集成霍尔开关传感器测量非透明液体的黏度

针对落球法无法测量非透明液体的黏滞系数的问题,改进了实验中测量小球下落时间t的方法.该方法的测量电路由多片高灵敏度的集成开关式霍尔传感器、指示LED灯、与门逻辑芯片和计时器等顺序组成.电路板A和B上的信号分别驱动计时器开始和停止计时,最后计时器显示出磁性小球下落一定距离所用的时间t.该测量方法直观方便,并且具有比较高的测量精度.     

可控温式液体黏度测定仪的设计与测试

针对大学物理实验中落球法测液体黏度实验存在的普遍问题,设计了基于多传感器系统的可控温式液体黏度测定仪.测定仪采用了集成霍尔开关传感器、温度传感器、超声波传感器等组成的多传感器系统,可以实现对透明液体和非透明液体黏度的测量.结合外部加热装置,还可以测量不同温度下的液体黏度.     

变速落球法测液体黏度的研究

利用小球在液体中的变速运动方程测量液体的黏度.通过测量小球在液体里非匀速运动过程中不同时刻的位置,运用软件的非线性拟合功能拟合数据,计算得到液体黏度.实验结果证明了变速落球法用于测量液体黏度的可行性.     

利用视频分析软件和分析天平改进落球法测液体黏度

通过对传统落球法进行改进,利用分析天平测量小球质量,利用视频分析软件Tracker分析测量小球位置,并利用其内置的最小二乘拟合功能获得小球的终极速度,由此测得出蓖麻油黏度.相比传统测量方法,测量精度提高近一个数量级.     

基于多激光光电门的液体黏度测量

本文设计了一种多激光光电门液体黏度测定仪.采用自制的铅锤校准系统和落球定位漏斗,使小球沿玻璃圆筒中心轴线下落,利用四组激光光电门计时,通过实验寻找小球匀速下落区间,可在一次落球实验中获得4组实验数据.新方法消除了传统落球法实验的弊端,提高了实验测量的效率和准确度.     

集成霍尔开关传感器液体黏度测定仪的设计与测试

为了克服大学物理实验中落球法测液体黏度实验的诸多缺陷,对传统实验装置进行改进.引入了集成霍尔开关传感器、单片机等,改进后的实验仪对透明液体和非透明液体的黏度均可测量.试验数据表明,使用改进后的实验装置能大幅度提高实验的成功率和精确度,减小实验误差.同时提高实验材料的使用率,降低实验成本.     

利用Tracker视频分析软件测量液体黏度

在落球法测量液体黏度中利用Tracker视频分析软件捕捉分析小球下落轨迹,减小了实验中诸多不确定因素带来的测量误差,使数据处理更为直观、准确.结果表明此方法能准确测量小球的收尾速度,而且可以对现有实验内容进行扩展.     

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统

基于模拟乘法器的超声多普勒黏度测量实验系统以落球法为基础,以频移信号处理电路和数字存储示波器作为数据测量单元的核心,根据多普勒效应原理准确地测算出落球的终极速度,进而得出液体的黏度.该系统可以开展与多普勒效应相关的设计性实验.实验过程中信号的转换、传输及数据测量清晰明了,利于培养学生的综合实验能力和创新能力.     

利用高速LED秒表与数码相机测量液体黏度

为解决落球法测量液体黏度实验中小球速度v的测不准等问题,制作了高速显示的LED秒表,用数码相机记录小球通过高度h上下两端时标尺上的位置h_1和h_2以及当时LED秒表的示数t_1和t_2,进而计算小球速度v.实验测定了小球在甘油中的终极速度和刚进入甘油时的下落情况.结果表明:该方法不仅测量小球速度v的重复性较好,而且还能用于判定小球是否进入匀速状态.     

落球法测液体黏度的改进

对落球法测量液体黏度实验进行改进,充分利用物理天平称量精度较高的特性,采用称量及求比值的方法求出小球在液体中受力的大小.该方法避免了一些计算误差和测量误差,可提高测量精度.     

落球法测液体黏度实验的改进

落球法测液体黏度的实验中,通过对实验仪器进行设计与改进,消除小球进入液体的水平速度,并采用录像和Vegas等软件进行测量分析小球下落速度,从而减少实验系统误差,提高了液体粘滞系数测量精确度。     

用集成开关型霍尔传感器测量磁阻尼系数和动摩擦系数

介绍采用新型集成开关型霍尔传感器准确测量磁性滑块在非铁磁质良导体斜面上下滑时的速度 ,提供一种精确测量磁性滑块的磁阻尼系数和材料的滑动摩擦系数的新方法     

电热式变温液体黏度测量装置的设计与应用

设计了基于"落球法"的电热式变温液体黏度测量装置.借助该装置,通过改变2个侧加热板的间距,在室温下研究了侧加热板以及容器壁对蓖麻油中小球下落速度的影响,并以此为基础,利用对称测量原理,对蓖麻油在不同温度下的黏度进行了测量,揭示出蓖麻油的黏度与温度的关系近似满足阿伦尼乌斯公式,活化能约为9.213×10-20 J.     

