專利名稱：一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器。
背景技術(shù)：
[0002]原有壓電效應(yīng)演示儀器演示效果不夠形象，所演示的功能更是單一，且難以再開(kāi)發(fā)，這就需要一種新型的技術(shù)改善這些不足，以適應(yīng)實(shí)際教學(xué)的需要。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有壓電效應(yīng)演示儀效果不夠形象、演示功能單一、難以再開(kāi)發(fā)的問(wèn)題，提供了一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器。[0004]本實(shí)用新型所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，它的臺(tái)體為帶有一個(gè)斜面的梯形臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述斜面所在側(cè)壁為該臺(tái)體的前面板，該臺(tái)體分為左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括I號(hào)音頻發(fā)生器、I號(hào)壓電陶瓷片、2號(hào)壓電陶瓷片、可移動(dòng)式加熱裝置、兩個(gè)柱體、兩個(gè)底座、軌道、中空支架、2號(hào)音頻發(fā)生器、頻率計(jì)、I號(hào)數(shù)碼管顯示器、2號(hào)數(shù)碼管顯示器、3號(hào)數(shù)碼管顯示器和示波器；[0005]I號(hào)音頻發(fā)生器和第一個(gè)底座均固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，并且I號(hào)音頻發(fā)生器位于第一個(gè)底座的左側(cè)，I號(hào)壓電陶瓷片固定在第一個(gè)柱體的頂端，該第一個(gè)柱體的底部固定在第一個(gè)底座上，I號(hào)數(shù)碼管顯示器和示波器均固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的斜面上；[0006]2號(hào)音頻發(fā)生器、中空支架和第二個(gè)底座均固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，并且2號(hào)音頻發(fā)生器位于第二個(gè)底座的左側(cè)、第二個(gè)底座位于中空支架的左側(cè)，2號(hào)壓電陶瓷片固定在第二個(gè)柱體的頂端，該第二個(gè)柱體的底部固定在第二個(gè)底座上，中空支架上固定有軌道，可移動(dòng)式加熱裝置固定在滑塊上，所述滑塊位于軌道上，2號(hào)音頻發(fā)生器、2號(hào)數(shù)碼管顯示器、3號(hào)數(shù)碼管顯示器和頻率計(jì)均固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的斜面上；[0007]所述I號(hào)音頻發(fā)生器和2號(hào)音頻發(fā)生器所在的平面相互平行，I號(hào)壓電陶瓷片和2號(hào)壓電陶瓷片的高度相同，I號(hào)音頻發(fā)生器、I號(hào)壓電陶瓷片、2號(hào)音頻發(fā)生器、2號(hào)壓電陶瓷片和可移動(dòng)式加熱裝置的中心線位于同一條直線上，并且該直線垂直于I號(hào)音頻發(fā)生器所在的平面；所述可移動(dòng)式加熱裝置能夠沿該直線做一維往復(fù)移動(dòng)；所述可移動(dòng)式加熱裝置用于給2號(hào)壓電陶瓷片加熱；[0008]它還包括信號(hào)采集電路、A/D轉(zhuǎn)換器、信號(hào)處理電路和溫度傳感探頭，I號(hào)壓電陶瓷片和2號(hào)壓電陶瓷片的電壓 信號(hào)輸出端分別連接信號(hào)采集電路的兩個(gè)電壓信號(hào)輸入端，溫度傳感探頭采集可移動(dòng)式加熱裝置的溫度，并將采集的溫度輸入到信號(hào)采集電路的溫度信號(hào)輸入端，信號(hào)采集電路的模擬信號(hào)輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)輸入端上，A/D轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號(hào)輸出端連接在信號(hào)處理電路的數(shù)字信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路的三個(gè)顯示信號(hào)輸出端分別與I號(hào)數(shù)碼管顯示器、2號(hào)數(shù)碼管顯示器和3號(hào)數(shù)碼管顯示器的顯示信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路的第一數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接在示波器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路的頻率信號(hào)輸出端連接在頻率計(jì)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路的兩個(gè)音頻信號(hào)輸出端分別與I號(hào)音頻發(fā)生器和2號(hào)音頻發(fā)生器的控制信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路21的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)采集電路19的控制信號(hào)輸入端。