电磁感应与电磁谐振对比实验装置及其实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电磁谐振无线充电装置技术领域，尤其涉及一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置，包括实验台、显示屏、侧支架以及演示机构；显示屏设置在侧支架上，侧支架固定在实验台的一侧，显示屏的侧面设有频率显示数码管，频率显示数码管的下部设有输入信号指示灯；频率显示数码管的一侧设有电压显示数码管，电压显示数码管的下部设有电压调节旋钮；演示机构包括轨道支架、轨道以及负载小车，负载小车上安装有接收线圈，轨道的前端或末端套有发射线圈，轨道的长度方向依次固定有若干个谐振线圈；台面上固定有标尺。本装置不仅从小车运动距离上直观的观察到传能效果，还能给出了相应的配套测量装置从精确的实验数据上对这两种供电方法进行对比。

Electromagnetic induction and electromagnetic resonance contrast experimental device and experimental method thereof

The present invention relates to an electromagnetic resonance wireless charging device technology field, especially relates to an electromagnetic induction and electromagnetic resonance experiment device, including experiment table, screen, side support and demonstration mechanism; the display screen is arranged on the side of the bracket, the side bracket is fixed on one side of the test bench, the side surface is provided with a display screen display digital tube display frequency, lower frequency the digital tube is provided with an input signal lamp; side frequency display digital tube is equipped with a voltage display digital tube, digital tube display lower voltage and a voltage regulating knob; demonstration mechanism including orbit support, rail and trolley load, load the car is installed on the receiving coil, or at the end of a front rail transmitting coil length the track are fixed with a plurality of resonant coils; a rod fixed on the table. The device can not only observe the energy transfer effect directly from the movement distance of the trolley, but also provide the corresponding set of measuring devices, and compare the two power supply methods from the accurate experimental data.

【技术实现步骤摘要】
电磁感应与电磁谐振对比实验装置及其实验方法
本专利技术涉及电磁谐振无线充电装置
，尤其涉及一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置。
技术介绍
电磁谐振技术和电磁感应技术也是高等院校中电工基础、电路原理以及高频电路等课程中都涉及到的一个重要的知识点和授课难点，而目前高校电子电路实验中关于电磁谐振技术和电磁感应技术的实验研究却很少。教师基本采用讲授模式进行理论讲解和公式推导，缺少配套实验装置给学生清晰直观的演示和实验练习，更谈不上对电磁谐振式传能方式和电磁感应式传能方式之间的对比，无法从直观和确切的实验数据进行学习和理解，例如专利文献；CN106448376A中提到；一种单片机控制的无线电能传输教学实训装置，点亮发光二极管，通过点亮发光二极管静态形式展示无线传输，却不能以动态形式进行直观展示无线传能的效果，更不能做电磁谐振式传能方式和电磁感应式传能方式之间的对比实验。本
