[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 |
| 地址: | 20043*** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 反射 多普勒 測速 實驗 | ||
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。
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