教学用地磁场测量实验装置
专利汇可以提供教学用地磁场测量实验装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种教学用地 磁场 测量实验装置，属于测量技术领域。本 发明 包括：测量系统、底座、 支架 、第一销轴、 转轴 、第一 手柄 、转盘、第二手柄、轴套、 底板 、 铜 柱、第二销轴、刻度盘、 指针 ，测量系统由 传感器 及外围 电路 和数值显示部分组成，这两部分分别通过两个铜柱固定在底板上，四个铜柱和转盘联结，第二手柄连接在转盘上，转盘通过轴套和第二销轴相连，第二销轴和转轴紧配合，转轴通过第一销轴连接在支架上，第一销轴和支架紧配合，指针和第一手柄固定在转轴上，刻度盘粘贴在左侧支架上，支架垂直设置在底座上。本发明 磁阻传感器 体积小、成本低、灵敏度高、抗电磁噪声和干扰能 力 强、可靠性高以及易于安装，可用于中学及大中专院校的教学实验中。，下面是教学用地磁场测量实验装置专利的具体信息内容。
1、一种教学用地磁场测量实验装置，包括：测量系统(3)、底座(4)、支 架(5)、第一销轴(6)、转轴(7)、第一手柄(8)、转盘(9)、第二手柄(10)、 轴套(11)、底板(12)、铜柱(13)、第二销轴(14)、刻度盘(15)、指针(16)， 其特征在于：测量系统(3)由传感器及外围电路(1)和数值显示部分(2)组 成，传感器及外围电路(1)以及数值显示部分(2)分别通过两个铜柱(13) 固定在底板(12)上，四个铜柱(13)和转盘(9)联结，第二手柄(10)连接 在转盘(9)上，转盘(9)通过轴套(11)和第二销轴(14)相连，第二销轴(14) 和转轴(7)紧配合，转轴(7)通过第一销轴(6)连接在支架(5)上，第一 销轴(6)和和支架(5)紧配合，指针(16)和第一手柄(8)固定在转轴(7) 上，刻度盘(15)粘贴在左侧支架(5)上，支架(5)垂直设置在底座(4)上。
2、根据权利要求1所述的教学用地磁场测量实验装置，其特征是：测量系 统(3)平行于转盘(9)。
3、根据权利要求1所述的教学用地磁场测量实验装置，其特征是：指针(16) 中心线通过转轴(7)的轴心，并且与转盘(9)平行。
4、根据权利要求1所述的教学用地磁场测量实验装置，其特征是：转盘(9) 能绕第二销轴(14)转动，转轴(7)能围绕第一销轴(6)旋转。
5、根据权利要求1所述的教学用地磁场测量实验装置，其特征是：刻度盘 (15)的0度方向应对准指针(16)的中心线，即水平方向为零。
6、根据权利要求1所述的教学用地磁场测量实验装置，其特征是：底座(4)、 支架(5)、转轴(7)、第一手柄(8)、转盘(9)、第二手柄(10)、底板(12)、 第二销轴(14)、刻度盘(15)均采用胶木材料。
7、根据权利要求1所述的教学用地磁场测量实验装置，其特征是：第一销 轴(6)、轴套(11)、铜柱(13)和指针(16)采用铜材料。
技术领域
本发明涉及一种测量技术领域的装置，具体涉及的是一种教学用地磁场测 量实验装置。
背景技术
通常用磁倾角和磁感应强度来表示地磁场的方向和大小。经文献检索发现， 作者王国余等在文献“新型磁阻传感器在地磁场测量中的应用”(2002年21卷 第16期第43-45页)中，虽然曾提到可以用磁阻传感器来测量地磁场，但文 献重点在于论述磁阻传感器的原理以及如何使用上，对实验装置只是做了简单 介绍，并没有给出具体的实验装置图，而且其实验装置也过于简单，缺少必要 的外围处理电路以及显示等功能。
目前市场上已有的磁场测量装置，如高斯计、特斯拉计和磁通计等，大多 采用霍尔效应原理，虽然测量范围较大，也具显示功能，但灵敏度偏低，线性 度也不好，比较适合测量较强磁场，测量像地磁场这样的弱磁场时误差较大。 另外，这类仪器虽然已做成产品，但价格偏贵，而且不能测量磁倾角，不适合 作为中学及大中专院校的教学实验设备和研究用。
发明内容
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：测量系统、底座、支架、 第一销轴、转轴、第一手柄、转盘、第二手柄、轴套、底板、铜柱、第二销轴、 刻度盘、指针。
传感器及外围电路通过两个铜柱固定在底板上，数值显示部分也通过两个 铜柱固定在底板上。四个铜柱通过螺纹和转盘联结。第二手柄通过螺钉连接在 转盘上。转盘通过轴套和第二销轴相连，转盘可绕第二销轴转动。第二销轴和 转轴紧配合。转轴通过第一销轴连接在支架上，并且转轴可围绕第一销轴旋转， 第一销轴和和支架紧配合。指针和第一手柄通过螺钉固定在转轴上。安装时， 指针中心线通过转轴的轴心，并且与转盘平行。刻度盘用胶水粘贴在左侧支架 上。刻度盘的0度方向应对准指针的中心线，即水平方向为零。支架通过螺钉 垂直安装在底座上。
