[发明专利]全自动导电微晶静电场描绘仪及其使用方法

摘要

本发明涉及一种全自动导电微晶静电场描绘仪及其使用方法，属于物理实验教学设备领域。该系统采用单片机为核心控制单元，加上A/D模块、上位机、步进电机驱动器、步进电机、舵机，实现导电微晶模拟场电势数据的自动采集和存储功能。本发明消除了不同轴误差，利用触摸屏设定测量数据的行数、列数、测量范围、探针伸缩长度；由单片机控制第一和第二步进电机，实现探针的逐行扫描；利用STM32控制舵机的转动，控制探针的升起和落下；通过A/D模块将探针的模拟电势值转化为数字量供单片机采集，并发送给上位机进行显示和存储。实现了探针的自动扫描、自动升降和电压数据的采集和存储，适合不同电介质静电场描绘实验，特别适用于导电微晶静电场描绘实验。

主权项

1.一种全自动导电微晶静电场描绘仪，其特征在于：具有矩形机架，机架上设有纵向移动机构，所述纵向移动机构上部设有横向移动机构，所述横向移动机构上设有舵机，所述舵机的下方放置有待测导电微晶板，待测导电微晶板置于描绘平台上，待测导电微晶板通电形成导电微晶模拟静电场；所述舵机具有数据采集系统，由探针、A/D模块、上位机、第二稳压直流电源组成；所述探针连接在舵机输出机构上，所述输出机构为舵机的输出轴上安装有凸轮，凸轮上设有圆柱形短轴，十字形卡套悬挂在圆柱形短轴上，所述十字形卡套由固定在机架上的两个导套约束，可上下运动， 十字形卡套的底部具有一个竖直孔，探针固定在竖直孔中；所述探针由顶针，探针套管和探针杆三部分的组成：顶针套装在探针套管内，探针套管通过钻孔安装在探针杆下端，探针杆下端侧面设有锁紧探针套管的压紧螺钉，所述探针套管为带线探针套管，探针杆上具有探针套管的OK线穿过的钻孔与A/D模块， A/D模块与单片机连接，单片机连接有触摸屏，单片机通过USB线与上位机相连；待测导电微晶板、A/D模块和步进电机由电源供电。