法拉第电磁感应教学实验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种法拉第电磁感应教学实验仪，本实验仪包括壳体、主控板、线圈、电磁铁、磁感应芯片、第一侧板、第二侧板、电压显示屏、电流显示屏和外接电源，主控板设于壳体内，线圈通过支架设于壳体顶面，磁感应芯片设于第一侧板内并与主控板电连接，第一侧板设于壳体顶面并且位于线圈一侧，电磁铁伸入线圈内并且第二侧板设于电磁铁的外端面，第二侧板设有电磁铁的外接电源接口，外接电源的输出端连接外接电源接口，电压显示屏和电流显示屏设于壳体顶面前侧并与主控板电连接，线圈的端头连接主控板。本教学实验仪克服了传统实验仪的缺陷，实验条件参数的选择灵活可变，实验结果明确，并且实验操作方便，确保了电磁感应定律的教学质量。

Faraday electromagnetic induction teaching experiment instrument

The utility model discloses a Faraday electromagnetic induction teaching experimental instrument, which comprises a shell, a main control board, a coil, an electromagnet, a magnetic induction chip, a first side board, a second side board, a voltage display screen, a current display screen and an external power supply. The main control board is arranged in the shell, the coil is arranged on the top surface of the shell through a support, and the magnetic field is obtained. The induction chip is located in the first side board and connected with the main control board electrically. The first side board is located on the top surface of the shell and on one side of the coil. The electromagnet extends into the coil and the second side board is located on the outer end surface of the electromagnet. The second side board is provided with the external power supply interface of the electromagnet, and the output end of the external power supply is connected with the external power supply interface. The display screen and the current display screen are arranged on the front side of the shell top and are electrically connected with the main control plate, and the end of the coil is connected with the main control plate. The experimental instrument overcomes the shortcomings of the traditional experimental instrument, the choice of experimental parameters is flexible and changeable, the experimental results are clear, and the experimental operation is convenient to ensure the teaching quality of the law of electromagnetic induction.

【技术实现步骤摘要】
法拉第电磁感应教学实验仪
本技术涉及一种法拉第电磁感应教学实验仪。
技术介绍
