一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，包括简谐振动平台、电路处理部分和计算机处理部分，所述简谐振动平台包括支架、平台、钢球、细绳和光电门，所述平台固定在支架上，所述光电门安装在平台上，所述钢球通过细绳垂直悬挂在支架上，并落入光电门内，所述光电门一端为光发射装置，另一端为光接收装置，所述光电门底部设有连接光发射装置的第一总引脚，连接光接收装置的第二总引脚，所述第一总引脚和第二总引脚通过导线分别与电路处理部分相连，所述电路处理部分与计算机处理部分相连；通过使用本实用新型专利技术，使得大学生对简谐振动的研究更加方便，收集的数据更加精确，分析更加方便，且具有结构简单，成本低等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置。
技术介绍
大学物理实验中的对简谐振动的研究是大学物理中的基础实验，通过实验可以直观的观察简谐振动的现象，同时观察到振动系统中的弹性势能和动能之间的相互转化，并定量的研究他们之间的数量关系，这样有利于对简谐振动原理的认识。现有对简谐振动的研究主要是在气垫导轨上观察简谐振动现象，并测定简谐振动的周期和计算研究他们之间的数量关系，能够运用到的较为精准的实验仪器主要有智能数字测时器。上述基于气垫导轨对简谐振动实验装置中，实验仪器智能数字测时器价格昂贵，且收集实验数据较为原始，收集和处理方法较为陈旧，计算较为繁琐。随着现代计算机技术的发展，本专利基于计算机串口技术的简谐振动装置的改进，结合光电技术，充分的将计算机辅助教育思想融于实验过程中，具有现代物理实验的特征。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种价格低廉，收集和处理实验数据精确的基于计算机串口技术的简谐运动实验装置。为解决上述问题，本技术采用如下技术方案:一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，包括简谐振动平台、电路处理部分和计算机处理部分，所述简谐振动平台包括支架、平台、钢球、细绳和光电门，所述平台固定在支架上，所述光电门安装在平台上，所述钢球通过细绳垂直悬挂在支架上，并落入光电门内，所述光电门一端为光发射装置，另一端为光接收装置，所述光电门底部设有连接光发射装置的第一总引脚，连接光接收装置的第二总引脚，所述第一总引脚和第二总引脚通过导线分别与电路处理部分相连，所述电路处理部分与计算机处理部分相连。作为优选的技术方案,所述钢球为质量0.9Kg 1.1Kg的实心小球,所述细绳为非弹性细绳。作为优选的技术方案，所述第一总引脚由第一分引脚和第二分引脚组成，所述第二总引脚由第三分引脚和第四分引脚组成。作为优选的技术方案，所述电路处理部分包括电源、整流电路、稳压电路、信息采集电路和思密特触发器，所述电源、整流电路、稳压电路、信息采集电路和思密特触发器依次连接，所述第一分引脚和第三分引脚分别与电源相连，所述第二分引脚和第四分引脚分别与信息采集电路相连，所述第二分引脚和第四分引脚与信息采集电路之间串联有第一电阻和第二电阻。作为优选的技术方案，所述计算机处理部分包括串行口工作盒和计算机，所述计算机通过串行口工作盒与思密特触发器相连，所述串行口工作盒与计算机的连接端设有输入引脚和输出引脚。通过使用本技术的基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，使得大学生对简谐振动的研究更加的方便，收集到的数据更加精确，分析更加方便快捷，且本技术还具有结构简单，使用方便，投入成本低等特点。附图说明为了易于说明，本技术由下述的具体实施例及附图作以详细描述。图1为本技术基于计算机串口技术的简谐运动实验装置的结构示意图；图2为本技术基于计算机串口技术的简谐运动实验装置的电气原理图；图3为本技术基于计算机串口技术的简谐运动实验装置的光电门的结构示意图；图4为本技术基于计算机串口技术的简谐运动实验装置的串行口工作盒的结构示意图。图中，简谐振动平台1、电路处理部分2、计算机处理部分3、支架4、平台5、钢球6、细绳7、光电门8、光发射装置10、光接收装置11、第一总引脚12、第二总引脚13、第一分引脚14、第二分引脚15、第三分引脚16、第四分引脚17、电源18、整流电路19、稳压电路20、信息采集电路21、思密特触发器22、第一电阻23、第二电阻24、串行口工作盒25、计算机26、输入引脚27和输出引脚28。