[实用新型]一种基于单摆的自动平板控制实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于单摆的自动平板控制实验装置，属于机电技术领域。

背景技术

单摆是一种经典物理模型，它是一个形状、大小都可以看成质点的小球系在不计伸长和质量的摆线上的理想状态，各种单摆系统又是常见工程系统，基于单摆的应用和研究已经有很多， 特别是在机械振动、汽车工程、船舶工程等领域具有重要的应用价值，尤其是船上有些物体需要长期保持平衡，如何在物体单摆时保持其平衡是一个研究的问题，也是实际中需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于单摆的自动平板控制实验装置。

本实用新型要解决的问题是物体在单摆时如何保证局部的平衡。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于单摆的自动平板控制实验装置，包括夹子、控制器、底板、角位移传感器、平板、步进电机和连接杆，底板上安装有控制器和角位移传感器，控制器通过信号线与角位移传感器、步进电机连接，角位移传感器的转轴上安装有连接杆，连接杆下方安装有步进电机，步进电机的转轴上安装有平板，底板的两侧安装有夹子。

所述夹子呈U型，材料为记忆钛合金。

所述平板为铝合金材料，长度为200mm，宽度为100mm，厚度为10mm。

所述底板呈长方体型。

本实用新型的优点是：当物体放于平板上进行单摆运动时，通过控制器系统使得平板上的物体能一直保持水平状态，具有非常高的应用价值。

附图说明

图1是本实用新型一种基于单摆的自动平板控制实验装置的示意图；

图中：1、夹子  2、控制器  3、底板  4、角位移传感器  5、平板  6、步进电机  7、连接杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图所示，一种基于单摆的自动平板控制实验装置，包括夹子1、控制器2、底板3、角位移传感器4、平板5、步进电机6和连接杆7，底板3上安装有控制器2和角位移传感器4，控制器2通过信号线与角位移传感器4、步进电机6连接，角位移传感器4的转轴上安装有连接杆7，连接杆7下方安装有步进电机6，步进电机6的转轴上安装有平板5，底板3的两侧安装有夹子1；控制器2主要由MC9S12XS128微控制器作为控制模块。MC9S12XS128系列产品满足了对设计灵活性和平台兼容性的需求，并在一系列电子平台上实现了可升级性、硬件和软件可重用性、以及兼容性。其CPU最高总线速度40MHz ，具有64KB、128KB和256KB 闪存选项，均带有错误校正功能 ，带有ECC 的4KB 至8KB Data Flash，用于实现数据或程序存储 ，可配置8 、10或12位模数转换器（ADC），转换时间3μs ，带有16-位计数器的、8-通道定时器 ，出色的EMC及运行和停止省电模式 。MC9S12XS128完全能够完成本实用新型的要求，该模块外接显示屏作为人机交换界面，显示当前所做任务。

角位移传感器4采用WDY32Z-1型，具有数据稳定性强、灵敏度高的优点。WDY32Z-1型角位移传感器4与连接杆7相连，利用连接杆7带动角位移传感器4转动，引起角位移传感器4内可变电阻的变化，使得输出端的电压发生变化，经单片机ADC端口读入并计算得出角度变化量。

所述夹子1呈U型，材料为记忆钛合金。

所述平板5为铝合金材料，长度为200mm，宽度为100mm，厚度为10mm。

所述底板3呈长方体型。

本实用新型一种基于单摆的自动平板控制实验装置的使用方法：将物体放于平板5上进行单摆运动时，通过控制器2系统使得平板5上的物体能一直保持水平状态，该装置等比例放大后可用于船上需要长期处于水平的设备上去，而不受船舶长期摇摆的影响，应具有良好的市场前景。