本實用新型屬于物理測量領域,涉及一種滑動摩擦系數測量裝置。
背景技術:
單片微型計算機簡稱單片機,是典型的嵌入式微控制器(microcontrollerunit),常用英文字母的縮寫mcu表示單片機,它最早是被用在工業控制領域。目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機是靠程序運行的,并且可以修改。本領域技術人員無需創造性勞動就可以通過不同的程序實現不同的功能,通過程序,用單片機可以方便的控制led燈、數碼管點亮和電動機的轉速,可以方便的產生各種隨機數字并進行運算。通過程序可以實現產品的高智能,高效率,以及高可靠性。目前單片機控制數碼管的程序已經很成熟,普遍應用在各個領域中。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于設計一種結構簡單、使用方便、性能可靠、造價低廉的滑動摩擦系數測量裝置,可用于自動顯示兩個物體間滑動摩擦系數的測量結果。
為實現上述目的,本實用新型包括豎直板(1)、電阻絲(2)、金屬球(3)、基板(4)、測試板(5)、滑塊(6)、把手(7)、支架(8)、轉軸(9)、單片機最小系統(10)、電源(11)、數碼管(12),其特征是:轉軸(9)放置于水平面上,把手(7)安裝在基板(4)的右上方,基板(4)可繞轉軸(9)轉動,支架(8)的一端固定在轉軸(9)的右端并與轉軸(9)垂直,豎直板(1)是中心角為90度的扇形(四分之一圓),豎直板(1)垂直于水平面放置,豎直板(1)在圓心處固定在轉軸(9)的左端,電阻絲(2)呈弧形嵌入到豎直板(1)的右側,金屬球(3)嵌入到基板(4)的左邊,當基板(4)繞轉軸(9)轉動時,金屬球(3)在電阻絲(2)上滑動并保持緊密接觸,測試板(5)放置于基板(4)的上面,滑塊(6)放置于測試板(5)的上面,單片機最小系統(10)、電源(11)、數碼管(12)焊接在電路板上;
所述的電源(11)提供5v直流電源;
所述的單片機最小系統(10)包括單片機、p0口上拉電阻、時鐘電路和復位電路,單片機最小系統(10)中的單片機有40個管腳,電源(11)正極接單片機最小系統(10)中單片機的40管腳,負極接單片機最小系統(10)中單片機的20管腳,單片機最小系統(10)的單片機內部具有模擬、數字轉換器;
所述的電阻絲(2)兩端分別連接電源(11)的正極和負極;
所述的金屬球(3)是一個觸點,金屬球(3)連接到單片機最小系統(10)中單片機的39管腳;
所述的數碼管(12)有兩個,每個數碼管(12)都有10個管腳,兩個數碼管(12)的8管腳連接在一起串聯一個電阻后接電源(11)的負極,一個數碼管(12)的1、2、4、5、6、7、9、10管腳分別依次接入單片機最小系統(10)中單片機的1、2、3、4、5、6、7、8管腳,另一個數碼管(12)的1、2、4、5、6、7、9、10管腳分別依次接入單片機最小系統(10)中單片機的21、22、23、24、25、26、27、28管腳。
本實用新型所需單片機最小系統(10)、電源(11)、數碼管(12)為市購產品。
在使用過程中,本領域技術人員無需創造性勞動就可以通過單片機編程實現對數碼管的控制。
物體沿傾角為a的斜面勻速下滑時,物體與斜面的滑動摩擦系數b=tan(a),假設加在電阻絲(2)兩端的電源電壓為e,當基板(4)繞轉軸(9)轉動時,觸點金屬球(3)輸出的電壓u隨之改變,設電阻絲的長度為l0,基板(4)從平面開始繞轉軸(9)轉動時金屬球(3)劃過的弧長為lx,則有:
本實用新型的有益之處是:可用于自動顯示兩個物體間滑動摩擦系數的測量結果。
附圖說明
圖1滑動摩擦系數測量裝置結構示意圖;
圖2滑動摩擦系數測量裝置電路連接示意圖;
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作具體說明。
參見圖1滑動摩擦系數測量裝置結構示意圖,滑動摩擦系數測量裝置由豎直板(1)、電阻絲(2)、金屬球(3)、基板(4)、測試板(5)、滑塊(6)、把手(7)、支架(8)、轉軸(9)、單片機最小系統(10)、電源(11)、數碼管(12)組成,其特征是:轉軸(9)放置于水平面上,把手(7)安裝在基板(4)的右上方,基板(4)可繞轉軸(9)轉動,支架(8)的一端固定在轉軸(9)的右端并與轉軸(9)垂直,豎直板(1)是中心角為90度的扇形(四分之一圓),豎直板(1)垂直于水平面放置,豎直板(1)在圓心處固定在轉軸(9)的左端,電阻絲(2)呈弧形嵌入到豎直板(1)的右側,金屬球(3)嵌入到基板(4)的左邊,當基板(4)繞轉軸(9)轉動時,金屬球(3)在電阻絲(2)上滑動并保持緊密接觸,測試板(5)放置于基板(4)的上面,滑塊(6)放置于測試板(5)的上面,單片機最小系統(10)、電源(11)、數碼管(12)焊接在電路板上;
參見圖2滑動摩擦系數測量裝置電路連接示意圖,所述的電源(11)提供5v直流電源;
所述的單片機最小系統(10)包括單片機、p0口上拉電阻、時鐘電路和復位電路,單片機最小系統(10)中的單片機有40個管腳,電源(11)正極接單片機最小系統(10)中單片機的40管腳,負極接單片機最小系統(10)中單片機的20管腳,單片機最小系統(10)的單片機內部具有模擬、數字轉換器;
所述的電阻絲(2)兩端分別連接電源(11)的正極和負極;
所述的金屬球(3)是一個觸點,金屬球(3)連接到單片機最小系統(10)中單片機的39管腳;
所述的數碼管(12)有兩個,每個數碼管(12)都有10個管腳,兩個數碼管(12)的8管腳連接在一起串聯一個電阻后接電源(11)的負極,一個數碼管(12)的1、2、4、5、6、7、9、10管腳分別依次接入單片機最小系統(10)中單片機的1、2、3、4、5、6、7、8管腳,另一個數碼管(12)的1、2、4、5、6、7、9、10管腳分別依次接入單片機最小系統(10)中單片機的21、22、23、24、25、26、27、28管腳。
本實用新型所需單片機最小系統(10)、電源(11)、數碼管(12)為市購產品。
在使用過程中,本領域技術人員無需創造性勞動就可以通過單片機編程實現對數碼管的控制。
物體沿傾角為a的斜面勻速下滑時,物體與斜面的滑動摩擦系數b=tan(a),假設加在電阻絲(2)兩端的電源電壓為e,當基板(4)繞轉軸(9)轉動時,觸點金屬球(3)輸出的電壓u隨之改變,設電阻絲的長度為l0,基板(4)從平面開始繞轉軸(9)轉動時金屬球(3)劃過的弧長為lx,則有: