CN103714734A - 一种环保型电势差计实验箱 - Google Patents

一种环保型电势差计实验箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型电势差计实验箱，主要包括有基板、箱体、箱盖；本发明将十一米线式电势差计更换为两根粗细均匀的300mm的电阻丝RAB，并且将电阻丝放于微型的电阻丝盒内，工作电源E更换为可调直流稳压板，滑线变阻器R1、R2更换为多圈电位器，让仪器微型化集成化，仪器体积大大缩小；并将仪器部件全部封装在箱体中，通过接线柱引线的方式，安装在基板上；学生可直接使用导线，进行连线操作，使能够真正动手操作，并且从箱体外观看，也很直观整洁。

Description

一种环保型电势差计实验箱
技术领域
    本发明涉及大学物理实验装置，特别涉及一种用于大学物理实验教学的环保型电势差计实验箱。
背景技术
    在大学物理实验教学中，电势差计是一种利用电势差补偿原理测量电源电动势（或电势差）的高精度的测量仪器，其测量精度较高，使用方便。它还常被用以间接测量电流、电阻、磁场、校正各种精密电表等。此外，电势差计与换能器结合，还能测量压力、温度、位移等非电量，在自动控制盒自动检测技术中有着重要的意义。
    在高校的大学物理实验教学中，测电源电动势，一般用两种方法：滑线式电势差计和UJ33a型携带式直流电势差计。例如中国农业出版社2012年第一版“大学物理实验教程”，第86页用直流电势差计测电池电动势实验，1、进行滑线式电势差计实验中，实验器材有：体积庞大的十一米线式电势差计、工作电源、饱和标准电池、干电池、检流计、双刀双掷开关、单刀开关、滑线变阻器（0—100Ω）、滑线变阻器（0—1000Ω）、若干导线，在实验过程中，解剖式结构,学生易于掌握原理,且实验有连接电路,排除故障等训练，因此板式电位差计作为学生实验是比较好的。但现有的板式电位差计多属十一线式,故十一根电阻丝长度不可能完全相等,因此长度测量存在着系统误差,又十一根电组丝中十根磨损较小,米尺上面的一根磨损最严重,致使阻值增大。2、UJ33a型携带式直流电势差计测量电动势实验，很直观的改变了这一现状，但实验过程过于简单，让学生动手操作
部分过少，没有真正明白实验原理，并且整个实验箱用干电池供电，造成对环境的污染。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种环保型势差计实验箱，可以不借助外部仪器，不需要使用干电池对实验箱供电，只要插上市电就可以完成测量电源电动势实验。
本发明是通过以下技术方案实现的：
环保型电势差计实验箱，其特征在于：主要包括有基板、箱体、箱盖；所述的基板上包括有：
检流计G表头，主要用于检测补偿回路中电流，用接线柱将检流计G表头的输入两端连接到基板上；
电源电压表头，显示电源输出电压，并用接线柱将电源电压表头的正负两端连接到基板上；
0Ω--10 KΩ电位器，控制电源输出电压的大小可调范围为1.2v—8v；
0Ω--100Ω电位器R1，调节辅助回路中电路的电流的大小，改变在电阻丝上的压降；
0Ω—1000Ω电位器R2，在补偿回路中保护检流计，防止流过检流计的电流过大烧坏仪器；
两个单刀双掷钮子开关K1、K2，用接线柱将单刀双掷开关两端连接到基板上；
标准电池ES接口，用接线柱将标准电池ES接口正负两端连接到基板上；
待测电池EX接口，用接线柱将待测电池EX接口正负两端连接到基板上；
两段粗细均匀的30CM电阻丝RAB以及电阻丝上的按键式滑道，按键式滑道包括有滑道以及安装在滑道上的按键、触点，在没有按下按键时，按键式滑道上的触点与电阻丝处于断开状态，当按下按键，滑道上的触点与电阻丝接通，补偿回路形成通路，按键式滑道的一侧设有毫米刻度尺；
所述的箱体内包括有：
电池盒，电池盒内装1.5伏待测干电池EX，电池盒开口向外，抽屉式的后盖，方便更换待测干电池EX；
变压器，将220V的交流电变压为8V的交流电压；
电源底座，直接插上220V市电；
可调直流稳压电源板E，将变压器输出的8V交流电调成直流稳压电输出，输出电压并联电源电压表头，用接线柱将可调直流稳压电源板E正负两端连接到基板上；
标准电源ES，使用镉汞标准饱和电池，环境温度为+20摄氏度时，标准电动势约为1.01859V；
滑线轨道，为一个矩形凹槽，将电阻丝置于矩形凹槽中；
锁销，箱体前端设有两个锁销与箱盖前端的两个锁扣配合连接使用；
把手，箱体前端中间部分设有一个把手；
箱体背面设有电源开关，控制整个实验箱电源的通断；
箱体背面设有保险丝底座，装入1-3A的保险丝，保护供电线路；
所述的箱盖包括有：
锁扣，箱盖前端设有两个锁扣与锁销配合连接；
箱盖内有一口袋，放安全型香蕉插头测试线和电源线；