法拉第电磁感应教学实验仪是验证电磁感应定律的教具，而通过教学实验是了解、掌握电磁感应定律知识有效途径。在教学实验中一般有两种类型的实验仪，其一是线圈两端连接小磁针，将磁铁在线圈内插拔，通过观察小磁针的变化了解电磁感应，其缺陷是只有磁针显示，且改变磁铁插入或拔出的速度难以控制，因此只能定性不能定量；其二是采用电压传感器采集电磁感应的电动势，磁铁通过线圈的速度依靠磁铁下放的高度来调节，但该实验磁通量的变化无法直接测量。因此传统实验仪无法满足教学实验的要求，一定程度影响了教学质量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种法拉第电磁感应教学实验仪，本教学实验仪克服了传统实验仪的缺陷，实验条件参数的选择灵活可变，实验结果明确，并且实验操作方便，确保了电磁感应定律的教学质量。为解决上述技术问题，本技术法拉第电磁感应教学实验仪包括壳体、主控板、线圈、电磁铁、磁感应芯片、第一侧板、第二侧板、电压显示屏、电流显示屏和外接电源，所述主控板设于所述壳体内，所述线圈通过支架设于所述壳体顶面，所述磁感应芯片设于所述第一侧板内并与所述主控板电连接，所述第一侧板设于所述壳体顶面并且位于所述线圈一侧，所述电磁铁伸入所述线圈内并且所述第二侧板设于电磁铁的外端面，所述第二侧板设有所述电磁铁的外接电源接口，所述外接电源的输出端连接所述外接电源接口，所述电压显示屏和电流显示屏分别设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接，所述线圈的端头连接所述主控板。进一步，本实验仪还包括线圈匝数选择按钮和线圈匝数指示灯，所述选择按钮和线圈匝数指示灯分别设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接。进一步，所述线圈包括多组绕组，所述多组绕组的线端分别连接主控板并由线圈匝数选择按钮调节线圈匝数，所述线圈匝数指示灯指示投运的线圈匝数。进一步，本实验仪还包括锂电池、电源开关和USB端口，所述锂电池设于所述壳体内并与所述主控板和电源开关电连接；所述电源开关和USB端口分别设于所述壳体的侧面并与所述主控板电连接。进一步，所述主控板包括单片机、继电器电路、电压电流测量电路、锂电池充电电路、USB接口电路和线圈匝数指示灯驱动电路，所述单片机经圈匝数选择按钮和继电器电路调节所述线圈投运的匝数，所述电压电流测量电路检测电磁感应实验的电压和电流并由所述电压显示屏和电流显示屏显示，所述单片机控制锂电池充电电路向锂电池充电，所述USB接口电路连接USB端口，所述线圈匝数指示灯驱动电路根据所述线圈投运的匝数控制线圈匝数指示灯点亮。进一步，本实验仪还包括外接电压传感器接口，所述外接电压传感器接口设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接。进一步，本实验仪还包括置零按钮，所述置零按钮设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接。进一步，所述外接电源是通用多功能智能电源。由于本技术法拉第电磁感应教学实验仪采用了上述技术方案，即本实验仪包括壳体、主控板、线圈、电磁铁、磁感应芯片、第一侧板、第二侧板、电压显示屏、电流显示屏和外接电源，主控板设于壳体内，线圈通过支架设于壳体顶面，磁感应芯片设于第一侧板内并与主控板电连接，第一侧板设于壳体顶面并且位于线圈一侧，电磁铁伸入线圈内并且第二侧板设于电磁铁的外端面，第二侧板设有电磁铁的外接电源接口，外接电源的输出端连接外接电源接口，电压显示屏和电流显示屏设于壳体顶面前侧并与主控板电连接，线圈的端头连接主控板。本教学实验仪克服了传统实验仪的缺陷，实验条件参数的选择灵活可变，实验结果明确，并且实验操作方便，确保了电磁感应定律的教学质量。附图说明下面结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明：图1为本技术法拉第电磁感应教学实验仪的结构示意图；图2为本技术法拉第电磁感应教学实验仪壳体内部示意图；图3为本实验仪主控板中单片机示意图；图4为本实验仪主控板中电压电流测量电路示意图；图5为本实验仪主控板中锂电池充电电路示意图；图6为本实验仪主控板中线圈匝数指示灯驱动电路示意图。具体实施方式实施例如图1和图2所示，本技术法拉第电磁感应教学实验仪包括壳体1、主控板2、线圈3、电磁铁4、磁感应芯片5、第一侧板6、第二侧板7、电压显示屏8、电流显示屏9和外接电源10，所述主控板2设于所述壳体1内，所述线圈3通过支架31设于所述壳体1顶面，所述磁感应芯片5设于所述第一侧板6内并与所述主控板2电连接，所述第一侧板6设于所述壳体1顶面并且位于所述线圈3一侧，所述电磁铁4伸入所述线圈3内并且所述第二侧板7设于电磁铁4的外端面，所述第二侧板7设有所述电磁铁4的外接电源接口71，所述外接电源10的输出端连接所述外接电源接口71，所述电压显示屏8和电流显示屏9分别设于所述壳体1顶面前侧并与所述主控板2电连接，所述线圈3的端头连接所述主控板2。