CN204143703U - 霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置 - Google Patents

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Abstract

一种霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置，包括磁性摆球，双摆线，电控盒；所述磁性摆球下方有一块小磁铁，上方通过双摆线连接摆长调节器，所述摆长调节器通过两个调节旋钮调节双摆线的摆长；所述电控盒包括霍尔传感器，单片机，时间显示屏，次数显示屏，振动初始点选择开关，总电源开关；由于计时器采用独立设计，所以两块显示电路彼此独立，互不干扰。本实用新型的有益效果是：利用霍尔传感器检测单摆磁性摆球位置选择计时起点，不会产生磁性阻力，灵敏度更高；利用两块显示屏，一个记录振动时间，一个显示振动次数，同步显示，很好地解决单片机同步显示难的问题；本实用新型更具有知识性、实用性、趣味性。

Description

霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置
技术领域
本发明涉及中学物理教具研究领域，具体涉及一种霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置。 
背景技术
CN202306904U公开了一种测定单摆周期高精度测定装置，其利用干簧管做磁性传感器，利用单片机智能测定单摆振动次数及时间，它存在两大缺陷：一是利用干簧管做磁性传感器，由于磁铁遇到干簧管簧片磁化，产生了磁性阻力，所以单摆做的是阻尼振动；二是单片机处理数据，只能将振动时间或振动次数之一，显示在显示屏上，不能同步显示振动时间或振动次数，因此需要设计一种同步显示振动时间及振动次数的双显示屏的单摆周期测定装置，且要求显示电路彼此独立，互不干扰。 
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置。 
本发明采用如下技术方案，一种霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置，包括铁架台，磁性摆球，双摆线，摆长调节器，调节旋钮，铁架台夹，电控盒；所述磁性摆球下方有一块小磁铁，上方通过双摆线连接摆长调节器，所述摆长调节器通过两个调节旋钮调节双摆线的摆长，并且通过定位夹定位摆线长，不会松动；所述摆长调节器通过调节旋钮固定在铁架台上；所述电控盒包括霍尔传感器，单片机，时间显示屏，次数显示屏，振动初始点选择开关，总电源开关；所述单片机通过导线连接霍尔传感器，并且在霍尔传感器的输出端串联了一只振动初始点选择开关，单摆振动以后，通过选择合适的时机，可以排除掉前几次全振动，或排除掉圆锥摆振动，重新使其做单摆运动；所述单片机通过导线连接计时器的时间显示屏；时间显示屏用于显示振动总时间；所述单片机通过导线连接次数显示屏，次数显示屏用于显示振动总次数；合上振动初始点选择开关，单片机得到触发指令才开始运行程序，并且发出开始声光提示，同时记录振动次数并通过次数显示屏显示，与此同时单片机输出一个触发信号给计时器，计时器的时间显示屏开始显示计时时间，直到在单片机中设定的全振动次数到了，单片机又 发出一个触发信号给计时器，计时结束，且单片机发出结束声光提示；根据时间显示屏显示的振动总时间，根据次数显示屏显示的振动总次数，经过计算可求出单摆振动周期，由于计时器采用独立设计，所以两块显示电路彼此独立，互不干扰，解决了一般单片机难以做到双同步显示的困难。 
本发明的有益效果是：利用霍尔传感器检测单摆磁性摆球位置选择计时起点，不会产生磁性阻力，灵敏度更高；利用两块显示屏，一个记录振动时间，一个显示振动次数，同步显示，很好地解决单片机同步显示难的问题；且单片机可以直接通过面板按钮来编程，脱离电脑设定振动次数及声光提示信号，实用性更强；本装置可以作为演示教具，也可作为学生分组实验使用，操作性强，由于增加声光显示，趣味性很强，比厂家产品只能看到单摆振动周期的最终测量结果更具有知识性、实用性、趣味性。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图2是本发明的原理方框图； 
