亥姆霍茲線圈磁場測定是綜合性大學和工科院校物理實驗教學大綱中的重要實驗之一。該實驗可以學習和掌握弱磁場測量方法,證明磁場迭加原理,根據(jù)教學要求描繪磁場分布等。傳統(tǒng)的亥姆霍茲線圈磁場測量實驗,一般用探測線圈配以指針式交流電壓表測量磁感應(yīng)強度。由于線圈體積大,指針式交流電壓表等級低等原因,測量的誤差較大。
近年來,在科研和工業(yè)中,集成霍耳傳感器由于體積小,測量準確度高,易于移動和定位,所以被廣泛應(yīng)用于磁場測量。例如, 集成霍耳傳感器就是一種高靈敏度的優(yōu)質(zhì)磁場傳感器,用它探測載流線圈及亥姆霍茲線圈的磁場,準*度比用探測線圈高得多。用高靈敏度集成霍耳傳感器測量弱交、直流磁場的方法已在科研與工業(yè)中廣泛應(yīng)用。
本儀器采用集成霍耳傳感器作探測器,用直流電壓表測量傳感器輸出電壓,探測亥姆霍茲線圈產(chǎn)生的磁場,測量準確度比探測線圈*得多,儀器裝置牢靠,實驗內(nèi)容豐富。
本儀器經(jīng)大學物理實驗教學中心使用,取得良好的教學效果。
應(yīng)用該儀器可以完成以下實驗:
測量單個載流圓線圈軸線上各點磁感應(yīng)強度,把測量的磁感應(yīng)強度與理論計算值比較;
測量亥姆霍茲線圈在間距分別為線圈半徑的不同倍數(shù)時,軸線上的磁場分布,并進行比較,進一步證明磁場迭加原理;
描繪載流圓線圈及亥姆霍茲線圈的磁場分布;
技術(shù)參數(shù):
高靈敏度毫特斯拉計 量程 0-2 mT , 分辨率 0.001mT
直流穩(wěn)流電源 量程 50-400mA(線圈并接) 穩(wěn)定度 1%
亥姆霍茲 線圈 匝數(shù) 500匝,外徑21cm,內(nèi)徑19cm
磁感應(yīng)強度測量 誤差 <5%
HSE35傅里葉分解合成儀
任何一個周期性函數(shù)都可以用傅里葉級數(shù)來表示,這種用傅里葉級數(shù)展開并進行分析的方法在數(shù)學、物理、工程技術(shù)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如要消除某些電器、儀器或機械的噪聲,就要分析這些噪聲的主要頻譜,從而找出消除噪聲的方法;又如要得到某種特殊的周期性電信號,可以利用傅里葉級數(shù)合成,將一系列正弦波形合成所需要的電信號等。
傅里葉分解合成儀利用串連諧振電路,對方波電信號進行頻譜分析,測量基頻和各階倍頻信號的振幅以及它們之間的相位關(guān)系,然后將此過程逆轉(zhuǎn),利用加法器將一組頻率倍增而振幅和相位均可調(diào)節(jié)的正弦信號合成方波信號。通過該實驗學生可以加深理解傅里葉分解和合成的物理意義,了解串連諧振電路的某些基本特性及其在選頻電路中的應(yīng)用。
應(yīng)用該實驗儀可以完成以下實驗:
方波的傅里葉分解。
將一組奇數(shù)倍頻正弦波合成方波。
進行三角波的分解和合成。
技術(shù)參數(shù):
方波信號 頻率:1KHz 幅度:0.4-3V 連續(xù)可調(diào) 輸出阻抗 <12
三角波信號 頻率:1KHz 幅度:0.4-2V 連續(xù)可調(diào) 誤差:<3%
正弦波信號 頻率:1KHz 誤差:<3% 幅度:0-1.5V 連續(xù)可調(diào)
頻率:3KHz 誤差:<2% 幅度:0-1V 連續(xù)可調(diào)
頻率:5KHz 誤差:<1% 幅度:0-0.6V 連續(xù)可調(diào)
頻率:7KHz 誤差:<1% 幅度:0-0.6V 連續(xù)可調(diào)