[0009]本實(shí)用新型主要用于演示壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)以及壓電材料超過(guò)居里溫度Tc壓電性能消失的現(xiàn)象，通過(guò)此儀器可以觀察到壓電效應(yīng)演示中的電壓隨著壓力變化，在逆壓電效應(yīng)中可以發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻率隨著電壓變化等。[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):[0011]1、儀器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，各部分便于拆卸組裝，并且配備不同型號(hào)的壓電陶瓷片以供實(shí)驗(yàn)之需。[0012]2、不僅能夠演示基本的壓電以及逆壓電效應(yīng)，更能演示壓電材料在超過(guò)居里溫度Tc壓電性能消失的壓電現(xiàn)象，而且還可以再開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，添加其他相關(guān)的模塊以便不同教學(xué)之需。[0013]3、復(fù)合式多功能壓電演示儀器自帶電源處理模塊，無(wú)需額外的裝置進(jìn)行電壓變換。


[0014]圖1是本實(shí)用新型所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的俯視圖；[0015]圖2是圖1的A向視圖；[0016]圖3是圖1的的B向視圖；[0017]圖4是本實(shí)用新型所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的電路原理框圖；[0018]圖5是所述信號(hào)采集電路部分的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0019]具體實(shí)施方式
一:下面結(jié)合圖1、圖2和圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，它的臺(tái)體為帶有一個(gè)斜面的梯形臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述斜面所在側(cè)壁為該臺(tái)體的前面板，該臺(tái)體分 為左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括I號(hào)音頻發(fā)生器1、1號(hào)壓電陶瓷片2、2號(hào)壓電陶瓷片3、可移動(dòng)式加熱裝置4、兩個(gè)柱體5、兩個(gè)底座6、軌道7、中空支架8、2號(hào)音頻發(fā)生器9、頻率計(jì)10、1號(hào)數(shù)碼管顯示器11、2號(hào)數(shù)碼管顯示器12、3號(hào)數(shù)碼管顯示器13和示波器18;[0020]I號(hào)音頻發(fā)生器I和第一個(gè)底座6均固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，并且I號(hào)音頻發(fā)生器I位于第一個(gè)底座6的左側(cè)，I號(hào)壓電陶瓷片2固定在第一個(gè)柱體5的頂端，該第一個(gè)柱體5的底部固定在第一個(gè)底座6上，I號(hào)數(shù)碼管顯示器11和示波器18均固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的斜面上；[0021]2號(hào)音頻發(fā)生器9、中空支架8和第二個(gè)底座6均固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，并且2號(hào)音頻發(fā)生器9位于第二個(gè)底座6的左側(cè)、第二個(gè)底座6位于中空支架8的左側(cè),2號(hào)壓電陶瓷片3固定在第二個(gè)柱體5的頂端，該第二個(gè)柱體5的底部固定在第二個(gè)底座6上，中空支架8上固定有軌道7，可移動(dòng)式加熱裝置4固定在滑塊上，所述滑塊位于軌道7上，2號(hào)音頻發(fā)生器9、2號(hào)數(shù)碼管顯示器12、3號(hào)數(shù)碼管顯示器13和頻率計(jì)10均固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的斜面上；[0022]所述I號(hào)音頻發(fā)生器I和2號(hào)音頻發(fā)生器9所在的平面相互平行，I號(hào)壓電陶瓷片2和2號(hào)壓電陶瓷片3的高度相同，I號(hào)音頻發(fā)生器1、1號(hào)壓電陶瓷片2、2號(hào)音頻發(fā)生器9、2號(hào)壓電陶瓷片3和可移動(dòng)式加熱裝置4的中心線位于同一條直線上，并且該直線垂直于I號(hào)音頻發(fā)生器I所在的平面；所述可移動(dòng)式加熱裝置4能夠沿該直線做一維往復(fù)移動(dòng)；所述可移動(dòng)式加熱裝置4用于給2號(hào)壓電陶瓷片3加熱；[0023]它還包括信號(hào)采集電路19、A/D轉(zhuǎn)換器20、信號(hào)處理電路21和溫度傳感探頭22，I號(hào)壓電陶瓷片2和2號(hào)壓電陶瓷片3的電壓信號(hào)輸出端分別連接信號(hào)采集電路19的兩個(gè)電壓信號(hào)輸入端，溫度傳感探頭22采集可移動(dòng)式加熱裝置4的溫度，并將采集的溫度輸入到信號(hào)采集電路19的溫度信號(hào)輸入端，信號(hào)采集電路19的模擬信號(hào)輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器20的模擬信號(hào)輸入端上，A/D轉(zhuǎn)換器20的數(shù)字信號(hào)輸出端連接在信號(hào)處理電路21的數(shù)字信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路21的三個(gè)顯示信號(hào)輸出端分別與I號(hào)數(shù)碼管顯示器11、2號(hào)數(