[发明专利]一种智能动生电动势实验器

权利要求书

1.一种智能动生电动势实验器，其特征在于，包括两个接近开关(1)、左支撑板(2)、角度分度盘(3)、十二个接线柱(4)、十二个线圈收紧装置(5)、线圈支撑板(6)、高斯计、感应线圈、皮带(7)、电磁铁(8)、控制器(9)、右支撑板(10)、三个连接杆(11)、步进电机(12)、微电压传感器、数据采集器和数据分析器；

角度分度盘(3)上有十一个大小相同的定位孔和一个半圆环形槽，且十一个定位孔与半圆环形槽构成一个圆圈，相邻两个定位孔的圆心与角度分度盘(3)的圆心形成的角度为15度；角度分度盘(3)固定于左支撑板(2)右侧的上部中间，且左支撑板(2)上有十四个与前述定位孔大小相同的定位孔，十四个定位孔构成一个与角度分度盘上圆圈大小相同的圆圈，左支撑板(2)上十四个定位孔中有十三个定位孔，相邻两个定位孔的圆心与十四个定位孔构成的圆圈的圆心形成的角度为15度，且左支撑板(2)最顶端的定位孔与角度分度盘(3)的十一个定位孔相配合，左支撑板(2)最底端的定位孔与角度分度盘(3)的半圆环形槽相配合，使磁感应线与切割磁场线的导线的夹角在0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°之间切换；

线圈支撑板(6)的两端分别与角度分度盘(3)、右支撑板(10)左侧接触，感应线圈包括三组闭环线圈和三组开环线圈，且闭环线圈和开环线圈均绕制在线圈支撑板(6)的其中一个侧面上，高斯计固定于该侧面上，该侧面与角度分度盘(3)的其中一条直径位于同一平面上；十二个接线柱(4)中，其中有六个接线柱固定于角度分度盘上，其他六个固定于右支撑板左侧，与角度分度盘上的接线柱相对设置，每个接线柱(4)上均设有一个线圈收紧装置(5)；闭环线圈和开环线圈的两端与接线柱连接；接线柱与微电压传感器连接，微电压传感器、高斯计分别与数据采集器连接，数据采集器与数据分析器连接；

左支撑板(2)、右支撑板(10)大小相同，且左支撑板(2)右侧与右支撑板(10)左侧相对设置，三个连接杆(11)的两端均分别固定于左支撑板(2)、右支撑板(10)上，其中一个连接杆的两端分别固定于左支撑板(2)底部中间、右支撑板(10)底部中间，另外两个连接杆位于线圈支撑板(6)下方，且相互平行；

电磁铁(8)呈U型，U型底部设置在相互平行的两个连接杆上，且U型两侧的高度高于线圈支撑板(6)的最大高度；皮带(7)设置于相互平行的两个连接杆中间，带动电磁铁(8)进行左右往返运动；两个接近开关(1)分别设置于左支撑板(2)右侧、右支撑板(10)左侧，与电磁铁(8)底部位于同一高度，电磁铁(8)底部设有感应铁片，接近开关感应到感应铁片时，发送信号至控制器(9)，控制器(9)控制步进电机(12)带动皮带(7)运动，使皮带(7)带动电磁铁(8)往远离该接近开关的方向运动；电磁铁(8)与电源连接。

2.根据权利要求1所述智能动生电动势实验器，其特征在于，所述控制器(9)包括arduino处理器和电机驱动，arduino处理器与接近开关(1)连接，arduino处理器与电机驱动连接，电机驱动与步进电机(12)连接。

3.根据权利要求2所述智能动生电动势实验器，其特征在于，所述控制器(9)还包括速度调节模块、液晶显示屏，速度调节模块、液晶显示屏分别与arduino处理器连接。

4.根据权利要求2所述智能动生电动势实验器，其特征在于，所述控制器(9)还包括启动按钮模块、停止按钮模块，启动按钮模块、停止按钮模块分别与arduino处理器连接。

5.根据权利要求1所述智能动生电动势实验器，其特征在于，所述闭环线圈和开环线圈均绕制在线圈支撑板(6)的其中一个侧面上，具体绕制方式为：线圈支撑板(6)靠近左支撑板(2)一侧绕制有闭环线圈，闭环线圈的两端与固定于角度分度盘上的接线柱连接，接线柱两两一组从上到下依次排列，其中，最上面一组接线柱连接的闭环线圈与最下面一组接线柱连接的闭环线圈的宽度相同且均小于线圈支撑板(6)的宽度，中间一组接线柱连接的闭环线圈的宽度等于最上面一组接线柱连接的闭环线圈宽度的一半，所有闭环线圈的长度相同且均小于电磁铁(8)两侧的长度；线圈支撑板(6)靠近右支撑板(10)一侧绕制有开环线圈，开环线圈的两端与固定于右支撑板左侧的接线柱连接，接线柱两两一组从上到下依次排列，其中，最上面一组接线柱连接的开环线圈与最下面一组接线柱连接的开环线圈的宽度与左侧最上面一组接线柱连接的闭环线圈的宽度相同，中间一组接线柱连接的开环线圈的宽度等于最上面一组接线柱连接的开环线圈宽度的一半，所有开环线圈的长度相同且均大于电磁铁(8)两侧的长度；最上面一组接线柱连接的闭环线圈、开环线圈均绕制两圈，其他闭环线圈、开环线圈均绕制一圈。