重力加速度測量演示儀制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)公開了一種重力加速度測量演示儀，包括底座組件（６）和重垂線組件（２），在底座組件（６）上豎直地設(shè)有刻度尺（４），在刻度尺（４）上設(shè)有至少一個光電計時器（３），在刻度尺（４）的頂部設(shè)有電磁鐵（１）；所述刻度尺（４）上還設(shè)有用于控制電磁鐵（１）和光電計時器（３）的控制盒（５）。使用本實用新型專利技術(shù)的重力加速度測量演示儀，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和顯示的一體化。（*該技術(shù)在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種重力加速度測量演示儀。
技術(shù)介紹
現(xiàn)有的重力加速度測量和演示裝置，由于數(shù)據(jù)采集與結(jié)果的顯示不在同一個 裝置上；因此使得操作過程復(fù)雜，不便于重力加速度的測量和演示。上述裝置還 存在著用于顯示實驗結(jié)果數(shù)據(jù)的顯示窗偏小的缺陷，因此不便于大家觀察，導(dǎo)致 演示效果不明顯。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和顯示一體化的重力加 速度測量演示儀。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供一種重力加速度測量演示儀，包括底座組 件和重垂線組件，在底座組件上豎直地設(shè)有刻度尺，在刻度尺上設(shè)有至少一個光 電計時器，在刻度尺的頂部設(shè)有電磁鐵；刻度尺上還設(shè)有用于控制電磁鐵和光電 計時器的控制盒。作為本技術(shù)的重力加速度測量演示儀的改進光電計時器包括與刻度尺相 連的盒體，在盒體上分別設(shè)有落球光電傳感窗口、數(shù)碼顯示窗口和電源及控制信 號輸入插座，電源及控制信號輸入插座與位于盒體內(nèi)的計時和數(shù)碼顯示電路相 連。作為本技術(shù)的重力加速度測量演示儀的進一步改進計時和數(shù)碼顯示電路 由依次相連的落球光電傳感電路、單片機電路和顯示電路組成，電源及控制信號 輸入插座與單片機電路相連。作為本技術(shù)的重力加速度測量演示儀的進一步改進控制盒包括固定在刻度尺上的盒體，在盒體上分別設(shè)有啟動光電傳感窗口和電源及控制信號輸出端，在盒體內(nèi)設(shè)有相連的電源和主控電路；主控電路分別與電源及控制信號輸出端和電磁鐵相連；電源及控制信號輸出端與電源及控制信號輸入插座相連。作為本技術(shù)的重力加速度測量演示儀的進一步改進主控電路包括依次相連的啟動光電傳感電路、落球控制信號電路和電磁鐵控制電路；落球控制信號電路與電源及控制信號輸出端相連，電磁鐵控制電路與電磁鐵相連。作為本技術(shù)的重力加速度測量演示儀的進一步改進底座組件包括底座，在底座上設(shè)有刻度尺基座，刻度尺與刻度尺基座相連，在刻度尺基座設(shè)有與電源 相連的帶有電源開關(guān)的交流電源插座，在底座上還分別安裝有水平調(diào)整螺旋和落 球通道，落球通道的進口端的中心與電磁鐵的中心位于同一垂直線上。本技術(shù)的重力加速度測量演示儀，能將重力加速度測量和演示中的數(shù)據(jù)采 集和顯示實現(xiàn)一體化，使數(shù)據(jù)顯示直觀明了；因此具有自動化程度和測量精度高、 同步性強、 一次操作能測出多個數(shù)據(jù)、使用方便等優(yōu)點。本技術(shù)的重力加速度 測量演示儀特別適合學(xué)校和科研單位的使用，是一種具有廣泛推廣價值的實驗演 示裝置。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)的具體實施方式作進一步詳細說明。 附圖說明圖1是本技術(shù)的重力加速度測量演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中的光電計時器3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1中的控制盒5的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖2中的計時和數(shù)碼顯示電路34的具體電路圖； 圖5是圖3中的主控電路55的具體電路圖。具體實施方式實施例l、 一種重力加速度測量演示儀，由電磁鐵l、重垂線組件2、 3個光電計 時器3、刻度尺4、控制盒5和底座組件6組成。底座組件6包括底座61，刻度尺基座62固定設(shè)置在底座61上。在刻度尺基座 62上設(shè)有帶有電源開關(guān)的交流電源插座63，在底座61上還分別設(shè)有水平調(diào)整螺旋 64和落球通道65。刻度尺4固定地豎直設(shè)置在刻度尺基座62上，為了便于攜帶，刻度尺4可設(shè)計 成可折疊的上下兩截式的形狀。在刻度尺4的頂部設(shè)有電磁鐵1;電磁鐵l的中心 與落球通道65的進口端651的中心位于同一垂直線上。