shù)碼管顯示器12和3號(hào)數(shù)碼管顯示器13的顯示信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路21的第一數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接在示波器18的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路21的頻率信號(hào)輸出端連接在頻率計(jì)10的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路21的兩個(gè)音頻信號(hào)輸出端分別與I號(hào)音頻發(fā)生器I和2號(hào)音頻發(fā)生器9的控制信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路21的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)采集電路19的控制信號(hào)輸入端。[0024]具體實(shí)施方式
二:下面結(jié)合圖1和圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，它還包括左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)14、右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)15、插頭16和總開(kāi)關(guān)17，與總開(kāi)關(guān)17串聯(lián)在演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的供電回路中，用于控制演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的供電電源的通或斷；[0025]左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)14固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的前面板上，所述左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)14串聯(lián)在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的供電回路中，用于控制左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的通電和斷電；[0026]右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)15固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的前面板上，所述右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)15串聯(lián)在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的供電回路中，用于控制右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的通電和斷電，[0027]插頭16和總開(kāi)關(guān)17固定在臺(tái)體左側(cè)的側(cè)壁上。[0028]具體實(shí)施方式
三:下面結(jié)合圖1和圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，它還包括 電源模塊23，所述I號(hào)音頻發(fā)生器I和2號(hào)音頻發(fā)生器9與儀器內(nèi)部的電源模塊23相連接，I號(hào)音頻發(fā)生器I和2號(hào)音頻發(fā)生器9在接通電源后發(fā)射聲音信號(hào)。[0029]本實(shí)施方式中，I號(hào)壓電陶瓷片2將I號(hào)音頻發(fā)生器I發(fā)出的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，2號(hào)壓電陶瓷片3將2號(hào)音頻發(fā)生器9發(fā)出的聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)。[0030]具體實(shí)施方式
四:下面結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述可移動(dòng)式加熱裝置4由兩個(gè)可移動(dòng)容器構(gòu)成，兩個(gè)可移動(dòng)容器合并后形成中心帶有通孔的圓盤，所述通孔的內(nèi)徑與第一個(gè)柱體5的外徑相同。[0031]在實(shí)際應(yīng)用中，演示之前，將可移動(dòng)式加熱裝置4通過(guò)滑軌7移動(dòng)至第一個(gè)柱體5的位置，然后將可移動(dòng)式加熱裝置4的兩個(gè)可移動(dòng)容器合并形成中心帶有通孔的圓盤、使得第一個(gè)柱體5位于所述通孔內(nèi)，然后在該中心帶有通孔的圓盤內(nèi)加入水，通過(guò)對(duì)可移動(dòng)式加熱裝置4進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)對(duì)2號(hào)壓電陶瓷片3的加熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)演示壓電材料超過(guò)居里溫度Tc壓電性能消失的現(xiàn)象。[0032]具體實(shí)施方式
五:下面結(jié)合圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述信號(hào)處理電路21采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。[0033]具體實(shí)施方式
