[發明專利]一種基于單片機控制的氣墊導軌調平系統

在審

• 申請號: 201810119956.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN110021214A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 孫紅艷;張尊梁;孔令杰;呂詩佳;黃力
• 申請（專利權）人: 菏澤學院
• 主分類號: G09B23/06
• 分類號: G09B23/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

本發明提供一種基于單片機控制的氣墊導軌調平系統，包括氣墊導軌,送氣管，氣泵，支腳，伸縮調節裝置，量杯，光電傳感器，液體連通器，控制器，液晶顯示屏，開關和傾角傳感器，所述的量杯或者光電傳感器均采用三個，并且配對使用，分別固定在每個支腳的一側，其中：每個量杯下方通過液體連通器相連，光電傳感器通過信號線與控制器相連；所述的控制器固定在氣墊導軌的下方，且控制器一側安裝有傾角傳感器。本發明的伸縮調節裝置，量杯，光電傳感器，液體連通器，控制器和傾角傳感器的設置，結構簡單，彌補了氣墊導軌不易調平的缺陷，滿足實驗數據結果的需要，避免了因為氣墊導軌不平而導致實驗發生誤差。

技術領域

本發明屬于實驗設備技術領域，尤其涉及一種基于單片機控制的氣墊導軌調平系統。

背景技術

眾所周知，目前大、中專院校及高中物理實驗教學采用的氣墊導軌實驗儀，在實驗中比較關鍵的一個步驟是“調平”,通過調節氣墊導軌的地腳螺栓,使氣墊導軌水平,這一步驟直接決定后面實驗結果的準確度,一般調平方法分為“靜態調平”和“動態調平”。“靜態調平”即打開氣源,將滑塊放在導軌上，調節導軌的縱向水平雙支腳螺絲，橫向水平單支腳螺絲，直到滑塊在導軌任何位置都能保持不動或做極緩的來回滑動為止。這種調節方法簡單直觀,不需引進其它儀器。實驗用的氣軌絕對準直的很少,靜態調平效果不是太好,應結合“動態調平”法調平。“動態調平”即讓滑塊以初速度V₀先后通過兩個相聚60厘米的光電門，若滑塊通過兩個光電門所用的時間差小于1毫秒，便可認為導軌已調平。常規實驗所用的調平方法，只能做到粗略的平衡調節，而且步驟繁瑣，誤差過大，因而影響實驗精確度。

中國專利公開號為CN 105551348A，發明創造的名稱為氣墊導軌傾斜度精確定位裝置，包含標準臺面，水準儀，可調支座，支桿，螺母，手柄，水準儀嵌入于標準臺面上，標準臺面由二個可調支座支撐在實驗桌面上，當氣墊導軌一端置于標準臺面，另一端由支桿支撐，螺母固定在標準臺面底部，手柄固定在支桿上所述的可調支座由螺桿、螺旋、螺旋套組成，螺桿上端由固定座固定到標準臺面底部，螺旋的螺母連接螺桿，螺旋的軸心套在螺旋套內，螺旋套下部上底座，其上的螺栓頂端置于軸心的凹環上，但是依然存在著只能做到粗略的平衡調節，而且步驟繁瑣，誤差過大，因而影響實驗精確度。

因此，發明一種基于單片機控制的氣墊導軌調平系統顯得非常必要。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于單片機控制的氣墊導軌調平系統，以解決只能做到粗略的平衡調節，而且步驟繁瑣，誤差過大，因而影響實驗精確度的問題，一種基于微控制器控制的氣墊導軌調平系統，包括氣墊導軌,送氣管，氣泵，支腳，伸縮調節裝置，量杯，光電傳感器，液體連通器，控制器，液晶顯示屏，開關和傾角傳感器，其中：氣墊導軌一端通過送氣管與氣泵相連，且氣墊導軌下側面通過支腳固定在伸縮調節裝置上方；所述的支腳或者伸縮調節裝置均采用三個，配對使用，且結構和驅動原理相同，一對安裝在氣墊導軌下方一側，其余兩對安裝在氣墊導軌下方的另一側；所述的量杯或者光電傳感器均采用三個，并且配對使用，分別固定在每個支腳的一側，其中：每個量杯下方通過液體連通器相連，光電傳感器通過信號線與控制器相連；所述的控制器固定在氣墊導軌的下方，且控制器一側安裝有傾角傳感器，該控制器的前側面設置有液晶顯示屏或者開關；所述的控制器包括電源模塊，電源穩壓模塊，微控制器，LCD顯示模塊，A/D轉換模塊，繼電器和紅外和激光束發射模塊，其中：微控制器包括輸入端和輸出端，該輸入端連接有傾角傳感器或者通過A/D轉換模塊與光電傳感器相連，輸出端通過LCD顯示模塊，繼電器或者紅外和激光束發射模塊與液晶顯示屏，步進電機或者光電傳感器中的發射器相連；所述的電源模塊通過電源穩壓模塊連接到所述微控制器的上方；所述的繼電器數量為三個，用于驅動不同位置的步進電機。