[實用新型]一種用于測量水平加速度的單擺式裝置

有效

• 申請號: 201220408134.3
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN202770857U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 程冬冬;馮娜;劉臣才;束永平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01P15/12
• 分類號: G01P15/12
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本實用新型涉及一種用于測量水平加速度的單擺式裝置，屬于電子技術領域。

背景技術

現有的加速度測量裝置結構復雜，大多帶有傳感器，信號放大器等部件，成本高，維護困難。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構精簡、成本低、易于維護的測量水平加速度的裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種用于測量水平加速度的單擺式裝置，其特征在于：包括由水平布置的電阻均勻分布的電阻絲、開關、電源串聯成的電路，可與電阻絲輕松相對滑動的金屬絲一端連接固定點，金屬絲另一端連接金屬小球；電壓表一端連接固定點，電壓表另一端連接固定電阻絲。

本實用新型提供的一種用于測量水平加速度的單擺式裝置通過將加速度信號轉為位移信號進而轉為電信號，通過電壓表的度數即可得出待測加速度值。

與現有技術相比，本實用新型提供的一種用于測量水平加速度的單擺式裝置具有如下有益效果：

(1)結構簡單緊湊，成本低，不易出現故障，維修成本低；

(2)操作簡單，只需按下開關即可對水平加速度進行精準測量。

本實用新型提供的裝置克服了現有技術的不足，不僅結構精簡、成本低，而且操作簡單、易于維護。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種用于測量水平加速度的單擺式裝置結構示意圖；

圖2為本實用新型提供的一種用于測量水平加速度的單擺式裝置物理參數示意圖；

圖3為本實施例中力學分析示意圖；

附圖標記說明

1-電源；2-導線；3-電阻絲；4-開關；5-固定點；6-金屬絲；7-金屬小球；8-電壓表。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

圖1為本實用新型提供的一種用于測量水平加速度的單擺式裝置結構示意圖，所述的一種用于測量水平加速度的單擺式裝置包括水平方向固定的電阻均勻分布的電阻絲3，電阻絲3依次與開關4、電源1用導線2相連，金屬絲6一端懸掛在固定點5，可繞固定點5自由轉動，金屬絲6另一端懸掛金屬小球7，且金屬絲6與電阻絲3保持良好接觸，可輕松相對滑動。金屬絲6在自由狀態下，保持豎直向下，即為圖1中虛線所示位置。在固定點5與電阻絲3之間連有電壓表8。

圖2為一種用于測量水平加速度的單擺式裝置物理參數示意圖。在自由狀態下，金屬絲6保持豎直向下，需要測量水平加速度時，按下開關4，不妨設此時水平向右加速，這時金屬小球7帶動金屬絲6向左偏移θ，金屬絲6滑過電阻絲3的距離為X，位置如圖2所示。圖3為力學分析示意圖。小球在水平方向合力提供向右加速度，即

mgtanθ＝ma，即gtanθ＝a。????(1)

又

tanθ＝X/H????(2)

其中H為OA長度，OA、m、g、a定義？。

由于電阻絲3串聯在電路中，且電阻絲3電阻均勻分布，電壓表8測得的為AC(AC定義？)間電壓，故電壓表8的讀數大小可以反應X的大小。具體如下：

X/L＝U/E????(3)

其中U為電壓表8示數，E為電源1電動勢，L為AB長度(AB定義？)，X為AC長度。

由式(1)(2)(3)得：

a＝gLU/EH。

由此可知，a與U成正比，因此可以在電壓表相應示數U標出加速度a示數，達到測出相應加速度a的目的。所測加速度a的范圍即量程可以通過設置L與H的比例關系調節。