六:下面結(jié)合圖5說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，所述信號(hào)采集電路19包括3選I開(kāi)關(guān)26、高阻抗輸入放大電路24和低通濾波電路25,1號(hào)壓電陶瓷片2的電壓信號(hào)輸出端和2號(hào)壓電陶瓷片3的電壓信號(hào)輸出端分別連接3選I開(kāi)關(guān)26的兩個(gè)電壓信號(hào)輸入端，溫度傳感探頭22的溫度信號(hào)輸出端連接3選I開(kāi)關(guān)26的溫度信號(hào)輸入端,3選I開(kāi)關(guān)26的信號(hào)輸出端連接高阻抗輸入放大電路24的信號(hào)輸入端，高阻抗輸入放大電路24的放大信號(hào)輸出端連接低通濾波電路25信號(hào)輸入端，低通濾波電路25的濾波信號(hào)輸出端為信號(hào)采集電路19的模擬信號(hào)輸出端。[0034]本實(shí)施方式中，所述信號(hào)采集電路19具有采集信號(hào)、放大和濾波的功能，電路具有靜電屏蔽、信號(hào)聞保真、損耗小等功能。[0035]本實(shí)用新型所述的一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，與民用220V交流電由導(dǎo)線連接，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，將電壓調(diào)至0-36V。[0036]本實(shí)用新型的工作過(guò)程為:在進(jìn)行所有實(shí)驗(yàn)操作前首先進(jìn)行安全檢查，接著將儀器插頭16接到交流電源220V，打開(kāi)儀器總開(kāi)關(guān)17，此時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的左右兩個(gè)區(qū)域以及實(shí)驗(yàn)顯示區(qū)均處于待機(jī)狀態(tài)。[0037]1、壓電效應(yīng)演示:打開(kāi)左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)14，然后可以聽(tīng)到I號(hào)音頻發(fā)生器I發(fā)出的聲音，此時(shí)觀測(cè)I號(hào)數(shù)碼管顯示器11的示數(shù)，以及示波器18的波形變化，如果觀測(cè)到電壓示數(shù)以及波形變化，則可以證明聲音信號(hào)讓I號(hào)壓電陶瓷片2產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，進(jìn)而輸出電f目號(hào)；最后，關(guān)閉左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)14。[0038]2、逆壓電效應(yīng)演示:打開(kāi)右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)15，然后可以觀測(cè)聽(tīng)到微弱的振動(dòng)聲音，接下來(lái)觀測(cè)3號(hào)數(shù)碼管顯示器13的示數(shù)，該示數(shù)為加在2號(hào)壓電陶瓷片3兩端的電壓，并觀測(cè)頻率計(jì)的示數(shù)變化做記錄，此頻率即為2號(hào)壓電陶瓷片3振動(dòng)的頻率。則這種現(xiàn)象說(shuō)明，在2號(hào)壓電陶瓷片3加上電壓時(shí)，2號(hào)壓電陶瓷片3發(fā)生機(jī)械振動(dòng)，且頻率可測(cè)；最后，關(guān)閉右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)15。[0039]3、在方式2的基礎(chǔ)之上，將可移動(dòng)式加熱裝置4，在軌道7上向左運(yùn)動(dòng)到2號(hào)壓電陶瓷片3處停下，接著緊扣住2號(hào)壓電陶瓷片3，對(duì)其進(jìn)行加熱，可以發(fā)現(xiàn)3號(hào)數(shù)碼管顯示器13以及頻率計(jì)10的示數(shù)隨著2號(hào)數(shù)碼管顯示器12顯示加熱溫度變化而變化，直到溫度達(dá)到一定值，3號(hào)數(shù) 碼管顯示器13以及頻率計(jì)10示數(shù)突然消失，此刻溫度即為居里溫度T c，材料壓電性能消失；稍等片刻后，撤去可移動(dòng)式加熱裝置4，當(dāng)溫度快要降到室溫時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)3號(hào)數(shù)碼管顯示器13以及頻率計(jì)10的示數(shù)將重新出現(xiàn)，則此時(shí)又重新獲得壓電性能；最后，關(guān)閉右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)15。[0040]在演示完實(shí)驗(yàn)后，將各種用具歸位，關(guān)閉總開(kāi)關(guān)17，拔掉插頭16。[0041]本實(shí)用新型所述的一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有成型工藝簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，演示效果形象、演示功能齊全且具有再開(kāi)發(fā)等優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合式多功能壓電效應(yīng)演示儀器。在保證壓電效應(yīng)演示儀原有功能的基礎(chǔ)上，具有現(xiàn)有壓電效應(yīng)演示儀所不具有的超過(guò)居里溫度Tc壓電性能消失的壓電現(xiàn)象以及精確的顯示模塊。本實(shí)用新型所述的一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器能夠滿足尤其是在涉及本科、研究生相關(guān)專業(yè)，比如材料科學(xué)與工程、材料學(xué)、材料物理、傳感器等相關(guān)壓電效應(yīng)演示的教學(xué)需要。
