[實用新型]反射式多普勒測速實驗儀

無效

• 申請號: 200920067881.3
• 申請日: 2009-02-19
• 公開（公告）號: CN201345181Y
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: 童培雄;趙在忠
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08;G01S15/60
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張 磊

技術領域

本實用新型涉及一種供教學實驗用的實驗儀，具體涉及一種反射式多普勒測速實驗儀。

背景技術

多普勒效應是由1842年德國一位名叫多普勒的數學家發現的，多普勒效應應用廣泛。最常見的多普勒測速。多普勒測速優點是無須把測速儀放在被測物體上，測速非常方便。目前，國內外多普勒效應的實驗儀較多，但這些實驗儀都把超聲波接收傳感器放在被測物體上，傳感器用導線引出。而超聲波接收傳感器引出線會對被測物體移動產生影響，且與實際情況下的多普勒測速有差異。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種反射式多普勒測速實驗儀。

本實用新型提出的反射式多普勒測速實驗儀，由小車1、導軌2、半導體激光器3、保護彈簧4、超聲波發生器5、信號發生器8、超聲波接收器7、硅光電池10、示波器11和擋光片12組成，其中，超聲波接收器7與超聲波發生器5分別通過固定螺絲6固定于固定架13上，固定架13位于導軌2一端，導軌2兩端設有保護彈簧4，避免小車1撞擊超聲波接收器7與超聲波發生器5，或避免小車1沖出導軌2外；導軌2一側設有半導體激光器3，另一側設有硅光電池10，半導體激光器3的出光口對準硅光電池10的進光口，硅光電池10連接示波器11，位于超聲波收器7一側的保護彈簧4與超聲波接收器7之間設有靜止物調節螺絲9，超聲波發生器連接信號發生器8，超聲波接收器7連接示波器11。

本實用新型中，固定架13可在導軌2的一端上、下移動，以改變超聲波接收器7與超聲波發生器5的高度。

本實用新型中，小車1采用遙控小車。

本實用新型的超聲波接收器7不放在被測物體上，采用超聲波發射與接收裝置靜止，通過運動物體的所引起的反射波的頻率變化(多普勒效應)的裝置來進行測速。這種測量裝置與生活中實際測量裝置相同，有真實感。此外，還利用運動物體的反射波與靜止物體的反射波疊加所形成的“拍”的方法來測量物體移動速度。

使用遙控小車代替運動物體，防止測量過程中受到人體反射波的干擾。遙控小車可以放在導軌上，也可以不放在導軌上測量，導軌兩端有彈簧保護裝置。

本實用新型的工作過程如下：小車1從遠而近駛向超聲波接收(發生)器，由于小車(運動)的反射波與周圍物體(靜止)的反射波疊加后產生“疊加波”，同時被超聲波接收器接收，在示波器上顯示“拍”。通過拍頻，并利用公式計算小車運動速度。

超聲波接收器與超聲波發生器一起安裝在導軌的左端；導軌兩端有保護彈簧；小車為遙控小車；通過運動物體的反射波與靜止物體的反射波疊加產生的“拍”來測量小車的運動速度，通過調節螺絲的高低來調節靜止物體反射波的大小。

本實用新型的有益效果在于：無須把測速儀放在被測物體上，測速非常方便。并同時有光電門測速作比較。本實用新型結構簡單，成本低，教學效果好，深受學生的歡迎。

附圖說明

圖1是反射式多普勒測速實驗儀示意圖。

圖中標號：1為小車，2為導軌，3為半導體激光器，4為保護彈簧，5為超聲波發生器，6為固定螺絲，7為超聲波接收器，8為信號發生器，9為靜止物調節螺絲，10為硅光電池，11為示波器，12為擋光片，13為固定架。

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本實用新型。

實施例1：將下列各部件按圖1所示方式連接，該領域技術人員均能順利實施。

小車1的尺寸長寬高為155mm×70mm×50mm，導軌2的尺寸長寬高為1000mm×100mm×50mm，兩根導軌間距80mm，半導體激光器3的尺寸長為25mm，直徑為15mm，保護彈簧4的尺寸長為90mm，直徑為4mm，保護彈簧4粗細為0.5mm，超聲波發生器5長寬高的尺寸為30mm×20mm×20mm，固定螺絲6的尺寸長為13mm，螺紋M4，超聲波接收器7的尺寸長寬高為30mm×20mm×20mm，靜止物調節螺絲9的尺寸為長為13mm，螺紋M6，硅光電池10的尺寸為16mm×16mm。擋光片12的尺寸為26mm×60mm，兩擋光銅絲間距為20mm，固定架13的尺寸長寬高為55mm×53mm×30mm。

在圖1中，小車1可放在導軌2上，導軌2左端有超聲波接收器7與超聲波發生器5。導軌2兩端有保護彈簧4。避免小車撞擊到超聲波接收器7與超聲波發生器5，或沖出導軌2外。