本實(shí)用新型屬于物理實(shí)驗(yàn)室裝置領(lǐng)域，具體涉及一種光電電流指示實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

物理學(xué)是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法的自然科學(xué)，簡(jiǎn)稱物理。物理學(xué)是人們對(duì)無(wú)生命自然界中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變的知識(shí)做出規(guī)律性的總結(jié)?，F(xiàn)在，物理學(xué)已成為自然科學(xué)中最基礎(chǔ)的學(xué)科之一。物理理論通常是以數(shù)學(xué)的形式表達(dá)出來(lái)。經(jīng)過(guò)大量嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的物理學(xué)規(guī)律被稱為物理定律。然而如同其他很多自然科學(xué)理論一樣，這些定律不能被證明，其正確性只能靠著反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)來(lái)檢驗(yàn)。

不論是初級(jí)教育還是高級(jí)教育，都反應(yīng)物理難學(xué)的問(wèn)題，追根究底是因?yàn)槟壳拔锢韺?shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，不能夠直觀的反應(yīng)一些物理現(xiàn)象，做完實(shí)驗(yàn)仍然很難理解其原理。例如，光電實(shí)驗(yàn)設(shè)備，

研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，一般是非常簡(jiǎn)單的電路，在光照條件不變的情況下，將滑動(dòng)電阻的滑動(dòng)片緩慢移動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，觀察電流表的讀數(shù)，來(lái)說(shuō)明光電管中的光電流存在及變化，這種實(shí)驗(yàn)裝置只能通過(guò)從電流表的數(shù)據(jù)來(lái)理解光電電流的存在，感受的只是一個(gè)量的概念，而對(duì)于光電電流是如何流動(dòng)的等深層次原理，并不能很直觀的看出，存在一定的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種光電電流指示實(shí)驗(yàn)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中物理實(shí)驗(yàn)室光電實(shí)驗(yàn)裝置不能夠直觀體現(xiàn)光電電流走向原理的問(wèn)題。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一種光電電流指示實(shí)驗(yàn)裝置，包括箱體，箱體上設(shè)置控制面板和顯示區(qū)域，控制面板包括若干控制按鈕，顯示區(qū)域設(shè)置控制電路，顯示區(qū)域的上方設(shè)置透明窗口，下方設(shè)置若干凹槽，控制電路元件之間的連線均獨(dú)立設(shè)置于凹槽內(nèi)，同一個(gè)通路所在的凹槽設(shè)置相同顏色的指示燈，控制電路的輸入信號(hào)分別與控制按鈕連接，通過(guò)控制按鈕控制各通路的導(dǎo)通與關(guān)斷，箱體內(nèi)設(shè)置供電電源。

所述控制電路為L(zhǎng)ED亮度調(diào)節(jié)電路，具體包括控制芯片、LED燈、限流電阻、可調(diào)電阻，其中，控制芯片的每個(gè)輸出端各連接一個(gè)LED燈，LED燈的另一端連接電源；控制芯片包括三個(gè)，一個(gè)的輸出端連接紅色LED燈、另一個(gè)的輸出端連接綠色LED燈、第三個(gè)的輸出端連接藍(lán)色LED燈；紅色LED燈與電源之間串聯(lián)一個(gè)限流電阻；三個(gè)控制芯片之間串聯(lián)連接；每個(gè)控制芯片均包括一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端、三個(gè)控制信號(hào)輸入端、一個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)端、一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端，所有控制芯片的信號(hào)輸入端均與控制按鈕對(duì)應(yīng)連接。

每個(gè)控制芯片的恒流驅(qū)動(dòng)端與信號(hào)地之間均依次串連一個(gè)定值電阻和一個(gè)可調(diào)電阻，其中，每個(gè)可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端均連接一個(gè)控制按鈕。

每個(gè)控制信號(hào)輸入端均串聯(lián)一個(gè)濾波元件，三個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片最前端的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端串聯(lián)一個(gè)濾波元件。

所述濾波元件為電感或磁珠。

箱內(nèi)側(cè)面還設(shè)置風(fēng)扇，用于對(duì)箱體內(nèi)部電路元件進(jìn)行散熱。

箱體上設(shè)置蓋體，用于保護(hù)顯示區(qū)域的控制電路。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、將實(shí)驗(yàn)設(shè)備做成箱體式結(jié)構(gòu)，方便了移動(dòng)，對(duì)物理教學(xué)的應(yīng)用具有很強(qiáng)的便利性，可以隨時(shí)應(yīng)用。

2、光電調(diào)節(jié)電路設(shè)置于箱體內(nèi)，通過(guò)透明面板遮蓋，一方面能夠直觀的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，另一方面，有效地保護(hù)了內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，起到了防水作用，避免不小心造成短路。

3、顯示區(qū)域設(shè)置若干凹槽，控制電路的線路均設(shè)置于凹槽內(nèi)，并且同一個(gè)通路采用同一種顏色進(jìn)行標(biāo)識(shí)，進(jìn)一步提高了該設(shè)備的可觀察性。

4、將控制電路的輸入信號(hào)、電源、調(diào)節(jié)部分均引出至控制按鈕，通過(guò)控制按鈕來(lái)對(duì)各個(gè)信號(hào)進(jìn)行控制，這樣，有利于進(jìn)一步對(duì)電路控制信號(hào)、電流走向的觀察。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型的電路控制原理圖。