磁性液体中SiO_2小球的光学自组装

利用单光束光镊分别对水溶液及磁性液体中的SiO2小球进行光操纵和光学组装.实验结果表明:在相同激光功率作用下,SiO2小球在水溶液中只能组装成二维结构;而在磁性液体中,小球的组装从二维组装过渡到三维组装.利用流体力学斯托克斯定律,实验测量SiO2小球在不同溶液中所受切向梯度力的径向分布情况.利用扫描电镜表征SiO2小球在磁性液体中组装形成的三维结构发现,有大量的磁性纳米颗粒包覆在SiO2小球的表面,磁性纳米颗粒包覆层的形成提高了SiO2小球在光力作用下自组装的效率、有序性和稳定性.     

用传感器探究影响向心力大小的因素

针对传统探究向心力 F大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验存在的不足,重新设计了实验装置,该实验装置利用PASCO力传感器测向心力的大小,用调速电机来改变金属小球作圆周运动的角速度,并用霍尔传感器测量电机的转速,而金属小球的质量和小球的旋转半径则可以定量改变,由此可定量探究向心力的大小 F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。     

基于LabVIEW的亥姆霍兹线圈磁场自动测量系统

用LabVIEW软件、霍尔传感器、步进电机、继电器、单片机采集系统,构建了亥姆霍兹线圈磁场的自动测量系统.以PC作为上位机,LabVIEW程序控制PC与单片机通信,单片机接收到指令,控制步进电机工作,带动霍尔传感器,传感器采集信号送到单片机,再送到上位机,用LabVIEW进行数据处理和显示,从而实现了亥姆零兹线圈磁场的自动测量.     

演示小位移传感器的装置制作

本文介绍了半导体材料的霍尔效应及磁阻效应,讨论了霍尔磁阻元件的特性,提出位移传感器的工作原理、结构设计,并详细说明安装和调试过程.演示装置结构简单、物理概念清晰、易于操作.它将磁场的变化无接触转化为材料的电阻变化,从而把与磁场变化相联的位移形式转化为电信号输出,形成位移传感器.由实验数据和图示曲线表明:测量桥路输出电压随磁钢和霍尔片之间的距离变化而变化;另外,测量桥路的测量灵敏度随工作电流IC增加而提高.通过本装置可以对霍尔磁阻效应、一种小位移测量传感器原理和方法进行演示和探究.在课堂教学、课程设计等场合,直观显示霍尔元件的各种效应和技术应用,有着良好的教学效果.     

基于图像识别的单摆法测量液体黏度

对单摆法测液体黏度装置进行改进,利用图像传感器捕捉液体中摆球的运动轨迹,再采用图象分析软件Track提取其位置坐标,利用双平方权重法排除异常点,基于液体中小球运动学方程的动力学模型,对考虑了液体阻力的单摆运动方程进行求解,通过双平方权重的最小二乘法对动力学方程进行拟合,得到稳定的方程解,求出待测液体的黏度.     

基于压电传感器的一维弹性碰撞恢复系数测量系统研究

利用压电传感器、高速数据采集卡设计了小球与平板之间弹性碰撞恢复系数测量系统,并对该测量系统进行了实验验证.该测量系统采用USB-1616HS高速数据采集卡实时捕捉小球与平板之间的碰撞信号,通过对采集到的碰撞波形序列进行处理,获取相邻两次碰撞时间间隔,从而实现对弹性碰撞恢复系数的测量.实验表明,所设计的弹性碰撞恢复系数测量系统具有结构简单、原理清晰、测量精度高的特点.     

用传感器探究影响向心力大小因素的实验装置研究

实验探究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系是高中物理的一个重要实验。针对传统实验装置存在的不足,新设计的实验装置利用PASCO力传感器测向心力的大小,用调速电机来改变金属小球作圆周运动的角速度,并用霍尔传感器测量电机的转速,金属小球的质量和小球的旋转半径则定量改变。新的实验装置能定量地探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系,实验结果精确度高,演示效果明显,方便师生使用和操作,值得推广。