[实用新型]一种螺线管磁场实验仪

说明书

本实用新型公开了一种螺线管磁场实验仪，包括螺线管和霍尔元件，包括单片机控制模块、霍尔电流模块、霍尔电压模块，螺线管电流模块、继电器控制模块、螺线管电连接螺线管电流模块，霍尔电流模块、螺线管电流模块、霍尔电压模块分别连接继电器控制模块，霍尔电流模块、螺线管电流模块、霍尔电压模块、继电器控制模块分别连接单片机控制模块。触控屏和STC89C52RC芯片结合继电器电路等外围电路，取代电位器和机械开关，在电流大小和方向调节的过程中降低机械磨损，提升了仪器使用寿命。本实验仪可在触控屏上完成所有实验操作，实现设备的一体化，提高设备的空间利用率；增加了实验电路的模拟接线、实时曲线显示、实验数据记录新功能，丰富了实验内容。

技术领域

本实用新型涉及一种螺线管磁场实验仪，属于教学仪器技术领域。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，电流控制电路的应用越来越多。在应用众多的电流控制电路中，控制部分大多数采用机械开关和电位器来实现电路控制和电流大小和方向的调节。机械开关是采用机械触碰方式改变电路的通断。反复大量的使用，不断的机械式触碰，会有很大的磨损，机械开关的寿命短，导致在控制电路的通断时会失灵。因此，仪器需要定期更换电位器和机械开关。

电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时，通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置，在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器，这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器，有几种样式，一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节，电位器是一种可调的电子元件，用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上，紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。电位器在转动过程中，接触点与电阻体进行摩擦。电阻体表面的碳膜等涂层会被磨损，经常出现触点损坏，接触不良等情况。这样，电位器调节电压的调节精度，调节灵敏度等都会大打折扣，造成控制质量下降以致控制仪器失灵。

现有的主流螺线管磁场实验仪是利用电位器调节霍尔元件和螺线管电流的大小，利用机械开关调节霍尔元件和螺线管电流的方向，利用数码管显示实验数据。现有的主流螺线管磁场实验仪的不足：1.霍尔元件和螺线管的电流大小和方向是分别利用电位器和机械开关调节的，长期使用会造成损坏失灵，调节不准确。2.电路接线都已固定好，以防止学生接线错误损坏仪器，学生缺乏必要的动手实践机会。3．缺少自动待机功能，在学生做完实验忘记关闭电源时，对仪器的损耗较大。4.利用数码管来显示实验数据，数据记录较为麻烦。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种利用触控屏和STC89C52RC芯片结合外围电路，取代电位器和机械开关，实现电流大小和方向的无机械磨损调节的新型螺线管磁场实验仪。

为达到上述目的，本实用新型提供一种螺线管磁场实验仪，包括螺线管和霍尔元件，霍尔元件包括霍尔电流输入端和霍尔电压输出端，霍尔电流输入端包括霍尔元件的Vcc端和霍尔元件的GND端，霍尔电压输出端包括霍尔元件的out1端和霍尔元件的out2端，其特征在于，包括单片机控制模块、霍尔电流模块、螺线管电流模块、用于调节霍尔元件和螺线管电流方向的继电器控制模块、霍尔电压模块，所述螺线管电连接所述螺线管电流模块，所述霍尔电流输入端、所述霍尔电压输出端、所述霍尔电流模块、所述螺线管电流模块、所述霍尔电压模块分别连接所述继电器控制模块，所述霍尔电流模块、所述螺线管电流模块、所述霍尔电压模块、所述继电器控制模块分别连接所述单片机控制模块。