[實用新型]便攜式激光掃描李薩如圖形演示儀

有效

• 申請號: 201420476221.1
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204117440U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 范琛瑞;楊廣武;張光璐;霍光耀;姚橙
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

技術領域

本實用新型涉及一種教學儀器，特別是一種便攜式激光掃描李薩如圖形演示儀。

背景技術

李薩如圖形是物理、電信類課程的重要內容，在實驗教學和工程測量上可將兩路信號輸入示波器得以合成，在演示教學中有的采用雙振片或雙電機振動的方法來實現。作為課堂演示儀器，用示波器合成設備過于龐大無法攜帶到教室；采用雙振片法，當振動頻率與振片固有頻率偏離太遠時，振幅會很小；采用雙電機法，振動幅度無法調節。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種體積小，便于攜帶，結構緊湊，操作簡單，演示效果明顯，可用于多媒體教室演示的便攜式激光掃描李薩如圖形演示儀。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是提供一種便攜式激光掃描李薩如圖形演示儀，其中：該演示儀包括信號發生模塊、電磁鐵、永磁鐵、X方向振片，半導體激光器、激光器電源、電機、偏心輪、連桿、Y方向振片、反射鏡、傳感器、電機調速模塊、電機測速與頻率顯示模塊、底板；

所述X方向振片的末端、電磁鐵和永磁鐵固定在底板上，X方向振片的前端裝有半導體激光器，半導體激光器與激光器電源通過軟線相連并設有開關，所述電磁鐵的線圈套在靠近X方向振片的末端附近，X方向振片能夠在電磁鐵的線圈中沿平行于底板的方向自由振動，永磁鐵安裝在X方向振片中部，永磁鐵兩極引出的兩鋼板分別位于X方向振片的兩側且留有振動空間，使X方向振片能夠在兩鋼板間自由振動；Y方向振片的末端固定在底板上，前端正面安裝有小反射鏡，前端背面裝有連桿，連桿與電機上的偏心輪相連，電機驅動連桿使Y方向振片產生垂直于底板方向的振動；電機連接調速模塊以供電并調節轉速，其轉速可通過傳感器將信號傳輸到電機測速與顯示模塊并以頻率的方式顯示。

本實用新型的效果是：

1.該演示儀的X方向振片的振幅可調，當啟動X方向振片而關閉Y方向振片時，激光束可在X方向上掃描出一條長度可調的光線，演示振幅的物理意義。

2.該演示儀的Y方向振片的振動頻率可調，當啟動Y方向振片而關閉X方向振片時，激光束可在Y方向上根據頻率以不同速度掃描出一條光線，演示頻率和周期的物理意義。

3.使用該演示儀時，當X和Y方向振片同時振動，而且驅動Y方向振片的電機轉動頻率與X方向振片頻率成整數比時，激光束可在平面上掃描出二維的李薩如圖形。

4.該演示儀用體積小巧的集成化電路模塊取代傳統的信號發生器，激光器采用小型的以鈕扣電池為電源的激光筆，而且電源與激光頭分離，激光頭直接安裝在振片上，使儀器體積更加緊湊。儀器整體體積小，便于攜帶。

5.該演示儀用電機轉動頻率的顯示值結合激光掃描的圖形，可以計算出X方向振片的振動頻率。

附圖說明

圖1是本實用新型演示儀的結構示意圖。

圖中：

1.信號發生模塊??2.電磁鐵??3.永磁鐵??4.X方向振片

5.半導體激光器??6.激光器電源??7.電機??8.偏心輪

9.連桿??10.Y方向振片??11.反射鏡??12.傳感器

13.電機調速模塊??????14.電機測速與頻率顯示模塊

15.底板??????????????16.X方向掃描的激光束

17.二維掃描的激光束??18.屏幕

圖2是本實用新型演示儀可掃描出的李薩如圖形。

圖中只畫出了X、Y方向振動頻率比分別為2：1、3：1和3：2的圖形，實際上此演示儀可掃描出多種頻率比的圖形。對于同一頻率比，因相位差不同可產生不同圖形。

具體實施方式

結合附圖對本實用新型的便攜式激光掃描李薩如圖形演示儀結構加以說明。

如圖1所示，本實用新型的便攜式激光掃描李薩如圖形演示儀結構是，該演示儀包括信號發生模塊1、電磁鐵2、永磁鐵3、X方向振片4，半導體激光器5、激光器電源6、電機7、偏心輪8、連桿9、Y方向振片10、反射鏡11、傳感器12、電機調速模塊13、電機測速與頻率顯示模塊14、底板15、屏幕18可用白墻取代。