CN108205950A - 一种新型的材料物理压电实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的属于物理实验技术领域，具体为一种新型的材料物理压电实验装置，包括底座，所述底座的顶部左右两侧均设置有立柱，两组所述立柱之间顶部设置有横梁，所述横梁的底部中央位置安装有轴承座，所述轴承座的内腔底部插接有螺纹套筒，所述螺纹套筒的内腔螺接有螺纹柱，所述螺纹柱的底部安装有压块，所述压块的底部中央位置镶嵌有压力传感器，所述底座的顶部从左到右依次设置有电压检测装置、开口向上的U型槽和实验主机，所述实验主机的表面镶嵌有显示屏，能够直观的展示出施压的压力和压电材料产生的电压之间的关系，且展示效果生动形象，提高了教学效率，该装置结构简单，便于老师教学和学生自己操作，满足使用需要。

Description

一种新型的材料物理压电实验装置

技术领域

本发明涉及物理实验技术领域，具体为一种新型的材料物理压电实验装置。

背景技术

材料物理的特色方向在半导体物理，电子材料，微电子器件等领域，例如CPU。对学生的数学，物理基础要求较高，着重培养学生发展新型电子材料和微电子器件工艺，分析与设计等方向的应用能力和创新能力。压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。现有的物理实验装置不能够很好的展示出压电材料的特性，不便于学生的理解。为此，我们提出一种新型的材料物理压电实验装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的材料物理压电实验装置，以解决上述背景技术中提出的现有的物理实验装置不能够很好的展示出压电材料的特性，不便于学生的理解的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型的材料物理压电实验装置，包括底座，所述底座的顶部左右两侧均设置有立柱，两组所述立柱之间顶部设置有横梁，所述横梁的底部中央位置安装有轴承座，所述轴承座的内腔底部插接有螺纹套筒，所述螺纹套筒的内腔螺接有螺纹柱，所述螺纹柱的底部安装有压块，所述压块的底部中央位置镶嵌有压力传感器，所述底座的顶部从左到右依次设置有电压检测装置、开口向上的U型槽和实验主机，且电压检测装置、开口向上的U型槽和实验主机位于两组立柱之间，所述实验主机的表面镶嵌有显示屏，右侧所述立柱的右侧设置有打印机，所述压力传感器的输出端电性连接信号处理电路的输入端，所述信号处理电路的输出端电性连接实验主机的输入端，所述电压检测装置的输出端电性连接A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端电性连接实验主机的输入端，所述实验主机的输出端分别电性连接无线通讯模块、打印机和显示屏的输入端。

优选的，所述压块的左右两侧的底部均设置有限位块，所述限位块的另一端设置有滑块，所述U型槽的内腔左右两侧均开有与滑块相配合的滑槽。

优选的，所述滑槽的内腔顶部设置有挡块。

优选的，所述信号处理电路包括信号滤波电路和信号放大电路。

优选的，所述螺纹套筒的左右两侧底部均设置有转动把手。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该发明提出的一种新型的材料物理压电实验装置，能够直观的展示出施压的压力和压电材料产生的电压之间的关系，便于学生理解，且展示效果生动形象，提高了教学效率，该装置结构简单，便于老师教学和学生自己操作，满足使用需要。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明原理框图。

图中：1底座、2立柱、3横梁、4轴承座、5螺纹套筒、6螺纹柱、7压块、8压力传感器、9电压检测装置、10U型槽、11实验主机、12显示屏、13打印机、14信号处理电路、15A/D转换模块、16无线通讯模块、17限位块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种新型的材料物理压电实验装置，包括底座1，所述底座1的顶部左右两侧均设置有立柱2，两组所述立柱2之间顶部设置有横梁3，所述横梁3的底部中央位置安装有轴承座4，所述轴承座4的内腔底部插接有螺纹套筒5，所述螺纹套筒5的内腔螺接有螺纹柱6，所述螺纹柱6的底部安装有压块7，所述压块7的底部中央位置镶嵌有压力传感器8，所述底座1的顶部从左到右依次设置有电压检测装置9、开口向上的U型槽10和实验主机11，且电压检测装置9、开口向上的U型槽10和实验主机11位于两组立柱2之间，所述实验主机11的表面镶嵌有显示屏12，右侧所述立柱2的右侧设置有打印机13，所述压力传感器8的输出端电性连接信号处理电路14的输入端，所述信号处理电路14的输出端电性连接实验主机11的输入端，所述电压检测装置9的输出端电性连接A/D转换模块15的输入端，所述A/D转换模块15的输出端电性连接实验主机11的输入端，所述实验主机11的输出端分别电性连接无线通讯模块16、打印机13和显示屏12的输入端。