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置，便于教学，能够使学生直观的观察到电磁谐振和电磁感应之间的区别。本专利技术的为实现上述目的，采用以下技术方案：一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置，其特征在于，包括实验台、显示屏、侧支架以及演示机构；所述显示屏设置在所述侧支架上，所述侧支架固定在所述实验台的一侧，所述显示屏的侧面设有频率显示数码管，所述频率显示数码管的下部设有输入信号指示灯，所述输入信号指示灯的下部设有按钮阵列；所述频率显示数码管的一侧设有电压显示数码管，所述电压显示数码管的下部设有电源开关以及电压调节旋钮；所述演示机构固定在所述实验台的台面上，所述演示机构包括依次设置在台面上的轨道支架、安装在所述轨道支架上的轨道以及与所述轨道配合的负载小车，所述负载小车上安装有接收线圈，所述轨道的前端或末端套有发射线圈，所述轨道的长度方向依次固定有若干个谐振线圈；所述轨道支架外侧的实验台的台面上固定有标尺。优选地，所述发射线圈和谐振线圈通过调节螺栓固定在所述实验台上。优选地，所述谐振线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为250mm匝数2匝，线圈各自独立无电源线连接，线圈垂直于跑道，谐振线圈与发射线圈平行间隔5厘米安装，线圈与线圈之间平行摆放间隔5厘米。优选地，所述接收线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为150mm匝数2匝，线圈垂直于负载小车并嵌入负载小车的外壳。一种电磁感应与电磁谐振对比实验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一；首先把小车放在发射线圈的起始端车头与发射线圈及测量尺零刻度处平齐，启动电源开关；步骤二；等待装置启动就绪后旋转电压调节旋钮从零频率档位刻度至谐振档位，此时小车从发射线圈端零刻度处前进直至停止；步骤三；通过刻度尺来读取小车运动距离；步骤四；此时观察显示屏上的效率曲线及电能参数，包括开路电压、短路电流；步骤五；把电压调节旋钮手动复位至0频率档位，装置其他各部整体复位；步骤六；把电压调节旋钮从零频率档位刻度至非谐振档位，此时小车从发射线圈端的零刻度处前进直至停止；步骤七；通过刻度尺来读取小车移动距离；步骤八；此时观察显示屏上的效率曲线及电能参数，包括开路电压、短路电流；步骤九；把电压调节旋钮手动复位至0频率档位，装置其他各部整体复位；步骤十；对比两次实验数据及观察两次的效率折线变化；步骤十一；关闭电源器材整理归位。本专利技术的有益效果是:与现有技术相比较，针对电磁谐振技术和电磁感应技术研究，不仅从小车运动距离上直观的观察到传能效果，还能给出了相应的配套测量装置从精确的实验数据上对这两种供电方法进行对比。通过本装置使学生更加清晰直观的明白电磁感应、电磁谐振、电磁场、高频电力电子，电磁感应的意义。本装置辅助教学深化学生对知识点的理解为人们学习有一定帮助。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及较佳实例详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置，包括实验台1、显示屏2、侧支架3以及演示机构；所述显示屏设置在所述侧支架上，所述侧支架固定在所述实验台的一侧，所述显示屏的侧面设有频率显示数码管5，所述频率显示数码管的下部设有输入信号指示灯6，所述输入信号指示灯的下部设有按钮阵列7；所述频率显示数码管的一侧设有电压显示数码管8，所述电压显示数码管的下部设有电源开关9以及电压调节旋钮10；所述演示机构固定在所述实验台的台面上，所述演示机构包括依次设置在台面上的轨道支架11、安装在所述轨道支架上的轨道12以及与所述轨道配合的负载小车13，所述负载小车上安装有接收线圈14，所述轨道的前端或末端套有发射线圈15，所述轨道的长度方向依次固定有若干个谐振线圈16；所述轨道支架外侧的实验台的台面上固定有标尺17。所述发射线圈和谐振线圈通过调节螺栓18固定在所述实验台上。