其中，圖中的標(biāo)識(shí)為：1-箱體；2-控制面板；3-顯示區(qū)域；4-控制電路；5-控制按鈕；6-風(fēng)扇；7-蓋體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種光電電流指示實(shí)驗(yàn)裝置，包括箱體1，箱體1上設(shè)置控制面板2和顯示區(qū)域3，控制面板2包括若干控制按鈕5，顯示區(qū)域3設(shè)置控制電路4，顯示區(qū)域3的上方設(shè)置透明窗口，下方設(shè)置若干凹槽，控制電路4元件之間的連線均獨(dú)立設(shè)置于凹槽內(nèi)，同一個(gè)通路所在的凹槽設(shè)置相同顏色的指示燈，控制電路4的輸入信號(hào)分別與控制按鈕5連接，通過(guò)控制按鈕5控制各通路的導(dǎo)通與關(guān)斷，箱體1內(nèi)設(shè)置供電電源。

箱內(nèi)側(cè)面還設(shè)置風(fēng)扇6，用于對(duì)箱體內(nèi)部電路元件進(jìn)行散熱。

箱體上設(shè)置蓋體7，用于保護(hù)顯示區(qū)域的控制電路。

具體實(shí)施例，

如圖2所示，所述控制電路為L(zhǎng)ED亮度調(diào)節(jié)電路，具體包括三個(gè)控制芯片，分別為U1、U2、U3，6個(gè)LED燈，分別為L(zhǎng)ED1至LED6，兩個(gè)限流電阻，分別為R1、R2，三個(gè)可調(diào)電阻，分別為R6、R7、R8，控制芯片的每個(gè)輸出端各連接一個(gè)LED燈，LED燈的另一端連接電源，其中，控制芯片U1的兩個(gè)輸出端分別連接LED1、LED2，控制芯片U2的兩個(gè)輸出端分別連接LED3、LED4，控制芯片U3的兩個(gè)輸出端分別連接LED5、LED6；LED1、LED2為紅色LED燈，LED3、LED4為綠色LED燈，LED5、LED6為藍(lán)色LED燈；LED1、LED2與電源VCC之間分別串聯(lián)一個(gè)限流電阻R1、R2，LED3至LED6直接與電源VCC連接；三個(gè)控制芯片之間串聯(lián)連接；每個(gè)控制芯片均包括一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端IN，三個(gè)控制信號(hào)輸入端，分別為L(zhǎng)E、OE、CLK，一個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)端、一個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端0UT，控制芯片U1的恒流驅(qū)動(dòng)端與信號(hào)地之間一次串聯(lián)定值電阻R3和可調(diào)電阻R6，控制芯片U2的恒流驅(qū)動(dòng)端與信號(hào)地之間一次串聯(lián)定值電阻R4和可調(diào)電阻R7，控制芯片U3的恒流驅(qū)動(dòng)端與信號(hào)地之間一次串聯(lián)定值電阻R5和可調(diào)電阻R8，所有控制芯片的信號(hào)輸入端均與控制按鈕對(duì)應(yīng)連接。

每個(gè)可調(diào)電阻的調(diào)節(jié)端各自連接一個(gè)控制按鈕。

每個(gè)控制信號(hào)輸入端均串聯(lián)一個(gè)濾波元件，三個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片最前端的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端串聯(lián)一個(gè)濾波元件。

本實(shí)施例的濾波元件采用磁珠L(zhǎng)1、L2、L3、L4。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

打開(kāi)箱體，按下電源按鈕，接通電源，所有電源線所在的凹槽顯示相應(yīng)的顏色，然后，依次按下信號(hào)輸入端，各信號(hào)輸入線所在的凹槽顯示不同的顏色，觀察LED燈是否點(diǎn)亮，最后，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻控制按鈕，觀察LED燈亮度隨電阻值不同的變化程度。

控制按鈕與中央處理器連接，當(dāng)按下相應(yīng)的控制按鈕，中央處理器發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，控制各線路所在凹槽的指示燈點(diǎn)亮，指示信號(hào)的通斷。

本實(shí)用新型的控制芯片采用臺(tái)灣聚積科技公司的MBI5024，

該芯片具有如下特點(diǎn)：

MBI5024是利用最新PrecisionDrive^TM技術(shù)，專為L(zhǎng)ED顯示面板設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)IC，它內(nèi)建的CMOS位移緩存器與栓鎖功能，可以將串行的輸入資料轉(zhuǎn)換成平行輸出資料格式。

MBI5024的輸入電壓范圍值為3.3伏特至5伏特，提供16個(gè)電流源，可以在每個(gè)輸出級(jí)提供3-45mA定電流量以驅(qū)動(dòng)LED；且單一顆IC內(nèi)輸出通道的電流差異小于±3％；多顆IC間的輸出電流差異小于±6％；電流隨著輸出端耐受電壓(VDS)變化，被控制在每伏特0.1％；且電流受供給電壓(VDD)、環(huán)境溫度的變化也被控制在1％。使用者可以經(jīng)由選用不同阻值的外接電阻器來(lái)調(diào)整MBI5024各輸出級(jí)的電流大小，藉此機(jī)制，使用者可精確地控制LED的發(fā)光亮度。

MBI5024的設(shè)計(jì)保證其輸出級(jí)可耐壓17伏特，因此可以在每個(gè)輸出端串接多個(gè)LED。

此外，MBI5024亦提供25MHz的高時(shí)鐘頻率以滿足系統(tǒng)對(duì)大量數(shù)據(jù)傳輸上的需求。

LED顯示屏上的控制元件采用MBI5024控制芯片，MBI5024芯片是臺(tái)灣聚積科技專門(mén)針對(duì)LED顯示屏控制推出的一款性能高，成本低的芯片，用于該類型的LED顯示屏控制能夠?qū)崿F(xiàn)其顯示需求，同時(shí)降低了整屏的成本。