專利名稱：一種磁場描繪儀的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種磁場描繪儀，是用于物理實驗中測量圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場及其分布的實驗儀器。
背景技術(shù)：
目前，公知的磁場描繪儀存在以下不足1、探頭直接在線圈中心軸面平臺上通過手移動和轉(zhuǎn)動，操作不便，特別是容易損壞探測線圈的輸出線，2、線圈中心軸面平臺上沒有設坐標，且不透明，描點不方便，測量誤差大，3、儀器體積大，不美觀。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有磁場描繪儀探測線圈容易損壞，操作不方便，測量誤差大的不足，本實用新型提供一種磁場描繪儀，該磁場描繪儀探測線圈與感應電動勢輸出環(huán)相連，坐標平臺是透明的，結(jié)構(gòu)合理美觀、操作方便、測量誤差小。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是坐標平臺安裝在支撐框架上，在坐標平臺上裝有兩個圓線圈(稱為亥姆霍茲線圈)，兩圓線圈的匝數(shù)相等，寬度和厚度相同，兩個圓線圈間的平均距離等于它們的半徑，它們通過底板上的固定夾，平行地安置在一個公共軸上，底板上設有與亥姆霍茲線圈相連的低頻信號輸入接線柱，探頭裝在探桿前端，探桿的另一端固定在探座上，探座上設有調(diào)節(jié)旋鈕，在探頭和調(diào)節(jié)旋鈕上裝有帶動探頭轉(zhuǎn)動的皮帶。探頭內(nèi)部上端裝有探測線圈，其幾何尺寸為長度L＝5.30mm，外徑D＝10.00mm，內(nèi)徑d＝4.60mm。探測線圈通過線圈骨架和固定軸固定在探頭外殼上，探頭頂端上面設有探測叉絲，探測叉絲位于圓線圈中心軸面上，探頭下端設有兩個輸出環(huán)，輸出環(huán)通過導線與探測圈相連，感應電動勢的輸出接線柱通過導線和固定在探桿上的彈片(或電刷)與輸出環(huán)相通，感應電動勢測量儀上設有數(shù)字毫伏表和感應電動勢輸入插座，輸入插座通過導線與探座上感應電動勢輸出接線柱相連。
本實用新型的有益效果是可以方便地描繪出通電圓線圈的磁場分布規(guī)律，結(jié)構(gòu)合理美觀、操作方便、測量誤差小、重復性好。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1為實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為探頭剖面示意圖。
圖中1.底板，2.支撐框架，3.圓線圈固定夾，4.5.圓線圈，6.坐標平臺，7.圓線圈的接線柱，8.探桿，9.探測叉絲，10.感應電動勢的輸出環(huán)，11.探桿，12.皮帶，13.調(diào)節(jié)旋鈕，14.探座，15.感應電動勢的輸出接線柱，16.感應電動勢測量儀，17.數(shù)字毫伏表，18.感應電動勢輸入插座，19.探測線圈，20.21.探測線圈的輸出導線，22.線圈骨架，23.探測線圈固定軸，24.探頭外殼，25.皮帶安裝槽。
具體實施方式
在
圖1中，坐標平臺(6)安裝在支撐框架(2)上，在坐標平臺(6)上裝有圓線圈(4)和圓線圈(5)，并由固定夾(3)固定在底板(1)上，底板(1)上設有與圓線圈(4)和圓線圈(5)相連通的低頻信號輸入接線住(7)，探頭(8)裝在探桿(11)的前端，探桿(11)的另一端固定在探座(14)上，探座(14)上設有調(diào)節(jié)旋鈕(13)，在探頭(8)和調(diào)節(jié)旋鈕(13)上裝有皮帶(12)，探頭(8)能隨探座(14)和探桿(11)在底板(1)上平移，并能通過施鈕(13)和皮帶(12)帶起轉(zhuǎn)動，探頭頂端上面設有探測叉絲(9)，探頭下端設有兩個感應電動勢輸出環(huán)(10)感應電動勢的輸出接線柱(15)通過導線和固定在探桿上的彈片(或電刷)與輸出環(huán)(10)相通，感應電動勢測量儀(16)上設有數(shù)字毫伏表(17)和感應電動勢輸入插座(18)，輸入插座(18)通過導線與感應電動勢輸出接線柱(15)相連。探測線圈(19)上的感應電動勢大小由感應電動勢測量儀(16)上的數(shù)字毫伏表(17)讀出。
