專利名稱：一種應(yīng)用于測(cè)量冰的溶解熱實(shí)驗(yàn)的雙路數(shù)顯溫度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種物理類的實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
混合量熱法測(cè)量冰的溶解熱實(shí)驗(yàn)是國(guó)內(nèi)高校物理專業(yè)實(shí)驗(yàn)課中的一項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也是相關(guān)理工科專業(yè)大學(xué)物理課程中必修的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。所謂“混合量熱法”的基本做法如下把待定系統(tǒng)A與已知熱容的系統(tǒng)B相混合，并設(shè)法使其成為一個(gè)與外界無熱量交換的孤立系統(tǒng)C(＝A+B)。這樣A(或B)所放出的熱量將全部為B(或A)所吸收，因而滿足熱量平衡方程Q放＝Q吸。已知熱容的系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中所傳遞的熱量Q是可以由其溫度的改變?chǔ)う燃捌錈崛軨S計(jì)算出來的Q＝CSΔ0。于是待測(cè)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)過程中所傳遞的熱量即可求得。
根據(jù)檢索到的信息，目前高校中進(jìn)行的這個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器基本都是一樣的，這套儀器組合已經(jīng)有很多年歷史了，作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備基本沒有什么改變，目前的儀器用品包括量熱器，水銀溫度計(jì)，物理天平，秒表，小量筒，冰塊，干布，熱水。
以現(xiàn)有設(shè)備試驗(yàn)時(shí)，一般操作動(dòng)作為左手不斷使用攪拌桿攪拌，右手持筆記錄，眼睛須在秒表與溫度計(jì)之間交換讀數(shù)，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)。由于眼睛要在秒表與溫度計(jì)之間交換，視幅(液體的溫度在這段時(shí)間也發(fā)生)變化，從讀數(shù)到記錄將產(chǎn)生時(shí)間上的誤差，從而造成數(shù)據(jù)的誤差。
另外，目前一般實(shí)驗(yàn)室安排的對(duì)環(huán)境溫度的測(cè)量為全室共用一臺(tái)溫度計(jì)，不能準(zhǔn)確反映實(shí)驗(yàn)者周圍的溫度變化情況，故而環(huán)境溫度的測(cè)量也是不盡準(zhǔn)確的。
可以看到由于操作動(dòng)作過多，學(xué)生在過程中經(jīng)常會(huì)漏讀數(shù)據(jù)，造成前面的準(zhǔn)備工作無效，須重新測(cè)量，而物理天平的使用又是很耗費(fèi)時(shí)間的，從而延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備需實(shí)驗(yàn)者不停地用眼睛在秒表與溫度計(jì)之間交換，容易造成數(shù)據(jù)誤差的問題，提供一種應(yīng)用于測(cè)量冰的溶解熱實(shí)驗(yàn)的雙路數(shù)顯溫度計(jì)。
本實(shí)用新型提供的冰的溶解熱測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置用雙路數(shù)顯溫度計(jì)，包括兩個(gè)溫度探頭，該溫度探頭將液體和環(huán)境溫度的變化轉(zhuǎn)換成電壓變化后經(jīng)線路傳輸給電壓表元件，電壓表元件輸出分成兩路，一路經(jīng)采樣與保持電路后電聯(lián)接雙向選擇開關(guān)中第二對(duì)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)、另一個(gè)觸點(diǎn)電聯(lián)接計(jì)時(shí)電路的輸出端，該輸出端同時(shí)經(jīng)反饋回路反饋到計(jì)時(shí)電路的歸零端，另一路經(jīng)連續(xù)采樣電路后電聯(lián)接雙向選擇開關(guān)中第一對(duì)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)、另一個(gè)觸點(diǎn)電聯(lián)接計(jì)時(shí)電路的輸出端，該輸出端同時(shí)經(jīng)反饋回路反饋到計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)端，雙向選擇開關(guān)的中間一對(duì)觸點(diǎn)分別電聯(lián)接溫度與時(shí)間顯示電路，計(jì)時(shí)電路的輸入端聯(lián)接時(shí)鐘電路的輸出端。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果該雙路數(shù)顯溫度計(jì)利用LM35DZ溫度元件感應(yīng)溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)過線性放大，經(jīng)電壓表顯示溫度數(shù)值，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘電路，從中引出秒信號(hào)，并用數(shù)碼管計(jì)時(shí)，每隔10秒引出一個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)數(shù)字采樣保持電路控制定時(shí)輸出溫度信息，也可以連續(xù)測(cè)量溫度，由于采用雙通道顯示溫度，可提供三種數(shù)據(jù)的顯示時(shí)間，水溫和環(huán)境溫度，并且集中顯示，能同時(shí)記錄環(huán)境與液體兩組的溫度值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)液體溫度、環(huán)境溫度、時(shí)間的集中測(cè)量，給實(shí)驗(yàn)帶來了很大方便，學(xué)生可以方便的記錄所需的數(shù)據(jù)，解決了人為因素的誤差問題。另外它還提供了一個(gè)選擇按鍵，對(duì)水溫進(jìn)行測(cè)量時(shí)可以選擇是以10秒為間隔顯示讀數(shù)，還是不間隔連續(xù)正常顯示，以供不同測(cè)量精度使用。同時(shí)由于能定時(shí)測(cè)量溫度，能使實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量曲線平滑，精確。

