教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置
專利匯可以提供教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且一種教學(xué)用地 磁場(chǎng) 測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。本 發(fā)明 包括：測(cè)量系統(tǒng)、底座、 支架 、第一銷軸、 轉(zhuǎn)軸 、第一 手柄 、轉(zhuǎn)盤、第二手柄、軸套、 底板 、 銅 柱、第二銷軸、刻度盤、 指針 ，測(cè)量系統(tǒng)由 傳感器 及外圍 電路 和數(shù)值顯示部分組成，這兩部分分別通過兩個(gè)銅柱固定在底板上，四個(gè)銅柱和轉(zhuǎn)盤聯(lián)結(jié)，第二手柄連接在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤通過軸套和第二銷軸相連，第二銷軸和轉(zhuǎn)軸緊配合，轉(zhuǎn)軸通過第一銷軸連接在支架上，第一銷軸和支架緊配合，指針和第一手柄固定在轉(zhuǎn)軸上，刻度盤粘貼在左側(cè)支架上，支架垂直設(shè)置在底座上。本發(fā)明 磁阻傳感器 體積小、成本低、靈敏度高、抗電磁噪聲和干擾能 力 強(qiáng)、可靠性高以及易于安裝，可用于中學(xué)及大中專院校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中。，下面是教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置專利的具體信息內(nèi)容。
1、一種教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，包括：測(cè)量系統(tǒng)(3)、底座(4)、支 架(5)、第一銷軸(6)、轉(zhuǎn)軸(7)、第一手柄(8)、轉(zhuǎn)盤(9)、第二手柄(10)、 軸套(11)、底板(12)、銅柱(13)、第二銷軸(14)、刻度盤(15)、指針(16)， 其特征在于：測(cè)量系統(tǒng)(3)由傳感器及外圍電路(1)和數(shù)值顯示部分(2)組 成，傳感器及外圍電路(1)以及數(shù)值顯示部分(2)分別通過兩個(gè)銅柱(13) 固定在底板(12)上，四個(gè)銅柱(13)和轉(zhuǎn)盤(9)聯(lián)結(jié)，第二手柄(10)連接 在轉(zhuǎn)盤(9)上，轉(zhuǎn)盤(9)通過軸套(11)和第二銷軸(14)相連，第二銷軸(14) 和轉(zhuǎn)軸(7)緊配合，轉(zhuǎn)軸(7)通過第一銷軸(6)連接在支架(5)上，第一 銷軸(6)和和支架(5)緊配合，指針(16)和第一手柄(8)固定在轉(zhuǎn)軸(7) 上，刻度盤(15)粘貼在左側(cè)支架(5)上，支架(5)垂直設(shè)置在底座(4)上。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：測(cè)量系 統(tǒng)(3)平行于轉(zhuǎn)盤(9)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：指針(16) 中心線通過轉(zhuǎn)軸(7)的軸心，并且與轉(zhuǎn)盤(9)平行。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：轉(zhuǎn)盤(9) 能繞第二銷軸(14)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸(7)能圍繞第一銷軸(6)旋轉(zhuǎn)。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：刻度盤 (15)的0度方向應(yīng)對(duì)準(zhǔn)指針(16)的中心線，即水平方向?yàn)榱恪?br/>6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：底座(4)、 支架(5)、轉(zhuǎn)軸(7)、第一手柄(8)、轉(zhuǎn)盤(9)、第二手柄(10)、底板(12)、 第二銷軸(14)、刻度盤(15)均采用膠木材料。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是：第一銷 軸(6)、軸套(11)、銅柱(13)和指針(16)采用銅材料。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體涉及的是一種教學(xué)用地磁場(chǎng)測(cè) 量實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)
通常用磁傾角和磁感應(yīng)強(qiáng)度來表示地磁場(chǎng)的方向和大小。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)， 作者王國余等在文獻(xiàn)“新型磁阻傳感器在地磁場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用”(2002年21卷 第16期第43-45頁)中，雖然曾提到可以用磁阻傳感器來測(cè)量地磁場(chǎng)，但文 獻(xiàn)重點(diǎn)在于論述磁阻傳感器的原理以及如何使用上，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置只是做了簡(jiǎn)單 介紹，并沒有給出具體的實(shí)驗(yàn)裝置圖，而且其實(shí)驗(yàn)裝置也過于簡(jiǎn)單，缺少必要 的外圍處理電路以及顯示等功能。
