[发明专利]自动驻波实验仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种物理实验仪器，尤其指一种物理实验用的自动驻波实验仪。 

背景技术

声速的测量和驻波现象的演示是物理实验中很重要的两个实验项目，其实验方法多种多样。驻波现象的演示常用的实验方法是用力学机械的方法进行的，其实验仪器体积大、操作麻烦；声速的测量用超声声速测量仪法国内各高校最为流行，但实验时是手动调节，没有自动控制、更没有单片机智能控制，并且都是测量常气压条件下的声速，不能做高压或低压非常态条件下的实验内容，实验方法单一。同一个实验仪器可提供的实验内容和实验方式越多，其仪器的使用价值越高，越符合当今实验教学改革的要求，同一个实验项目的实验仪器可提供的实验方法越多，越有利于启迪和培养学生的创新能力。 

发明内容

本发明的目的是提供一种自动驻波实验仪，它不仅能测量常态气压下的声音驻波现象的参数和声速，还可以可靠地测量非常态气压下的驻波现象参数和声速，并且具有可控自动移动话筒的功能。 

为了实现上述目的，本发明有一个通过支架固定在底座上的透明圆管，透明圆管两端有密封件，在密封件上带有气嘴和气压表接口，在一个密封件内侧固定有扬声器，扬声器与接线柱相连，其特征是驻波实验话筒固定在滑块上，滑块通过其上的丝扣与螺杆可转动式咬合，驻波实验话筒通过话筒线与话筒信号放大器的输入端相连，话筒信号放大器的输出端与输出插座相连，驱动电机的转轴与螺杆的右端通过联轴器相连接，驱动电机的绕组与电机驱动器相连。 

驱动电机可用一个小直流减速电机，其绕组通过正反转开关与调速电源相连。驱动电机还可以是一个步进电机，其绕组与步进电机驱动器的输出接口相连，步进电机驱动器的输入接口与单片机的一组IO口相连，单片机的另一组IO口与一组按键开关相连。为了保证单一平面反射声波，形成单一的驻波便于准确实验测量，透明圆管内有声反射圆片，声反射圆片与透明圆管内壁相互固定。为了保证反复万次伸缩不断线，话筒线由螺旋弹簧导线组成。为了获得较强的输出功率带动示波器、毫伏表甚至直接带动喇叭发音，话筒信号放大器内部带有功率放大器。 

由于本发明的透明圆管两端有密封件，在密封件上带有气嘴和气压表接口，在一个密封件内侧固定有扬声器，扬声器与接线柱相连，驻波实验话筒固定在滑 块上，滑块通过其上的丝扣与螺杆可转动式咬合，驱动电机的转轴与螺杆的右端通过联轴器相连接，驱动电机的绕组与电机驱动器相连。这就使得本发明既可以方便快速地左右移动驻波实验话筒进行粗调，又可以通过调低调速电源的电压，或通过单片机控制的步进电机，以极慢的转速进行驻波实验话筒位置的精确细调，还可以通过单片机实现智能显示及智能控制，改善了实验条件和精度。这还带来一个优点，就是这种结构使得可动部件全在透明圆管的内部，防漏气功能很好，为高气压或低气压条件下的驻波实验提供了可靠的保证。 

附图说明

图1是本发明第一个实施例的结构原理图。 

图2为本发明第二个实施例的结构原理图。 

图3为本发明第三个实施例的结构原理图。 

具体实施方式