專(zhuān)利名稱(chēng)：電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光斑位移測(cè)量的裝置，具體涉及一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，屬于物理實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)已廣泛用于現(xiàn)代高等教學(xué)當(dāng)中，其中在電偏轉(zhuǎn)靈敏度、磁偏轉(zhuǎn)靈敏度、地磁水平分量測(cè)量等對(duì)光斑位移的測(cè)量精度不是很高?；谄湮灰凭_測(cè)量是無(wú)法實(shí)施的。而目前采用的方法僅僅為在熒光屏前放置刻度板憑人眼觀測(cè)。首先，人眼觀測(cè)本身就帶有一定的不確定性，其次，刻度板的精確只能達(dá)到毫米整數(shù)級(jí)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的是在電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中對(duì)光斑位移的微小測(cè)量。有效地提高了對(duì)電偏轉(zhuǎn)靈敏度、磁偏轉(zhuǎn)靈敏度、地磁水平分量等測(cè)量的精度。同時(shí)可選擇手動(dòng)測(cè)量和電子自動(dòng)測(cè)量?jī)煞N方法。具體地，本發(fā)明提供了一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，包括二維位移測(cè)量?jī)x、光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器、第一電機(jī)和顯示器；
二維位移測(cè)量?jī)x包括X軸部、Y軸部、X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元；X軸位移測(cè)量單元位于光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器上；Y軸位移測(cè)量單元位于X軸部上；Υ軸部包括沿Y軸方向的相互平行的兩個(gè)齒條；x軸部包括一個(gè)沿X軸方向的齒條；光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器安裝在X 軸部上，能夠在X軸方向上移動(dòng)，X軸位移測(cè)量單元獲得光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器在X軸方向上的位移量，即X值；X軸部能夠在Y軸部上沿Y軸方向移動(dòng)，Y軸位移測(cè)量單元獲得在Y軸方向上的位移量，即Y值；第一電機(jī)安裝在X軸部上，用來(lái)控制X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)；
X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元的輸出端與顯示器連接，從而將X值和Y值顯示在該顯示器上。
根據(jù)本發(fā)明的一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，安裝在X軸部上的第一電機(jī)的輸出軸與第一齒輪連接，第一齒輪與Y軸部的一個(gè)齒條配合，實(shí)現(xiàn)了 X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，所述光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器包括X軸指示標(biāo)、Y軸指示標(biāo)、光強(qiáng)傳感器、第二電機(jī)和第二齒輪；第二電機(jī)的輸出軸與第二齒輪連接，第二齒輪與X軸部上的齒條配合，實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器在X軸部上移動(dòng)。
本發(fā)明的有益效果是有效地提高了對(duì)電偏轉(zhuǎn)靈敏度、磁偏轉(zhuǎn)靈敏度、地磁水平分量等測(cè)量的精度。通過(guò)使用光強(qiáng)探測(cè)器對(duì)光斑掃描避免肉眼觀察的誤差，同時(shí)使用更高精度的二維位移測(cè)量?jī)x，提高位移測(cè)量的精確度。


圖1本發(fā)明的電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)框圖，
圖2本發(fā)明的電子荷質(zhì)比 實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置的的正視圖，
圖3本發(fā)明的光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器示意圖，
圖4本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)傳動(dòng)示意圖，
圖5本發(fā)明的電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置的外觀圖中各個(gè)附圖標(biāo)記解釋
1、示波管熒光屏；2、二維位移測(cè)量?jī)x的Y軸部；3 ;二維位移測(cè)量?jī)x的X軸部；4、X 軸指示標(biāo)；5、Y軸指示標(biāo)；6、光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器；7、X軸零刻線；8、Y軸零刻線；9、X、Y軸置換擋；10、啟動(dòng)鍵；11、X軸歸零鍵；12、Y軸歸零鍵；13、Χ、Υ軸位移顯示屏；14、長(zhǎng)直螺線管；15、 二維位移測(cè)量?jī)x；16、光強(qiáng)傳感器；17、第二電機(jī)；18、第二齒輪。
具體實(shí)施方式
參考圖1和2，本實(shí)施例中，電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置包括二維位移測(cè)量?jī)x(15)、光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器(6)、直流電機(jī)(第一電機(jī))和顯示器；二維位移測(cè)量?jī)x包括兩個(gè)固定平行的齒條(代表Y軸部)、一個(gè)可以活動(dòng)的齒條(代表X軸部)、X軸位移測(cè)量單元和Y 軸位移測(cè)量單元；Χ軸部與Y軸部相互垂直，X軸部為水平方向，Y軸部為豎直方向；Χ軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元可以采用例如數(shù)據(jù)采集芯片SN6602實(shí)現(xiàn)對(duì)位移的測(cè)量。X 軸位移測(cè)量單元位于光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器上；Υ軸位移測(cè)量單元位于X軸部上。上述光強(qiáng)探測(cè)器是安裝在二維位移測(cè)量?jī)x的X軸部上，可以在二維位移測(cè)量?jī)x的X軸方向上水平左右移動(dòng)，同時(shí)獲得光斑在水平方向上的距離值(即X值)。當(dāng)X軸在Y軸上上下移動(dòng)，可以獲得豎直方向上的值(即Y值)。在進(jìn)行電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中，可以將Y軸部的兩個(gè)齒條裝在示波管熒光屏的左右兩端，該示波管熒光屏是實(shí)驗(yàn)儀器，跟本發(fā)明的測(cè)量裝置無(wú)關(guān)。X軸的齒條裝在Y軸上。光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器裝在X軸的齒條上可以水平左右移動(dòng)。X軸位移測(cè)量單元獲得光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器在X軸方向上的位移量，即X值；X軸部能夠在Y軸部上沿Y軸方向移動(dòng)，Y 軸位移測(cè)量單元獲得在Y軸方向上的位移量，即Y值；第一電機(jī)安裝在X軸部上，用來(lái)控制 X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)。X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元的輸出端與顯示器連接，從而將采集的數(shù)值(X值和Y值)顯示在該顯示器上。兩臺(tái)直流電機(jī)其中一臺(tái)安裝在X 軸上(即第一電機(jī))，用來(lái)控制X軸在Y軸的導(dǎo)軌上移動(dòng)；另一臺(tái)安裝在光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器(6) 上(即第二電機(jī))，用來(lái)控制光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器(6)在X軸上移動(dòng)。
簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明的電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置包括二維位移測(cè)量?jī)x、 光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器、第一電機(jī)和顯示器；其中，
二維位移測(cè)量?jī)x包括X軸部、Y軸部、X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元；Χ軸位移測(cè)量單元位于光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器上；Υ軸位移測(cè)量單元位于X軸部上；Υ軸部包括沿Y軸方向的相互平行的兩個(gè)齒條；x軸部包括一個(gè)沿X軸方向的齒條；光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器安裝在X 軸部上，能夠在X軸方向上移動(dòng)，X軸位移測(cè)量單元獲得光強(qiáng)移 動(dòng)探測(cè)器在X軸方向上的位移量，即X值；X軸部能夠在Y軸部上沿Y軸方向移動(dòng)，Y軸位移測(cè)量單元獲得在Y軸方向上的位移量，即Y值；第一電機(jī)安裝在X軸部上，用來(lái)控制X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)；
X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元的輸出端與顯示器連接，從而將X值和Y值顯示在該顯示器上。
另外，安裝在X軸部上的第一電機(jī)的輸出軸與第一齒輪連接，第一齒輪與Y軸部的一個(gè)齒條配合，實(shí)現(xiàn)了 X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)。
圖3示意性示出了光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)，光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器包括X軸指示標(biāo)、Y軸指示標(biāo)、光強(qiáng)傳感器(16)、第二電機(jī)(17)和第二齒輪(18);所述第二電機(jī)的輸出軸與第二齒輪連接，第二齒輪與X軸部上的齒條配合，從而實(shí)現(xiàn)和控制光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器在X軸部上移動(dòng)。移動(dòng)方式可以為齒輪齒條配合的方式，如圖4所示。X軸包括X軸固定螺栓、X軸零刻線；Y軸包括Y軸固定螺栓、Y軸零刻線。
可以采用公知的控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器自動(dòng)從左至右掃描光斑，直到探測(cè)到目標(biāo)光斑。而當(dāng)探測(cè)到目標(biāo)光斑時(shí)所讀取的X值和Y值即為光斑的位置坐標(biāo)。光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器中的光強(qiáng)傳感器的參數(shù)例如可以采用如下表所示
權(quán)利要求
1.一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，其特征在于包括二維位移測(cè)量?jī)x、光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器、第一電機(jī)和顯示器；二維位移測(cè)量?jī)x包括X軸部、Y軸部、X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元；x軸位移測(cè)量單元位于光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器上；γ軸位移測(cè)量單元位于X軸部上；γ軸部包括沿Y軸方向的相互平行的兩個(gè)齒條；x軸部包括一個(gè)沿X軸方向的齒條；光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器安裝在X軸部上，能夠在X軸方向上移動(dòng)，X軸位移測(cè)量單元獲得光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器在X軸方向上的位移量， 即X值；X軸部能夠在Y軸部上沿Y軸方向移動(dòng)，Y軸位移測(cè)量單元獲得在Y軸方向上的位移量，即Y值；第一電機(jī)安裝在X軸部上，用來(lái)控制X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)；X軸位移測(cè)量單元和Y軸位移測(cè)量單元的輸出端與顯示器連接，從而將X值和Y值顯示在該顯示器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，其特征在于安裝在X軸部上的第一電機(jī)的輸出軸與第一齒輪連接，第一齒輪與Y軸部的一個(gè)齒條配合，實(shí)現(xiàn)了 X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，其特征在于所述光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器包括X軸指示標(biāo)、Y軸指示標(biāo)、光強(qiáng)傳感器、第二電機(jī)和第二齒輪；第二電機(jī)的輸出軸與第二齒輪連接，第二齒輪與X軸部上的齒條配合，實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器在X軸部上移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子荷質(zhì)比實(shí)驗(yàn)中光斑位移測(cè)量裝置，包括二維位移測(cè)量?jī)x、光強(qiáng)移動(dòng)探測(cè)器、第一電機(jī)和顯示器；所述二維位移測(cè)量?jī)x的輸出端與顯示器連接；二維位移測(cè)量?jī)x具有X軸部和Y軸部；第一電機(jī)控制X軸部在Y軸部的導(dǎo)軌上移動(dòng)。本發(fā)明有效地提高了對(duì)電偏轉(zhuǎn)靈敏度、磁偏轉(zhuǎn)靈敏度、地磁水平分量等測(cè)量的精度。通過(guò)使用光強(qiáng)探測(cè)器對(duì)光斑掃描避免肉眼觀察的誤差，同時(shí)使用更高精度的二維位移測(cè)量?jī)x，提高位移測(cè)量的精確度。
文檔編號(hào)G01B11/02GK103063147SQ20131001716
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者高希宇, 任遠(yuǎn), 楊北革, 姚學(xué)武 申請(qǐng)人:山西省電力公司大同供電分公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司