[发明专利]一种基于单片机的全自动重力加速度测量装置

说明书

本发明提供了一种基于单片机的全自动重力加速度测量装置，包括底板，顶板上设有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴连接第一齿轮，第一齿轮上绕有连接绳，连接绳穿过顶板上设有的通孔连接铁球，滑槽内设有与其滑动连接的滑板，台座上安装有第二伺服电机，第二伺服电机连接第二齿轮，第二齿轮与滑板侧面设有的齿咬合，滑板上端安装有摆动次数传感器，第二支撑板上安装有通电能吸附铁球的电磁铁。本发明通过单片机控制第一伺服电机和第二伺服电机工作从而实现自动化，第一伺服电机转动时带动连接绳绕在第一齿轮从而控制连接绳连接铁球的摆动半径，单片机控制电磁铁通电从而吸附铁球从而避免人工操作产生误差从而提高测试准确率。

技术领域

本发明涉及重力加速度测试领域，具体涉及一种基于单片机的全自动重力加速度测量装置。

背景技术

初高中物理课堂需要开展各类实验来促使学生更直观的理解物理概念；其中关于重力加速度的测量，传统的装置比较复杂，不便于带入课堂；但是又不得不开展关于测量重力加速度的演示实验，但是由于条件影响，有时候往往测试不准确。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种基于单片机的全自动重力加速度测量装置有助于提高测试重力加速度准确率。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种基于单片机的全自动重力加速度测量装置，包括底板，所述底板上竖直设置有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板上边固定连接顶板，所述顶板上设有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴连接第一齿轮，所述第一齿轮上绕有连接绳，所述连接绳穿过所述顶板上设有的通孔连接铁球，所述底板设有台座，所述台座上设有开口朝上的滑槽，所述滑槽内设有与其滑动连接的滑板，所述台座上安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机连接第二齿轮，所述第二齿轮与所述滑板侧面设有的齿咬合，所述滑板上端安装有摆动次数传感器，所述摆动次数传感器位于所述铁球竖直时的正下方，所述第二支撑板上安装有通电能吸附所述铁球的电磁铁，所述第一支撑板上设置单片机和电源，所述单片机连接电源、所述第一伺服电机、所述第二伺服电机和所述电磁铁。

进一步，所述第一齿轮与所述第二齿轮结构相同，所述第一伺服电机和所述第二伺服电机相同，所述第二支撑板上设有竖直滑轨，所述滑轨上安装有能在所述滑轨上滑动的滑动件，所述滑动件上设有竖板，所述电磁铁安装在所述竖板上，所述竖板通过连接杆固定连接所述滑板。

进一步，所述电磁铁具有通电能吸附所述铁球的磁铁端，所述磁铁端面向所述铁球一面具有圆型凹陷，所述圆型凹陷的中心对应所述铁球的中心。

进一步，所述滑板上端连接水平板，所述水平板上设有圆弧形缺口，所述水平板上设有通孔，所述滑板上端设有安装所述摆动次数传感器的安装孔，所述通孔连通所述圆弧形缺口和所述安装孔，竖直的所述铁球圆心与所述圆弧形缺口中心线重合，所述铁球的外径小于所述圆弧形缺口的内径。

进一步，所述圆弧形缺口的弧面设有第一圆弧形接触片，所述第一圆弧形接触片通过连接件连接与所述第一圆弧形接触片相对应的第二圆弧形接触片，所述第一圆弧形接触片与所述第二圆弧形接触片之间的间距为0.5mm～1mm，所述第一圆弧形接触片与所述第二圆弧形接触片接触时设置在所述水平板上的伸缩汽缸通电其伸缩杆上设置的磁铁棒从设置在所述水平板上的水平通道伸出并伸入所述圆弧形缺口。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明通过所述单片机控制所述第一伺服电机和第二伺服电机工作从而实现自动化，所述第一伺服电机转动时带动所述连接绳绕在所述第一齿轮从而控制所述连接绳连接所述铁球的摆动半径，通过控制所述第二伺服电机从而带动所述滑板上下移动从而使所述摆动次数传感器始终与所述铁球保持相同的距离，同时通过所述摆动次数传感器对所述铁球的摆动次数进行计数，所述单片机控制所述电磁铁通电从而吸附所述铁球从而避免人工操作产生误差从而提高测试准确率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。