專利名稱：神經(jīng)傳導(dǎo)模擬演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種供中學(xué)或高校教材中關(guān)于“神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)”一節(jié)內(nèi)容進行模擬演示的教學(xué)儀器。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該演示器主要是通過張弛振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號，去觸發(fā)時序分配器，通過時序分配器和驅(qū)動器使顯示電路模擬出膜電位的暫時倒轉(zhuǎn)，由原來的內(nèi)負(fù)外正變成內(nèi)正外負(fù)，在相鄰的靜息區(qū)，則仍維持內(nèi)負(fù)外正的極化狀態(tài)。
時序分配器用的集成塊是CD4017，14腳是計數(shù)端，15腳是復(fù)位端，16腳是電源端，8、13腳接地。3(即Q0端)、2(Q1)、4(Q2)、7(Q3)、10(Q4)、1(Q5)、5(Q6)、6(Q7)、9(Q8)、11(Q9)腳為輸出端，當(dāng)14腳不斷輸入計數(shù)脈沖時，這些腳依次輸出高電平，并循環(huán)往復(fù)。
為了顯示醒目，該儀器顯示部分利用了90個方形紅綠雙色發(fā)光管，組合成18個“+”號，每個“+”號由五個雙色發(fā)光管組合而成。18個“+”號分為上下兩排，使上下相互對應(yīng)的“+”號顯示狀態(tài)相反，即當(dāng)上面顯示紅色的“+”號時(即5個發(fā)光管全部發(fā)出紅光表示正電荷)，下面顯示綠色的“-”號(只有橫排的3個發(fā)光管發(fā)出綠光表示負(fù)電荷)；當(dāng)上面顯示綠色的“-”號時，下面顯示紅色的“+”號。實驗開始時，上排均顯示紅色的“+”號，下排均顯示綠色的“-”號。
當(dāng)張弛振蕩器產(chǎn)生的第一個脈沖信號，輸入到時序分配器CD4017的計數(shù)端14腳時。CD4017的2腳(即Q1端)輸出高電平，其它腳均輸出低電平，此時第一組上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由紅色的“+”號變成綠色的“-”號，下面由綠色的“-”號變成紅色的“+”號。其它發(fā)光管的發(fā)光狀態(tài)不變。當(dāng)?shù)诙€計數(shù)脈沖到來時，CD4017的4腳(即Q2端)輸出高電平，其它腳均輸出低電平，此時第二組上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由紅色的“+”號變成綠色的“-”號，下面由綠色的“-”號變成紅色的“+”號。第一組發(fā)光管復(fù)位，上面由綠色的“-”號恢復(fù)為紅色的“+”號，下面由紅色的“+”號恢復(fù)為綠色的“-”號，其它發(fā)光管的發(fā)光狀態(tài)不變。當(dāng)?shù)谌齻€計數(shù)脈沖到來時，CD4017的7腳(即Q3端)輸出高電平，其它端均輸出低電平，此時第三組上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由紅色的“+”號變成綠色的“-”號，下面由綠色的“-”號變成紅色的“+”號。第二組發(fā)光管復(fù)位，上面由綠色的“-”號恢復(fù)為紅色的“+”號，下面由紅色的“+”號恢復(fù)為綠色的“-”號，其它發(fā)光管的發(fā)光狀態(tài)不變。依次類推，從而模擬演示出神經(jīng)傳導(dǎo)的微觀過程。
為了增強實驗觀察效果，并設(shè)計上了同步節(jié)拍聲。方法是讓張弛振蕩器產(chǎn)生的脈沖輸入到CD4017的計數(shù)端14腳的同時，也輸入到喇叭，即顯示電路發(fā)生變化的同時，喇叭發(fā)出“啪”的一聲。
本實用新型的有益效果是，該演示器形象的再現(xiàn)了神經(jīng)傳導(dǎo)的微觀過程，對輔助教學(xué)，幫助學(xué)生理解和掌握這部分知識有很好的作用。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是每組發(fā)光管的電路圖。
圖2是每組發(fā)光管的電路排列圖。
圖3是本實用新型的電路原理圖。
圖4是本實用新型的第一個實施例的主視圖。
圖5是本實用新型的第二個實施例的縱剖面圖。
圖中1～9分別是第1～第9組發(fā)光管，10.復(fù)位開關(guān)K01，11.暫停開關(guān)K02，12.電源開關(guān)K，13.調(diào)速電位器R1，14.電磁繼電器(“刺激神經(jīng)點”)15.演示器面板，16.演示器框架，17.電路板。
在圖3中，220V的交流電源通過6V變壓器L降壓，二極管D1～D4橋式整流，電容C1濾波后得到約9V的穩(wěn)恒電壓，給整個電路供電。單結(jié)晶體管UJT、電阻R1、R2、R3、電容C2組成張弛振蕩器。振蕩器產(chǎn)生的脈沖通過BG1、BG2放大后，一個作用是使嗽叭B同步發(fā)出“啪”聲，以利于實驗觀察。另一個作用是為時序分配器CD4017提供計數(shù)脈沖。