具体实施方式参阅图1、图2、图3和图4所不的一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，包括简谐振动平台1、电路处理部分2和计算机处理部分3，所述简谐振动平台I包括支架4、平台5、钢球6、细绳7和光电门8，所述平台5固定在支架4上，所述光电门8安装在平台5上，所述钢球6通过细绳7垂直悬挂在支架4上，并落入光电门8内，所述光电门8 一端为光发射装置10，另一端为光接收装置11，所述光电门8底部设有连接光发射装置10的第一总引脚12，连接光接收装置11的第二总引脚13，所述第一总引脚12和第二总引脚13通过导线分别与电路处理部分2相连，所述电路处理部分2与计算机处理部分3相连。其中，所述钢球6为质量0.9Kg 1.1Kg的实心小球，所述细绳7为非弹性细绳，在本实施例中所述钢球6重量为lKg，所述细绳I长度为2m。所述第一总引脚12由第一分引脚14和第二分引脚15组成，所述第二总引脚13由第三分引脚16和第四分引脚17组成。所述电路处理部分2包括电源18、整流电路19、稳压电路20、信息采集电路21和思密特触发器22，所述电源18、整流电路19、稳压电路20、信息采集电路21和思密特触发器22依次连接，所述第一分引脚14和第三分引脚16分别与电源18相连，所述第二分引脚15和第四分引脚17分别与信息采集电路21相连，所述第二分引脚15和第四分引脚17与信息采集电路21之间串联有第一电阻23和第二电阻24。所述计算机处理3部分包括串行口工作盒25和计算机26，所述计算机26通过串行口工作盒25与思密特触发器22相连，所述串行口工作盒25与计算机26的连接端设有输入引脚27和输出引脚28。本技术的工作原理:首先，本实验系统采用实验室常用的支架4，在其顶端用长度为2m的细绳7吊起质量为IKg的均匀钢球6，自然垂直于平台5，在平台5上方固定一个具有第一总引脚12和第二总引脚13，同时集成光发射装置10和光接收装置11的光电门8，钢球6自然垂落时恰好落在光电门8的中央；其次用导线将连接光发射装置10的第一总引脚12和连接光接收装置11的第二总引脚13分别接入电路处理部分2，最后，在电路处理部分2中，由于钢球6进入光电门8和离开光电门8是个动态的过程，不是瞬间完成的，因此在信息采集电路21中采集到的电平信号不是标准的电平信号，用导线将光接收装置11两端分别在钢球6通过光电门8和离开光电门8采集到的非标准高低电平送入施密特触发器22，这样就可以得到标准的高低电平，再将标准的高低电平经串行口工作盒25送入计算机26中处理。通过使用本技术的基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，使得大学生对简谐振动的研究更加的方便，收集到的数据更加精确，分析更加方便快捷，且本技术还具有结构简单，使用方便，投入成本低等特点。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。权利要求1.一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，包括简谐振动平台、电路处理部分和计算机处理部分，其特征在于:所述简谐振动平台包括支架、平台、钢球、细绳和光电门，所述平台固定在支架上，所述光电门安装在平台上，所述钢球通过细绳垂直悬挂在支架上，并落入光电门内，所述光电门一端为光发射装置，另一端为光接收装置，所述光电门底部设有连接光发射装置的第一总引脚，连接光接收装置的第二总引脚，所述第一总引脚和第二总引脚通过导线分别与电路处理部分相连，所述电路处理部分与计算机处理部分相连。2.根据权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机串口技术的简谐运动实验装置，包括简谐振动平台、电路处理部分和计算机处理部分，其特征在于：所述简谐振动平台包括支架、平台、钢球、细绳和光电门，所述平台固定在支架上，所述光电门安装在平台上，所述钢球通过细绳垂直悬挂在支架上，并落入光电门内，所述光电门一端为光发射装置，另一端为光接收装置，所述光电门底部设有连接光发射装置的第一总引脚，连接光接收装置的第二总引脚，所述第一总引脚和第二总引脚通过导线分别与电路处理部分相连，所述电路处理部分与计算机处理部分相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，彭保进，付世昌，杨彦艳，马晓东，李登辉，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：