口(92)。
5.根据权利要求1或2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的壳体(1)上还设有分别控制线路板(5)、显示装置(7)和供电接口(9)的控制开关(10)，所述的控制开关(10)包括设置于壳体(1)上与线路板(5)电连接的总开关(101)、设置于壳体(1)上与显示装置(7)电连接的显示开关(102)和设置于壳体(1)上与线路板(5)电连接的供电开关(103)。
6.根据权利要求1或2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的线路板(5)上还设有降压转换器(11)。
7.根据权利要求2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的线路板(5)上还设有用于显示电池(14)电量的电量显示模块(12)。
8.根据权利要求1或2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的壳体(1)至少有一面为透明面。
9.根据权利要求1或2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的壳体(1)至少有一面设置有观察口。
10.根据权利要求1或2所述的一种教学用手摇发电机，其特征在于：所述的输入端口(6)为4个，所述的壳体(1)外部设有与输入端口(6)对应的按钮开关(13)。
Priority Applications (1)
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2020
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