自动控制在物理实验器材中的应用制造技术

自动控制在物理实验器材中的应用，由操作面板、铝架、铁芯、电磁铁、导轨和通电导体组成；铝架用于固定电磁铁和铁芯；电磁铁和铁芯用于产生磁场，固定安装在铝架里；导轨平行安装在铝架两边，用于充当通电导体的导线并将通电导体支撑于磁场中间；其特征在于：所述的通电导体放置在导轨上，在安培力的作用下可以移动；操作面板上有实验装置总开关、两个电流表、计时器、实验启动按钮、电流大小拨动开关、磁场强弱拨动开关、电流方向拨动开关、磁场方向拨动开关、磁场宽度拨动开关。本发明专利技术，能有效地改变磁场的方向和强弱，同时还可改变通电导体流过的电流大小和方向以及接入磁场的有效长度，便于学生根据该装置探究出判断安培力的方向和大小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种实验控制装置，特别是一种安培力实验控制装置在物理实验器材中的应用。
技术介绍
一块长木板、一个滑轮、一辆小车、一个打点计时器，构成了物理实验中用途广泛、使用频率较高的实验器材。但其中也有一些不尽人意之处，如实验中小车会冲出长木板翻滚在地，打点计时器会做一些无用功，实验结束时，操作人员一边要挡住小车一边还要关打点计时器，容易造成手忙脚乱。为了解决这些问题，给实验带来方便，本人特将自动控制引入实验之中。
技术实现思路
为了改变传统安培力实验控制装置存在的问题，提高实验效果，本专利技术引入一种安培力实验控制装置.本专利技术的具体技术方案如下：自动控制在物理实验器材中的应用，由操作面板、铝架、铁芯、电磁铁、导轨和通电导体组成；其中铝架用于固定电磁铁和铁芯；电磁铁和铁芯用于产生磁场，固定安装在铝架里；导轨平行安装在铝架两边，用于充当通电导体的导线并将通电导体支撑于磁场中间；通电导体放置在导轨上，在安培力的作用下可以移动；操作面板上有实验装置总开关、两个电流表、计时器、实验启动按钮、电流大小拨动开关、磁场强弱拨动开关、电流方向拨动开关、磁场方向拨动开关、磁场宽度拨动开关。所述的磁场方向拨动开关制作了一个电吸铁，通以12伏直流可产生较强磁场,装好后小车底部的铁皮与板面之间仍要有一定的距离，防止小车运动时铁皮与木板相摩擦。所述的磁场宽度拨动开关拨动到木板末端时电吸铁得电，同时自动关闭打点计时器，自主设定3秒后整个电路停止工作，使整个实验操作方便，实验过程流畅精确。本专利技术，与传统安培力实验装置相比，能有效地改变磁场的方向和强弱，同时还可改变通电导体流过的电流大小和方向以及接入磁场的有效长度，而且还可对实验进行自动控制、计时等，便于学生根据该装置探究出判断安培力的方向和大小。附图说明图1是本专利技术的电路示意图。具体实施方式由图1知，自动控制在物理实验器材中的应用，电路工作原理：首先用小车在运动始端同时按压下两只微动开关S1、S2，继电器K3、K4通过常闭触头K1-1得电,并通过常开触头K3-1闭合自锁。同时常开触头K4-1闭合，打点计时器通电工作，此时便可放手让小车运动。当小车运动到木板末端的接近开关上方时，接近开关闭合，继电器K2得电,常开触头K2-1闭合，并通过微动开关S1的常闭触头给电容C1充电，同时Q1因基极有了偏置电压而饱和导通，K1通电吸合，常开触头K1-1闭合，电吸铁得电产生电磁力吸住小车，在常开触头K1-1闭合的同时常闭触头K1-1断开，K2、K3、K4、接近开关均失电，打点计时器停止工作，C1充电停止，Q1通过C1放电来维持导通。约3秒后C1上的电压已不能让Q1维持导通状态，Q1截止，K1失电，整个电路恢复到初始状态，全部过程对实验数据不会产生任何影响。各部分电路要再次工作就必须再去同时按压一下两只微动开关才能进行。D1、D2、D3、D4的作用是吸收线圈断电时产生的反感电动势，D5可防止直流12伏接反时造成控制电路器件的损坏。器材说明：微动开关可用燃气热水器上的微动开关改制。电吸铁利用电脑开关电源上的电抗器制作。K1、K2、K3、K4为直流12伏小型继电器，K1的触头容量需10A，K2、K3、K4的触头容量在2A以上就行。接近开关用PNP型电感式的。C1（220UF16伏）、R1（4.7K）、Q1（NPN达林顿管）、D1、D2、D3、D4（N4007）、D5（EGP306）。12伏直流电源输出电流8A以上，也可用电动自行车充电器改装。器材安装：取一块长95cm宽12cm的木板，在距木板一端10cm处安装两只微动开关。在木板另一端顶头装一滑轮，距装滑轮顶头的6cm处反面的中间为中心，开一个长为7cm宽为4.5cm的长方形小槽，深度由木板的厚度决定，只要木板正面留有2mm的厚度就行。在槽靠近装滑轮的一头位置安装电吸铁，在电吸铁后面装接近开关。在长方形槽后面根据继电器大小，再开一小槽按放4只继电器。最后根据电路图连接好线路，在木板侧面安装12伏接线柱，并将各器件加以固定，整个改造就完成了。本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动控制在物理实验器材中的应用，由操作面板、铝架、铁芯、电磁铁、导轨和通电导体组成；其中铝架用于固定电磁铁和铁芯；电磁铁和铁芯用于产生磁场，固定安装在铝架里；导轨平行安装在铝架两边，用于充当通电导体的导线并将通电导体支撑于磁场中间；其特征在于：所述的通电导体放置在导轨上，在安培力的作用下可以移动；操作面板上有实验装置总开关、两个电流表、计时器、实验启动按钮、电流大小拨动开关、磁场强弱拨动开关、电流方向拨动开关、磁场方向拨动开关、磁场宽度拨动开关。

【技术特征摘要】
1.自动控制在物理实验器材中的应用，由操作面板、铝架、铁芯、电磁铁、导轨和通电导体组成；其中铝架用于固定电磁铁和铁芯；电磁铁和铁芯用于产生磁场，固定安装在铝架里；导轨平行安装在铝架两边，用于充当通电导体的导线并将通电导体支撑于磁场中间；其特征在于：所述的通电导体放置在导轨上，在安培力的作用下可以移动；操作面板上有实验装置总开关、两个电流表、计时器、实验启动按钮、电流大小拨动开关、磁场强弱拨动开关、电流方向拨动开关、磁场方向拨动开关、磁场宽度拨动开关。

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林宝，
申请(专利权)人：丹阳市康恩宁医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32