[發(fā)明專利]基于霍爾效應(yīng)的雙數(shù)顯單擺周期高精度同步測(cè)定裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410551728.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN104318829A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭金虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 郭金虎
• 主分類號(hào): G09B23/10
• 分類號(hào): G09B23/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中學(xué)物理教具研究領(lǐng)域，具體涉及一種基于霍爾效應(yīng)的雙數(shù)顯單擺周期高精度同步測(cè)定裝置。

背景技術(shù)

CN202306904U公開了一種測(cè)定單擺周期高精度測(cè)定裝置，其利用干簧管做磁性傳感器，利用單片機(jī)智能測(cè)定單擺振動(dòng)次數(shù)及時(shí)間，它存在兩大缺陷：一是利用干簧管做磁性傳感器，由于磁鐵遇到干簧管簧片磁化，產(chǎn)生了磁性阻力，所以單擺做的是阻尼振動(dòng)；二是單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，只能將振動(dòng)時(shí)間或振動(dòng)次數(shù)之一，顯示在顯示屏上，不能同步顯示振動(dòng)時(shí)間或振動(dòng)次數(shù)，因此需要設(shè)計(jì)一種同步顯示振動(dòng)時(shí)間及振動(dòng)次數(shù)的雙顯示屏的單擺周期測(cè)定裝置，且要求顯示電路彼此獨(dú)立，互不干擾。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于霍爾效應(yīng)的雙數(shù)顯單擺周期高精度同步測(cè)定裝置。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種基于霍爾效應(yīng)的雙數(shù)顯單擺周期高精度同步測(cè)定裝置，包括鐵架臺(tái)，磁性擺球，雙擺線，擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)旋鈕，鐵架臺(tái)夾，電控盒；所述磁性擺球下方有一塊小磁鐵，上方通過(guò)雙擺線連接擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)雙擺線的擺長(zhǎng)，并且通過(guò)定位夾定位擺線長(zhǎng)，不會(huì)松動(dòng)；所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器通過(guò)調(diào)節(jié)旋鈕固定在鐵架臺(tái)上；所述電控盒包括霍爾傳感器，單片機(jī)，時(shí)間顯示屏，次數(shù)顯示屏，振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)，總電源開關(guān)；所述單片機(jī)通過(guò)導(dǎo)線連接霍爾傳感器，并且在霍爾傳感器的輸出端串聯(lián)了一只振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)，單擺振動(dòng)以后，通過(guò)選擇合適的時(shí)機(jī)，可以排除掉前幾次全振動(dòng)，或排除掉圓錐擺振動(dòng)，重新使其做單擺運(yùn)動(dòng)；合上振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)，單片機(jī)得到觸發(fā)指令才開始運(yùn)行程序，并且發(fā)出開始聲光提示，同時(shí)記錄振動(dòng)次數(shù)并通過(guò)次數(shù)顯示屏顯示，與此同時(shí)單片機(jī)輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)給計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器的時(shí)間顯示屏開始顯示計(jì)時(shí)時(shí)間，直到在單片機(jī)中設(shè)定的全振動(dòng)次數(shù)到了，單片機(jī)又發(fā)出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)給計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)結(jié)束，且單片機(jī)發(fā)出結(jié)束聲光提示；時(shí)間顯示屏顯示了振動(dòng)總時(shí)間，次數(shù)顯示屏顯示了振動(dòng)總次數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算可求出單擺振動(dòng)周期，由于計(jì)時(shí)器采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，所以兩塊顯示電路彼此獨(dú)立，互不干擾，解決了單片機(jī)同步雙顯示難的困難。

本發(fā)明的有益效果是：利用霍爾傳感器檢測(cè)單擺磁性擺球位置選擇計(jì)時(shí)起點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生磁性阻力，靈敏度更高；利用兩塊顯示屏，一個(gè)記錄振動(dòng)時(shí)間，一個(gè)顯示振動(dòng)次數(shù)，同步顯示，很好地解決單片機(jī)同步顯示難的問(wèn)題；且單片機(jī)可以直接通過(guò)面板按鈕來(lái)編程，脫離電腦設(shè)定振動(dòng)次數(shù)及聲光提示信號(hào)，實(shí)用性更強(qiáng)；本裝置可以作為演示教具，也可作為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)使用，操作性強(qiáng)，由于增加聲光顯示，趣味性很強(qiáng)，比廠家產(chǎn)品只能看到單擺振動(dòng)周期的最終測(cè)量結(jié)果更具有知識(shí)性、實(shí)用性、趣味性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的原理方框圖；

