[实用新型]一种静电场描绘仪

说明书

技术领域

本实用新型属于一种模拟静电场描绘仪，特别是涉及一种应用于学校实验教学的仪器。

背景技术

目前应用于学校实验教学静电场描绘仪：(a)按导电介质不同可分为：导电纸静电场描绘仪、导电玻璃静电场描绘仪和电解液静电场描绘仪；(b)按结构不同可分为双层描绘仪和单层描绘仪两种。

这些静电场描绘仪存在以下缺点：

(a)不同轴误差

这一缺陷主要针对双层静电场描绘仪。当上下两层的探针不在同一轴线上，描绘时又没有转动，所得到的静电场分布可以说是被测电场的平移。但是，要求描绘时没有转动是很困难的。有转动时，在坐标纸上所描的等位点，就会与实际电场分布之间存在误差，即不同轴误差。

(b)描绘效率低

传统静电场描绘仪在描绘静电场时，先要寻找等位点。而寻找等位点的方法是用伏特表通过描绘探针在被测电场范围内逐处测量，边寻找边观察伏特表的读数，当伏特表的读数为设定值时，停下探针，然后将该点标记在坐标纸上。这种人工寻点方法效率很低。

实用新型内容

为了克服以上技术的不足之处，本实用新型提供一种静电场描绘仪不仅消除了不同轴误差而且提高了数据描绘的效率。

本实用新型的静电场描绘仪，包括电源机箱、静电场描绘系统，电源机箱的面板上设有电压输出端、电位调节、电位指示、电源开关、插座，电源机箱中设有自动检测电路和同步打印电路。打开电源开关，然后调节电位调节预置电压，显示在电位指示上，自动检测电路和同步打印电路与静电场描绘部分电连接，静电场描绘系统分是单层静电描绘部分或者双层静电描绘部分。

单层静电场描绘部分包括描绘平台、电解槽、电极、描绘探针、连接板、接线柱、频闪灯、描绘手柄，其中电解槽置于描绘平台上，电压输出端与接线柱连接，电解槽中设有的电极与接线柱连接，电解槽的底部由塑料薄膜构成，薄膜下面放置感光纸；频闪灯固定于连接板上，频闪灯的外部罩有遮光罩，连接板的一端连接由空心金属管组成的描绘探针，另一端与描绘手柄连接，描绘手柄固定于手柄座上；频闪灯上接有的光纤穿过描绘探针的空心金属管并与塑料薄膜接触，频闪灯和描绘探针分别与自动检测电路和同步打印电路电连接。做实验时，先预置一电压，实验者拿着描绘手柄在电解槽中选取描绘点，当探针接触电解槽中的电压和预置电压相同时，自动检测电路和同步打印电路给频闪灯一个脉冲，频闪灯闪光，此时把光传输到光纤，光纤给感光纸留下一个记录点。依次类推，直到完成整个静电场的描绘。

双层静电场描绘部分包括描绘平台、描绘探针、手柄座、固定支架、待测模拟场、打印平台、打印针、继电器、同轴连接板第一板、同轴连接板的连接杆、同轴连接板的第二板，其中四根平行的固定支架固定于描绘平台上，打印平台固定于固定支架上，打印平台上放置坐标纸；待测模拟场置于描绘平台上，位于打印平台的正下方，待测模拟场可以是导电玻璃模拟场或者导电纸模拟场或者电解液模拟场；同轴连接板第一板的一端的下方装有继电器，继电器的下部设有打印针，另一端与同轴连接板的连接杆连接；同轴连接板第二板一端的下方装有描绘探针，另一端与手柄座以及同轴连接板的连接杆连接一起，满足打印探针与描绘探针同轴，描绘探针和继电器分别与自动检测电路和同步打印电路电连接。做实验时，实验者移动描绘手柄在待测模拟场中选取描绘点，当描绘探针接触待测模拟场中的电压和预置电压相同时，继电器受到一驱动电压带动打印针在打印平台上的坐标纸上打下-记录点。依次类推，直到完成整个静电场的描绘。

本实用新型的有益效果是，单层静电场实现自动检测等位点，使用频闪灯通过光纤输出到紫外感光纸，实现同步打印，提高了描绘效率，实现了单层描绘，光纤与描绘探针同轴，消除了不同轴误差；双层静电场描绘能在正常环境下描绘，实现自动检测等位点，用继电器打印到普通坐标纸上，实现同步打印，提高了描绘效率。

附图说明

图1本实用新型的电源面板图，

图2本实用新型单层静电场描绘俯视结构示意图，

图3本实用新型单层静电场描绘主视结构示意图，

图4本实用新型双层静电场描绘主视结构示意图，

图5本实用新型的自动检测电路和同步打印电路的原理图，

图中：1电压输出端，2电位调节，3电位指示，4电源开关，5插座，6电极，7电解槽，8描绘平台，9描绘手柄，10描绘探针，11光纤，12连接板，13手柄座，14频闪灯，15遮光罩，16固定支架，17待测模拟场，18打印平台，19打印针，20继电器，21同轴连接板第一板，22同轴连接板的连接杆，23同轴连接板的第二板，24接线柱。