權(quán)利要求1.一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，其特征在于，它的臺(tái)體為帶有一個(gè)斜面的梯形臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述斜面所在側(cè)壁為該臺(tái)體的前面板，該臺(tái)體分為左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括I號(hào)音頻發(fā)生器(I)、1號(hào)壓電陶瓷片(2)、2號(hào)壓電陶瓷片(3)、可移動(dòng)式加熱裝置(4)、兩個(gè)柱體(5)、兩個(gè)底座￠)、軌道(7)、中空支架(8)、2號(hào)音頻發(fā)生器(9)、頻率計(jì)(10)、1號(hào)數(shù)碼管顯示器(11)、2號(hào)數(shù)碼管顯示器(12)、3號(hào)數(shù)碼管顯示器(13)和示波器(18); I號(hào)音頻發(fā)生器(I)和第一個(gè)底座(6)均固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，并且I號(hào)音頻發(fā)生器(I)位于第一個(gè)底座(6)的左側(cè)，1號(hào)壓電陶瓷片(2)固定在第一個(gè)柱體(5)的頂端，該第一個(gè)柱體(5)的底部固定在第一個(gè)底座(6)上，I號(hào)數(shù)碼管顯示器(11)和示波器(18)均固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的斜面上； 2號(hào)音頻發(fā)生器(9)、中空支架(8)和第二個(gè)底座(6)均固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的臺(tái)面上，并且2號(hào)音頻發(fā)生器(9)位于第二個(gè)底座(6)的左側(cè)、第二個(gè)底座(6)位于中空支架(8)的左側(cè)，2號(hào)壓電陶瓷片(3)固定在第二個(gè)柱體(5)的頂端，該第二個(gè)柱體(5)的底部固定在第二個(gè)底座(6)上，中空支架(8)上固定有軌道(7)，可移動(dòng)式加熱裝置(4)固定在滑塊上，所述滑塊位于軌道(7)上，2號(hào)音頻發(fā)生器(9)、2號(hào)數(shù)碼管顯示器(12)、3號(hào)數(shù)碼管顯示器(13)和頻率計(jì)(10)均固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的斜面上； 所述I號(hào)音頻發(fā)生器(I)和2號(hào)音頻發(fā)生器(9)所在的平面相互平行，I號(hào)壓電陶瓷片(2)和2號(hào)壓電陶瓷片(3)的高度相同，I號(hào)音頻發(fā)生器(I)、1號(hào)壓電陶瓷片(2)、2號(hào)音頻發(fā)生器(9)、2號(hào)壓電陶瓷片(3)和可移動(dòng)式加熱裝置(4)的中心線位于同一條直線上，并且該直線垂直于I號(hào)音頻發(fā)生器(I)所在的平面；所述可移動(dòng)式加熱裝置(4)能夠沿該直線做一維往復(fù)移動(dòng)；所述可移動(dòng)式加熱裝置(4)用于給2號(hào)壓電陶瓷片(3)加熱； 它還包括信號(hào)采集電路(19)、A/D轉(zhuǎn)換器(20)、信號(hào)處理電路(21)和溫度傳感探頭(22)，I號(hào) 壓電陶瓷片(2)和2號(hào)壓電陶瓷片(3)的電壓信號(hào)輸出端分別連接信號(hào)采集電路(19)的兩個(gè)電壓信號(hào)輸入端，溫度傳感探頭(22)采集可移動(dòng)式加熱裝置(4)的溫度，并將采集的溫度輸入到信號(hào)采集電路(19)的溫度信號(hào)輸入端，信號(hào)采集電路(19)的模擬信號(hào)輸出端連接在A/D轉(zhuǎn)換器(20)的模擬信號(hào)輸入端上，A/D轉(zhuǎn)換器(20)的數(shù)字信號(hào)輸出端連接在信號(hào)處理電路(21)的數(shù)字信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路(21)的三個(gè)顯示信號(hào)輸出端分別與I號(hào)數(shù)碼管顯示器(11)、2號(hào)數(shù)碼管顯示器(12)和3號(hào)數(shù)碼管顯示器(13)的顯示信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路(21)的第一數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端連接在示波器(I 8)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路(21)的頻率信號(hào)輸出端連接在頻率計(jì)(10)的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端上，信號(hào)處理電路(21)的兩個(gè)音頻信號(hào)輸出端分別與I號(hào)音頻發(fā)生器(I)和2號(hào)音頻發(fā)生器(9)的控制信號(hào)輸入端相連接，信號(hào)處理電路(21)的控制信號(hào)輸出端連接信號(hào)采集電路(19)的控制信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，其特征在于，它還包括左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)(14)、右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)(15)、插頭(16)和總開(kāi)關(guān)(17)，與總開(kāi)關(guān)(17)串聯(lián)在演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的供電回路中，用于控制演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器的供電電源的通或斷； 