目前市場(chǎng)上已有的磁場(chǎng)測(cè)量裝置，如高斯計(jì)、特斯拉計(jì)和磁通計(jì)等，大多 采用霍爾效應(yīng)原理，雖然測(cè)量范圍較大，也具顯示功能，但靈敏度偏低，線性 度也不好，比較適合測(cè)量較強(qiáng)磁場(chǎng)，測(cè)量像地磁場(chǎng)這樣的弱磁場(chǎng)時(shí)誤差較大。 另外，這類儀器雖然已做成產(chǎn)品，但價(jià)格偏貴，而且不能測(cè)量磁傾角，不適合 作為中學(xué)及大中專院校的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和研究用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括：測(cè)量系統(tǒng)、底座、支架、 第一銷軸、轉(zhuǎn)軸、第一手柄、轉(zhuǎn)盤、第二手柄、軸套、底板、銅柱、第二銷軸、 刻度盤、指針。
傳感器及外圍電路通過兩個(gè)銅柱固定在底板上，數(shù)值顯示部分也通過兩個(gè) 銅柱固定在底板上。四個(gè)銅柱通過螺紋和轉(zhuǎn)盤聯(lián)結(jié)。第二手柄通過螺釘連接在 轉(zhuǎn)盤上。轉(zhuǎn)盤通過軸套和第二銷軸相連，轉(zhuǎn)盤可繞第二銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第二銷軸和 轉(zhuǎn)軸緊配合。轉(zhuǎn)軸通過第一銷軸連接在支架上，并且轉(zhuǎn)軸可圍繞第一銷軸旋轉(zhuǎn)， 第一銷軸和和支架緊配合。指針和第一手柄通過螺釘固定在轉(zhuǎn)軸上。安裝時(shí)， 指針中心線通過轉(zhuǎn)軸的軸心，并且與轉(zhuǎn)盤平行?？潭缺P用膠水粘貼在左側(cè)支架 上。刻度盤的0度方向應(yīng)對(duì)準(zhǔn)指針的中心線，即水平方向?yàn)榱?。支架通過螺釘 垂直安裝在底座上。
測(cè)量時(shí)，首先檢查周圍環(huán)境中是否有鐵質(zhì)物質(zhì)，應(yīng)避免其對(duì)測(cè)量結(jié)果的干 擾。
將本發(fā)明裝置置于水平面上，調(diào)整第一手柄使轉(zhuǎn)盤和底座平行。轉(zhuǎn)動(dòng)第二 手柄，使轉(zhuǎn)盤圍繞第二銷軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并保持轉(zhuǎn)盤始終平行底座。觀察數(shù)值 顯示部分的讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最大時(shí)，記錄下此時(shí)的數(shù)值(讀數(shù)最大的方向即是地 磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量的方向)。然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)第二手柄，觀察數(shù)值顯示部 分的讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最小時(shí)，記錄下此時(shí)的數(shù)值，通過簡(jiǎn)單計(jì)算，便可得出地磁 場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量值。
將本發(fā)明裝置置于水平面上，調(diào)整第一手柄使轉(zhuǎn)盤和底座平行。轉(zhuǎn)動(dòng)第一 手柄，使轉(zhuǎn)盤圍繞第一銷軸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。觀察數(shù)值顯示部分的讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最 大時(shí)，記下此時(shí)的數(shù)值，同時(shí)記錄下指針的角度讀數(shù)(即轉(zhuǎn)盤和水平面之間的 夾角)。然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)第一手柄，觀察數(shù)值顯示部分的讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最小時(shí)，記 錄下此時(shí)的數(shù)值，同時(shí)記錄下指針的角度讀數(shù)(即轉(zhuǎn)盤和水平面之間的夾角)， 通過簡(jiǎn)單計(jì)算，便可得出磁傾角和地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。
本發(fā)明是一種基于磁阻傳感器的、適合教學(xué)用的地磁場(chǎng)測(cè)量裝置，具有原 理先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。利用該實(shí)驗(yàn)裝置， 通過簡(jiǎn)單計(jì)算，便可得到較為精確的磁傾角和地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度。另外，通過 完成測(cè)量實(shí)驗(yàn)，操作者不僅僅能了解地磁場(chǎng)的特性，磁阻效應(yīng)、磁阻傳感器的 原理和使用方法，而且還學(xué)會(huì)了一種精確測(cè)量弱磁場(chǎng)的簡(jiǎn)單易行的方法，適合 在中學(xué)及大中專院校的傳感器或物理實(shí)驗(yàn)中推廣。
