[發(fā)明專利]法拉第電磁感應實驗器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110053949.4
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN102136214A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 馮容士;趙進;陳開云
• 申請（專利權）人: 山東省遠大網(wǎng)絡多媒體股份有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

1.一種法拉第電磁感應實驗器，包括螺線管、感應線圈、磁感應強度傳感器、電壓傳感器、電壓線性變化電源、數(shù)據(jù)采集器和計算機，其特征是：螺線管與電壓線性變化電源連接，感應線圈設置在螺線管外部，感應線圈內放置有用于測量感應線圈處磁感應強度的磁感應強度傳感器，感應線圈上連接有用于測量感應電動勢的電壓傳感器，磁感應強度傳感器和電壓傳感器均通過數(shù)據(jù)采集器連接至計算機，數(shù)據(jù)采集器讀取電壓傳感器和磁感應強度傳感器采集的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C。

2.根據(jù)權利要求1所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓線性變化電源包括供電電路、直流主控電路、直流輸出電路、交流主控電路、交流輸出電路和交直流轉換電路；直流主控電路的輸入端與供電電路連接，輸出端與直流輸出電路連接；交流主控電路的輸入端與供電電路連接，輸出端與交流輸出電路連接；直流輸出電路的輸出端和交流輸出電路的輸出端均與交直流轉換電路連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓線性變化電源中的供電電路包括變壓器、整流電路D1、兩個穩(wěn)壓芯片以及低壓差線性穩(wěn)壓器U3，變壓器與整流電路D1連接，兩個穩(wěn)壓芯片均與整流電路D1連接，低壓差線性穩(wěn)壓器U3與輸出負直流電壓的穩(wěn)壓芯片連接。

4.根據(jù)權利要求2所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓線性變化電源中的直流主控電路，包括單片機U6、按鍵S1、按鍵S2、低壓差線性穩(wěn)壓器U4和基準電壓源芯片U5，低壓差線性穩(wěn)壓器U4與供電電路連接，低壓差線性穩(wěn)壓器U4和基準電壓源芯片U5均與單片機U6連接，單片機U6的輸出電流經(jīng)電阻轉換成電壓輸出，用于改變電源功能模式的按鍵S1和開始按鍵S2均與單片機U6連接，單片機U6上連接有分別控制自動輸出時波形上升斜率與下降斜率的調節(jié)電位器。

5.根據(jù)權利要求2所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓線性變化電源中的直流輸出電路，包括旋轉電位器、運算放大器U8和可調穩(wěn)壓器U7，運算放大器U8的輸入端與直流主控電路中的單片機U6連接，運算放大器U8的輸出端與可調穩(wěn)壓器U7連接，可調穩(wěn)壓器U7的輸出端與交直流轉換電路中的雙刀雙擲撥動開關S3連接。

6.根據(jù)權利要求2所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓線性變化電源中的交流主控電路，包括單片機U9和運算放大器U10，單片機U9連接至運算放大器U10，運算放大器U10的輸出端連接至交流輸出電路的電容E5，單片機U9上連接有程序下載接口。

7.根據(jù)權利要求2所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓線性變化電源中的交流輸出電路，包括電解電容E5、旋鈕電位器、功率放大集成電路U11、接口J5和旋鈕電位器，交流主控電路中運算放大器U10輸出端經(jīng)電解電容E5、旋鈕電位器和電阻連接到功率放大集成電路U11，功率放大集成電路U11的輸出端連接至交直流轉換電路中的雙刀雙擲撥動開關S3，接口J5連接旋鈕電位器。

8.根據(jù)權利要求1所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述電壓傳感器包括調理電路和傳感器通用模塊，該調理電路包括電壓輸入端、保護電路、基準源芯片、運算放大器和電壓輸出端，電壓輸入端通過保護電路與運算放大器連接，基準源芯片與運算放大器連接，運算放大器通過電壓輸出端與傳感器通用模塊連接。

9.根據(jù)權利要求1所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述磁感應強度傳感器包括調理電路穩(wěn)壓電路、調理電路信號放大電路和傳感器通用模塊，調理電路信號放大電路與調理電路穩(wěn)壓電路連接，調理電路信號放大電路與傳感器通用模塊連接；所述調理電路信號放大電路包括霍爾元件、運算放大器和基準源芯片，霍爾元件與運算放大器連接，基準源芯片與運算放大器連接；所述調理電路穩(wěn)壓電路包括由升壓芯片、場效應管和電感和二極管組成的升壓電路、電容濾波器和穩(wěn)壓芯片，升壓電路經(jīng)電容濾波器與穩(wěn)壓芯片連接，穩(wěn)壓芯片與調理電路信號放大電路的基準源芯片、霍爾元件和運算放大器連接。

10.根據(jù)權利要求8或9所述的法拉第電磁感應實驗器，其特征是：所述傳感器通用模塊包括主控電路、電壓基準電路和接口電路，主控電路包括單片機、程序下載接口和兩個調理電路接口，程序下載接口和兩個調理電路接口均連接在單片機上，兩個調理電路接口用于連接電壓傳感器的調理電路或磁感應強度傳感器的調理電路；電壓基準電路為一電壓基準芯片，電壓基準芯片經(jīng)電阻、三極管與主控電路中單片機連接；接口電路包括接口JC、瞬態(tài)抑制二極管芯片，接口JC一方面與主控電路中的單片機連接，另一方面作為電壓傳感器和磁感應強度傳感器與數(shù)據(jù)采集器連接的接口，接口JC與電壓傳感器和磁感應強度傳感器連接的通信線上連接有瞬態(tài)抑制二極管芯片。