在刻度尺4上設(shè)有3個光電計時器3，這3個光電計時器3分別位于刻度尺4的不 同高度位置處。每個光電計時器3包括盒體31，在盒體31上挖有落球光電傳感窗 口32和數(shù)碼顯示窗口33，在盒體31上還設(shè)有電源及控制信號輸入插座35;在盒體 31內(nèi)設(shè)有計時和數(shù)碼顯示電路34。該計時和數(shù)碼顯示電路34由依次相連的落球光 電傳感電路341、單片機電路342和顯示電路343組成。落球光電傳感電路341對應(yīng) 于落球光電傳感窗口32，即光線能透過落球光電傳感窗口32由落球光電傳感電路 341作接收。顯示電路343對應(yīng)于數(shù)碼顯示窗口33，即顯示電路343顯示的數(shù)據(jù)能 透過數(shù)碼顯示窗口33作顯示，便于使用者觀察數(shù)據(jù)。單片機電路342與電源及控 制信號輸入插座35相連。計時和數(shù)碼顯示電路34具體可采用如圖4所示的電路圖。 由于在刻度尺4上沿著刻度尺4的高度方向開有一條0.5厘米寬的細槽，因此盒 體31可沿著此細槽上下滑動用來調(diào)節(jié)所需高度；當(dāng)移動到所需高度時，可利用螺 栓將盒體31固定在刻度尺4上。在刻度尺4上還設(shè)有控制盒5。控制盒5包括固定在刻度尺4上的盒體51，在盒 體51上挖有啟動光電傳感窗口52，在盒體51上還設(shè)有電源及控制信號輸出端53; 在盒體51內(nèi)設(shè)有電源54和主控電路55，此電源54的一端與帶有電源開關(guān)的交流電 源插座63相連、另一端與主控電路55相連。電源54負責(zé)將220伏交流電壓轉(zhuǎn)換成 低壓直流電供主控電路55使用。主控電路55包括依次相連的啟動光電傳感電路 551、落球控制信號電路552和電磁鐵控制電路553，因此電源54分別對啟動光電 傳感電路551、落球控制信號電路552和電磁鐵控制電路553提供低壓直流電源。 啟動光電傳感電路551與啟動光電傳感窗口52相對應(yīng)，即光線能透過啟動光電傳 感窗口52由啟動光電傳感電路551作接收。落球控制信號電路552與電源及控制信 號輸出端53相連，電磁鐵控制電路553與電磁鐵1相連。主控電路55具體可采用如 圖5所示的電路圖。電源及控制信號輸出端53與電源及控制信號輸入插座35相連。 重垂線組件2由依次相連的鐵質(zhì)吸環(huán)21、垂線22和重垂23組成。 本技術(shù)的重力加速度測量演示儀，具體工作過程如下 1、將交流電源插座63外接交流電源，再打開電源開關(guān)，電源54負責(zé)將輸入 的220伏交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電供主控電路55使用；主控電路55中的電磁鐵控 制電路553輸出有效，使電磁鐵l通電，電磁鐵l就具有磁性。接著將鐵質(zhì)吸環(huán)21 吸附在電磁鐵l的中心上，將重垂23放入落球通道65的進口端651。通過水平調(diào)整螺旋64，使底座組件6處于水平狀態(tài)，即使刻度尺4處于垂直狀態(tài)；此時光電計時 器3的落球光電傳感窗口32正好對準(zhǔn)垂線22。上述調(diào)整工作完成后，去除重垂線 組件2。2、 調(diào)節(jié)3個光電計時器3，使其分別位于刻度尺4的不同高度位置處。將小球 吸在電磁鐵l上，然后用一根直徑為0.3毫米左右的白色細棒，迅速地在控制盒5 的啟動光電傳感窗口52遮擋一下(細棒距離啟動光電傳感窗口52應(yīng)小于2厘米)。 這時，如圖5所示，由于啟動光電傳感電路551是由紅外發(fā)射管L3和紅外接收管L4 組成的紅外反射接收電路；因此當(dāng)有障礙物遮擋時，L3發(fā)出的光線被L4接收，L4 就輸出信號通過落球控制信號電路552傳遞至電磁鐵控制電路553，電磁鐵控制電 路553使電磁鐵1失電，這樣小球就自由下落。與此同時，落球控制信號電路552 將信號依次通過電源及控制信號輸出端53、電源及控制信號輸入插座35傳遞給單 片機電路342，通知單片機電路342開始計時。如圖4所示，由于落球光電傳感電 路34I是由紅外發(fā)射管L1和紅外接收管L2組成的紅外反射接收電路，當(dāng)有障礙物 遮擋時，L1發(fā)出的光線被L2接收。因此當(dāng)小球下落經(jīng)過落球光電傳感窗本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種重力加速度測量演示儀，包括底座組件（６）和重垂線組件（２），在底座組件（６）上豎直地設(shè)有刻度尺（４），其特征是：在刻度尺（４）上設(shè)有至少一個光電計時器（３），在刻度尺（４）的頂部設(shè)有電磁鐵（１）；所述刻度尺（４）上還設(shè)有用于控制電磁鐵（１）和光電計時器（３）的控制盒（５）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫勇，
申請(專利權(quán))人：孫勇，
類型：實用新型
國別省市：86[中國|杭州]