本發(fā)明除用于精確測(cè)量地磁場(chǎng)強(qiáng)度外，還可應(yīng)用于羅盤、交通車輛檢測(cè)、 導(dǎo)航系統(tǒng)、偽鈔鑒別、安全檢測(cè)、位置測(cè)量、食品機(jī)械、探礦、醫(yī)療儀器以及 非接觸式電流測(cè)量等領(lǐng)域中，具有廣泛的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1為本發(fā)明主截面結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)俯視圖
具體實(shí)施方式
為避免對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生干擾，底座4、支架5、轉(zhuǎn)軸7、第一手柄8、轉(zhuǎn)盤9、 第二手柄10、底板12、第二銷軸14、刻度盤15均采用膠木材料，第一銷軸6、 軸套11、銅柱13和指針16采用銅材料。
測(cè)量系統(tǒng)3由傳感器及外圍電路1和數(shù)值顯示部分2組成，傳感器及外圍 電路1中的傳感器采用磁阻傳感器，外圍電路由磁阻傳感器需要的SET/RESET 充磁電路、OFFSET電路、放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成，數(shù)值顯示部分2采用 LED顯示。安裝時(shí)注意保證測(cè)量系統(tǒng)3平行于轉(zhuǎn)盤9。
傳感器及外圍電路1通過兩個(gè)銅柱13固定在底板12上，數(shù)值顯示部分2 也通過兩個(gè)銅柱13固定在底板12上。四個(gè)銅柱13通過螺紋和轉(zhuǎn)盤9聯(lián)結(jié)。第 二手柄10通過螺釘連接在轉(zhuǎn)盤9上。轉(zhuǎn)盤9通過軸套11和第二銷軸14相連， 轉(zhuǎn)盤9可繞第二銷軸14轉(zhuǎn)動(dòng)。第二銷軸14和轉(zhuǎn)軸7緊配合。轉(zhuǎn)軸7通過第一 銷軸6連接在支架5上，并且轉(zhuǎn)軸7可圍繞第一銷軸6旋轉(zhuǎn)，第一銷軸6和和 支架5緊配合。指針16和第一手柄8通過螺釘固定在轉(zhuǎn)軸7上。安裝時(shí)，指針 16中心線通過轉(zhuǎn)軸7的軸心，并且與轉(zhuǎn)盤9平行?？潭缺P15用膠水粘貼在左側(cè) 支架5上?？潭缺P15的0度方向應(yīng)對(duì)準(zhǔn)指針16的中心線，即水平方向?yàn)榱恪?支架5通過螺釘垂直安裝在底座4上。
測(cè)量時(shí)，首先檢查周圍環(huán)境中是否有鐵質(zhì)物質(zhì)，應(yīng)避免其對(duì)測(cè)量結(jié)果的干 擾。
將本發(fā)明裝置置于水平面上，調(diào)整第一手柄8使轉(zhuǎn)盤9和底座4平行。轉(zhuǎn) 動(dòng)第二手柄10，使轉(zhuǎn)盤9圍繞第二銷軸14的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并保持轉(zhuǎn)盤9始終平行 底座4。觀察數(shù)值顯示部分2的讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最大時(shí)，記錄下此時(shí)的數(shù)值，讀數(shù) 最大的方向即是地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量的方向。然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)第二手柄 10，觀察數(shù)值顯示部分2的讀數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最小時(shí)，記錄下此時(shí)的數(shù)值，通過簡(jiǎn) 單計(jì)算，便可得出地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量值。
將本發(fā)明裝置置于水平面上，調(diào)整第一手柄8使轉(zhuǎn)盤9和底座4平行。轉(zhuǎn) 動(dòng)第一手柄8，使轉(zhuǎn)盤9圍繞第一銷軸6的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。觀察數(shù)值顯示部分2的讀 數(shù)，當(dāng)讀數(shù)最大時(shí)，記下此時(shí)的數(shù)值，同時(shí)記錄下指針的角度讀數(shù)，即轉(zhuǎn)盤和 水平面之間的夾角。然后繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)第一手柄8，觀察數(shù)值顯示部分2的讀數(shù)，當(dāng) 讀數(shù)最小時(shí)，記錄下此時(shí)的數(shù)值，同時(shí)記錄下指針的角度讀數(shù)，即轉(zhuǎn)盤和水平 面之間的夾角，通過簡(jiǎn)單計(jì)算，便可得出磁傾角和地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。
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