專利名稱：通過觸摸屏定位的模擬靜電場測繪系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬靜電場測繪技術(shù)領(lǐng)域，特別是模擬靜電場測繪的實驗裝置。
背景技術(shù)：
由于直接描繪靜電場存在困難，而穩(wěn)恒電流場的分布和靜電場的分布可以用相同的數(shù)學(xué)公式來表達(dá)，所以通常用穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場，通過測量電極之間的電位來測繪各種電場的等勢線，進(jìn)而分析靜電場的分布情況。因此，模擬靜電場測繪是國內(nèi)外高等院校普遍開設(shè)的物理實驗。
目前的模擬靜電場測繪的實驗裝置如圖5所示，實驗裝置包括導(dǎo)電紙1、電極2、探針4、記錄紙7、與探針連動的記錄筆6、電壓表5等；電極壓在導(dǎo)電紙上，探針與電壓表連接，記錄紙放置在記錄筆的下方。測繪時，向電極上加載穩(wěn)恒電壓，人工驅(qū)動探針在兩電極之間的導(dǎo)電紙上滑動，以測量電極之間的導(dǎo)電紙上的各點上的電位，記錄筆在記錄紙記錄測量各點的位置。
上述實驗裝置存在以下缺陷1、探針在導(dǎo)電紙上的位置通過記錄筆在記錄紙記錄，精度差；2、導(dǎo)電紙上的各點的電位通過人工讀取電壓表數(shù)據(jù)，測量誤差大；3、自動化程度低，操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過觸摸屏定位的模擬靜電場測繪系統(tǒng)，該系統(tǒng)能自動精確地記錄導(dǎo)電紙上某點的電位和該點的位置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是它包括導(dǎo)電紙、電極、探針，電極壓在導(dǎo)電紙上；系統(tǒng)還包括具有觸摸屏的計算機(jī)、電壓傳感器，電壓傳感器的輸入端與探針連接，電壓傳感器的輸出端與計算機(jī)連接；導(dǎo)電紙鋪在觸摸屏上。
用本發(fā)明模擬靜電場測繪系統(tǒng)的自動化程度高，操作簡單，只需用探針在導(dǎo)電紙上進(jìn)行點擊，即可通過觸摸屏將探針在導(dǎo)電紙上點擊的精確位置自動輸入計算機(jī)，同時，探針在導(dǎo)電紙上點擊處的電壓通過電壓傳感器輸入計算機(jī)，且精度高。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)框2為本發(fā)明實施例的測試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意3為圖2的A-A剖視4為具有觸摸屏的單片機(jī)的工作流程5為現(xiàn)有靜電場模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式

如圖1、2、3所示的本發(fā)明實施例，模擬靜電場測繪系統(tǒng)包括導(dǎo)電紙1、電極2、探針、具有觸摸屏3的計算機(jī)、電壓傳感器；電極2壓在導(dǎo)電紙1上，電壓傳感器的輸入端與探針連接，電壓傳感器的輸出端與計算機(jī)連接；導(dǎo)電紙1鋪在觸摸屏3上。
上述具有觸摸屏的計算機(jī)為具有觸摸屏的單片機(jī)，其工作流程圖如圖4所示。
本發(fā)明模擬靜電場測繪系統(tǒng)實施例，應(yīng)用觸摸屏技術(shù)實現(xiàn)智能人機(jī)交互，強(qiáng)化實驗教學(xué)效果，在提高實驗裝置自動化程度的同時，學(xué)生仍可通過親自動手完成實驗，既提高了學(xué)生的參與興趣和動手能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合各學(xué)科知識的能力，全面培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)。
本發(fā)明模擬靜電場測繪系統(tǒng)實施例中還包括一上位計算機(jī)，上位計算機(jī)既可以通過U盤或者串口和單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，獲得和處理實驗實測數(shù)據(jù)，又可以提供“虛擬”的靜電場測繪實驗平臺，通過鼠標(biāo)的點擊和拖動等顯示靜電場分布情況。上位計算機(jī)可充分利用曲線、數(shù)據(jù)、表格等手段實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)“可視化”，實驗結(jié)果的處理和報告可全部由上位計算機(jī)軟件完成。
本發(fā)明模擬靜電場測繪系統(tǒng)實施例，其實測結(jié)果和理論結(jié)果可直接比較，可加深學(xué)生對理論課的理解和掌握，既提高了同學(xué)的動手能力，又能更好地發(fā)揮實驗課輔助理論教學(xué)的作用。
權(quán)利要求
1.通過觸摸屏定位的模擬靜電場測繪系統(tǒng)，它包括導(dǎo)電紙(1)、電極(2)、探針，電極(2)壓在導(dǎo)電紙(1)上；其特征在于它還包括具有觸摸屏(3)的計算機(jī)、電壓傳感器，電壓傳感器的輸入端與探針連接，電壓傳感器的輸出端與計算機(jī)連接；導(dǎo)電紙(1)鋪在觸摸屏(3)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過觸摸屏定位的模擬靜電場測繪系統(tǒng)，它包括導(dǎo)電紙(1)、電極(2)、探針，電極(2)壓在導(dǎo)電紙(1)上；系統(tǒng)還包括具有觸摸屏(3)的計算機(jī)、電壓傳感器，電壓傳感器的輸入端與探針連接，電壓傳感器的輸出端與計算機(jī)連接；導(dǎo)電紙(1)鋪在觸摸屏(3)上。用本發(fā)明模擬靜電場測繪系統(tǒng)的自動化程度高，操作簡單，只需用探針在導(dǎo)電紙上進(jìn)行點擊，即可通過觸摸屏將探針在導(dǎo)電紙上點擊的精確位置自動輸入計算機(jī)，同時，探針在導(dǎo)電紙上點擊處的電壓通過電壓傳感器輸入計算機(jī)，且精度高。
文檔編號G09B23/18GK1707558SQ200510018
公開日2005年12月14日 申請日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者李吉春, 申耀偉, 陳光華, 李鐵平, 許振浩, 朱異云, 李姜坤, 姜湖海 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)