箱盖后端设有两个合页连接箱体。
所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的毫米刻度尺的长度为300mm，最小分度值1mm。
所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的电阻丝采用锰铜电阻丝直径0.07mm，123.1Ω/m。
所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的接线柱均使用4mm安全型香蕉插头底座，使用4mm安全型香蕉插头的导线，防止接触不良现象。
所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的可调直流稳压电源板E将电压器输出的8V交流电，通过四个1N4007二极管组成的整流桥，进行整流滤波，再依次通过电容、317芯片、两个多圈电位器输出电压并联电压表表头。
所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的滑线轨道为300mm*4mm的矩形凹槽。
本发明的优点是：
本发明将十一米线式电势差计更换为两根粗细均匀的300mm的电阻丝RAB，并且将电阻丝放于微型的电阻丝盒内，工作电源E更换为可调直流稳压板，滑线变阻器R1、R2更换为多圈电位器，让仪器微型化集成化，仪器体积大大缩小；并将仪器部件全部封装在箱体中，通过接线柱引线的方式，安装在基板上；学生可直接使用导线，进行连线操作，使能够真正动手操作，并且从箱体外观看，也很直观整洁。
附图说明
图1为本发明的基板的结构示意图。
图2为本发明的箱体内部部件分布平面图。
图3为本发明的箱体背面板平面图。
图4为本发明的可调直流稳压电源板的电路原理图。
图5为本发明的箱盖的平面图。
具体实施方式
环保型电势差计实验箱，主要包括有基板、箱体、箱盖；
如图1所示，基板上包括有：
1、检流计G表头，主要用于检测补偿回路中电流，用接线柱将检流计G表头的输入两端连接到基板上，
    2、电源电压表头，显示电源输出电压，并用接线柱将电源电压表头的正负两端连接到实验箱基板上；
    3、0Ω--10 KΩ电位器，控制电源输出电压的大小可调范围为1.2v—8v；
    4、0Ω--100Ω电位器R1，调节辅助回路中电路的电流的大小，改变在电阻丝上的压降；
    5、0Ω—1000Ω电位器R2，在补偿回路中保护检流计，防止流过检流计的电流过大烧坏仪器；
    6、两个单刀双掷钮子开关K1、K2，用接线柱将单刀双掷两端连接到实验箱基板上；
    7、标准电池ES接口，用接线柱将标准电池正负两端连接到实验箱基板上；
    8、待测电池EX接口，用接线柱将待测电池正负两端连接到实验箱基板上；
    9、两段粗细均匀的30CM电阻丝RAB，锰铜电阻丝直径0.07mm，123.1Ω/m；
    10、电阻丝上的按键式滑道，在没有按下按键时，滑道上的触点与电阻丝处于断开状态，当按下按键，滑道上的触点与电阻丝接通，补偿回路形成通路；
    11、毫米刻度尺，长度为300mm，最小分度值1mm。
    以上接线柱均使用4mm安全型香蕉插头底座，使用4mm安全型香蕉插头的导线，防止接触不良现象。
    如图2所示，箱体内包括有：
    12、电池盒内装1.5伏待测干电池EX，电池盒开口向外，抽屉式的后盖，方便更换待测的干电池；
    13、变压器，将220V的交流电变压为8V的交流电压；
    14、电源底座，直接插上220V左右市电；
15、可调直流稳压电源板E（如图4所示），将电压器输出的8V交流电，通过四个1N4007二极管组成的整流桥，进行整流滤波，再依次通过电容、317芯片、两个多圈电位器（实现输出直流稳压电进行粗调和细调操作）、输出电压并联电压表表头（输出电压可读的），将用接线柱将电源正负两端连接到实验箱基板上。
16、标准电源ES，使用镉汞标准饱和电池，环境温度为+20摄氏度时，标准电动势约为1.01859V；
    17、滑线轨道，为一300mm*4mm的矩形凹槽，将电阻丝置于矩形凹槽中，降低电阻丝的损耗率。；
    18、锁销，箱体前端设有两个锁销与箱盖前端的两个锁扣配合连接使用；
    19、把手，箱体前端中间部分设有一个把手，方便实验箱的搬动；
如图3所示的箱体背面设有：
20、电源开关，控制整个实验箱电源的通断；
    21、保险丝底座，装入1-3A的保险丝，保护供电线路。
如图5所示，箱盖包括有：
22、锁扣，箱盖前端设有两个锁扣与锁销配合连接；
    23、箱盖内有一口袋，放安全型香蕉插头测试线和电源线；
    24、箱盖后端设有两个合页连接箱体。