剛通電開始實驗時，按動復(fù)位開關(guān)K01(10)使CD4017復(fù)位，此時3腳(Q0端)輸出高電平，該高電平通過電阻R01使三極管BG01截止，BG02飽和導(dǎo)通，故BG02集電極為高電平，該高電平通過繼電器J01的動接點，常閉靜接點使三極管BG03截止，切斷張弛振蕩器的電源，張弛振蕩器不能起振，故CD4017的14腳無計數(shù)脈沖輸入。由于CD4017的14腳無計數(shù)脈沖輸入，所以CD4017的2、4、7、10、1、5、6、9、11腳均輸出低電平，于是BG12、BG14、BG16、BG18、BG20、BG22、BG24、BG26、BG28均處于截止?fàn)顟B(tài)，BG11、BG13、BG15、BG17、BG19、BG21、BG23、BG25、BG27均處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，所以9組發(fā)光管均是2、3端加電，1、3端斷電。此時每組發(fā)光管的右側(cè)5個發(fā)光管均發(fā)出紅光，左側(cè)下邊的3個發(fā)光管均發(fā)出綠光，在圖4中看到的現(xiàn)象是，上排均顯示紅色的“+”號，下排均顯示綠色的“-”號。
刺激“神經(jīng)纖維的某一局部”，也就是用針狀物體按動去掉外殼的電磁繼電器J01的銜鐵14，使電磁繼電器J01的動接點與常斷靜接點接觸，于是BG02集電極的高電平，通過電磁繼電器J01的動接點、常斷靜接點、電磁繼電器J01的線圈接地，使電磁繼電器J01自鎖。這時三極管BG03的基極通過電阻R03接地，使三極管BG03導(dǎo)通，接通張弛振蕩器電源，張弛振蕩器開始振蕩，當(dāng)張弛振蕩器產(chǎn)生的第一個脈沖通過三極管BG1、BG2放大后，一路通過喇叭B發(fā)出“啪”的一聲，另一路輸入到CD4017的計數(shù)端14腳，此時CD4017的3腳(即Q0端)由高電平變?yōu)榈碗娖剑?腳(即Q1端)由低電平變?yōu)楦唠娖?，其它腳的狀態(tài)不變。由于3腳變?yōu)榈碗娖剑匀龢O管BG01導(dǎo)通，BG02截止，電磁繼電器J01的線圈失電而釋放銜鐵，電磁繼電器J01的動接點又與常閉靜接點接觸，此時三極管BG03的基極仍保持低電平，不影響張弛振蕩器的工作狀態(tài)。由于CD4017的2腳變?yōu)楦唠娖剑ㄟ^隔離電阻R11使三極管BG12導(dǎo)通，BG11截止，第一組(1)發(fā)光管的1、3端加電，2、3端失電，使第一組(1)左側(cè)的發(fā)光管均發(fā)出紅光，右側(cè)下邊的三個發(fā)光管發(fā)出綠光，在圖4中看到的現(xiàn)象是第一組(1)上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由紅色的“+”號變成綠色的“-”號，下面由綠色的“-”號變成紅色的“+”號。當(dāng)張弛振蕩器產(chǎn)生的第二個脈沖通過三極管BG1、BG2放大后，一路通過喇叭B發(fā)出“啪”的一聲，另一路輸入到CD4017的計數(shù)端14腳，這時CD4017的2腳(即Q1端)由高電平恢復(fù)為低電平，4腳(即Q2端)由低電平變?yōu)楦唠娖剑渌_的狀態(tài)不變。由于2腳由高電平恢復(fù)為低電平，所以三極管BG12由飽和導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)為截止?fàn)顟B(tài)，BG11由截止?fàn)顟B(tài)恢復(fù)為飽和導(dǎo)通狀態(tài)，第1組發(fā)光管由1、3端加電恢復(fù)為2、3端加電，使第一組(1)右側(cè)的發(fā)光管均發(fā)出紅光，左側(cè)下邊的三個發(fā)光管均發(fā)出綠光。由于4腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，所以三極管BG14由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通狀態(tài)，BG13由飽和導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，第二組(2)發(fā)光管的1、3端加電，2、3端失電，使第二組(2)左側(cè)的發(fā)光管均發(fā)出紅光，右側(cè)下邊的三個發(fā)光管均發(fā)出綠光，在圖4中看到的現(xiàn)象是第一組(1)上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由綠色的“-”號恢復(fù)為紅色的“+”號，下面由紅色的“+”號恢復(fù)為綠色的“-”號。第二組(2)上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由紅色的“+”號變?yōu)榫G色的“-”號，下面由綠色的“-”號變?yōu)榧t色的“+”號。