[实用新型]反射式多普勒测速实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种供教学实验用的实验仪，具体涉及一种反射式多普勒测速实验仪。

背景技术

多普勒效应是由1842年德国一位名叫多普勒的数学家发现的，多普勒效应应用广泛。最常见的多普勒测速。多普勒测速优点是无须把测速仪放在被测物体上，测速非常方便。目前，国内外多普勒效应的实验仪较多，但这些实验仪都把超声波接收传感器放在被测物体上，传感器用导线引出。而超声波接收传感器引出线会对被测物体移动产生影响，且与实际情况下的多普勒测速有差异。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种反射式多普勒测速实验仪。

本实用新型提出的反射式多普勒测速实验仪，由小车1、导轨2、半导体激光器3、保护弹簧4、超声波发生器5、信号发生器8、超声波接收器7、硅光电池10、示波器11和挡光片12组成，其中，超声波接收器7与超声波发生器5分别通过固定螺丝6固定于固定架13上，固定架13位于导轨2一端，导轨2两端设有保护弹簧4，避免小车1撞击超声波接收器7与超声波发生器5，或避免小车1冲出导轨2外；导轨2一侧设有半导体激光器3，另一侧设有硅光电池10，半导体激光器3的出光口对准硅光电池10的进光口，硅光电池10连接示波器11，位于超声波收器7一侧的保护弹簧4与超声波接收器7之间设有静止物调节螺丝9，超声波发生器连接信号发生器8，超声波接收器7连接示波器11。

本实用新型中，固定架13可在导轨2的一端上、下移动，以改变超声波接收器7与超声波发生器5的高度。

本实用新型中，小车1采用遥控小车。

本实用新型的超声波接收器7不放在被测物体上，采用超声波发射与接收装置静止，通过运动物体的所引起的反射波的频率变化(多普勒效应)的装置来进行测速。这种测量装置与生活中实际测量装置相同，有真实感。此外，还利用运动物体的反射波与静止物体的反射波叠加所形成的“拍”的方法来测量物体移动速度。

使用遥控小车代替运动物体，防止测量过程中受到人体反射波的干扰。遥控小车可以放在导轨上，也可以不放在导轨上测量，导轨两端有弹簧保护装置。

本实用新型的工作过程如下：小车1从远而近驶向超声波接收(发生)器，由于小车(运动)的反射波与周围物体(静止)的反射波叠加后产生“叠加波”，同时被超声波接收器接收，在示波器上显示“拍”。通过拍频，并利用公式计算小车运动速度。

超声波接收器与超声波发生器一起安装在导轨的左端；导轨两端有保护弹簧；小车为遥控小车；通过运动物体的反射波与静止物体的反射波叠加产生的“拍”来测量小车的运动速度，通过调节螺丝的高低来调节静止物体反射波的大小。

本实用新型的有益效果在于：无须把测速仪放在被测物体上，测速非常方便。并同时有光电门测速作比较。本实用新型结构简单，成本低，教学效果好，深受学生的欢迎。

附图说明

图1是反射式多普勒测速实验仪示意图。

图中标号：1为小车，2为导轨，3为半导体激光器，4为保护弹簧，5为超声波发生器，6为固定螺丝，7为超声波接收器，8为信号发生器，9为静止物调节螺丝，10为硅光电池，11为示波器，12为挡光片，13为固定架。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本实用新型。

实施例1：将下列各部件按图1所示方式连接，该领域技术人员均能顺利实施。

小车1的尺寸长宽高为155mm×70mm×50mm，导轨2的尺寸长宽高为1000mm×100mm×50mm，两根导轨间距80mm，半导体激光器3的尺寸长为25mm，直径为15mm，保护弹簧4的尺寸长为90mm，直径为4mm，保护弹簧4粗细为0.5mm，超声波发生器5长宽高的尺寸为30mm×20mm×20mm，固定螺丝6的尺寸长为13mm，螺纹M4，超声波接收器7的尺寸长宽高为30mm×20mm×20mm，静止物调节螺丝9的尺寸为长为13mm，螺纹M6，硅光电池10的尺寸为16mm×16mm。挡光片12的尺寸为26mm×60mm，两挡光铜丝间距为20mm，固定架13的尺寸长宽高为55mm×53mm×30mm。

在图1中，小车1可放在导轨2上，导轨2左端有超声波接收器7与超声波发生器5。导轨2两端有保护弹簧4。避免小车撞击到超声波接收器7与超声波发生器5，或冲出导轨2外。