本實(shí)用新型涉及照明裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種教學(xué)用可調(diào)節(jié)照明裝置。

背景技術(shù)：

教室在學(xué)校的作用就是傳播知識，目前教師里的照明裝置大都采用普通的熒光燈，熒光燈在使用過程中，可能存在閃爍情況，這種情況對學(xué)生的視力造成了極大的影響，且傳統(tǒng)的照明裝置大都直接固定在天花板上。在照明過程中，不能根據(jù)外界的照明強(qiáng)度實(shí)時(shí)調(diào)整，在老師講課過程中，如需使用投影儀，需要臨時(shí)關(guān)閉前排的照明裝置，必須通過按動(dòng)開關(guān)鍵才能實(shí)現(xiàn)，有時(shí)因照明裝置反光問題，會影響部分同學(xué)看黑板上的內(nèi)容。

鑒于上述技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型創(chuàng)作者經(jīng)過長時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種教學(xué)用可調(diào)節(jié)照明裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種教學(xué)用可調(diào)節(jié)照明裝置，包括燈罩和控制盒，所述燈罩的頂端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)板，所述旋轉(zhuǎn)板的中部套接有軸承，所述控制盒的右端卡接有繼電器，所述控制盒的內(nèi)部開有固定孔，所述固定孔均勻分布在控制盒的四個(gè)角上，所述控制盒的中部左側(cè)通過螺釘固定連接有開關(guān)電源，所述控制盒的中部右側(cè)通過螺釘固定連接有電機(jī)，所述電機(jī)的右側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有傳動(dòng)軸的一端，所述傳動(dòng)軸的另一端連接有齒輪組，所述齒輪組的右側(cè)套接有軸承，所述軸承上卡接有旋轉(zhuǎn)擋板，所述旋轉(zhuǎn)擋板的中部旋接有鎖緊螺母；

可調(diào)節(jié)照明裝置設(shè)置在天花板上，在三面墻體上分別設(shè)置第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器、第三光亮度傳感器，分別實(shí)時(shí)檢測所在位置處的光亮度值R；

在所述的PLC控制器中的冗余判定模塊設(shè)置相連接的采集電路、比較電路以及存儲電路，所述的采集電路實(shí)時(shí)采集各個(gè)光亮度傳感器的實(shí)時(shí)的光亮度值R，經(jīng)過比較電路的比較后輸出最終的光亮度值R，根據(jù)該光亮度值R確定最終的角度；在所述的存儲電路中存儲有光亮度傳感器的光亮度值R與燈罩轉(zhuǎn)動(dòng)角度的對應(yīng)關(guān)系，在不同的光亮度值對應(yīng)特定的角度。

所述的冗余判定模塊分別采集所述的比較電路分別按照冗余判定的方式計(jì)算各光亮度傳感器數(shù)據(jù)的重合度值；

所述的比較電路按照下述公式判定第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器的重合度值P₂₁：

式中，P₂₁表示第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器的電阻的重合度值，r₁表示第一電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值，r₂表示第二電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；r₃表示第三電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；T表示均方差運(yùn)算，I表示積分運(yùn)算；

所述的比較電路按照下述公式判定第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器的重合度值P₃₁：

式中，P₃₁表示第一光亮度傳感器、第三光亮度傳感器的電阻的重合度值，r₁表示第一電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值，r₂表示第二電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；r₃表示第三電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；T表示均方差運(yùn)算，I表示積分運(yùn)算；

所述的比較電路按照下述公式判定第二光亮度傳感器、第三光亮度傳感器的重合度值P₂₃：

式中，P₂₃表示第二光亮度傳感器、第三光亮度傳感器的重合度值，r₁表示第一電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值，r₂表示第二電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；r₃表示第三電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；T表示均方差運(yùn)算，I表示積分運(yùn)算；

經(jīng)過上述方式獲取的P₂₁、P₃₁、P₂₃，經(jīng)過三個(gè)重合度值的平均值計(jì)算，獲取該組的終值電阻R；

所述的存儲電路根據(jù)存儲的光亮度傳感器的光亮度值R與轉(zhuǎn)動(dòng)角度的對應(yīng)關(guān)系，確定最終燈罩的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

優(yōu)選的，所述齒輪組的傳動(dòng)比為10:1，所述齒輪組為減速齒輪組，且其傳動(dòng)方向不變。

優(yōu)選的，所述燈罩的上端左右兩側(cè)開有限位塊，所述限位塊為凹型限位塊，所述限位塊的材質(zhì)為不銹鋼，所述限位塊的直徑為5cm。

優(yōu)選的，所述開關(guān)電源的輸出端與繼電器的輸入端電性連接，所述繼電器的輸出端與電機(jī)的輸入端電性連接。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)擋板的表面粘接有防滑墊圈，所述防滑墊圈的材質(zhì)為硅膠，所述防滑墊圈的厚度為1mm。