左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)(14)固定在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的前面板上，所述左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)(14)串聯(lián)在左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的供電回路中，用于控制左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的通電和斷電；右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)(15)固定在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的前面板上，所述右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)關(guān)(15)串聯(lián)在右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的供電回路中，用于控制右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的通電和斷電， 插頭(I 6)和總開(kāi)關(guān)(I 7)固定在臺(tái)體左側(cè)的側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，其特征在于，它還包括電源模塊(23)，所述I號(hào)音頻發(fā)生器(I)和2號(hào)音頻發(fā)生器(9)與儀器內(nèi)部的電源模塊(23)相連接，I號(hào)音頻發(fā)生器(I)和2號(hào)音頻發(fā)生器(9)在接通電源后發(fā)射聲音信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，其特征在于，所述可移動(dòng)式加熱裝置(4)由兩個(gè)可移動(dòng)容器構(gòu)成，兩個(gè)可移動(dòng)容器合并后形成中心帶有通孔的圓盤，所述通孔的內(nèi)徑與第一個(gè)柱體(5)的外徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，其特征在于，所述信號(hào)處理電路(21)采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，其特征在于，所述信號(hào)采集電路(19)包括3選I開(kāi)關(guān)(26)、高阻抗輸入放大電路(24)和低通濾波電路(25)，I號(hào)壓電陶瓷片(2)的電壓信號(hào)輸出端和2號(hào)壓電陶瓷片(3)的電壓信號(hào)輸出端分別連接3選I開(kāi)關(guān)(26)的兩個(gè)電壓信號(hào)輸入端，溫度傳感探頭(22)的溫度信號(hào)輸出端連接3選I開(kāi)關(guān)(26)的溫度信號(hào)輸入端，3選I開(kāi)關(guān)(26)的信號(hào)輸出端連接高阻抗輸入放大電路(24)的信號(hào)輸入端，高 阻抗輸入放大電路(24)的放大信號(hào)輸出端連接低通濾波電路(25)信號(hào)輸入端，低通濾波電路(25)的濾波信號(hào)輸出端為信號(hào)采集電路(19)的模擬信號(hào)輸出端。
專利摘要一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，涉及一種演示壓電效應(yīng)的復(fù)合式多功能儀器，本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有壓電效應(yīng)演示儀效果不夠形象、演示功能單一、難以再開(kāi)發(fā)的問(wèn)題。本實(shí)用新型的臺(tái)體為帶有一個(gè)斜面的梯形臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述斜面所在側(cè)壁為該臺(tái)體的前面板，該臺(tái)體分為左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和右側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，所述左側(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括1號(hào)音頻發(fā)生器、1號(hào)壓電陶瓷片、2號(hào)壓電陶瓷片、可移動(dòng)式加熱裝置、兩個(gè)柱體、兩個(gè)底座、軌道、中空支架、2號(hào)音頻發(fā)生器、頻率計(jì)、1號(hào)數(shù)碼管顯示器、2號(hào)數(shù)碼管顯示器、3號(hào)數(shù)碼管顯示器和示波器。用于演示壓電效應(yīng)、逆壓電效應(yīng)以及壓電材料超過(guò)居里溫度Tc壓電性能消失的現(xiàn)象，主要用于教學(xué)演示。
文檔編號(hào)G09B23/18GK203118316SQ20132016572
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者遲慶國(guó), 楊奉佑, 李升 , 劉賓, 張昌海, 王鑫鑫, 馬濤 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)