[实用新型]用于大学物理教学的振动测量装置

说明书

本实用新型涉及物理教学装置，特别是一种具有光导纤维检测器的教学用振动测量装置。

目前常使用的振动测量装置采用的是测量线圈在磁场中运动而产生的电动势大小来判断振动的结构，由于磁场本身的不均匀分布很难消除，因此存在着测量振动的频带不够宽、振幅的动态范围小、畸变大，特别是在测量微弱振动信号时灵敏度低，均使得振动测量装置的应用领域受到限制。在物理教学用，振动的振幅和频率是测量振动的两个主要参数，对于振动的振幅和频率只是采用曲线图形和抽象的公式进行教学，不能够对振动测量进行直观的现场演示。

本实用新型提供一种用于大学物理教学的振动测量装置，本实用新型解决了在物理教学用，不能够对振动测量进行直观的现场演示的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：用于大学物理教学的振动测量装置，包括恒流源电路1、发光二极管2、光导纤维检测器3、光敏二极管4、电流电压变换器5、电压放大器6、驱动输出电路7、控制器8和计算机9；

由恒流源电路1和发光二极管2构成发光二极管电路，由光敏二极管4和电流电压变换器5构成光强电流变换器；

所述光导纤维检测器3包括底座10，底座10是槽形结构，底座10上端口通过螺栓安装有上盖15；底座10内设置有感应物13和两个圆柱形的支撑物11，在感应物13与上盖15之间设置有三个螺旋压缩弹簧14，三个螺旋压缩弹簧分别位于感应物上面左、右和中间位置，支撑物11外面缠绕有光导纤维12，在底座10的底面和感应物13下面相互对应的分别设置有两个圆弧形凹槽，两个支撑物11分别设置于感应物13和底座10之间并嵌入于圆弧形凹槽中，底座和感应物将光导纤维紧压于支撑物表面；

所述光导纤维检测器3包括底座10，底座10是槽形结构，底座10上端口通过螺栓安装有上盖15；底座10内设置有感应物13和两个圆柱形的支撑物11，在感应物13与上盖15之间设置有三个螺旋压缩弹簧14，三个螺旋压缩弹簧分别位于感应物上面左、右和中间位置，支撑物11外面缠绕有光导纤维12，在底座10的底面和感应物13下面相互对应的分别设置有两个圆弧形凹槽，两个支撑物11分别设置于感应物13和底座10之间并嵌入于圆弧形凹槽中，底座和感应物将光导纤维紧压于支撑物表面；

所述光导纤维检测器3的光导纤维12输入端与发光二极管2两端连接，光导纤维12输出端连接光敏二极管4两端；电流电压变换器5的输出端连接电压放大器6，电压放大器6连接驱动输出电路7，驱动输出电路7连接控制器8，控制器8连接计算机9。

本实用新型的优点：1、可以直观的在现场演示振动的测量，测量结果通过计算机直接读取，方便教学；2、光导纤维检测器内设置三个螺旋压缩弹簧，可以使得感应物压力均恒，使得纤维输出数值稳定，确保测量结果准确；3、由于光束在光纤中的传播速度块，因而对振动产生的相应的光强变化响应快，进而能测量到的振动频带宽；由于本装置可测知的光纤内光强变化的范围大，因而可测量的振幅其动态范围大；4、在检测振动时，光纤产生的位移量小且相应的位移点均有相应的光强值对应，另外光强的变化量为线性，从而使信号的畸变小，进而使得整个装置的畸变减小。

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是光导纤维检测器的结构示意图。

图中符号说明：恒流源电路1，发光二极管2，光导纤维检测器3，光敏二极管4，电流电压变换器5，电压放大器6，驱动输出电路7，控制器8，计算机9，底座10，支撑物11，光导纤维12，感应物13，螺旋压缩弹簧14，上盖15。

下面用最佳的实施例对本实用新型做详细的说明。

下面用最佳的实施例对本实用新型做详细的说明。

图1‑2所示，用于大学物理教学的振动测量装置，包括恒流源电路1、发光二极管2、光导纤维检测器3、光敏二极管4、电流电压变换器5、电压放大器6、驱动输出电路7、控制器8和计算机9；

由恒流源电路1和发光二极管2构成发光二极管电路，由光敏二极管4和电流电压变换器5构成光强电流变换器；