[实用新型]带有计算机控制电路的夫兰克－赫兹实验仪

说明书

本实用新型属于物理实验仪器领域，特别涉及带有微机控制电路的夫兰-克赫兹实验仪。

夫兰克-赫兹实验仪即F-H实验仪是为用实验的方法揭示原子内部能量量子化效应而提供的一种实验装置，可以测量出原子第一激发能的电位值。目前常见的F-H实验仪多采用手动描点或X、Y函数记录仪作用来完成实验内容。无论从实验精度上、资金占用上、实验手段现代化上，均不理想。

本实用新型的目的是针对现有的F-H实验仪存在的一些不足之处，提供一种可带有计算机控制电路的F-H实验仪，以实现F-H仪的控制、数据采集及处理全微机化操作。

本实用新型的技术方案是这样的。经过改进的夫兰克-赫兹实验仪包括电流表、电压表、功能旋钮、电源开关、X-Y函数记录仪接线柱、电源指示灯、外接贡管、输入增盖调节旋钮、电压调节旋钮、电源插座、保险管座和输入插座。其特征在于实验仪器内装有计算机控制电路，实验仪后面板上装有可与计算机A／D、D／A卡相连接的计算机接口15芯插座。增加了计算机对夫兰克赫兹(F-H)管的灯丝电压、一栅与阴极间电压、二栅与阳极间电压的控制功能。计算机控制电路包括可与A／D、D／A卡相连接的计算机接口15芯插座、F-H管第二栅极与阳极间电压放大及扩流电路、F-H管第一栅极与阴极间电压放大及扩流电路及F-H管灯丝电压放大及扩流电路，各放大扩流电路均与F-H管相连接。本实用新型设计了F-H实验仪专用的A／D、D／A卡，A／D、D／A卡采用PC总线结构，卡上的接口电路由8255A接口芯片担任，后续所有电路都须通过该接口与计算机通讯。F-H管所需要的灯丝电压、一栅和阴极间电压、二栅和阳极间电压由A／D、D／A卡的D／A输出经放大、扩流获得。计算机控制信号放大及扩流电路是用来将三个0-5V的D／A输出信号线性放大并扩流到F-H管各电极所要求的数值。这些数值的高低可通过在程序的运行中由键盘确定。

本实用新型由于在F-H实验仪内设计了计算机控制电路，通过设计的计算机A／D、D／A卡的D／A输出，对F-H管的各电压实施控制，实现了通过计算机键盘就可以随意控制F-H管的各种电压的目的，并有较高的精度，从而达到整个实验全过程全部可以通过计算机键盘完成之目的。

本实用新型的实施例结合附图加以说明。

图1为本实用新型的外观结构前面板示意图。

图2为本实用新型后面板示意图。

图3为本实用新型实验仪部分电路方框图。

图4为本实用新型A／D、D／A卡电路方框图。

图5为本实用新型F-H管第一栅极与阴极间电压放大及扩流电路图。

图6为本实用新型F-H管第二栅极与阳极间电压放大及扩流电路图。

图7为本实用新型F-H管灯丝电压放大及扩流电路图。

如图1、图2所示，本实用新型包括电流表(1)、电压表(2)、功能旋钮(3、4、5、11、12、13)、电源开关(6)、X-Y函数记录仪、接线柱(7、8、9、10)、电源指示灯(14)、外接贡管(15)、输入增益调节旋钮(16)、电压调节旋钮(17)、电源插座(18)、保险管座(19)、计算机接口15芯插座(20)、输入插座(21)和(22)。上述零部件及连接关系与现有夫兰克-赫兹实验仪的结构大致相同。