[实用新型]一种可精确读数的亥姆霍兹线圈磁场测定装置

说明书

本实用新型公开了一种可精确读数的亥姆霍兹线圈磁场测定装置，属于亥姆霍兹线圈磁场分布测量装置领域。本实用新型包括支撑机构、调节机构、亥姆霍兹线圈组和霍尔传感器；支撑机构的底座上设置有线圈导轨和支架，所述亥姆霍兹线圈组滑动安装于线圈导轨上，支架的顶部支撑有调节机构，该调节机构包括长丝杆、传感器支撑座、粗调手轮和精调手轮，长丝杆贯穿亥姆霍兹线圈组，传感器支撑座上设置有与长丝杆相配合的螺纹，转动长丝杆用于驱动传感器支撑座移动，传感器支撑座上方放置有霍尔传感器，精调手轮和粗调手轮设置于长丝杆端部，操作简单，使用方便，可以获得更加准确的实验数据。

技术领域

本实用新型涉及亥姆霍兹线圈磁场测定装置技术领域，更具体地说，涉及一种可精确读数的亥姆霍兹线圈磁场测定装置。

背景技术

亥姆霍兹线圈可以产生指定体积和均匀度的磁场，目前通过亥姆霍兹线圈装置来研究磁场分布实验已经成为物理教学中的基础性实验。然而大部分亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置存在测量范围有限和测量结果不精确的缺点，实验结果出现较大的误差。

通过专利检索，现有技术中已有关于亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置的技术公开，例如中国专利申请号：200720106451.9，申请日：2007年2月9日，发明创造名称为：三维亥姆霍兹线圈磁场实验仪，该申请案的实验仪器包括实验主机及与实验主机电连接的测试架，测试架包括底板，底板的一侧安装有两个相互平行的绕有亥姆霍兹线圈的支架，底板的另一侧安装有与亥姆霍兹线圈平行的Y向导轨，Y向导轨上跨接X向导轨，X向导轨上装有带有Z向导轨的左右滑块，Z向导轨上设有上下滑块，上下滑块上连接有沿亥姆霍兹线圈的轴线方向设置的金属管，金属管靠近亥姆霍兹线圈的一头安装有霍尔元件。本实用新型通过移动X向导轨、左右滑块、上下滑块改变霍尔元件在三维空间中的位置，从而可测量亥姆霍兹线圈在三维空间的磁感应强度，确保获得全面的亥姆霍兹线圈的磁场分布规律。但是，这种实验仪器存在以下缺陷：(1)、线圈与三维机构分别放置在底座的两端，导致仪器整体机构庞大，而且两个线圈无法同时移动，导致测量范围有限；(2)、X向导轨、Y向导轨、Z向导轨的移动机构仅仅采用了卡槽机构，缺少丝杆机构传动，导致不仅操作复杂，而且无法准确的确定空间一点；(3)、磁场的测量没有对霍尔电压进行定标，不能直接显示磁场强度。

针对上述的实验缺陷，现有技术中已有相关的技术方案公开，如中国专利申请号：2008201696176，申请日：2008年12月11日，发明创造名称为：一种亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，该申请案的实验装置包括实验测试仪、实验测试架，实验测试架包括底座导轨及设于底座导轨上的两个相互平行的亥姆霍兹线圈、安装有霍尔传感器的两维移动机构，亥姆霍兹线圈安装在设与底座导轨上的底座滑块上，两位移动机构均采用丝杆进行传动，其中长丝杆设有大手轮进行调节，短丝杆上设有小手轮进行调节，霍尔传感器设于短导轨滑块上。亥姆霍兹线圈通过线圈固定板安装在底座滑块上，可以自由的在底座导轨上滑动。通过调节安装在两维丝杆机构上的手轮就可以对霍尔传感器进行定位，进而从测试仪上读出该点的磁场强度，测量出亥姆霍兹线圈的磁场分布。但是该申请案的不足之处在于，当霍尔传感器位于长丝杆的0刻度或者10刻度时，由于亥姆霍兹线圈的阻挡，导致实验人员无法精准定位霍尔传感器，读出有效数据，容易造成较大的实验误差。