CN106097854A - 分光计读数修正提醒装置 - Google Patents

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CN106097854A
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闫顺生
李海花
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Abstract

本发明涉及大学物理实验用的分光计实验仪器，具体是一种分光计读数修正提醒装置。包括设在分光计刻度盘零刻度位置上的小磁钢、分别设在分光计游标盘的两个游标尺零刻度位置上的两个霍尔集成电路，两个霍尔集成电路分别与分光计底部电源电连接，分光计游标盘上分别设有与每个霍尔集成电路对应的蜂鸣器和发光二极管，每个霍尔集成电路与对应的蜂鸣器、发光二极管通过转换电路和电阻器连接构成逻辑判断电路。本发明在保留原有机械盘精密度的基础上利用霍尔传感技术，能够自动判断刻度盘和游标尺零刻度零零是否相遇，判断是否需要读数修正以及提醒哪一侧游标和刻度盘读数需要进行修正，解决学生对于刻度盘“过零”问题判断不准问题，帮助学生进行读数修正，减轻了学生操作难度，提高数据记录正确度。

Description

分光计读数修正提醒装置
技术领域
本发明涉及大学物理实验用的分光计实验仪器，具体是一种分光计读数修正提醒装置。
背景技术
分光计是精确测定光线偏转角的仪器，光学中许多基本物理量，比如波长、折射率等都可以直接或者间接地表现为光线的偏转角，因此利用分光计可以测量波长、折射率，此外还能精确测量光学平面间的夹角，目前国内大部分高校采用的都是传统的分光计实验仪，读数装置为传统的机械式刻度盘，传统的分光计出厂时，已经将刻度盘平面调到与仪器转轴垂直并加以固定，刻度圆盘被分成度，最小分度值是半度，小于半度的数值可在游标上读出，两个游标在黑色内盘边缘对径方向，游标分成小格，游标盘一般与载物台固连，可绕仪器转轴转动，有螺钉可以止动游标盘，刻度圆盘读数方法与游标卡尺的读数方法相似，为了消除刻度盘与分光计中心轴线之间的偏心差，在度盘同一直径的两端各装有一个游标，测量时，两个游标都应读数，然后算出每个游标两次读数的差，再取平均值，这个平均值可作为望远镜或载物台转过的角度，并且消除了偏心差，然而多年的教学实践发现学生读数过程中令人头疼的问题是： 使用分光计时,由于刻度盘是一个圆盘，每经过360°又会回到零点，如果转动中发生刻度盘零刻度和游标零刻度相遇，即存在刻度盘“过零”问题,则必须对相遇游标一侧刻度盘读数进行修正，应在相应读数加上360°或减去360°后再计算偏转角，否则就会出现结果错误的现象，例如三棱镜顶角应为60°，如不修正则可能计算出为240°，如不相遇，则不需要进行修正，现有的方案是仔细向学生讲解此问题产生的原因和读数修正方法，然而学生很难判断是否需要修正以及哪一侧游标刻度盘读数修正，经常因此导致数据记录错误，也有人利用数字化装置完全替代原有机械盘，虽然方便了，但是会产生新的问题，如存在信号转换引入新的误差，引入新的偏心差，失去了机械盘原有的精密度，同时过于智能化也会削弱学生的动手操作能力，不利于创新能力培养。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种能自动声、光报警刻度盘和游标尺零刻度零零相遇，提醒学生对分光计零零相遇一侧游标和刻度盘读数进行加减360°修正的分光计读数修正提醒装置。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种分光计读数修正提醒装置，包括设在分光计刻度盘零刻度位置上的小磁钢、分别设在分光计游标盘的两个游标尺零刻度位置上的两个霍尔集成电路，两个霍尔集成电路分别与分光计底部电源电连接，分光计游标盘上分别设有与每个霍尔集成电路对应的蜂鸣器和发光二极管，每个霍尔集成电路与对应的蜂鸣器、发光二极管通过转换电路和电阻器连接构成逻辑判断电路。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
在保留原有机械盘精密度的基础上利用霍尔传感技术，能够自动判断刻度盘和游标尺零刻度零零是否相遇，判断是否需要读数修正以及提醒哪一侧游标和刻度盘读数需要进行修正，解决学生对于刻度盘“过零”问题判断不准问题，帮助学生进行读数修正，减轻了学生操作难度，提高数据记录正确度。
附图说明
图1 是本发明实施例结构示意图；
图2 是本发明实施例分光计的结构示意图；
图3 是本发明实施例霍尔逻辑电路的电路连接结构示意图；
图中：望远镜1；游标尺2；载物台3；平行光管4；刻度盘5；底座6；电源7；小磁钢8；霍尔集成电路9；游标盘10；电阻器11；转换电路12；发光二极管13；蜂鸣器14。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
参见图1、图2、图3，小磁钢8吸附在分光计刻度盘5零刻度位置上，两个霍尔集成电路9分别紧固在游标盘10两个游标尺2零刻度位置上,两个霍尔集成电路9分别与分光计底部电源7电连接，分光计游标盘10上分别设有与每个霍尔集成电路9对应的蜂鸣器14和发光二极管13，每个霍尔集成电路9与对应的蜂鸣器14、发光二极管13通过转换电路12和电阻器11连接构成逻辑判断电路，分光计还包括产生平行光的平行光管4、接收平行光的望远镜1、承载光学元件的载物台3和用于提供稳定支撑的底座6。
当测量光线偏转角时，操作人员转动望远镜1观测光线偏转角，望远镜1与刻度盘5同角度转动，当刻度盘5和望远镜1共同转动过程中，如果出现刻度盘5零刻度和其中任一游标尺2零刻度相遇，即发生零零相遇情况，则相对应的霍尔集成电路9的霍尔传感器感应到刻度盘5零刻度位置上的小磁钢8的场强，进而产生电压，与霍尔集成电路9连接的蜂鸣器14报警同时发光二极管13发光几秒，提醒操作者应对此转过后游标尺2读出的刻度盘5读数进行修正，如果没有发生零零相遇，则发光二极管13和蜂鸣器14不报警，则不需要对读数进行修正。
本装置在保留原有机械盘精密度的基础上利用霍尔传感技术，能自动声、光报警刻度盘5和游标尺2零刻度零零相遇，提醒学生对分光计零零相遇一侧游标尺和刻度盘读数进行加减360°修正，解决学生对于刻度盘“过零”问题判断不准问题，帮助学生进行读数修正，减轻了学生操作难度，提高数据记录正确度。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (1)

1.一种分光计读数修正提醒装置，其特征在于：包括设在分光计刻度盘零刻度位置上的小磁钢、分别设在分光计游标盘的两个游标尺零刻度位置上的两个霍尔集成电路，两个霍尔集成电路分别与分光计底部电源电连接，分光计游标盘上分别设有与每个霍尔集成电路对应的蜂鸣器和发光二极管，每个霍尔集成电路与对应的蜂鸣器、发光二极管通过转换电路和电阻器连接构成逻辑判断电路。
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