Claims (6)

1.环保型电势差计实验箱，其特征在于：主要包括有基板、箱体、箱盖；所述的基板上包括有：
检流计G表头，主要用于检测补偿回路中电流，用接线柱将检流计G表头的输入两端连接到基板上；
电源电压表头，显示电源输出电压，并用接线柱将电源电压表头的正负两端连接到基板上；
0Ω--10 KΩ电位器，控制电源输出电压的大小可调范围为1.2v—8v；
0Ω--100Ω电位器R1，调节辅助回路中电路的电流的大小，改变在电阻丝上的压降；
0Ω—1000Ω电位器R2，在补偿回路中保护检流计，防止流过检流计的电流过大烧坏仪器；
两个单刀双掷钮子开关K1、K2，用接线柱将单刀双掷开关两端连接到基板上；
标准电池ES接口，用接线柱将标准电池ES接口正负两端连接到基板上；
待测电池EX接口，用接线柱将待测电池EX接口正负两端连接到基板上；
两段粗细均匀的30CM电阻丝RAB以及电阻丝上的按键式滑道，按键式滑道包括有滑道以及安装在滑道上的按键、触点，在没有按下按键时，按键式滑道上的触点与电阻丝处于断开状态，当按下按键，滑道上的触点与电阻丝接通，补偿回路形成通路，按键式滑道的一侧设有毫米刻度尺；
所述的箱体内包括有：
电池盒，电池盒内装1.5伏待测干电池EX，电池盒开口向外，抽屉式的后盖；
变压器，将220V的交流电变压为8V的交流电压；
电源底座，直接插上220V市电；
可调直流稳压电源板E，将变压器输出的8V交流电调成直流稳压电输出，输出电压并联电源电压表头，用接线柱将可调直流稳压电源板E正负两端连接到基板上；
标准电源ES，使用镉汞标准饱和电池，环境温度为+20摄氏度时，标准电动势约为1.01859V；
滑线轨道，为一个矩形凹槽，将电阻丝置于矩形凹槽中；
锁销，箱体前端设有两个锁销与箱盖前端的两个锁扣配合连接使用；
把手，箱体前端中间部分设有一个把手；
箱体背面设有电源开关，控制整个实验箱电源的通断；
箱体背面设有保险丝底座，装入1-3A的保险丝，保护供电线路；
所述的箱盖包括有：
锁扣，箱盖前端设有两个锁扣与锁销配合连接；
箱盖内还设有一口袋，箱盖后端设有两个合页连接箱体。
2.根据权利要求1所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的毫米刻度尺的长度为300mm，最小分度值1mm。
3.根据权利要求1所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的电阻丝采用锰铜电阻丝直径0.07mm，123.1Ω/m。
4.根据权利要求1所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的接线柱均使用4mm安全型香蕉插头底座。
5.根据权利要求1所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的可调直流稳压电源板E将电压器输出的8V交流电，通过四个1N4007二极管组成的整流桥，进行整流滤波，再依次通过电容、317芯片、两个多圈电位器输出电压并联电压表表头。
6.根据权利要求1所述的环保型电势差计实验箱，其特征在于：所述的滑线轨道为300mm*4mm的矩形凹槽。
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