圖1是雙路數(shù)顯溫度計(jì)方框圖；圖2是雙路數(shù)顯溫度計(jì)原理圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1如圖1所示，該雙路數(shù)顯溫度計(jì)包括兩個(gè)溫度探頭，該溫度探頭將液體和環(huán)境溫度的變化轉(zhuǎn)換成電壓變化后經(jīng)線路傳輸給電壓表元件，電壓表元件輸出分成兩路，一路經(jīng)采樣與保持電路后電聯(lián)接雙向選擇開關(guān)中第二對(duì)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)、另一個(gè)觸點(diǎn)電聯(lián)接計(jì)時(shí)電路的輸出端，該輸出端同時(shí)經(jīng)反饋回路反饋到計(jì)時(shí)電路的歸零端，另一路經(jīng)連續(xù)采樣電路后電聯(lián)接雙向選擇開關(guān)中第一對(duì)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)、另一個(gè)觸點(diǎn)電聯(lián)接計(jì)時(shí)電路的輸出端，該輸出端同時(shí)經(jīng)反饋回路反饋到計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)端，雙向選擇開關(guān)的中間一對(duì)觸點(diǎn)分別電聯(lián)接溫度與時(shí)間顯示電路，計(jì)時(shí)電路的輸入端聯(lián)接時(shí)鐘電路的輸出端。
雙路數(shù)顯溫度計(jì)的工作原理從兩個(gè)溫度探頭(LM35DZ)分別感應(yīng)環(huán)境與液體雙路溫度，用電壓表元件(ICL7107)測(cè)量電壓的變化，并轉(zhuǎn)換成溫度量，用石英與CD4060BE、CD4040BE組成時(shí)鐘電路，并輸出秒信號(hào)，與10秒信號(hào)，用74HCT573組成采樣保持電路，當(dāng)選擇1時(shí)，計(jì)時(shí)電路(由HEF4543BP、CD4518B、Mc14543BCP組成)顯示歸零，輸出連續(xù)的溫度數(shù)值，當(dāng)選擇2時(shí)，計(jì)時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，并且通過采樣保持電路，溫度每隔10秒定時(shí)顯示一次當(dāng)前溫度值并保持。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于測(cè)量冰的溶解熱實(shí)驗(yàn)的雙路數(shù)顯溫度計(jì)，其特征是該雙路數(shù)顯溫度計(jì)包括兩個(gè)溫度探頭，該溫度探頭將液體和環(huán)境溫度的變化轉(zhuǎn)換成電壓變化后經(jīng)線路傳輸給電壓表元件，電壓表元件輸出分成兩路，一路經(jīng)采樣與保持電路后電聯(lián)接雙向選擇開關(guān)中第二對(duì)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)、另一個(gè)觸點(diǎn)電聯(lián)接計(jì)時(shí)電路的輸出端，該輸出端同時(shí)經(jīng)反饋回路反饋到計(jì)時(shí)電路的歸零端，另一路經(jīng)連續(xù)采樣電路后電聯(lián)接雙向選擇開關(guān)中第一對(duì)觸點(diǎn)中的一個(gè)觸點(diǎn)、另一個(gè)觸點(diǎn)電聯(lián)接計(jì)時(shí)電路的輸出端，該輸出端同時(shí)經(jīng)反饋回路反饋到計(jì)時(shí)電路的計(jì)時(shí)端，雙向選擇開關(guān)的中間一對(duì)觸點(diǎn)分別電聯(lián)接溫度與時(shí)間顯示電路，計(jì)時(shí)電路的輸入端電聯(lián)接時(shí)鐘電路的輸出端。
專利摘要一種應(yīng)用于測(cè)量冰的溶解熱實(shí)驗(yàn)的雙路數(shù)顯溫度計(jì)。本新型包括兩個(gè)溫度探頭，電壓表元件，采樣與保持電路，雙向選擇開關(guān)，時(shí)鐘電路，計(jì)時(shí)電路和溫度與時(shí)間顯示電路構(gòu)成。該雙路數(shù)顯溫度計(jì)利用LM35溫度元件感應(yīng)溫度，經(jīng)電壓表元件顯示溫度數(shù)值，同時(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘電路，從中引出秒信號(hào)，并用數(shù)碼管計(jì)時(shí)，每隔10秒引出一個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)數(shù)字采樣保持電路控制定時(shí)輸出溫度信息，也可以連續(xù)測(cè)量溫度，由于采用雙通道顯示溫度，可提供三種數(shù)據(jù)的顯示時(shí)間，水溫和環(huán)境溫度，并且集中顯示，能同時(shí)記錄環(huán)境與液體兩組的溫度值，實(shí)現(xiàn)了對(duì)液體溫度、環(huán)境溫度、時(shí)間的集中測(cè)量，給實(shí)驗(yàn)帶來了很大方便，學(xué)生可以方便的記錄所需的數(shù)據(jù)，解決了人為因素的誤差問題。
文檔編號(hào)G01K7/00GK2876774SQ200620025639
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者左真濤, 王展程, 沙志強(qiáng) 申請(qǐng)人:南開大學(xué)