(将上述标号标记对应标记在附图中)所述谐振线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为250mm匝数2匝，线圈各自独立无电源线连接，线圈垂直于跑道，谐振线圈与发射线圈平行间隔5厘米安装，线圈与线圈之间平行摆放间隔5厘米。所述接收线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为150mm匝数2匝，线圈垂直于负载小车并嵌入负载小车的外壳。一种电磁感应与电磁谐振对比实验方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一；首先把小车放在发射线圈的起始端车头与发射线圈及测量尺零刻度处平齐，启动电源开关；步骤二；等待装置启动就绪后旋转电压调节旋钮从零频率档位刻度至谐振档位，此时小车从发射线圈端零刻度处前进直至停止；步骤三；通过刻度尺来读取小车运动距离；步骤四；此时观察显示屏上的效率曲线及电能参数，包括开路电压、短路电流；步骤五；把电压调节旋钮手动复位至0频率档位，装置其他各部整体复位；步骤六；把电压调节旋钮从零频率档位刻度至非谐振档位，此时小车从发射线圈端的零刻度处前进直至停止；步骤七；通过刻度尺来读取小车移动距离；步骤八；此时观察显示屏上的效率曲线及电能参数，包括开路电压、短路电流；步骤九；把电压调节旋钮手动复位至0频率档位，装置其他各部整体复位；步骤十；对比两次实验数据及观察两次的效率折线变化；步骤十一；关闭电源器材整理归位。工作原理:通过可变的输入电压和可以变换的输入信号可以得到不同的实验数据，实验的主题方向是无线传能。打开设备电源，通过固定电压旋钮或者可调电压旋钮调节输入线圈的电压，然后通过数字矩阵选择输入的信号和调节的频率，当确认输入后按下确认按钮进行输出，便可观察小车的运动。当需要停止的时候则再次按下确认按钮则可进行停止。可继续调节进行试验观察。可关闭电源进行关机。当为停止直接关机时，下一次启动默认状态为停止状态。针对电磁谐振技术和电磁感应技术研究，不仅从小车运动距离上直观的观察到传能效果，还能给出了相应的配套测量装置从精确的实验数据上对这两种供电方法进行对比。通过本装置使学生更加清晰直观的明白电磁感应、电磁谐振、电磁场、高频电力电子，电磁感应的意义。本装置辅助教学深化学生对知识点的理解为人们学习有一定帮助。实验结果以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的原理的前提下，还可以做出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置，其特征在于，包括实验台、显示屏、侧支架以及演示机构；所述显示屏设置在所述侧支架上，所述侧支架固定在所述实验台的一侧，所述显示屏的侧面设有频率显示数码管，所述频率显示数码管的下部设有输入信号指示灯，所述输入信号指示灯的下部设有按钮阵列；所述频率显示数码管的一侧设有电压显示数码管，所述电压显示数码管的下部设有电源开关以及电压调节旋钮；所述演示机构固定在所述实验台的台面上，所述演示机构包括依次设置在台面上的轨道支架、安装在所述轨道支架上的轨道以及与所述轨道配合的负载小车，所述负载小车上安装有接收线圈，所述轨道的前端或末端套有发射线圈，所述轨道的长度方向依次固定有若干个谐振线圈；所述轨道支架外侧的实验台的台面上固定有标尺。

【技术特征摘要】
1.一种电磁感应与电磁谐振对比实验装置，其特征在于，包括实验台、显示屏、侧支架以及演示机构；所述显示屏设置在所述侧支架上，所述侧支架固定在所述实验台的一侧，所述显示屏的侧面设有频率显示数码管，所述频率显示数码管的下部设有输入信号指示灯，所述输入信号指示灯的下部设有按钮阵列；所述频率显示数码管的一侧设有电压显示数码管，所述电压显示数码管的下部设有电源开关以及电压调节旋钮；所述演示机构固定在所述实验台的台面上，所述演示机构包括依次设置在台面上的轨道支架、安装在所述轨道支架上的轨道以及与所述轨道配合的负载小车，所述负载小车上安装有接收线圈，所述轨道的前端或末端套有发射线圈，所述轨道的长度方向依次固定有若干个谐振线圈；所述轨道支架外侧的实验台的台面上固定有标尺。2.根据权利要求1所述的电磁感应与电磁谐振对比实验装置，其特征在于，所述发射线圈和谐振线圈通过调节螺栓固定在所述实验台上。3.根据权利要求1所述的电磁感应与电磁谐振对比实验装置，其特征在于，所述谐振线圈采用直径2mm的铜质漆包线，平面螺旋式绕制结构线圈直径为250mm匝数2匝，线圈各自独立无电源线连接，线圈垂直于跑道，谐振线圈与发射线圈平行间隔5厘米安装，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺柱，王庆桦，白雪，王春絮，陈飞，王亚平，程亚伟，王朝，
申请(专利权)人：天津中德应用技术大学，
类型：发明
国别省市：天津,12