CN201918075U - 力学测量平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种力学测量平台，包括感应单元、信息处理单元、指令控制单元、中央处理单元、记忆单元、显示单元、输出入单元；感应单元连接传感器；信息处理单元连接感应单元，将感应单元输入的模拟电压数值转换成数字电压数值，并作信息处理；指令控制单元连接信息处理单元，控制信息处理单元的数值输出；中央处理单元输入信息处理单元的输入数值，依据该数值计算处理；记忆单元连接中央处理单元，记忆储存中央处理单元的信息；显示单元连接中央处理单元，显示由中央处理单元输出的信息；输出入单元连接中央处理单元，该输出入单元连接电脑，并将中央处理单元的信息传输至电脑；此结构可提升力学测量平台的实用性，满足各种不同条件实验需求。

Description

力学测量平台

技术领域

本实用新型涉及一种力学测量平台，尤其是一种可提供精确实验计时测量，并可与电脑传输作信息处理。

背景技术

对物理教学而言，一般通过书本传授并配合实验以验证理论，并更充分了解物理现象，而时间为物理现象的主要参数之一，对物理实验而言，更加需要具有确实精准度以避免实验误差，例如，时间量测可借助光电闸遮光时间作基础计算量测以取得较佳时间精准度。

然而现有的力学测量平台虽然可连接光电设备作量测，但其量测数据仅于该力学测量平台的中央处理器处理，并由该力学测量平台的显示器显示计算数值，当该量测数据需要不同计算或处理模式时该力学测量平台并不能处理，因而不能满足各种不同条件实验需求。

有鉴于此，本设计人针对现有力学测量平台的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种力学测量平台，其可提供精确实验量测，满足各种不同条件实验需求，并可与电脑传输作信息处理，以提升力学测量平台的实用性，满足各种不同条件实验需求。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种力学测量平台，包括感应单元、信息处理单元、指令控制单元、中央处理单元、记忆单元、显示单元、输出入单元；

感应单元，连接传感器；信息处理单元，连接感应单元，将感应单元输入的模拟电压数值转换成数字电压数值并作信息处理；指令控制单元，连接信息处理单元，该指令控制单元具有多个供使用者操作的控制键，控制信息处理单元的数值输出；中央处理单元，输入信息处理单元的输入数值，依据该数值计算处理；记忆单元，连接中央处理单元，记忆储存中央处理单元的信息；显示单元，连接中央处理单元，显示由中央处理单元输出的信息；输出入单元，连接中央处理单元，该输出入单元连接电脑，将中央处理单元的信息传输至电脑。

所述输出入单元具有USB控制元件。

所述感应单元又包括插槽，传感器为光电闸，且光电闸连接前述插槽。

所述力学测量平台又包括具有格孔的遮光片，借助光电闸量测遮光片自由落体的遮光时程。

采用上述结构后，本实用新型力学测量平台中感应单元可连接传感器，该传感器可感应如光、热、电、磁、力，并产生对应模拟电压数值；显示单元可为LED显示器或其他显示设备，显示由央处理单元输出的信息；输出入单元连接中央处理单元，具有USB控制元件或其他输出入装置，该输出入单元连接电脑，将中央处理单元的信息传输至电脑，并借助电脑的应用程序作运算处理；本实用新型的力学测量平台将感测数值于中央处理单元处理并由显示单元显示，又可传输至电脑并由电脑处理计算，且可将电脑处理的信息配合电脑的外围设备以有线、无线传输，可大幅提升力学测量平台应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的力学测量平台的电路结构示意图；

图2是本实用新型的力学测量平台的面板示意图；

图3是本实用新型的力学测量平台配合实验器材实施示意图；

图4是本实用新型的力学测量平台配合实验器材实施示意图；

主要元件符号说明

1感应单元                       11～15插槽               2信息处理单元

3指令控制单元               31控制键                  4中央处理单元

5记忆单元                       6显示单元                7输出入单元

71  USB插槽                   8电脑                        91光电闸

92遮光片。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

请参阅图1至图4，本实用新型包括感应单元1、信息处理单元2、指令控制单元3、中央处理单元4、记忆单元5、显示单元6、输出入单元7；其中感应单元1连接传感器，该传感器可感应如光、热、电、磁、力，并产生成应模拟电压数值，如图2所示，传感器可具有感应线连接插槽11～15，如图3、图4所示，该传感器可为光电闸91。