优选的，本实验仪还包括线圈匝数选择按钮11和线圈匝数指示灯12，所述选择按钮11和线圈匝数指示灯12分别设于所述壳体1顶面前侧并与所述主控板2电连接。轻按选择按钮，可调节线圈匝数，并与该按键上方的1-5个线圈匝数指示灯配合使用；比如，第一个指示灯亮，代表使用了1×500匝数的线圈，第二个指示灯亮，代表使用了2×500匝数的线圈。优选的，所述线圈3包括多组绕组，所述多组绕组的线端分别连接主控板2并由线圈匝数选择按钮11调节线圈匝数，所述线圈匝数指示灯12指示投运的线圈匝数。优选的，本实验仪还包括锂电池13、电源开关14和USB端口15，所述锂电池13设于所述壳体1内并与所述主控板2和电源开关14电连接；所述电源开关14和USB端口15分别设于所述壳体1的侧面并与所述主控板2电连接。USB端口用于连接智能终端，如PC机等。如图3、图4、图5和图6所示，优选的，所述主控板2包括单片机、继电器电路、电压电流测量电路、锂电池充电电路、USB接口电路和线圈匝数指示灯驱动电路，所述单片机经圈匝数选择按钮和继电器电路调节所述线圈投运的匝数，所述电压电流测量电路检测电磁感应实验的电压和电流并由所述电压显示屏和电流显示屏显示，所述单片机控制锂电池充电电路向锂电池充电，所述USB接口电路连接USB端口，所述线圈匝数指示灯驱动电路根据所述线圈投运的匝数控制线圈匝数指示灯点亮。其中单片机可采用C8051F340芯片的微处理器，其相应端口分别与继电器电路、电压电流测量电路、锂电池充电电路、USB驱动电路和线圈匝数指示灯驱动电路连接，以实现相应的功能。锂电池充电电路采用CN3062芯片，其可以对锂电池实现恒流/恒压充电，提高锂电池效率及使用寿命。优选的，本实验仪还包括外接电压传感器接口16，所述外接电压传感器接口16设于所述壳体1顶面前侧并与所述主控板2电连接。该接口为备用接口，用于外接电压传感器。优选的，本实验仪还包括置零按钮17，所述置零按钮17设于所述壳体1顶面前侧并与所述主控板2电连接。轻按此键，可将本实验仪显示的数据归至到零点，以开始新的实验。优选的，所述外接电源10是通用多功能智能电源。本实验仪具有如下特点：1、实验所需的电压传感器内置于仪器内，实验中，可以实时读取电动势数据，利用智能终端的实验平台可实时得到电动势的实验曲线图像；2、通用多功能智能电源将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种法拉第电磁感应教学实验仪，其特征在于：本实验仪包括壳体、主控板、线圈、电磁铁、磁感应芯片、第一侧板、第二侧板、电压显示屏、电流显示屏和外接电源，所述主控板设于所述壳体内，所述线圈通过支架设于所述壳体顶面，所述磁感应芯片设于所述第一侧板内并与所述主控板电连接，所述第一侧板设于所述壳体顶面并且位于所述线圈一侧，所述电磁铁伸入所述线圈内并且所述第二侧板设于电磁铁的外端面，所述第二侧板设有所述电磁铁的外接电源接口，所述外接电源的输出端连接所述外接电源接口，所述电压显示屏和电流显示屏分别设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接，所述线圈的端头连接所述主控板。

【技术特征摘要】
1.一种法拉第电磁感应教学实验仪，其特征在于：本实验仪包括壳体、主控板、线圈、电磁铁、磁感应芯片、第一侧板、第二侧板、电压显示屏、电流显示屏和外接电源，所述主控板设于所述壳体内，所述线圈通过支架设于所述壳体顶面，所述磁感应芯片设于所述第一侧板内并与所述主控板电连接，所述第一侧板设于所述壳体顶面并且位于所述线圈一侧，所述电磁铁伸入所述线圈内并且所述第二侧板设于电磁铁的外端面，所述第二侧板设有所述电磁铁的外接电源接口，所述外接电源的输出端连接所述外接电源接口，所述电压显示屏和电流显示屏分别设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接，所述线圈的端头连接所述主控板。2.根据权利要求1所述的法拉第电磁感应教学实验仪，其特征在于：本实验仪还包括线圈匝数选择按钮和线圈匝数指示灯，所述选择按钮和线圈匝数指示灯分别设于所述壳体顶面前侧并与所述主控板电连接。3.根据权利要求2所述的法拉第电磁感应教学实验仪，其特征在于：所述线圈包括多组绕组，所述多组绕组的线端分别连接主控板并由线圈匝数选择按钮调节线圈匝数，所述线圈匝数指示灯指示投运的线圈匝数。4.根据权利要求1、2或3所述的法拉第电磁感应教学实验仪，其特征在于：本实验仪还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，杨磊，李仙海，周彬，
申请(专利权)人：上海数好数字信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31