【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电学教学，特别涉及一种定量分析安培力测算仪。
技术介绍
1、安培力是载流导线在磁场中受到的作用力。安培力是高中物理和大学物理的重要知识点，但在高中物理教学中大多只是进行简单的定性演示实验，而在大学物理中更偏向于理论推导，学生缺少定量探究的过程，只能定性感知。定量分析安培力有助于深入理解电磁现象，指导电磁设备的设计与优化等，对于电磁学和工程领域具有重要意义。
2、目前，安培力演示仪是探究安培力实验时常用的仪器，如公开号为cn 109949670a的中国专利技术专利提供的一种定量探究安培力大小演示仪，该演示仪能够通过力学传感器采集受力情况，电流传感器采集电流大小，磁传感器采集磁场数据，角度传感器收集角度参数，通过调整接入电路中线圈的接线柱，改变通电导线长度；调整第一滑动座与第二滑动座之间的距离，改变磁场大小；旋转转盘，改变角度；使得所有的数据都可做到定量探究，能够方便的改变影响安培力大小的影响因素，清晰反映安培力大小的变化，解决了现有实验室仪器在进行探究安培力的实验时，仪器还仅限于定性探究或探究不充分，不能够清晰的反映出安培力随其影响因素的变化过程。但是，该演示仪通过拉力系统测量安培力大小，而由于安培力存在磁力矩，使得线圈易扭转，重力与拉力无法共直线，从而导致测量的准确度不高，而这一点不仅仅在该演示仪中存在，还在如申请号为cn202120328246.7的中国技术专利提供的一种安培力定量演示器、cn202221023473.x的技术专利提供的一种安培力演示装置、cn202020139595.x的技术专利提供的一
技术实现思路
1、鉴于以上内容，有必要提供一种定量分析安培力测算仪，其通过采用压力传感器测量的方式代替传统拉力传感系统的测量方式，使得测量不仅仅可测拉力，也可以测压力，提高测量的准确度，从而能够更为准确的定量分析安培力与各个参数的定量关系。
2、为达到上述目的，本技术所采用的技术方案是：
3、定量分析安培力测算仪，包括机座，所述机座上安装有
4、磁铁导轨；
5、两强磁铁，两者相互正对，并分别滑动安装在磁铁导轨上；
6、旋转电机，其输出轴位于两强磁铁之间，该输出轴的转动轴线垂直于所述磁铁导轨的滑动轨迹线，该输出轴上安装有转盘；
7、可控线圈组，安装在所述转盘上，并位于两强磁铁之间，所述可控线圈组上设置有多个接线柱；
8、压力传感器，安装在所述转盘和可控线圈组之间；
9、霍尔传感器，安装在所述可控线圈组上；
10、中控模块，分别连接所述旋转电机、压力传感器、霍尔传感器；
11、显示屏，连接中控模块；
12、恒流源模块，分别连接中控模块、可控线圈组。
13、优选地，所述磁铁导轨设置两根，每一个强磁铁均与两根磁铁导轨连接，所述旋转电机的输出轴位于两根磁铁导轨之间。
14、优选地，所述旋转电机为步进电机，其通过驱动器与中控模块连接。
15、优选地，所述显示屏为液晶显示屏。
16、优选地，所述恒流源模块包括恒流电源、电流传感器、电压传感器，所述恒流电源通过电流传感器和电压传感器连接可控线圈组，所述电流传感器和电压传感器分别连接中控模块。
17、优选地，所述恒流源模块还包括恒流显示器，所述恒流显示器连接中控模块。
18、优选地，所述压力传感器为hx711压力传感器。
19、与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
20、本技术通过旋转电机带动可控线圈组转动的方式调节电流方向和磁感应方向的夹角，调整得较为精确；其次，可控线圈组通过转盘与旋转电机连接，其可随旋转电机转动，调整角度的同时，由于转盘上压力传感器的设置，其可以测量拉力也可以测量压力，扩大测量方法，并且能够进一步说明实验过程产生的安培力的方向，该种方式相较于传统的拉力传感系统的测量方法，其不存在线圈因悬吊而易扭转的缺陷问题，以及所测力的方向唯一的不足之处；再者，可控线圈组具有多个接线柱，可以改变通电导线的长度，定量分析安培力与导线长度的关系；此外，本技术的强磁铁可滑动，能够调整相对可控线圈组的距离，从而可以改变磁感应强度，定量研究安培力与磁感应强度的关系。
21、综上可知，本技术的测算仪可以定量分析安培力与电流强度、磁感应强度、导线长度、电流方向和磁感应方向的夹角等参数的定量关系，并能定量分析安培力的方向，其测量的精确度较高，实用性较好。
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1.定量分析安培力测算仪，包括机座，其特征在于：所述机座上安装有
2.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述磁铁导轨设置两根，每一个强磁铁均与两根磁铁导轨连接，所述旋转电机的输出轴位于两根磁铁导轨之间。
3.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述旋转电机为步进电机，其通过驱动器与中控模块连接。
4.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述显示屏为液晶显示屏。
5.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述恒流源模块包括恒流电源、电流传感器、电压传感器，所述恒流电源通过电流传感器和电压传感器连接可控线圈组，所述电流传感器和电压传感器分别连接中控模块。
6.如权利要求5所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述恒流源模块还包括恒流显示器，所述恒流显示器连接中控模块。
7.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述压力传感器为HX711压力传感器。
【技术特征摘要】
1.定量分析安培力测算仪，包括机座，其特征在于：所述机座上安装有
2.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述磁铁导轨设置两根，每一个强磁铁均与两根磁铁导轨连接，所述旋转电机的输出轴位于两根磁铁导轨之间。
3.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述旋转电机为步进电机，其通过驱动器与中控模块连接。
4.如权利要求1所述的定量分析安培力测算仪，其特征在于：所述显示屏为液晶显示屏。
【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠锦，梁维刚，刘小兵，顾振林，何京闯，陈雨薇，李娟，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：新型
国别省市：
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