自動檢測擺長和周期的單擺實驗儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單擺實驗儀器，具體的來說是一種自動檢測擺長和周期的單擺實驗儀。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的單擺演示儀需要人工數(shù)數(shù)來計算周期，擺長也需要人工測量，誤差較大，實驗過程麻煩。本儀器所采用超聲測試模塊測量精度高、成本底，處理電路只需普通的單片機即可滿足要求，顯示屏用小塊液晶即可將數(shù)據(jù)可視化，整個儀器造價低、制作簡單。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種自動檢測擺長和周期的單擺實驗儀，可以自動測到單擺的擺長和周期。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案在于:在擺球正下方放置一個超聲波測距模塊，可以較準確的測量到檢測到擺球到超聲波測距模塊發(fā)射點的距離d，又因為橫桿到模塊發(fā)射點的距離距離D、小球的半徑r是已知的，事先輸入單片機處理電路即可。由此得到擺長L=D-r-d，利用處理電路中的單片機的運算功能可以很快的算出擺長。同時注意到，只有在擺球經(jīng)過最低點時超聲波測距模塊所測得距離才為d，利用這一特點當檢測到的距離為d時單片機自動計數(shù)一次，利用單片機自帶定時功能，可以得出單位時間內(nèi)擺球經(jīng)過最低點的次數(shù)n，從而得出擺動周期T。實際過程中所測得距離很難達到完全等于d，但是可以通過程序控制單片機，設(shè)定在一定范圍內(nèi)接近d即可計數(shù)，利用雙擺線結(jié)構(gòu)可以將擺球較好的穩(wěn)定在超聲波測距模塊正上方擺動，整個儀器所測得的數(shù)據(jù)交由顯示屏顯示。
[0005]本發(fā)明的有益效果在于:可以自動測到單擺的擺長和周期，而且誤差小，所得的數(shù)據(jù)全部由顯示屏可視化，作為實驗儀演示效果很好。整個裝置造價低，易于制作。
【附圖說明】
[0006]以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【附圖說明】
[0008]圖1中:在底座8上有兩豎直的支桿6和一個橫桿9構(gòu)成一個N型結(jié)構(gòu)。在橫桿上有兩個小孔，擺線7通過小孔被夾子I夾住。兩根擺線7將擺球2固定在一個豎直平面內(nèi)擺動。在擺球2靜止時的最下方放置一個超聲波測距模塊5，超聲波測距模塊5經(jīng)單片機處理電路4進行數(shù)據(jù)處理后送給顯示屏3顯示。在擺球2靜止時的正下方有一個超聲波測距模塊5。
【主權(quán)項】
1.一種自動檢測擺長和周期的單擺實驗儀，其特征在于:在底座(8)上有兩豎直的支桿(6)和一個橫桿(9)構(gòu)成一個N型結(jié)構(gòu)。在橫桿上有兩個小孔，擺線(7)通過小孔被夾子(I)夾住。兩根擺線(7)將擺球(2)固定在一個豎直平面內(nèi)擺動。在擺球(2)靜止時的最下方放置一個超聲波測距模塊(5)，超聲波測距模塊(5)經(jīng)單片機處理電路(4)進行數(shù)據(jù)處理后送給顯示屏(3)顯示。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自動檢測擺長和周期的單擺實驗儀。在擺球靜止時最下方放置一個超聲波測距模塊，用于測量單擺的擺長，同時利用擺球在擺過最低時的距離信號，經(jīng)處理電路得出單擺周期。整個實驗儀操作簡單、造價低。
【IPC分類】G09B23-10
【公開號】CN104700692
【申請?zhí)枴緾N201310669140
【發(fā)明人】董余樂
【申請人】湖北文理學院
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月7日