專利名稱：受迫振動實驗儀的制作方法
技術領域：
受迫振動實驗儀技術領域[0001]本實用新型涉及教學實驗儀器，更具體地，是一種受迫振動實驗儀。
技術背景[0002]振動系統(tǒng)在周期性外力的作用下，其所發(fā)生的振動稱為受迫振動。目前，在教學中用于演示受迫振動的教學器材品種較多，比如，有的演示設備通過4個彈簧支撐1個方平臺、并由平臺上馬達產生驅動共振；還有的受迫振動實驗設備利用偏心輪帶動垂吊的彈簧重物產生共振，等等?，F有的受迫振動實驗設備或演示設備，通常體積較大、結構復雜、演示不穩(wěn)定，并且演示效果不明顯。實用新型內容[0003]本實用新型的目的，在于解決現有的受迫振動演示儀器中存在的上述不足，從而提供了一種新型的受迫振動實驗儀。[0004]本實用新型的受迫振動實驗儀，包括一個底座以及設置于該底座上并與該底座垂直的立柱，所述立柱上套設有彈簧組件，所述彈簧組件的上端固定在所述立柱上，所述彈簧組件的下端連接有一個套設在所述立柱上的線圈，所述立柱在被所述線圈套設的位置上， 內嵌有一個永磁鐵，并且在所述底座上設置有可調節(jié)頻率及電流大小的直流脈沖電源。[0005]優(yōu)選地，還包括紅外線測距裝置，其包括一個紅外線和超聲波發(fā)射器、一個紅外線和超聲波接收器以及信號反射板，其中所述紅外線和超聲波發(fā)射器以及所述紅外線和超聲波接收器分別設置在立柱與所述彈簧組件的上端連接位置，并且所述信號反射板設置在所述彈簧組件的下端。[0006]本實用新型結構簡單、演示效果穩(wěn)定，可通過電路頻率的調整，清晰地演示從靜止到不協(xié)調的小幅振動、直到大幅的共振的完整過程。


[0007]圖1為本實用新型的受迫振動實驗儀的示意圖；[0008]圖2為本實用新型中顯示出永磁鐵位置的部分剖視圖；[0009]圖3為本實用新型中線圈產生驅動力的原理示意圖。
具體實施方式
[0010]
以下結合附圖和具體實施方式
，對本實用新型的結構組成以及工作原理進行詳細說明。[0011]如圖1所示，并結合圖2、3，本實用新型的受迫振動實驗儀，包括一個底座10以及設置于該底座10上并與該底座垂直的立柱20，立柱20上套設有一個彈簧組件40，彈簧組件40的上端41固定在立柱20上，彈簧組件40的下端42連接有一個套設在立柱20上的線圈30，立柱20在被線圈30套設的位置上，內嵌有一個永磁鐵31，并且在所述底座10上3設置有可調節(jié)頻率及電流大小(DC，參見圖幻的直流脈沖電源80。直流脈沖電源80用于為線圈30提供頻率和電流大小均能調節(jié)的直流脈沖，并且設置有開關按鈕81和用于調節(jié)脈沖頻率的調節(jié)按鈕82。彈簧組件40包括內圈彈簧以及外圈彈簧，其可作為連接直流脈沖電源80和線圈30之間的導體。[0012]另外，為精確地量化檢測彈簧組件40振動的幅度，本實用新型的受迫振動實驗儀還包括測距裝置，其包括一個紅外線和超聲波發(fā)射器50、一個紅外線和超聲波接收器60以及信號反射板43，其中紅外線和超聲波發(fā)射器50以及紅外線和超聲波接收器60分別設置在立柱20與彈簧組件40的上端41連接位置，并且信號反射板43設置在彈簧組件40的下端42。測距裝置可利用超聲波以及紅外線對彈簧組件的振幅進行精確檢測，以量化地表明受迫振動的情況。紅外線和超聲波接收器60另連接有數據線70，用于將所測數據傳輸到外接數據處理裝置，以計算出彈簧組件40的振動量，并可通過軟件將振動過程利用多媒體方式顯示在屏幕上。[0013]當直流脈沖電源80開啟后，脈沖電流通過線圈，同時通過按鈕82調節(jié)其頻率。當脈沖頻率遠離振動線圈30的固有頻率時，由彈簧組件40懸吊著的振動線圈30開始小幅振動，當緩慢調整電源頻率(從低頻到高頻)，逐步接近振動線圈30的固有頻率時，振幅開始明顯加大，但當脈沖電源頻率達到共振頻率，繼續(xù)調高頻率時，振動線圈30的振幅有開始明顯減小，整個過程可由紅外線和超聲波發(fā)射器50及接收器60通過軟件將數據顯示在電腦的受迫振動頻率、振幅、時間曲線圖上，因此可很直觀地找到振動線圈30的共振(固有) 頻率。[0014]綜上所述，本實用新型結構簡單、演示效果穩(wěn)定，可通過電路頻率的調整，清晰地演示從靜止到不協(xié)調的小幅振動、直到大幅的共振的完整過程。
權利要求1.一種受迫振動實驗儀，其特征在于，包括一個底座以及設置于該底座上并與該底座垂直的立柱，所述立柱上套設有彈簧組件，所述彈簧組件的上端固定在所述立柱上，所述彈簧組件的下端連接有一個套設在所述立柱上的線圈，所述立柱在被所述線圈套設的位置上，內嵌有一個永磁鐵，并且在所述底座上設置有可調節(jié)頻率及電流大小的直流脈沖電源。
2.根據權利要求1所述的受迫振動實驗儀，其特征在于，還包括測距裝置，其包括一個紅外線和超聲波發(fā)射器、一個紅外線和超聲波接收器以及信號反射板，其中所述紅外線和超聲波發(fā)射器以及所述紅外線和超聲波接收器分別設置在立柱與所述彈簧組件的上端連接位置，并且所述信號反射板設置在所述彈簧組件的下端。
專利摘要本實用新型提供了一種受迫振動實驗儀，包括一個底座以及設置于該底座上并與該底座垂直的立柱，所述立柱上套設有彈簧組件，所述彈簧組件的上端固定在所述立柱上，所述彈簧組件的下端連接有一個套設在所述立柱上的線圈，所述立柱在被所述線圈套設的位置上，內嵌有一個永磁鐵，并且在所述底座上設置有可調節(jié)頻率及電流大小的直流脈沖電源。本實用新型結構簡單、演示效果穩(wěn)定。
文檔編號G09B23/10GK202306902SQ20112036400
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權日2011年9月26日
發(fā)明者史悠仁, 夏勇峰, 張文清, 沈林, 諸庭飛, 顧永剛 申請人:寧波奇科威數字信息技術有限公司