當(dāng)張弛振蕩器產(chǎn)生的第三個脈沖通過三極管BG1、BG2放大后，一路通過喇叭B發(fā)出“啪”的一聲，另一路輸入到CD4017的計數(shù)端14腳，這時CD4017的4腳(即Q2端)由高電平恢復(fù)為低電平，7腳(即Q3端)由低電平變?yōu)楦唠娖?，其它腳的狀態(tài)不變。由于4腳由高電平恢復(fù)為低電平，所以三極管BG14由飽和導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)為截止?fàn)顟B(tài)，BG13由截止?fàn)顟B(tài)恢復(fù)為飽和導(dǎo)通狀態(tài)，第2組發(fā)光管由1、3端加電恢復(fù)為2、3端加電，使第二組(2)右側(cè)的發(fā)光管均發(fā)出紅光，左側(cè)下邊的三個發(fā)光管均發(fā)出綠光。由于7腳由低電平變?yōu)楦唠娖剑匀龢O管BG16由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通狀態(tài)，BG15由飽和導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，第三組(3)發(fā)光管的1、3端加電，2、3端失電，使第三組(3)左側(cè)的發(fā)光管均發(fā)出紅光，右側(cè)下邊的三個發(fā)光管均發(fā)出綠光，在圖4中看到的現(xiàn)象是第二組(2)上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由綠色的“-”號恢復(fù)為紅色的“+”號，下面由紅色的“+”號恢復(fù)為綠色的“-”號，第三組(3)上下對應(yīng)的發(fā)光管的上面由紅色的“+”號變?yōu)榫G色的“-”號，下面由為綠色的“-”號變?yōu)榧t色的“+”號。就這樣依次類推。
當(dāng)循環(huán)到CD4017的3腳再次由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，該高電平又使三極管BG01截止，BG02飽和導(dǎo)通，所以三極管BG02集電極為高電平，該高電平通過電磁繼電器J01的動接點、常閉靜接點使三極管BG03截止，切斷張弛振蕩器的電源，使張弛振蕩器停止振蕩，一次實驗完畢。
在圖3、圖4中，9組發(fā)光管分別有次序的鑲嵌在長70cm，寬30cm的長方形的木板上，作為演示器面板(15)，面板(15)釘在用條形木棍做的框架(16)上，電路板(17)放在框架(16)內(nèi)。
操作方法和步驟1、把演示器的電源插頭插入220V的電源插座，閉合電源開關(guān)K，按動常斷開關(guān)K01，使集成塊CD4017復(fù)位，刺激“神經(jīng)纖維的某一局部”，也就是用針狀物體按動去掉外殼的電磁繼電器J01的銜鐵。模擬演示開始。
2、如果中途停止“神經(jīng)傳導(dǎo)”，可按動常斷開關(guān)K02(11)，使三極管BG03截止，切斷張弛振蕩器的電源。
3、如果降低“神經(jīng)傳導(dǎo)的速度”，可旋動調(diào)速電位器R1(13)，增大其阻值，延長張弛振蕩器的振蕩周期。
權(quán)利要求1.一種神經(jīng)傳導(dǎo)模擬演示器，其特征是在框架內(nèi)置入一塊裝有張弛振蕩器，時序分配器，顯示電路驅(qū)動器的電路板，張弛振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號，去觸發(fā)時序分配器，通過時序分配器和驅(qū)動器使顯示電路模擬出神經(jīng)傳導(dǎo)的微觀過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的神經(jīng)傳導(dǎo)模擬演示器，其特征是顯示電路利用了90個方形紅綠雙色發(fā)光管，組合成18個“+”號，每個“+”號由五個雙色發(fā)光管組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的神經(jīng)傳導(dǎo)模擬演示器，其特征是18個“+”號分為上下兩排，有次序的鑲嵌在一塊長方形的木板上，作為顯示器面板，面板釘在用條形木棍做的框架上，電路板放在框架內(nèi)。
專利摘要一種神經(jīng)傳導(dǎo)模擬演示器，它是通過張弛振蕩器產(chǎn)生的脈沖信號，去觸發(fā)時序分配器，通過時序分配器和驅(qū)動器使顯示電路模擬出神經(jīng)傳導(dǎo)的微觀過程。顯示電路利用了90個方形紅綠雙色發(fā)光管，組合成18個“+”號，每個“+”號由五個雙色發(fā)光管組合而成。18個“+”號分為上下兩排，有次序的鑲嵌在一塊長方形的木板上，作為顯示器面板，面板釘在用條形木棍做的框架上，電路板放在框架內(nèi)。
文檔編號G09B23/28GK2574146SQ02252309
公開日2003年9月17日 申請日期2002年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月26日
發(fā)明者閻萬祥 申請人:閻萬祥