新型焦利秤实验仪使用说明书

新型焦利秤实验仪使用说明书

一、概述

20世纪90年代以来，集成霍耳传感器技术得到了迅猛发展，各种性能的集成霍耳传感器层出不穷，在工业、交通、无线电等领域的自动控制中，此类传感器得到了广泛的应用。如：磁感应强度测量、微小位移、周期和转速的测量，以及液位控制、流量控制、车辆行程计量、车辆气缸自动点火和自动门窗等。为使原有传统的力学实验增加新科技内容，并使实验装置更牢靠，本公司对原焦利秤拉线杆升降装置易断及易打滑等弊病进行了改进，采用指针加反射镜与游标尺相结合的弹簧位置读数装置，提高了实验装置的可靠性和测量的准确度。在计时方法上采用了集成开关型霍耳传感器测量弹簧振动周期。此项改进，既保留了经典的测量手段和操作技能，同时又引入了用霍耳传感器来测量周期的新方法，让学生对集成霍耳开关传感器的特性及其在自动测量和自动控制中的应用有进了一步的认识。通过本实验装置可掌握弹簧振子作简谐运动的规律，又可加深对胡克定律的认识，同时掌握一种用新方法测量振动周期的实验手段。本仪器除新功能外,含盖普通焦利氏秤的全部功能,可用于高校及中专基础物理实验，也可用于传感器技术实验及物理演示实验。

二、用途

1.验证胡克定律，测量弹簧的劲度系数。

2.研究弹簧振子作简谐振动的特性，测量简谐振动的周期，用理论公式计算弹簧劲度系数，对两种方法的测量结果进行比较。

3.学习集成霍耳开关的特性及使用方法，用集成霍耳开关准确测量弹簧振子的振动周期。

4.用新型焦利秤测量微小拉力-液体的表面张力。

5.测量本地区的重力加速度。

6.观测弹簧的线径与直径对弹簧劲度系数的影响。

三、仪器组成及技术指标

1．仪器结构：

实验仪器主要由二部分组成，如图1所示：

（1） 737FB 新型焦利氏秤

（2） A 213FB 型数显计时计数毫秒仪(集成霍耳开关传感器控制)

（3） 图中水槽、可升降平台部分等没画出 。

2．技术指标：

（1）焦利氏秤标尺量程：mm 550~0，读数精度为mm 02.0。

（2）A 213FB 计时计数毫秒仪读数精度为)ms 1.0 or ( ms 1，有存储功能，计时结束后可查阅每个振动周期值。祥情请参看附录3 。

（3）集成霍耳开关传感器可触发临界距离：mm 9。

（4）小磁钢直径为mm 12，厚度为mm 2，质量约为g 2。

（5）弹簧有两个：

①#1弹簧的钢丝直径为mm 4.0φ，弹簧的外径为mm 12，劲度系数小于m /N 1； ②#2弹簧的钢丝直径为mm 6.0φ，弹簧的外径为mm 12，劲度系数约为m /N 4。

（6）砝码组：

①mg 500砝码，10片（用于静态拉伸法测量弹簧的劲度系数）；

②g 10砝码，1个；

③g 10砝码，1个（加磁片用于动态简谐振动法测量#1弹簧的劲度系数）；

④g 50砝码，1个（用于静态拉伸法和动态简谐振动法测量#2弹簧的劲度系数） ⑤带挂钩砝码盘，1个

（7）水槽，1个

（8）水槽升降调节装置，1套

（9）铝片、铝环表面张力测量器件各1个。

四、保养与维护

1.弹簧拉伸不能超过弹性限度，弹簧拉伸过长将发生范性形变使其损坏。

2.做完实验后，为防止弹簧长期处于拉伸状态，须将弹簧取下，使弹簧恢复自然状态。

3.砝码取下后应放入砝码盒中。

4.切勿将小指针弯折，以防止其变形。

【附录3】 FB213A 型数显计时计数毫秒仪使用说明书

（1）FB213A 计时仪内设单片机芯片，经适当

编程，具有计时、计数、存储和查询功能。可

用于单摆、气垫导轨、马达转速测量、生产线

产品计数、产品厚度测量、车辆运动速度测量

及体育比赛计时等诸多与计时相关的实验。

（2）该毫秒仪通用性强，可以与多种传感器连接，

用不同的传感器控制毫秒仪的启动和停止，从而

适应不同实验条件下计时的需要。

（3）毫秒仪量程可根据实验需要进行切换：,s 999.99分辨率ms 1,,s 9999

.9分辨率ms 1.0，由仪器面板上“量程”按钮进行转换。“计时”指示灯亮，左窗口数码管熄灭，仪器进入 “计

时”功能状态；

（4）周期与计数功能由面板“功能”按钮转换：周期指示灯亮，仪器面板左窗口二位数码管同时点亮，仪器进入“周期”计数功能：在此功能下，可预置测量周期个数：根据实验需要周期设置范围从99~1个，“周期数”由左窗口显示。“周期数显示”随计数进程逐次递减，当显示数到达1以后自动返回到“设置数值”，此时计数停止。

（5）仪器有两种工作方式：周期方式和计数方式，在两种方式下均有存贮和查询功能。在周期方式下，按“执行”键，“执行”工作指示灯亮，当测量启动时灯光闪烁，表示毫秒仪在工作。在每个周期结束时，显示并存贮该周期对应的时间值，在预设周期数执行完后，显示并存贮总时间值，然后退出执行状态。

（6）在周期或计时方式下，逐次按“查询”键，则依次显示出各周期对应的时间值，在最后周期显示出总时间值，在预设周期完后，则停止查询。

（7）按“复位”键，除了预设周期值恢复原设置，时间显示清零之外，还有退出查询的功能。记住查询完后一定要按“复位”键退出查询。

（8）周期方式或计数方式在执行中，均可按“复位”键退出执行。

（9）断电后保留已执行的预设周期数，各周期对应的时间值以及总时间值。

（10）计数方式时，“光电门1”和“光电门2”都能控制启动或停止，按先后顺序执行。

（11）同时按“复位”和“功能”键5秒钟以上，则存贮的周期值与计时值全部清零，但仍然保留预设周期数（直至重新设置新的周期数值才会改变）。