優(yōu)選的，所述控制盒的左側(cè)卡接有旋轉(zhuǎn)銷，所述旋轉(zhuǎn)銷貫穿于控制盒和燈罩的左端。

優(yōu)選的，所述燈罩的中部設(shè)置有燈管插孔，所述燈管插孔共設(shè)置有三個(gè)，所述燈管插孔的表面設(shè)置有電極，所述燈管插孔的間距為4cm。

優(yōu)選的，所述控制盒的材質(zhì)為BMC材料，所述控制盒的厚度為2mm,所述控制盒的四周倒R5圓角。

本實(shí)用新型中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，通過采用BMC材料的控制盒，在保證自身強(qiáng)度的情況下保證絕緣性，提高安全性，通過設(shè)置有獨(dú)立供電的燈管插孔，能方便調(diào)整不同強(qiáng)度的照明，提高產(chǎn)品實(shí)用性；通過設(shè)置電機(jī)，將普通單一的燈罩變?yōu)樾D(zhuǎn)式，可以調(diào)整照明角度，提高整體照明效果，且在照明過程中，能方便調(diào)整照明角度，方便角落里的同學(xué)看清黑板。

在本實(shí)用新型中，在控制開關(guān)開動(dòng)后，各個(gè)傳感器開始工作，通過終端光亮度的反饋實(shí)現(xiàn)智能控制；本實(shí)用新型采用冗余判定的方式對光亮度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，保證照明裝置在最佳的工作狀態(tài)工作，達(dá)到最佳的照明狀態(tài)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的控制盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的燈管插孔的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的燈罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的照明裝置的布置結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

參照圖1-5，一種教學(xué)用可調(diào)節(jié)照明裝置，包括燈罩1和控制盒4，燈罩1的頂端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)板11，旋轉(zhuǎn)板11的中部套接有軸承12，控制盒4的右端卡接有繼電器5。

所述的控制盒4的內(nèi)部開有固定孔8，固定孔8均勻分布在控制盒4的四個(gè)角上；控制盒4的中部左側(cè)通過螺釘固定連接有開關(guān)電源9，控制盒4的中部右側(cè)通過螺釘固定連接有電機(jī)7。在本實(shí)施例中，所述的電機(jī)7為步進(jìn)電機(jī)。所述的控制盒內(nèi)設(shè)置有PLC控制器，其接收所述的繼電器的檢測信息，并控制電機(jī)7的動(dòng)作。

所述的電機(jī)7的右側(cè)連接有傳動(dòng)軸6的一端，傳動(dòng)軸6的另一端連接有齒輪組16，齒輪組16的右側(cè)套接有軸承12，軸承12上卡接有旋轉(zhuǎn)擋板3，旋轉(zhuǎn)擋板3的中部旋接有鎖緊螺母15。同時(shí)，所述的燈罩1上開設(shè)有安裝軸承12的安裝孔，在安裝孔上設(shè)置軸承支座。

齒輪組16的傳動(dòng)比為10:1，齒輪組16為減速齒輪組，且其傳動(dòng)方向不變，燈罩1的上端左右兩側(cè)開設(shè)限位凹槽17。在限位凹槽內(nèi)設(shè)置限位擋板(圖中未畫出)，限位擋板能夠阻擋燈罩運(yùn)動(dòng)，并且，在極限位置，限位擋板能夠與控制盒接觸，實(shí)現(xiàn)定位。限位凹槽與限位擋板螺釘連接或者粘接。

開關(guān)電源9的輸出端與繼電器5的輸入端電性連接，繼電器5的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，PLC控制器的輸出端與電機(jī)7的輸入端電性連接，旋轉(zhuǎn)擋板3的表面粘接有防滑墊圈14。

防滑墊圈14的材質(zhì)為硅膠，防滑墊圈14的厚度為1mm，控制盒4的左側(cè)卡接有旋轉(zhuǎn)銷10，旋轉(zhuǎn)銷10貫穿于控制盒4和燈罩1的左端；燈罩1的中部設(shè)置有燈管插孔2，燈管插孔2共設(shè)置有三個(gè)，燈管插孔2的表面設(shè)置有電極13，燈管插孔2的間距為4cm，控制盒4的材質(zhì)為BMC材料，控制盒4的厚度為2mm,控制盒4的四周倒R5圓角。