在圖2中，探頭內(nèi)部上端裝有探測線圈(19)，探測線圈(19)通過線圈骨架(22)和固定軸(23)固定在探頭外殼(24)上，，輸出環(huán)(10)通過導線(20)、(21)與探測線圈相連，實驗時，由信號發(fā)生器提供的交變電流通過輸入接線柱7輸給圓線圈5，將探頭8放在圓線圈5的中心點，轉(zhuǎn)動旋鈕13，帶動探頭8轉(zhuǎn)動，直到數(shù)字毫伏表17的讀數(shù)值最大。用同樣的方法，向右每隔1.00cm測出圓線圈5軸線上其余10個點的值，在坐標紙上以X為橫軸，Vm為縱軸，作出Vm(B)-X曲線，由于在測試條件不變的情況下Bm與Vm成正比，即Bm=2Vm0.28π2N0fD2]]>故Vm-X曲線也反映了Bm-X曲線的規(guī)律。
在平臺坐標系的縱軸上均勻地取5個點，A1、A2......A5，并在備好的坐標紙上記下相應的位置，過每一點在縱軸的右邊作一條磁力線，共畫5條磁力線，具體作法如下在平臺上將探測叉絲9的交點與A1所在位置對準，然后轉(zhuǎn)動探頭8，找出數(shù)字毫伏表17讀數(shù)值最小時叉絲9上的圓點所在位置A12，并把A12記錄在備好的坐標紙上，則A1與A12連線的方位就是A1附近磁場的方向，再將叉絲9的交點與A12所在的位置對準，如此重復共找到10個點，在備好的坐標紙上通過這些點連一條光滑的磁力線(用A1標記)。按相同的方法，可得到A2、A3、A4、A5、等共五條磁力線。在分布圖上用鉛筆標出圓線圈5的位置和大小。
將圓線圈4和圓線圈5串聯(lián)起來，并通過接線柱7輸入由信號發(fā)生器提供的交變電流，測出亥姆霍茲線圈勻強磁場區(qū)的范圍。具體作法如下首先測出亥姆霍茲線圈中點處的感應電動勢(極大值)，然后不改變探頭的方位，分別沿橫軸正負方向和縱軸正負方向平移，觀察探頭所測的感應電動勢的變化，如果變化不超過中點處感應電動勢的±1％，可繼續(xù)平移，直到開始超過，此轉(zhuǎn)折點就是勻強區(qū)的邊界，在備好的坐標紙上記下該點的位置。這樣找出12個點的方位及位置，連接邊界點，勻強區(qū)就基本上是在一個橢圓的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種磁場描繪儀，坐標平臺(6)安裝在支撐框架(2)上，在坐標平臺(6)上裝有圓線圈(4)和圓線圈(5)，并由固定夾(3)固定在底板(1)上，底板(1)上設有與圓線圈(4)和圓線圈(5)相連通的低頻信號輸入接線柱(7)，探頭(8)裝在探桿(11)的前端，探桿(11)的另一端固定在探座(14)上，探座(14)上設有調(diào)節(jié)旋鈕(13)和感應電動勢的輸出接線柱(15)，探頭內(nèi)部上端裝有探測線圈(19)，探測線圈(19)通過線圈骨架(22)和固定軸(23)固定在探頭外殼(24)上，探頭頂端上面設有探測叉絲(9)，探頭下端設有兩個感應電動勢輸出環(huán)(10)，感應電動勢測量儀(16)上的輸入插座通過導線與感應電動勢輸出接線柱(15)相連，其特征是探測線圈(19)與感應電動勢輸出環(huán)(10)相連，感應電動勢輸出環(huán)(10)的另一端與感應電動勢測量儀(16)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁場描繪儀，其特征是坐標平臺(6)是透明的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁場描繪儀其特征是調(diào)節(jié)旋鈕(13)通過皮帶(12)與探頭(8)相連。
專利摘要本實用新型涉及一種磁場描繪儀，含底板、坐標平臺、坐標平臺支撐框架、亥姆霍茲線圈、探頭、探桿、探座、感應電動勢測量儀，探頭能隨探座和探桿在底板上平移，并能在探桿前端由旋鈕和皮帶帶起轉(zhuǎn)動，探頭下端的轉(zhuǎn)軸上設有與探測線圈相連的感應電動勢輸出環(huán)，感應電動勢測量儀上設有三位半數(shù)顯毫伏表和感應電動勢輸入插座，具有結(jié)構(gòu)合理、美觀、操作方便，測量誤差小，重復性好。
文檔編號G09B23/00GK2700992SQ20032011382
公開日2005年5月18日 申請日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月10日
發(fā)明者楊紅梅, 夏湘芳, 嚴欽云 申請人:楊紅梅, 夏湘芳, 嚴欽云