[實用新型]一種測量重力加速度的實驗裝置

有效

• 申請號: 201220468471.1
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN202975353U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 馬捷;嚴敢;黃耀雄;呂玉祥
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01V7/14
• 分類號: G01V7/14
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;鄧東東

技術領域

本實用新型一種測量重力加速度的實驗裝置，屬于重力加速度測量裝置技術領域。

背景技術

地球對其表面的物體具有吸引力，重力加速是度量地球吸引力大小的物理量，由于地球的自轉和地球形狀的不規則，造成地球各處的重力加速有所差異，重力加速度與海拔高度、維度、地殼成分以及地幔深度密切相關，潮汐、地下水、地級運動、地震、火山、建筑物等也會影響重力加速度的測量；重力加速度g的準確測定對于計算學、地球物理學、地震預報、重力探礦和空間等都具有重要意義，目前大部分的重力加速度測量裝置均為機械式，安裝操作復雜，測量精度較低。

實用新型內容

本實用新型克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是：提供一種準確測量重力加速度的裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種測量重力加速度的實驗裝置，包括：兩個垂直安放在不同高度的光電門傳感器：第一光電門傳感器和第二光電門傳感器，第一光電耦合器、第二光電耦合器、單片機模塊、鍵盤和顯示屏，第一光電門傳感器的輸出端串接第一光電耦合器后與單片機模塊的輸入端相連，第二光電門傳感器的輸出端串接第二光電耦合器后與單片機模塊的輸入端相連，單片機模塊還連接有鍵盤和顯示屏，單片機模塊內置有重力加速度計算程序。

所述單片機模塊中的單片機采用AT89C52微型單片機。

所述第一光電耦合器和第二光電耦合器均采用TIL117光電耦合器。

本實用新型與現有技術相比具有的有益效果是：本實用新型通過光電門傳感器的快速響應和單片機的運算，能夠準確的測定出測量地重力加速度，保證了實驗的準確性和科學性；整個裝置電路結構簡潔，安裝使用方便，元件成本較低，實用性強。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明：

圖1是本實用新型的電路結構示意圖；

圖2是本實用新型的實驗示意圖；

圖中：1為第一光電門傳感器、2為第二光電門傳感器、3為第一光電耦合器、4為第二光電耦合器、5為單片機模塊、6為鍵盤、7為顯示屏、8為測量小球。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型一種測量重力加速度的實驗裝置，包括：兩個垂直安放在不同高度的光電門傳感器：第一光電門傳感器1和第二光電門傳感器2，第一光電耦合器3、第二光電耦合器4、單片機模塊5、鍵盤6和顯示屏7，第一光電門傳感器1的輸出端串接第一光電耦合器3后與單片機模塊5的輸入端相連，第二光電門傳感器2的輸出端串接第二光電耦合器4后與單片機模塊5的輸入端相連，單片機模塊5還連接有鍵盤6和顯示屏7，單片機模塊5內置有重力加速度計算程序。

圖2所示為本實用新型的實驗示意圖，第一光電門傳感器1和第二光電門傳感器2垂直安放，第一光電門傳感器1安放在a處，第二光電門傳感器2安放在b處，調整兩者之間的距離為h1，然后將測量小球8從o點處開始自由落體，測量小球8經過a處和b處時，第一光電門傳感器1和第二光電門傳感器2采集其通過的時間t1和t2，調整第一光電門傳感器1和第二光電門傳感器2兩者之間的距離為h2，重復上面的試驗過程，第一光電門傳感器1和第二光電門傳感器2采集其通過的時間t3和t4，單片機模塊5依靠內置的重力加速度計算程序建立方程組，依靠已知的距離參數和時間參數可以計算出測試點的重力加速度由于光電門傳感器的快速響應，可以準確計算出其重力加速度。

上述單片機模塊5中的單片機采用AT89C52微型單片機，單片機模塊5中還包含有時鐘、復位、晶振等電路，單片機模塊5也可以連接指示燈，通過指示燈和顯示屏7來顯示工作狀態，鍵盤6用于修改參數和輸入數據；上述第一光電耦合器3和第二光電耦合器4均采用TIL117光電耦合器，元件成本較低，實用性強，整個裝置結構簡潔，安裝使用方便，有利于學生動手實踐。