一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及采用霍爾傳感器來測量亥姆霍茲線圈磁場分布的技術領域，更具體地說，涉及一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置。
【背景技術】
[0002]亥姆霍茲線圈一般用來產生指定體積和均勻度的磁場，它是磁場疊加的一種特例。研究亥姆霍茲線圈的磁場分布實驗已經成為物理教學中的基礎性實驗。然而大部分亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置存在不易測量及測量不精確的缺點，從而使得實驗結果出現較大的誤差。
[0003]通過專利檢索，現有技術中已有關于亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置的技術方案公開，如中國專利申請號=2008201696176，申請日:2008年12月11日，發明創造名稱為:一種亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，該申請案的實驗裝置包括實驗測試儀、實驗測試架，實驗測試架包括底座導軌及設于底座導軌上的兩個相互平行的亥姆霍茲線圈、安裝有霍爾傳感器的兩維移動機構，亥姆霍茲線圈安裝在設于底座導軌上的底座滑塊上，兩維移動機構均采用絲桿進行傳動，其中長絲桿上設有大手輪進行調節，短絲桿上設有小手輪進行調節，霍爾傳感器設于短導軌滑塊上。亥姆霍茲線圈通過線圈固定板安裝在底座滑塊上，可以自由的在底座導軌上滑動。通過調節安裝在兩維絲桿機構上的手輪就可以對霍爾傳感器進行定位，進而從測試儀上讀出該點的磁場強度，測量出亥姆霍茲線圈的磁場分布。但是該申請案的不足之處在于，當霍爾傳感器位于長絲桿的O刻度或者10刻度時，由于亥姆霍茲線圈的阻擋，導致實驗人員無法精準定位霍爾傳感器，讀出有效數據，容易造成較大的實驗誤差。
[0004]針對無法精準定位霍爾傳感器，讀出有效數據而造成較大實驗誤差的不足，現有技術中已有相關的技術方案公開，如中國專利申請號:2007201064519，申請日:2007年2月9日，發明創造名稱為:一種三維亥姆霍茲線圈磁場實驗儀，該申請案的實驗儀包括實驗主機及與實驗主機電連接的測試架，測試架包括底板，底板的一側安裝有兩個互相平行的繞有亥姆霍茲線圈的支架，底板的另一側安裝有與亥姆霍茲線圈平行的Y向導軌，Y向導軌上跨接X向導軌，X向導軌上裝有帶有Z向導軌的左右滑塊，Z向導軌上設有上下滑塊，上下滑塊上連接有沿亥姆霍茲線圈的軸線方向放置的金屬管，金屬管靠近亥姆霍茲線圈的一頭安裝有霍爾元件。該申請案中通過移動X向導軌、左右滑塊、上下滑塊改變霍爾元件在三維空間中的位置，從而測量亥姆霍茲線圈三維空間的磁感應強度。但是，該申請案仍舊存在以下缺陷:(I)、線圈與三維機構分別放置在底座的兩端，導致儀器整體機構龐大，而且兩個線圈無法同時移動，導致測量范圍有限；(2)、X向導軌、Y向導軌、Z向導軌的移動機構僅僅采用了卡槽結構，缺少絲桿機構傳動，不僅使得操作過程復雜，而且無法準確地確定霍爾元件所在位置。
[0005]綜上所述，如何克服現有技術中亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置無法精準定位霍爾傳感器，讀出有效數據，從而造成較大實驗誤差的不足，是現有技術中亟需解決的技術難題。
【實用新型內容】
[0006]1.實用新型要解決的技術問題
[0007]本實用新型的目的在于克服現有技術中無法精準定位霍爾傳感器，讀出有效數據，容易造成較大誤差的不足，提供了一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，實現了精準定位霍爾傳感器的目標，降低了實驗誤差。
[0008]2.技術方案
[0009]為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為:
[0010]本實用新型的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，包括實驗測試架，所述的實驗測試架包括亥姆霍茲線圈、霍爾傳感器、長絲桿、短絲桿及底座，亥姆霍茲線圈和長絲桿位于底座上且長絲桿的長度方向垂直于亥姆霍茲線圈所在平面，長絲桿上固定有短絲桿，短絲桿可沿長絲桿的長度方向滑動且短絲桿長度方向和長絲桿長度方向相互垂直，霍爾傳感器位于短絲桿上且霍爾傳感器可沿短絲桿的長度方向滑動，長絲桿與短絲桿上都標有刻度。還包括反光讀數機構，反光讀數機構包括:固定反光鏡面、可動反光鏡面和細桿，其中固定反光鏡面與長絲桿長度方向所成角度為20°至70°，固定反光鏡面位于亥姆霍茲線圈內側且固定反光鏡面的反光面面向長絲桿上的刻度，可動反光鏡面的反光面與固定反光鏡面的反光面相對且可動反光鏡面中心點與固定反光鏡面中心點的連線與長絲桿長度方向平行，固定反光鏡面與可動反光鏡面通過細桿連接。
[0011]更進一步地說，所述的固定反光鏡面與長絲桿長度方向所成角度為30°。
[0012]更進一步地說，所述的固定反光鏡面安置于固定三棱柱上，可動反光鏡面安置于可動三棱柱上。
[0013]更進一步地說，所述的固定反光鏡面的四角均設有固定孔，可動反光鏡面的四角同樣設有固定孔，細桿的一端固定于固定反光鏡面上的某一固定孔，細桿的另一端固定于可動反光鏡面上相對應的固定孔，細桿的數量為4根，4根細桿相互平行。
[0014]更進一步地說，所述的固定三棱柱和可動三棱柱均為直角三棱柱，固定反光鏡面設置于固定三棱柱的斜面上，可動反光鏡面設置于可動三棱柱的斜面上。
[0015]更進一步地說，所述的細桿為伸縮桿。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本實用新型提供的技術方案，與現有技術相比，具有如下有益效果:
[0018](I)、本實用新型的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，其固定反光鏡面和可動反光鏡面相互配合，這樣可以使得被亥姆霍茲線圈遮擋住的刻度通過鏡面反射，沿光線反射路徑傳遞，從而當霍爾傳感器被亥姆霍茲線圈遮住時，使用者也可以精準定位霍爾傳感器，準確讀數，避免造成較大的實驗誤差；
[0019](2)、本實用新型的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，其細桿為伸縮桿，通過移動細桿將固定反光鏡面與可動反光鏡面合在一起，固定三棱柱和可動三棱柱隨之合在一起，減小了反光讀數機構的占用空間；
[0020](3)、本實用新型的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，其固定反光鏡面與可動反光鏡面分別安置于固定三棱柱和可動三棱柱上，這樣使得反光讀數機構更加穩固；
[0021](4)、本實用新型的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，結構設計合理，原理簡單，便于推廣使用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置的側視結構示意圖；
[0023]圖2為沿圖1中A-A向的剖面示意圖；
[0024]圖3為本實用新型中反光讀數機構的結構示意圖。
[0025]示意圖中的標號說明:1、亥姆霍茲線圈；2、霍爾傳感器；3、長絲桿；4、反光讀數機構；401、固定三棱柱；4011、固定反光鏡面；402、可動三棱柱；4021、可動反光鏡面；5、短絲桿；6、底座；7、細桿；8、光線反射路徑。
【具體實施方式】
[0026]為進一步了解本實用新型的內容，下面結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
[0027]實施例1
[0028]結合圖1、圖2和圖3，本實施例的一種易于讀數的亥姆霍茲線圈磁場測定實驗裝置，主要由亥姆霍茲線圈1、霍爾傳感器2、長絲桿3、