测量时，首先检查周围环境中是否有铁质物质，应避免其对测量结果的干 扰。
将本发明装置置于水平面上，调整第一手柄使转盘和底座平行。转动第二 手柄，使转盘围绕第二销轴的轴线转动，并保持转盘始终平行底座。观察数值 显示部分的读数，当读数最大时，记录下此时的数值(读数最大的方向即是地 磁场磁感应强度的水平分量的方向)。然后继续转动第二手柄，观察数值显示部 分的读数，当读数最小时，记录下此时的数值，通过简单计算，便可得出地磁 场磁感应强度的水平分量值。
将本发明装置置于水平面上，调整第一手柄使转盘和底座平行。转动第一 手柄，使转盘围绕第一销轴的轴线转动。观察数值显示部分的读数，当读数最 大时，记下此时的数值，同时记录下指针的角度读数(即转盘和水平面之间的 夹角)。然后继续转动第一手柄，观察数值显示部分的读数，当读数最小时，记 录下此时的数值，同时记录下指针的角度读数(即转盘和水平面之间的夹角)， 通过简单计算，便可得出磁倾角和地磁场的磁感应强度值。
本发明是一种基于磁阻传感器的、适合教学用的地磁场测量装置，具有原 理先进、结构简单、灵敏度高、操作简便、价格低廉等特点。利用该实验装置， 通过简单计算，便可得到较为精确的磁倾角和地磁场磁感应强度。另外，通过 完成测量实验，操作者不仅仅能了解地磁场的特性，磁阻效应、磁阻传感器的 原理和使用方法，而且还学会了一种精确测量弱磁场的简单易行的方法，适合 在中学及大中专院校的传感器或物理实验中推广。
本发明除用于精确测量地磁场强度外，还可应用于罗盘、交通车辆检测、 导航系统、伪钞鉴别、安全检测、位置测量、食品机械、探矿、医疗仪器以及 非接触式电流测量等领域中，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明主截面结构示意图
图2为本发明结构俯视图
具体实施方式
为避免对测量结果产生干扰，底座4、支架5、转轴7、第一手柄8、转盘9、 第二手柄10、底板12、第二销轴14、刻度盘15均采用胶木材料，第一销轴6、 轴套11、铜柱13和指针16采用铜材料。
测量系统3由传感器及外围电路1和数值显示部分2组成，传感器及外围 电路1中的传感器采用磁阻传感器，外围电路由磁阻传感器需要的SET/RESET 充磁电路、OFFSET电路、放大电路、模数转换电路组成，数值显示部分2采用 LED显示。安装时注意保证测量系统3平行于转盘9。
传感器及外围电路1通过两个铜柱13固定在底板12上，数值显示部分2 也通过两个铜柱13固定在底板12上。四个铜柱13通过螺纹和转盘9联结。第 二手柄10通过螺钉连接在转盘9上。转盘9通过轴套11和第二销轴14相连， 转盘9可绕第二销轴14转动。第二销轴14和转轴7紧配合。转轴7通过第一 销轴6连接在支架5上，并且转轴7可围绕第一销轴6旋转，第一销轴6和和 支架5紧配合。指针16和第一手柄8通过螺钉固定在转轴7上。安装时，指针 16中心线通过转轴7的轴心，并且与转盘9平行。刻度盘15用胶水粘贴在左侧 支架5上。刻度盘15的0度方向应对准指针16的中心线，即水平方向为零。 支架5通过螺钉垂直安装在底座4上。
测量时，首先检查周围环境中是否有铁质物质，应避免其对测量结果的干 扰。
将本发明装置置于水平面上，调整第一手柄8使转盘9和底座4平行。转 动第二手柄10，使转盘9围绕第二销轴14的轴线转动，并保持转盘9始终平行 底座4。观察数值显示部分2的读数，当读数最大时，记录下此时的数值，读数 最大的方向即是地磁场磁感应强度的水平分量的方向。然后继续转动第二手柄 10，观察数值显示部分2的读数，当读数最小时，记录下此时的数值，通过简 单计算，便可得出地磁场磁感应强度的水平分量值。
将本发明装置置于水平面上，调整第一手柄8使转盘9和底座4平行。转 动第一手柄8，使转盘9围绕第一销轴6的轴线转动。观察数值显示部分2的读 数，当读数最大时，记下此时的数值，同时记录下指针的角度读数，即转盘和 水平面之间的夹角。然后继续转动第一手柄8，观察数值显示部分2的读数，当 读数最小时，记录下此时的数值，同时记录下指针的角度读数，即转盘和水平 面之间的夹角，通过简单计算，便可得出磁倾角和地磁场的磁感应强度值。
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