物理实验中心 简谐振动参量的传感 器测量
简谐振动参量的传感 器测量
■随着科学技术的发展，测量方法也不断进步，70年代初，光 电技术迅速发展，光敏传感器计时技术在工业和家用电器中 得到大量应用。90年代初，集成霍尔传感器技术得到了迅猛 发展。各种性能的集成霍尔传感器不断涌现，在工业、交通、 通信等领域的自动控制中得到广泛的应用。 本实验将学习集成开关型霍尔传感器的特性，并用该传感器 测量弹簧振子的振动周期。集成开关型霍尔传感器测量周期 的优点是装置体积小，可靠性强，价格低廉，特别是它隔着 介质（非磁介质）仍能工作，这些是光电传感器很难做得到 的，因而有广泛的应用前景
▪ 随着科学技术的发展，测量方法也不断进步，70年代初，光 电技术迅速发展，光敏传感器计时技术在工业和家用电器中 得到大量应用。90年代初，集成霍尔传感器技术得到了迅猛 发展。各种性能的集成霍尔传感器不断涌现，在工业、交通、 通信等领域的自动控制中得到广泛的应用。 ▪ 本实验将学习集成开关型霍尔传感器的特性，并用该传感器 测量弹簧振子的振动周期。集成开关型霍尔传感器测量周期 的优点是装置体积小，可靠性强，价格低廉，特别是它隔着 介质（非磁介质）仍能工作，这些是光电传感器很难做得到 的，因而有广泛的应用前景
实验目的 ·通过测量弹簧振子振动周期，掌握霍尔传感器的特 性。了解其在自动测量和自动控制中的应用。 ·测量弹簧的倔强系数，研究弹簧振子运动规律。 ·测量集成开关型霍尔传感器的特性，掌握集成霍尔 传感器的使用方法。 用集成开关型霍尔传感器设计测量角度、转速、产 品计数、液位控制等有关应用性实验
实验目的 ▪ 通过测量弹簧振子振动周期，掌握霍尔传感器的特 性。了解其在自动测量和自动控制中的应用。 ▪ 测量弹簧的倔强系数，研究弹簧振子运动规律。 ▪ 测量集成开关型霍尔传感器的特性，掌握集成霍尔 传感器的使用方法。 ▪ 用集成开关型霍尔传感器设计测量角度、转速、产 品计数、液位控制等有关应用性实验
实验原理 1.位移法测弹簧倔强系数 ·弹簧在外力作用下将产生形变（即伸长或缩短）。在弹性限 度内，外力F和它的变形量成正比，即： F=K△Y或mg=K△Y 即胡克定律，比例系数K称为弹簧的倔强系数，其值与弹簧 的形状，材料有关。若改变施加在弹簧上的外力，并测量相 应的形变量，即可通过该式推算该弹簧的倔强系数K
实验原理 1. 位移法测弹簧倔强系数 ▪ 弹簧在外力作用下将产生形变（即伸长或缩短）。在弹性限 度内，外力F和它的变形量成正比，即： ▪ 即胡克定律，比例系数K称为弹簧的倔强系数，其值与弹簧 的形状，材料有关。若改变施加在弹簧上的外力，并测量相 应的形变量，即可通过该式推算该弹簧的倔强系数K。 F = KY或mg = KY
2.周期法测弹簧倔强系数 ·质量为M的物体系于一轻弹簧的自由端，并放置在光滑的水 平台面上，弹簧的另一端固定，这就构成一个弹簧振子。弹 簧振子将在平衡点附近来回作简谐振动，其周期为： T=2πK M 实际上弹簧本身具有质量M,它必对周期产生影响，可修 正为 T=2π1 M+PM或K=4T(M+PM,) K T2 式中P是一个介于0与1之间的系数(0<P<1)，其准确值可以通过实验予 以确定，对柱形弹簧P≈13。PM称为弹簧的有效质量（亦称折合质量）
2. 周期法测弹簧倔强系数 ▪ 质量为M的物体系于一轻弹簧的自由端，并放置在光滑的水 平台面上，弹簧的另一端固定，这就构成一个弹簧振子。弹 簧振子将在平衡点附近来回作简谐振动，其周期为： ▪ 实际上弹簧本身具有质量M0，它必对周期产生影响，可修 正为 K M T = 2 2 0 2 0 4 2 T M PM K K M PM T （ ） 或 + = + = ▪ 式中P是一个介于0与1之间的系数（0<P<1），其准确值可以通过实验予 以确定，对柱形弹簧P1/3。PM0称为弹簧的有效质量（亦称折合质量）