[发明专利]用于中学静电实验的静电计

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于中学静电实验的静电计。

背景技术

静电计又称电势差计或指针验电器，是中学静电实验中常用的半定量测量仪器。静电计可以用于检验物体所带电荷的种类（正或负），传统静电计如图1所示，其在底座1上设置表盘2，表盘2上方设有静电球3，表盘2中设有中心杆4及指针5，实验时先使静电计中心杆4带上已知种类的电荷，采用丝绸摩擦过的玻璃棒接触静电球3，指针5张角变大以指示静电球3上的电荷量，并表明与中心杆4的电荷同类；若指针5张角变小则表明与中心杆4的电荷异类。该类静电计为指针类仪器并通过指针指示电荷量及电荷种类，缺乏静电实验的直观性，并且实验过程比较枯燥，一定程度影响静电实验效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于中学静电实验的静电计，本静电计克服了指针类测量仪器的缺陷，通过显示屏直观显示实验数据，并采用外接端口传输实验数据，提高了静电实验效果，可使学生有效掌握静电知识。

为解决上述技术问题，本发明用于中学静电实验的静电计包括静电球、绝缘端子、机壳、显示屏、电源开关、置零按钮、电源模块、电荷采集模块、小信号滤波调理模块、信号放大模块和中央处理模块，所述静电球通过绝缘端子设于所述机壳顶面，所述显示屏设于所述机壳前面直板，所述电源开关和置零按钮分别设于所述机壳前面平板，所述电荷采集模块的信号输入端连接所述静电球、信号输出端连接所述小信号滤波调理模块的输入端，所述小信号滤波调理模块的输出端连接所述信号放大模块的输入端，所述信号放大模块的输出端连接所述中央处理模块的信号输入端，所述中央处理模块的显示信号输出端连接所述显示屏，所述电源模块提供各个模块的工作电源，所述电源开关串接于所述电源模块的供电回路，所述置零按钮串接于所述电荷采集模块的电荷采集回路，所述电源模块、电荷采集模块、小信号滤波调理模块、信号放大模块和中央处理模块设于所述机壳内。

进一步，本静电计还包括无线传输模块，所述无线传输模块设于所述机壳内并且信号输入端连接所述中央处理模块的信号输出端。

进一步，所述无线传输模块是蓝牙模块或WIFI模块。

进一步，本静电计还包括USB接口，所述USB接口设于所述机壳侧板并且连接所述中央处理模块的信号输出端。

由于本发明用于中学静电实验的静电计采用了上述技术方案，即本静电计的静电球通过绝缘端子设于机壳顶面，显示屏、电源开关及置零按钮设于机壳前面直板和平板，电荷采集模块采集静电球电荷并输入至小信号滤波调理模块，小信号滤波调理模块的信号输出至信号放大模块，信号放大模块的信号传输至中央处理模块，中央处理模块的显示信号输出至显示屏，电源模块提供各个模块的工作电源，电源开关串接于电源模块的供电回路，置零按钮串接于电荷采集模块的电荷采集回路，电源模块、电荷采集模块、小信号滤波调理模块、信号放大模块和中央处理模块设于机壳内。本静电计克服了指针类测量仪器的缺陷，通过显示屏直观显示实验数据，并采用外接端口传输实验数据，提高了静电实验效果，可使学生有效掌握静电知识。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为传统静电计的结构示意图；

图2为本发明用于中学静电实验的静电计结构示意图；

图3为本静电计中各个模块的原理框图；

图4和图5为本静电计中电荷采集模块具体电路图；

图6为本静电计中信号放大模块的具体电路图。

具体实施方式