圖中：1—鐵架臺(tái)，2—磁性擺球，3—雙擺線，4—擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器，5—調(diào)節(jié)旋鈕，6—鐵架臺(tái)夾，7—電控盒，8—霍爾傳感器，9—單片機(jī)，10—時(shí)間顯示屏，11—次數(shù)顯示屏，12—振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)，13—總電源開關(guān)。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1、圖2所示，一種基于霍爾效應(yīng)的雙數(shù)顯單擺周期高精度同步測(cè)定裝置，包括鐵架臺(tái)1，磁性擺球2，雙擺線3，擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器4，調(diào)節(jié)旋鈕5，鐵架臺(tái)夾6，電控盒7；所述磁性擺球2下方有一塊小磁鐵，上方通過(guò)雙擺線3連接擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器4，所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器4通過(guò)兩個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕5調(diào)節(jié)雙擺線3的擺長(zhǎng)，并且通過(guò)定位夾定位擺線長(zhǎng)，不會(huì)松動(dòng)；所述擺長(zhǎng)調(diào)節(jié)器4通過(guò)調(diào)節(jié)旋鈕5固定在鐵架臺(tái)1上；所述電控盒7包括霍爾傳感器8，單片機(jī)9，時(shí)間顯示屏10，次數(shù)顯示屏11，振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)12，總電源開關(guān)13；所述單片機(jī)9通過(guò)導(dǎo)線連接霍爾傳感器8，并且在霍爾傳感器8的輸出端串聯(lián)了一只振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)12，單擺振動(dòng)以后，通過(guò)選擇合適的時(shí)機(jī)，可以排除掉前幾次全振動(dòng)，或排除掉圓錐擺振動(dòng)，重新使其做單擺運(yùn)動(dòng)；合上振動(dòng)初始點(diǎn)選擇開關(guān)12，單片機(jī)9得到觸發(fā)指令才開始運(yùn)行程序，并且發(fā)出開始聲光提示，同時(shí)記錄振動(dòng)次數(shù)并通過(guò)次數(shù)顯示屏11顯示，與此同時(shí)單片機(jī)9輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)給計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器的時(shí)間顯示屏10開始顯示計(jì)時(shí)時(shí)間，直到在單片機(jī)9中設(shè)定的全振動(dòng)次數(shù)到了，單片機(jī)9又發(fā)出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)給計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)結(jié)束，且單片機(jī)9發(fā)出結(jié)束聲光提示；時(shí)間顯示屏10顯示了振動(dòng)總時(shí)間，次數(shù)顯示屏11顯示了振動(dòng)總次數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算可求出單擺振動(dòng)周期；由于計(jì)時(shí)器采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，所以兩塊顯示電路彼此獨(dú)立，互不干擾，能解決一般單片機(jī)同步雙顯示難的困難。

本發(fā)明的有益效果是：利用霍爾傳感器檢測(cè)單擺磁性擺球位置選擇計(jì)時(shí)起點(diǎn)，不會(huì)產(chǎn)生磁性阻力，靈敏度更高；利用兩塊顯示屏，一個(gè)記錄振動(dòng)時(shí)間，一個(gè)顯示振動(dòng)次數(shù)，同步顯示，很好地解決單片機(jī)同步顯示難的問(wèn)題；且單片機(jī)可以直接通過(guò)面板按鈕來(lái)編程，脫離電腦設(shè)定振動(dòng)次數(shù)及聲光提示信號(hào)，實(shí)用性更強(qiáng)；本裝置可以作為演示教具，也可作為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)使用，操作性強(qiáng)，由于增加聲光顯示，趣味性很強(qiáng)，比中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買的廠家產(chǎn)品更好，因?yàn)閺S家產(chǎn)品只能看到單擺振動(dòng)周期的最終測(cè)量結(jié)果。?