其中，所述压块7的左右两侧的底部均设置有限位块17，所述限位块17的另一端设置有滑块，所述U型槽10的内腔左右两侧均开有与滑块相配合的滑槽，便于压块7在U型槽10的内腔的上下滑动，所述滑槽的内腔顶部设置有挡块，防止压块7从U型槽10的内腔的滑落，所述信号处理电路14包括信号滤波电路和信号放大电路，用于对采集的压力信号的滤波和放大，所述螺纹套筒5的左右两侧底部均设置有转动把手，便于螺纹套筒5的转动。

工作原理：将压电材料放置在开口向上的U型槽10的内腔，然后旋转转动把手，螺纹套筒5的旋转，带动压块7在U型槽10内腔的升降，通过压块7对压电材料施加压力，压力传感器8检测压力信号，将压电材料的两端通过导线连接电压检测装置9，压力传感器8检测的压力信号经过信号处理电路14进行滤波和放大，电压检测装置9检测的压力信号经过A/D转换模块15进行格式转换，实验主机11接收压力信号和电压信号，通过显示屏12显示出来，能够直观的判断电压值和压力值，且便于判断压力和压电材料产生的电压之间的关系，用过打印机13能够将实验数据打印出来，通过无线通讯模块16便于进行实验数据的无线传输。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种新型的材料物理压电实验装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部左右两侧均设置有立柱(2)，两组所述立柱(2)之间顶部设置有横梁(3)，所述横梁(3)的底部中央位置安装有轴承座(4)，所述轴承座(4)的内腔底部插接有螺纹套筒(5)，所述螺纹套筒(5)的内腔螺接有螺纹柱(6)，所述螺纹柱(6)的底部安装有压块(7)，所述压块(7)的底部中央位置镶嵌有压力传感器(8)，所述底座(1)的顶部从左到右依次设置有电压检测装置(9)、开口向上的U型槽(10)和实验主机(11)，且电压检测装置(9)、开口向上的U型槽(10)和实验主机(11)位于两组立柱(2)之间，所述实验主机(11)的表面镶嵌有显示屏(12)，右侧所述立柱(2)的右侧设置有打印机(13)，所述压力传感器(8)的输出端电性连接信号处理电路(14)的输入端，所述信号处理电路(14)的输出端电性连接实验主机(11)的输入端，所述电压检测装置(9)的输出端电性连接A/D转换模块(15)的输入端，所述A/D转换模块(15)的输出端电性连接实验主机(11)的输入端，所述实验主机(11)的输出端分别电性连接无线通讯模块(16)、打印机(13)和显示屏(12)的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种新型的材料物理压电实验装置，其特征在于：所述压块(7)的左右两侧的底部均设置有限位块(17)，所述限位块(17)的另一端设置有滑块，所述U型槽(10)的内腔左右两侧均开有与滑块相配合的滑槽。

3.根据权利要求2所述的一种新型的材料物理压电实验装置，其特征在于：所述滑槽的内腔顶部设置有挡块。

4.根据权利要求1所述的一种新型的材料物理压电实验装置，其特征在于：所述信号处理电路(14)包括信号滤波电路和信号放大电路。

5.根据权利要求1所述的一种新型的材料物理压电实验装置，其特征在于：所述螺纹套筒(5)的左右两侧底部均设置有转动把手。