[发明专利]一种基于arduino的摩擦力教学测量系统

权利要求书

1.一种基于arduino的摩擦力教学测量系统，其特征在于，包括用于帮助学生更好的理解静摩擦力以及滑动摩擦力的相关知识的摩擦力教学设备(1)；

所述摩擦力教学设备(1)包括：

硬件部分(2)，用于测量摩擦力的大小和方向，并将测得的数据进行传输和记录；

软件部分(3)；内置安装于计算机中，通过数据线与所述计算机通讯连接，用于对所述硬件部分(2)传输的数据进行处理；

所述硬件部分(2)包括：

结构部分(21)，用于安装并搭载在所述摩擦力的大小和方向测量过程中所需的各个电性元件；

电路部分(22)；内置安装于所述结构部分(21)中，用于实时测量和计算摩擦力的数据，并对所述数据进行传输；

所述电路部分(22)包括：

控制器(22.1)，用于在摩擦力测量过程中，处理由应力变化所导致的电信号变化；

传感器(22.2)，与所述控制器(22.1)的信号输入端串接，用于实时监测摩擦力测量过程中的数据值，并将数据信号转化成电信号，传递给所述控制器(22.1)；

电源(22.3)，与所述控制器(22.1)电性连接，用于为整个所述电路部分(22)中的各个电性元件提供电能；

通讯输入模块(22.4)，与所述控制器(22.1)通讯连接，用于在摩擦力测量过程中，接收来自所述计算机发出的调整指令，并将所述调整指令传递给所述控制器(22.1)；

正压力调节模块(22.5)，与所述控制器(22.1)信号连接，用于调整所述结构部分(21)在测量过程中，所述结构部分(21)与接触面之间的正压力；

数据传送模块(22.6)，与所述控制器(22.1)通讯连接，用于在摩擦力测量过程中所产生的数据进行传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于arduino的摩擦力教学测量系统，其特征在于，所述结构部分(21)包括可视化摩擦力教学测量仪(211)和带侧平面套件(212)；

所述可视化摩擦力教学测量仪(211)包括支撑框架(211.1)，所述支撑框架(211.1)的下表面固定安装有电磁铁块(211.2)，所述电磁铁块(211.2)的上表面对称固定安装有导向滑(211.3)，所述电磁铁块(211.2)的上表面中部安装有第一支撑板(211.4)，所述电磁铁块(211.2)的上表面且位于第一支撑板(211.4)的四角处均固定安装有第一滚珠(211.5)。

3.根据权利要求2所述的一种基于arduino的摩擦力教学测量系统，其特征在于，所述支撑框架(211.1)的内侧中部安装有第二支撑板(211.6)，在所述第二支撑板(211.6)的下表面安装有四个第二滚珠(211.7)，在所述第一滚珠(211.5)和第二滚珠(211.7)之间设置有衔接板(211.8)，在所述衔接板(211.8)的上表面一侧固定安装有第一支撑梁(211.10)，在所述第一支撑梁(211.10)的内侧卡合有第一悬梁传感器(211.13)，在所述第一悬梁传感器(211.13)的一端卡合有第二支撑梁(211.11)，在所述第二支撑梁(211.11)的一侧卡合安装有第二悬梁传感器(211.14)，所述第二悬梁传感器(211.14)的一端卡合有第三支撑梁(211.12)。

4.根据权利要求2所述的一种基于arduino的摩擦力教学测量系统，其特征在于，所述支撑框架(211.1)的底端且位于导向滑(211.3)相对应的位置开设有滑槽，在所述滑槽的内部一侧安装有滑杆，所述导向滑(211.3)的一侧面且位于滑杆相对应的位置开设有圆孔，所述圆孔的内径大于滑杆的外径。

5.根据权利要求3所述的一种基于arduino的摩擦力教学测量系统，其特征在于，所述第一滚珠(211.5)和第二滚珠(211.7)与所述衔接板(211.8)均为滚动连接；

所述第一支撑梁(211.10)与所述(211.08)之间以及所述第三支撑梁(211.12)与所述支撑框架(211.1)之间均为固定连接。