[发明专利]悬挂式多维自适应磁场实验装置及其使用方法

说明书

本发明涉及物理实验设备领域，公开了一种悬挂式多维自适应磁场实验装置及其使用方法，装置包括：底座；转盘，其上安装亥姆霍兹线圈和支架；AMR载体，包括线盒、AMR传感器、第一横杆和第二横杆，经第一支撑座和第二支撑座安装于支架；第一支撑座包括第一固定环、双轴承组件和旋转锁紧件；第一横杆穿于双轴承组件内，相对第一固定环移动和转动，经旋转锁紧件限制转动；第二支撑座包括第二固定环、多维自适应调节组件和移动锁紧件；第二横杆穿于多维自适应调节组件内，相对第二固定环移动、转动及多维度偏转，经移动锁紧件限制轴向的移动。该装置可多维度自适应消除AMR载体的加工、装配误差，使AMR载体调节更顺畅，定位更精准。

技术领域

本发明涉及物理实验教学设备技术领域，具体涉及一种悬挂式多维自适应磁场实验装置及其使用方法。

背景技术

磁场实验仪是利用悬挂式各向异性磁阻(Anisotropic Magneto Resistance，AMR)传感器测量亥姆霍兹线圈的磁场分布和测量地磁场的装置。该装置使用时需要将AMR传感器在多维度空间内运动并在多维度空间内不同位置上精确定点测量磁场。目前的磁场实验仪中，支持AMR载体进行多维运动的部件的结构因加工或装配的问题，使得当前多数磁场实验仪的AMR载体在运动过程中存在运动卡滞、发出异响、定位不精确、调节操作复杂的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种悬挂式多维自适应磁场实验装置，该装置的第一支撑座设置双轴承组件和旋转锁紧件，满足第一横杆及AMR载体的转动、轴向移动及转动定位功能；第二支撑座设置多维自适应调节组件和移动锁紧件，与第一支撑座配合，满足第二横杆及AMR载体的转动、轴向移动及移动定位功能，且可多维度自适应消除AMR载体因加工、装配误差造成的影响，使AMR载体的移动调节更加顺畅，定位更加精准，可有效减少甚至消除异响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

悬挂式多维自适应磁场实验装置，包括：

底座；

转盘，可转动的安装于所述底座上，所述转盘上两侧各安装有一个亥姆霍兹线圈和支架；

AMR载体，包括线盒，安装于所述线盒内的AMR传感器和安装于所述线盒两侧的第一横杆与第二横杆；

其中，所述第一横杆经第一支撑座安装于一侧所述支架，所述第二横杆经第二支撑座安装于另一侧所述支架；

所述第一支撑座包括安装于所述支架的第一固定环和安装于所述第一固定环的双轴承组件与旋转锁紧件；所述第一横杆穿设于所述双轴承组件及第一固定环内，能相对所述第一固定环轴向移动和转动；所述旋转锁紧件用于限制所述第一横杆转动；

所述第二支撑座包括安装于所述支架的第二固定环和安装于所述第二固定环的多维自适应调节组件与移动锁紧件；所述第二横杆穿设于所述多维自适应调节组件及第二固定环内，能相对所述第二固定环移动、转动及多维度偏转；所述移动锁紧件用于限制所述第二横杆沿轴向的移动。

在本申请的一种实施例中，所述双轴承组件包括深沟球轴承和装配于所述深沟球轴承内的直线轴承，所述深沟球轴承装配于所述第一固定环内，所述直线轴承套接于第一横杆上，所述第一横杆与所述直线轴承能在所述深沟球轴承内转动，且所述第一横杆能沿所述直线轴承轴向移动。

在本申请的一种实施例中，所述旋转锁紧件包括旋转锁紧螺钉和万向滚动球头柱塞，所述旋转锁紧螺钉安装于所述第一固定环的螺纹孔内，能调节顶紧所述直线轴承；所述万向滚动球头柱塞安装于所述直线轴承的螺纹孔内，能调节顶入所述第一横杆上的轴向沟槽内。

在本申请的一种实施例中，所述多维自适应调节组件包括安装于所述第二固定环内的抱紧环和活动安装于所述抱紧环内的调节环；所述抱紧环侧壁上设有调节槽口，内侧面为球形凹面，所述调节环外侧面为与所述球形凹面适配的球形凸面；所述第二横杆穿设于所述调节环内，所述调节环能在所述抱紧环内多维度转动。