專(zhuān)利名稱(chēng)：采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，尤其是一種采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
復(fù)擺是ー種物理學(xué)中的擺的形式。它和普通的單擺的區(qū)別在于擺動(dòng)的周期不是由擺長(zhǎng)決定的，而是由組成復(fù)擺的物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和物體質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸間的距離決定的。研究復(fù)擺的運(yùn)動(dòng)情況是物理實(shí)驗(yàn)中的ー個(gè)重要內(nèi)容。而目前研究復(fù)擺的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器缺少商品化的產(chǎn)品，測(cè)量復(fù)擺的運(yùn)動(dòng)周期也都是采用常規(guī)的秒表等計(jì)時(shí)工具，特別是沒(méi)有能定量、細(xì)致地研究復(fù)擺運(yùn)動(dòng)狀況的、采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀。
實(shí)用新型內(nèi)容為了能改善對(duì)復(fù)擺運(yùn)動(dòng)情況的測(cè)量手段、實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)擺運(yùn)動(dòng)狀況的定量、細(xì)致研究，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀。通過(guò)這種新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀，可以方便地改變復(fù)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和復(fù)擺質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸的距離，并且可以通過(guò)角量傳感器(商品名為編碼器)把復(fù)擺系統(tǒng)擺動(dòng)的角度、擺幅、頻率、周期等物理量檢測(cè)出來(lái)，經(jīng)信號(hào)傳輸線傳輸?shù)诫娔X中。再通過(guò)相應(yīng)的軟件在電腦的屏幕上顯示出復(fù)擺運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)曲線圖，從而能細(xì)致地研究復(fù)擺在各種不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸距離情況下的擺動(dòng)角度、擺幅、頻率、周期等運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而能方便地配合物理學(xué)中對(duì)復(fù)擺的實(shí)驗(yàn)研究。
本實(shí)用新型由復(fù)擺桿、擺錘、轉(zhuǎn)軸、軸承、支架、角量傳感器、信號(hào)傳輸線等幾部分組成。所述的復(fù)擺桿、擺錘穿過(guò)轉(zhuǎn)軸并由軸承支撐在支架上，轉(zhuǎn)軸與角量傳感器同軸相連，擺錘可以停留在復(fù)擺桿上的任意位置，并且可隨復(fù)擺桿一起擺動(dòng)，擺動(dòng)的角度、擺幅、頻率、周期等物理量被角量傳感器檢測(cè)出來(lái)并經(jīng)信號(hào)傳輸線傳輸?shù)诫娔X中。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的主要技術(shù)方案是由復(fù)擺桿、擺錘組成的復(fù)擺系統(tǒng)及轉(zhuǎn)軸的各種擺動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律都由角量傳感器來(lái)檢測(cè)并傳輸?shù)诫娔X中，此外，整個(gè)復(fù)擺系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)心位置的改變都是通過(guò)擺錘在復(fù)擺桿上的不同停留位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型的有益效果是，通過(guò)角量傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)擺運(yùn)動(dòng)狀況的定量、細(xì)致研究，使此類(lèi)實(shí)驗(yàn)儀器的實(shí)驗(yàn)效果得以提高。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步說(shuō)明。圖I是采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。在圖I中1.復(fù)擺桿，2.擺錘，3.轉(zhuǎn)軸，5.支架。[0012]在圖2中1.復(fù)擺桿，2.擺錘，3.轉(zhuǎn)軸，4.軸承，5.支架，6.角量傳感器，7.信號(hào)傳輸線。
具體實(shí)施方式
在圖I中，將擺錘(2)停留在復(fù)擺桿(I)的某一位置上，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算可以知道此時(shí)由復(fù)擺桿(I)、擺錘(2)組成的復(fù)擺系統(tǒng)相對(duì)轉(zhuǎn)軸(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)心位置距轉(zhuǎn)軸
(3)的距離。再把復(fù)擺偏轉(zhuǎn)ー個(gè)適當(dāng)?shù)慕嵌仍籴尫牛麄€(gè)復(fù)擺桿(I)和擺錘(2)組成的復(fù)擺系統(tǒng)便可自由地?cái)[動(dòng)。在圖2中的角量傳感器(6)與轉(zhuǎn)軸(3)同軸相連，可以測(cè)量出復(fù)擺系 統(tǒng)的各種擺動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，經(jīng)信號(hào)傳輸線傳輸?shù)诫娔X中。
權(quán)利要求1.一種采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀，其特征是該實(shí)驗(yàn)儀由復(fù)擺桿、擺錘、轉(zhuǎn)軸、軸承、支架、角量傳感器、信號(hào)傳輸線所組成，復(fù)擺桿、擺錘穿過(guò)轉(zhuǎn)軸并由軸承支撐在支架上，轉(zhuǎn)軸與角量傳感器同軸相連，擺錘可以停留在復(fù)擺桿上的任意位置，并且可隨復(fù)擺桿一起擺動(dòng)，擺動(dòng)的角度、擺幅、頻率、周期的物理量被角量傳感器檢測(cè)出來(lái)并經(jīng)信號(hào)傳輸線傳輸?shù)诫娔X中。
專(zhuān)利摘要一種采用角量傳感器的新型復(fù)擺實(shí)驗(yàn)儀，可以方便地改變復(fù)擺對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和復(fù)擺質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸的距離，并且可以通過(guò)角量傳感器把復(fù)擺系統(tǒng)擺動(dòng)的角度、擺幅、頻率、周期等物理量檢測(cè)出來(lái)，經(jīng)信號(hào)傳輸線傳輸?shù)诫娔X中。再通過(guò)相應(yīng)的軟件在電腦的屏幕上顯示出復(fù)擺運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)曲線圖，從而能細(xì)致地研究復(fù)擺在各種不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及質(zhì)心與轉(zhuǎn)軸距離情況下的擺動(dòng)角度、擺幅、頻率、周期等運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而能方便地配合物理學(xué)中對(duì)復(fù)擺的實(shí)驗(yàn)研究。
文檔編號(hào)G09B23/10GK202473028SQ20122008982
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
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