專利名稱：一種均勻弦振儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于物理測量儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是屬于一種測量波速、弦線密度、共振頻率的物理實(shí)驗(yàn)儀器。
本領(lǐng)域現(xiàn)有的弦振儀，其激振信號(hào)由交流工頻電網(wǎng)經(jīng)變壓器降壓取得，頻率單一、輸出功率小，不適應(yīng)深層次的實(shí)驗(yàn)研究，加之外殼及輸入輸出方式設(shè)計(jì)不合理，市電插頭直接與變壓器相連，散熱性能差，易于損壞。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種有較寬頻域、輸出功率大、散熱性能好、波形失真度低、工作穩(wěn)定性能可靠的均勻弦振儀。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在一剛性框架上緊固一弦線和標(biāo)尺，在弦線底部一定距離處放置一永久磁鐵、激振信號(hào)源和視場照明燈。激振信號(hào)源由波形發(fā)生器、選頻網(wǎng)絡(luò)、功放電路及電源組成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于激振源頻率可變，且每點(diǎn)頻率準(zhǔn)確、均為基頻的整數(shù)倍，波形失真度小，輸出功率大，散熱性能好，經(jīng)久耐用，外殼設(shè)計(jì)合理。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是激振源方框圖。
圖4是振蕩器及選頻電路圖。
圖5是功放電路圖。
圖6是電源電路圖。
如圖1所示，在木制長方體外殼5的上表面中部緊固一金屬弦線10，弦線左端與激振源正極接線柱1相連，右端跨過一定滑輪13與一可加載砝碼的掛鉤12相連，并與激振源負(fù)極接線柱14相接，弦線兩端附近被兩個(gè)刻有V型槽的劈尖11支撐著，劈尖的位置可以移動(dòng)，其底部箱體表面上粘貼一把可測量弦線局部長度的標(biāo)尺9，標(biāo)尺底部做有滑槽，滑槽中放有一塊薄圓柱體磁鐵7，磁鐵與手柄8粘接，箱體前后兩面中上部留有手柄滑槽19，手柄與磁鐵均可在各自的滑槽中左右移動(dòng)。市電插座15位于箱體左側(cè)面中部，電源開關(guān)3指示燈2、選頻開關(guān)6制作在一長方形呂合金面板上一起裝在箱體上表面左下方。
如圖2所示，箱體內(nèi)左側(cè)裝有激振源電路板16和電源變壓器17，箱體正面左方留有散熱孔4，右側(cè)有視場燈18。
如圖3所示，第一部分為振蕩源、第二部分為選頻網(wǎng)絡(luò)，第三部分為電源，第四部分為功放電路。
如圖4所示，虛線框外部分為激振源，其中低漂移運(yùn)放塊OP－07和R1、R10、C1、R2、R20，C2等構(gòu)成文氏電橋型音頻振蕩器，OP－07輸出端⑥腳經(jīng)R1、C1、R10、R20、R2、C2連至③腳構(gòu)成正反饋環(huán)路，⑥腳經(jīng)R5、R4、Rt、R2連至②腳構(gòu)成負(fù)反饋環(huán)路。
為穩(wěn)定輸出頻率和幅度，電路上除設(shè)置放大器的閉環(huán)電壓增益稍大于3外，在其反饋環(huán)路和運(yùn)放的輸出端還反向并接了兩只二極管，使得輸出電壓因某種原因增大時(shí)，流過這兩只管子的電流變大，導(dǎo)致其內(nèi)阻減小，電路的負(fù)反饋量加強(qiáng)，增益下降，使輸出電壓降低，而在輸出電壓下降時(shí)，負(fù)反饋又減弱，增益變大，輸出電壓回升。同時(shí)，為減小環(huán)溫對(duì)輸出電壓的影響，在反饋環(huán)路中還串接了一只具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，使得環(huán)溫升高時(shí)熱敏電阻阻值相應(yīng)減小，導(dǎo)致負(fù)反饋逐漸增強(qiáng)，放大倍數(shù)減小，而環(huán)溫降低時(shí)，其阻值相應(yīng)增大，使負(fù)反饋減弱，放大倍數(shù)增大，因而振蕩器的輸出幅度可始終穩(wěn)定在某一定值內(nèi)。
選頻網(wǎng)絡(luò)如圖4中虛線框內(nèi)所示，為了使振蕩器在選頻開關(guān)換擋時(shí)不出現(xiàn)瞬間停振現(xiàn)象，各頻點(diǎn)的換擋均通過并聯(lián)優(yōu)質(zhì)可變電阻實(shí)現(xiàn)。振蕩器的輸出經(jīng)圖4中a點(diǎn)與圖5所示功放電路中a點(diǎn)相連。
如圖5所示，功放電路采用雙功放集成塊TA7240AP，將其連成BTL形式，可以保證信號(hào)有足夠的輸出功率，其輸出端b－c與圖1中接線柱1和接線柱14相連。
如圖6所示，電源部分采用了兩塊穩(wěn)壓集成電路，可為振蕩器、功放電路提供穩(wěn)定的±V15直流電壓。
權(quán)利要求1.一種均勻弦振儀，其主要結(jié)構(gòu)是在一剛性框架上緊固一弦線和標(biāo)尺，在弦線底部一定距離處放置一永久磁鐵、激振信號(hào)源和視場照明燈，其特征在于激振信號(hào)源由波形發(fā)生器、選頻網(wǎng)絡(luò)、功放電路及電源組成。
2.如權(quán)利要求1所述的均勻弦振儀，其特征在于市電插座位于箱體左側(cè)面，電源開關(guān)、指示燈和選頻開關(guān)制作在一個(gè)面板上位于箱體上表面，箱體正面有散熱孔。
3.如權(quán)利要求1所述的均勻弦振儀，其特征在于在振蕩器負(fù)反饋環(huán)路中串接一只熱敏電阻，在負(fù)反饋環(huán)路和輸出端之間反向并接兩只二極管。
專利摘要本實(shí)用新型在物理測量儀器技術(shù)領(lǐng)域里公開了一種均勻弦振儀，其主要構(gòu)造是在一剛性框架上緊固一弦線和標(biāo)尺，在弦線底部一定距離處放置一永久磁鐵、激振信號(hào)源和視場照明燈。激振信號(hào)源由波形發(fā)生器、選頻網(wǎng)絡(luò)、功放電路及電源組成。本實(shí)用新型選頻范圍寬、輸出功率大、結(jié)構(gòu)簡單、合理，可廣泛應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)中測量波速、弦線密度、共振頻率等物理量。
文檔編號(hào)G01H11/00GK2175415SQ9324259
公開日1994年8月24日 申請(qǐng)日期1993年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月18日
發(fā)明者賈亞民, 趙軍武 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)