[實用新型]一種螺線管磁場實驗儀

有效

• 申請號: 201720914232.7
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN207966257U
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 王文娟;蔣學俊;賈鵬;李猛;張莉;張共寧
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了一種螺線管磁場實驗儀，包括螺線管和霍爾元件，包括單片機控制模塊、霍爾電流模塊、霍爾電壓模塊，螺線管電流模塊、繼電器控制模塊、螺線管電連接螺線管電流模塊，霍爾電流模塊、螺線管電流模塊、霍爾電壓模塊分別連接繼電器控制模塊，霍爾電流模塊、螺線管電流模塊、霍爾電壓模塊、繼電器控制模塊分別連接單片機控制模塊。觸控屏和STC89C52RC芯片結合繼電器電路等外圍電路，取代電位器和機械開關，在電流大小和方向調節的過程中降低機械磨損，提升了儀器使用壽命。本實驗儀可在觸控屏上完成所有實驗操作，實現設備的一體化，提高設備的空間利用率；增加了實驗電路的模擬接線、實時曲線顯示、實驗數據記錄新功能，豐富了實驗內容。

技術領域

本實用新型涉及一種螺線管磁場實驗儀，屬于教學儀器技術領域。

背景技術

隨著電子技術的飛速發展，電流控制電路的應用越來越多。在應用眾多的電流控制電路中，控制部分大多數采用機械開關和電位器來實現電路控制和電流大小和方向的調節。機械開關是采用機械觸碰方式改變電路的通斷。反復大量的使用，不斷的機械式觸碰，會有很大的磨損，機械開關的壽命短，導致在控制電路的通斷時會失靈。因此，儀器需要定期更換電位器和機械開關。

電位器是一種可調的電子元件。它是由一個電阻體和一個轉動或滑動系統組成。當電阻體的兩個固定觸點之間外加一個電壓時，通過轉動或滑動系統改變觸點在電阻體上的位置，在動觸點與固定觸點之間便可得到一個與動觸點位置成一定關系的電壓。它大多是用作分壓器，這時電位器是一個四端元件。電位器基本上就是滑動變阻器，有幾種樣式，一般用在音箱音量開關和激光頭功率大小調節，電位器是一種可調的電子元件，用于分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上，緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。電位器在轉動過程中，接觸點與電阻體進行摩擦。電阻體表面的碳膜等涂層會被磨損，經常出現觸點損壞，接觸不良等情況。這樣，電位器調節電壓的調節精度，調節靈敏度等都會大打折扣，造成控制質量下降以致控制儀器失靈。

現有的主流螺線管磁場實驗儀是利用電位器調節霍爾元件和螺線管電流的大小，利用機械開關調節霍爾元件和螺線管電流的方向，利用數碼管顯示實驗數據。現有的主流螺線管磁場實驗儀的不足：1.霍爾元件和螺線管的電流大小和方向是分別利用電位器和機械開關調節的，長期使用會造成損壞失靈，調節不準確。2.電路接線都已固定好，以防止學生接線錯誤損壞儀器，學生缺乏必要的動手實踐機會。3．缺少自動待機功能，在學生做完實驗忘記關閉電源時，對儀器的損耗較大。4.利用數碼管來顯示實驗數據，數據記錄較為麻煩。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種利用觸控屏和STC89C52RC芯片結合外圍電路，取代電位器和機械開關，實現電流大小和方向的無機械磨損調節的新型螺線管磁場實驗儀。

為達到上述目的，本實用新型提供一種螺線管磁場實驗儀，包括螺線管和霍爾元件，霍爾元件包括霍爾電流輸入端和霍爾電壓輸出端，霍爾電流輸入端包括霍爾元件的Vcc端和霍爾元件的GND端，霍爾電壓輸出端包括霍爾元件的out1端和霍爾元件的out2端，其特征在于，包括單片機控制模塊、霍爾電流模塊、螺線管電流模塊、用于調節霍爾元件和螺線管電流方向的繼電器控制模塊、霍爾電壓模塊，所述螺線管電連接所述螺線管電流模塊，所述霍爾電流輸入端、所述霍爾電壓輸出端、所述霍爾電流模塊、所述螺線管電流模塊、所述霍爾電壓模塊分別連接所述繼電器控制模塊，所述霍爾電流模塊、所述螺線管電流模塊、所述霍爾電壓模塊、所述繼電器控制模塊分別連接所述單片機控制模塊。