工作原理：當(dāng)使用一種教學(xué)用可調(diào)節(jié)照明裝置時(shí)，使用者首先通過固定孔8將控制盒4固定在天花板上，然后將燈罩1固定在控制盒4上，連接好電源后，將LED燈管插入燈管插孔2內(nèi)，使LED燈管的接頭與燈管插孔2電極13接觸，在使用過程中，教師僅需通過按動(dòng)控制開關(guān)，控制開關(guān)發(fā)出信號傳遞給繼電器5，繼電器5在發(fā)出信號，令燈管插孔2通電或斷電；同時(shí)也能令電機(jī)7開始工作，電機(jī)7正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)就能控制燈罩1左旋或者右旋。通過燈罩的左右旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)LED燈管的位置和角度上的變化，進(jìn)而控制燈光的強(qiáng)弱，調(diào)整室內(nèi)的光亮度。

在本實(shí)施例中，在使用本實(shí)用新型的照明裝置時(shí)，將多個(gè)照明裝置均勻設(shè)置在天花板上，分別進(jìn)行控制，由于本實(shí)用新型實(shí)施例的照明裝置采用自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的方式，需要提高設(shè)備控制的精準(zhǔn)度。為此，本實(shí)用新型實(shí)施例，在所述的PLC控制器中設(shè)置冗余判定模塊，精準(zhǔn)的對所述的照明情況進(jìn)行控制。

在本實(shí)施例中，在三面墻體上分別設(shè)置有光亮度傳感器，實(shí)時(shí)檢測三墻體上的光亮度，為了更進(jìn)一步提高光亮度的檢測情況，也可在四面墻體上分別設(shè)置光亮度傳感器，本實(shí)施例僅對三面墻體設(shè)置光亮度傳感器進(jìn)行說明。

請參閱圖6所示，照明裝置31設(shè)置在天花板上，在三面墻體上分別設(shè)置第一光亮度傳感器32、第二光亮度傳感器33、第三光亮度傳感器34，分別實(shí)時(shí)檢測所在位置處的光亮度值R。

在所述的PLC控制器中的冗余判定模塊設(shè)置相連接的采集電路、比較電路以及存儲電路，所述的采集電路實(shí)時(shí)采集各個(gè)光亮度傳感器的實(shí)時(shí)的光亮度值R，經(jīng)過比較電路的比較后輸出最終的光亮度值R，根據(jù)該光亮度值R確定最終的角度。在所述的存儲電路中存儲有光亮度傳感器的光亮度值R與燈罩轉(zhuǎn)動(dòng)角度的對應(yīng)關(guān)系，在不同的光亮度值對應(yīng)特定的角度。

所述的冗余判定模塊分別采集所述的比較電路分別按照冗余判定的方式計(jì)算各光亮度傳感器數(shù)據(jù)的重合度值，并根據(jù)各個(gè)重合度值的數(shù)據(jù)情況，判定光亮度傳感器的狀態(tài)。

所述的比較電路按照下述公式判定第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器的重合度值P₂₁：

式中，P₂₁表示第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器的電阻的重合度值，r₁表示第一電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值，r₂表示第二電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；r₃表示第三電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；T表示均方差運(yùn)算，I表示積分運(yùn)算。

上述運(yùn)算的基本算法為：通過獲取在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的所有采樣點(diǎn)的光亮度值，對某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的各個(gè)取值進(jìn)行積分運(yùn)算和均方差運(yùn)算，得出相比較的平均值。

所述的比較電路按照下述公式判定第一光亮度傳感器、第二光亮度傳感器的重合度值P₃₁：

式中，P₃₁表示第一光亮度傳感器、第三光亮度傳感器的電阻的重合度值，r₁表示第一電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值，r₂表示第二電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；r₃表示第三電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；T表示均方差運(yùn)算，I表示積分運(yùn)算。

所述的比較電路按照下述公式判定第二光亮度傳感器、第三光亮度傳感器的重合度值P₂₃：

式中，P₂₃表示第二光亮度傳感器、第三光亮度傳感器的重合度值，r₁表示第一電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值，r₂表示第二電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；r₃表示第三電阻光亮度傳感器的實(shí)時(shí)采樣值；T表示均方差運(yùn)算，I表示積分運(yùn)算。

經(jīng)過上述方式獲取的P₂₁、P₃₁、P₂₃，經(jīng)過三個(gè)重合度值的平均值計(jì)算，獲取該組的終值電阻R。

所述的存儲電路根據(jù)存儲的光亮度傳感器的光亮度值R與轉(zhuǎn)動(dòng)角度的對應(yīng)關(guān)系，確定最終的角度。

在本實(shí)用新型中，在控制開關(guān)開動(dòng)后，各個(gè)傳感器開始工作，通過終端光亮度的反饋實(shí)現(xiàn)智能控制；本實(shí)用新型采用冗余判定的方式對光亮度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，保證照明裝置在最佳的工作狀態(tài)工作，達(dá)到最佳的照明狀態(tài)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。