信息处理单元2连接感应单元1，将感应单元1输入的模拟电压数值转换成数字电压数值，并作信息处理。

指令控制单元3连接信息处理单元2，具有多个供使用者操作的控制键31，并可控制信息处理单元2的数值输出。

中央处理单元4输入信息处理单元2的输入数值，并依据该数值计算处理。

记忆单元5连接中央处理单元4，并记忆储存中央处理单元4的信息。

显示单元6连接中央处理单元4，可为LED显示器或其他显示设备，显示由中央处理单元4输出的信息。

输出入单元7连接中央处理单元4，具有USB控制元件或其他输出入装置，该输出入单元7连接电脑8，将中央处理单元4的信息传输至电脑8，并借助电脑8的应用程序作运算处理。

本实用新型可以将感测数值于中央处理单元4处理并由显示单元6显示，又可以传输至电脑8由电脑8处理计算，又可以将电脑8处理的信息配合电脑8的外围设备(图中未标示)以有线、无线传输，可大幅提升力学测量平台应用价值。

本实用新型针对大部分学生在运动学实验中常发生概念不清、数据误差或分析费时所设计。设计上以撷取对象经过同一光电闸的两次以上遮光时间与不同的二光电闸遮光时间所得资料为基础互相搭配，再由学生根据遮光片遮光长度自行计算或部分模式自动计算出速度与加速度进行分析，具有毫秒ms、速度cm/s、加速度cm/s²以及转速单位rad/s、rev/s、rpm或其他单位自动切换，时间最小测量值为10^-5s，即十万分之一秒的测时精确度，本实用新型的控制钮可为功能选择钮2个、数据选择钮2个<上选与下选>(图中未标示)、重设、开始与停止、电磁铁释放，并可提供5大项物理常用功能模块<Time、Speed、Accel、Rotate、Count>并计时范围0.00001～9.99999秒，测时精确度10^-5s<十万分之一秒>。

本实用新型可连接光电闸91，如图3所示，本实用新型采用三光电闸91分别连接三插槽11、12、14，该光电闸91设在自由落体测试仪器上，且前述方式电磁铁同步释放自由落体与记录至三光电闸91的各别时程测量t1、t2、t3，学生在量取落体下缘到光电闸的距离H1、H2、H3后，画x-t图以线性分析或各种方式推导，求出重力加速度值g。

请参阅图4，本实用新型使用一支光电闸91与十格遮光片92，通常利用遮光片92自由落体或使遮光片92做等加速直线运动，测量遮光片92上各相邻两次遮光的时程，显示数据意义如下说明：t代表光电闸相邻两次遮光的时程，遮光片共十格有t0～t9，d值利用内建相邻两遮光宽度2cm，计算出速度，A值利用内建相邻两遮光宽度2cm，计算出加速度。

本实用新型使用一支光电闸与一转十次遮光的遮光片，将遮光片固定于转动体(图中未标示)上实验，由于数据的显示每一秒更新一次，所见数值为一秒前测量结果，较适合稳定转速的测量，本实用新型使用一支光电闸与一周期十次遮光的遮光片，将遮光片固定于运动体上实验，由于数据的显示每一秒更新一次，所见数值为一秒前测量结果，较适合稳定频率的测量。

本实用新型的遮光片具有任何数量格孔，不一定须为10格，可配合格数及程序作测量，使本实用新型具有更佳实用性。

上述实施例和附图为本实用新型的多种实施例状态的部分说明，本实用新型依需求作多种不同实施状态，将量测结果除了由力学测量平台的显示器显示，也可由电脑作传输，运算及其他电脑应用功能。

上述实施例为本实用新型示例，并非本实用新型限制，凡依据本实用新型精神所为的等效改变也应属于本实用新型范畴内任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (4)

1.一种力学测量平台，其特征在于，包括：

一感应单元，连接传感器；

一信息处理单元，连接感应单元，将感应单元输入的模拟电压数值转换成数字电压数值并作信息处理；

一指令控制单元，连接信息处理单元，该指令控制单元具有多个供使用者操作的控制键，控制信息处理单元的数值输出；

一中央处理单元，输入信息处理单元的输入数值，依据该数值计算处理；

一记忆单元，连接中央处理单元，记忆储存中央处理单元的信息；

一显示单元，连接中央处理单元，显示由中央处理单元输出的信息；

一输出入单元，连接中央处理单元，该输出入单元连接电脑，将中央处理单元的信息传输至电脑。

2.如权利要求1所述的力学测量平台，其特征在于：该输出入单元具有USB控制元件。

3.如权利要求1或2所述的力学测量平台，其特征在于：该感应单元又包括插槽，传感器为光电闸，且光电闸连接前述插槽。

4.如权利要求3所述的力学测量平台，其特征在于：该力学测量平台又包括具有格孔的遮光片，借助光电闸量测遮光片自由落体的遮光时程。

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