图中：1—铁架台，2—磁性摆球，3—双摆线，4—摆长调节器，5—调节旋钮，6—铁架台夹，7—电控盒，8—霍尔传感器，9—单片机，10—时间显示屏，11—次数显示屏，12—振动初始点选择开关，13—总电源开关。 
具体实施方式
下面通过实施例做进一步详细描述。 
如图1、图2所示，一种霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置，包括铁架台1，磁性摆球2，双摆线3，摆长调节器4，调节旋钮5，铁架台夹6，电控盒7；所述磁性摆球2下方有一块小磁铁，上方通过双摆线3连接摆长调节器4，所述摆长调节器4通过两个调节旋钮5调节双摆线3的摆长，并且通过定位夹定位摆线长，不会松动；所述摆长调节器4通过调节旋钮5固定在铁架台1上；所述电控盒7包括霍尔传感器8，单片机9，时间显示屏10，次数显示屏11，振动初始点选择开关12，总电源开关13；所述单片机9通过导线连接霍尔传感器8，并且在霍尔传感器8的输出端串联了一只振动初始点选择开关12，单摆振动以后，通过选择合适的时机，可以排除掉前几次全振动，或排除掉圆锥摆振动，重新使其做单摆运动；所述单片机9通过导线连接计时器的时间显示屏10；时 间显示屏10用于显示振动总时间；所述单片机9通过导线连接次数显示屏11，次数显示屏11用于显示振动总次数；合上振动初始点选择开关12，单片机9得到触发指令才开始运行程序，并且发出开始声光提示，同时记录振动次数并通过次数显示屏11显示，与此同时单片机9输出一个触发信号给计时器，计时器的时间显示屏10开始显示计时时间，直到在单片机9中设定的全振动次数到了，单片机9又发出一个触发信号给计时器，计时结束，且单片机9发出结束声光提示；根据时间显示屏10显示的振动总时间，根据次数显示屏11显示的振动总次数，经过计算可求出单摆振动周期；由于计时器采用独立设计，所以两块显示电路彼此独立，互不干扰，解决了一般单片机难以做到双同步显示的困难。 
本发明的有益效果是：利用霍尔传感器检测单摆磁性摆球位置选择计时起点，不会产生磁性阻力，灵敏度更高；利用两块显示屏，一个记录振动时间，一个显示振动次数，同步显示，很好地解决单片机同步显示难的问题；且单片机可以直接通过面板按钮来编程，脱离电脑设定振动次数及声光提示信号，实用性更强；本装置可以作为演示教具，也可作为学生分组实验使用，操作性强，由于增加声光显示，趣味性很强，比中学物理实验室购买的厂家产品更好，因为厂家产品只能看到单摆振动周期的最终测量结果。 

Claims (1)

1.一种霍尔双数显单摆周期高精度同步测定装置，包括铁架台(1)，磁性摆球(2)，双摆线(3)，摆长调节器(4)，调节旋钮(5)，铁架台夹(6)，电控盒(7)；且特征在于：所述磁性摆球(2)下方有一块小磁铁，上方通过双摆线(3)连接摆长调节器(4)，所述摆长调节器(4)通过两个调节旋钮(5)调节双摆线(3)的摆长； 
所述电控盒(7)包括霍尔传感器(8)，单片机(9)，时间显示屏(10)，次数显示屏(11)，振动初始点选择开关(12)，总电源开关(13)；且特征在于：所述单片机(9)通过导线连接霍尔传感器(8)，并且在霍尔传感器(8)的输出端串联了一只振动初始点选择开关(12)，所述单片机(9)通过导线连接计时器的时间显示屏(10)；时间显示屏(10)用于显示振动总时间；所述单片机(9)通过导线连接次数显示屏(11)，次数显示屏(11)用于显示振动总次数。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106205299A (zh) * 2016-09-12 2016-12-07 郭金虎 一种磁力作用下的圆周运动演示仪

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