[实用新型]一种测量重力加速度的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型一种测量重力加速度的实验装置，属于重力加速度测量装置技术领域。

背景技术

地球对其表面的物体具有吸引力，重力加速是度量地球吸引力大小的物理量，由于地球的自转和地球形状的不规则，造成地球各处的重力加速有所差异，重力加速度与海拔高度、维度、地壳成分以及地幔深度密切相关，潮汐、地下水、地级运动、地震、火山、建筑物等也会影响重力加速度的测量；重力加速度g的准确测定对于计算学、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间等都具有重要意义，目前大部分的重力加速度测量装置均为机械式，安装操作复杂，测量精度较低。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是：提供一种准确测量重力加速度的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种测量重力加速度的实验装置，包括：两个垂直安放在不同高度的光电门传感器：第一光电门传感器和第二光电门传感器，第一光电耦合器、第二光电耦合器、单片机模块、键盘和显示屏，第一光电门传感器的输出端串接第一光电耦合器后与单片机模块的输入端相连，第二光电门传感器的输出端串接第二光电耦合器后与单片机模块的输入端相连，单片机模块还连接有键盘和显示屏，单片机模块内置有重力加速度计算程序。

所述单片机模块中的单片机采用AT89C52微型单片机。

所述第一光电耦合器和第二光电耦合器均采用TIL117光电耦合器。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：本实用新型通过光电门传感器的快速响应和单片机的运算，能够准确的测定出测量地重力加速度，保证了实验的准确性和科学性；整个装置电路结构简洁，安装使用方便，元件成本较低，实用性强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：

图1是本实用新型的电路结构示意图；

图2是本实用新型的实验示意图；

图中：1为第一光电门传感器、2为第二光电门传感器、3为第一光电耦合器、4为第二光电耦合器、5为单片机模块、6为键盘、7为显示屏、8为测量小球。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型一种测量重力加速度的实验装置，包括：两个垂直安放在不同高度的光电门传感器：第一光电门传感器1和第二光电门传感器2，第一光电耦合器3、第二光电耦合器4、单片机模块5、键盘6和显示屏7，第一光电门传感器1的输出端串接第一光电耦合器3后与单片机模块5的输入端相连，第二光电门传感器2的输出端串接第二光电耦合器4后与单片机模块5的输入端相连，单片机模块5还连接有键盘6和显示屏7，单片机模块5内置有重力加速度计算程序。

图2所示为本实用新型的实验示意图，第一光电门传感器1和第二光电门传感器2垂直安放，第一光电门传感器1安放在a处，第二光电门传感器2安放在b处，调整两者之间的距离为h1，然后将测量小球8从o点处开始自由落体，测量小球8经过a处和b处时，第一光电门传感器1和第二光电门传感器2采集其通过的时间t1和t2，调整第一光电门传感器1和第二光电门传感器2两者之间的距离为h2，重复上面的试验过程，第一光电门传感器1和第二光电门传感器2采集其通过的时间t3和t4，单片机模块5依靠内置的重力加速度计算程序建立方程组，依靠已知的距离参数和时间参数可以计算出测试点的重力加速度由于光电门传感器的快速响应，可以准确计算出其重力加速度。

上述单片机模块5中的单片机采用AT89C52微型单片机，单片机模块5中还包含有时钟、复位、晶振等电路，单片机模块5也可以连接指示灯，通过指示灯和显示屏7来显示工作状态，键盘6用于修改参数和输入数据；上述第一光电耦合器3和第二光电耦合器4均采用TIL117光电耦合器，元件成本较低，实用性强，整个装置结构简洁，安装使用方便，有利于学生动手实践。