一种电磁曲射炮教学实验平台的制作方法

本技术涉及教学实验领域，具体是一种电磁曲射炮教学实验平台。

背景技术：

1、电磁炮是利用磁力将弹丸发射出去的装置。一般由炮管，线圈，储能单元组成。可以是单级线圈也可以是多级线圈。多级线圈时，各级线圈接力用磁力吸引弹丸，达到多级加速的目的。

2、电磁炮使用线圈产生磁力，吸引铁质或者永磁体弹丸。使用精确的充电控制单元完成准确的储能值。使用精确的放电单元保证每次击发的损耗相同。这样每次击发时弹丸可以获得稳定的能量，才可以保证稳定的初速度，从而实现射击的准确。大功率的电磁炮可以应用在军事领域。中功率的可以警用，作为非杀伤性武器。小功率的可以作为实验室教学使用。

3、现有的电磁炮实验装置由于多级加速的结构复杂，不便于学生理解和开展实验，需要改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种电磁曲射炮教学实验平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种电磁曲射炮教学实验平台，包括：

4、pid控制电路模块，用于为炮台单元提供角度信号，改变炮台单元的电磁炮发射方向；

5、炮台单元，用于发射电磁炮；

6、充电控制单元，用于为击发单元提供固定的电压信号；在电压信号被消耗后再次提供电压信号；

7、击发单元，用于控制是否将电压信号输出给炮台单元，作为炮台单元的电磁炮驱动电压；

8、pid控制电路模块连接炮台单元，充电控制单元连接击发单元，击发单元连接炮台单元。

9、作为本实用新型再进一步的方案：炮台单元包括双轴电机，双轴电机的导线连接pid控制电路模块，双轴电机的一侧连接有下轴、支撑连接柱，支撑连接柱远离双轴电机的一端连接塑料支撑底板，下轴远离双轴电机的一端依次通过联轴器、电位器连接塑料支撑底板，双轴电机的另一侧通过上轴连接支撑连接盘的底座，支撑连接盘支撑炮管，炮管上缠绕有线圈，电位器的导线连接pid控制电路模块，线圈的导线连接击发单元。

10、作为本实用新型再进一步的方案：充电控制单元包括mos管m1、放大器u1、三极管v3、电容c2，mos管v1的d极连接电感l1的一端、二极管sd1的正极，电感l1的另一端连接5v电压，mos管v1的g极连接pwm信号，mos管v1的s极接地，二极管sd1的负极连接电容c1的一端、电阻r1的一端，电容c1的另一端接地，电阻r1的另一端连接电阻r2的一端、电阻r5的一端、电容c2的一端、击发单元，电容c2的另一端接地，电阻r2的另一端连接三极管v3的集电极，三极管v3的发射极接地，三极管v3的基极连接电阻r4的一端、三极管v4的集电极，三极管v4的发射极接地，三极管v4的基极连接放大器u1的输出端，电阻r4的另一端连接5v电压，放大器u1的反相端连接基准电压vref，放大器u1的同相端连接电阻r5的另一端、电阻r6的一端，电阻r6的另一端接地。

11、作为本实用新型再进一步的方案：pwm信号80％占空比。

12、作为本实用新型再进一步的方案：击发单元包括mos管v2、电阻r3、开关sw，mos管v2的d极连接电感l2的一端，电感l2的另一端连接充电控制单元，mos管v2的s极通过电阻r3接地，mos管v2的g极连接开关sw的一端，开关sw的另一端连接5v电压或者接地。

13、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型改进电磁炮装置的安全性，设计为追求射击精度而不是射程和力量，可以放置在桌面上进行实验；设计简单的单级加速结构，便于学生理解，并且方便教师开展实验和指导；在炮身下发加入双轴电机控制的旋转平台，使炮身可自动旋转，可以控制改变射击方位角；设计为可控的充电控制单元，可以设置充电的储能大小，从而可以调节弹丸初速度，这样就可以根据靶标的坐标来配置充电的储能量，不用再手动瞄准，进而提高了射击精度；设计为小功率，从而减少了电容的使用量，减小了线圈的体积，降低了各单元中功率器件的最大值，进而减少了装置的成本。

技术特征：

1.一种电磁曲射炮教学实验平台，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的电磁曲射炮教学实验平台，其特征在于，炮台单元包括双轴电机，双轴电机的导线连接pid控制电路模块，双轴电机的一侧连接有下轴、支撑连接柱，支撑连接柱远离双轴电机的一端连接塑料支撑底板，下轴远离双轴电机的一端依次通过联轴器、电位器连接塑料支撑底板，双轴电机的另一侧通过上轴连接支撑连接盘的底座，支撑连接盘支撑炮管，炮管上缠绕有线圈，电位器的导线连接pid控制电路模块，线圈的导线连接击发单元。

3.根据权利要求1所述的电磁曲射炮教学实验平台，其特征在于，充电控制单元包括mos管m1、放大器u1、三极管v3、电容c2，mos管v1的d极连接电感l1的一端、二极管sd1的正极，电感l1的另一端连接5v电压，mos管v1的g极连接pwm信号，mos管v1的s极接地，二极管sd1的负极连接电容c1的一端、电阻r1的一端，电容c1的另一端接地，电阻r1的另一端连接电阻r2的一端、电阻r5的一端、电容c2的一端、击发单元，电容c2的另一端接地，电阻r2的另一端连接三极管v3的集电极，三极管v3的发射极接地，三极管v3的基极连接电阻r4的一端、三极管v4的集电极，三极管v4的发射极接地，三极管v4的基极连接放大器u1的输出端，电阻r4的另一端连接5v电压，放大器u1的反相端连接基准电压vref，放大器u1的同相端连接电阻r5的另一端、电阻r6的一端，电阻r6的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的电磁曲射炮教学实验平台，其特征在于，pwm信号80％占空比。

5.根据权利要求1所述的电磁曲射炮教学实验平台，其特征在于，击发单元包括mos管v2、电阻r3、开关sw，mos管v2的d极连接电感l2的一端，电感l2的另一端连接充电控制单元，mos管v2的s极通过电阻r3接地，mos管v2的g极连接开关sw的一端，开关sw的另一端连接5v电压或者接地。

技术总结本技术公开了一种电磁曲射炮教学实验平台，涉及教学实验领域，该电磁曲射炮教学实验平台包括：PID控制电路模块，用于为炮台单元提供角度信号，改变炮台单元的电磁炮发射方向；炮台单元，用于发射电磁炮；充电控制单元，用于为击发单元提供固定的电压信号；在电压信号被消耗后再次提供电压信号；击发单元，用于控制是否将电压信号输出给炮台单元，作为炮台单元的电磁炮驱动电压；与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术改进电磁炮装置的安全性，设计为追求射击精度而不是射程和力量，可以放置在桌面上进行实验；设计简单的单级加速结构，便于学生理解，并且方便教师开展实验和指导。技术研发人员：黄争受保护的技术使用者：苏州硬木智能科技有限公司技术研发日：20231027技术公布日：2024/6/11