专利名称：一种静电场描绘仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种模拟静电场描绘仪，特别是涉及一种应用于学校实验教学的仪器。
技术背景目前应用于学校实验教学静电场描绘仪(a)按导电介质不同可分为导电纸静电场描绘仪、导电玻璃静电场描绘仪和电解液静电场描绘仪；(b)按结构不同可分为双层描绘仪和单层描绘仪两种。这些静电场描绘仪存在以下缺点(a)不同轴误差这一缺陷主要针对双层静电场描绘仪。当上下两层的探针不在同一轴线上，描绘时又没 有转动，所得到的静电场分布可以说是被测电场的平移。但是，要求描绘时没有转动是很困 难的。有转动时，在坐标纸上所描的等位点，就会与实际电场分布之间存在误差，即不同轴 误差。(b)描绘效率低传统静电场描绘仪在描绘静电场时，先要寻找等位点。而寻找等位点的方法是用伏特表 通过描绘探针在被测电场范围内逐处测量，边寻找边观察伏特表的读数，当伏特表的读数为 设定值时，停下探针，然后将该点标记在坐标纸上。这种人工寻点方法效率很低。实用新型内容为了克服以上技术的不足之处，本实用新型提供一种静电场描绘仪不仅消除了不同轴误 差而且提高了数据描绘的效率。本实用新型的静电场描绘仪，包括电源机箱、静电场描绘系统，电源机箱的面板上设有 电压输出端、电位调节、电位指示、电源开关、插座，电源机箱中设有自动检测电路和同步 打印电路。打开电源开关，然后调节电位调节预置电压，显示在电位指示上，自动检测电路 和同步打印电路与静电场描绘部分电连接，静电场描绘系统分是单层静电描绘部分或者双层 静电描绘部分。单层静电场描绘部分包括描绘平台、电解槽、电极、描绘探针、连接板、接线柱、频闪 灯、描绘手柄，其中电解槽置于描绘平台上，电压输出端与接线柱连接，电解槽中设有的电极与接线柱连接，电解槽的底部由塑料薄膜构成，薄膜下面放置感光纸；频闪灯固定于连接 板上，频闪灯的外部罩有遮光罩，连接板的一端连接由空心金属管组成的描绘探针，另一端 与描绘手柄连接，描绘手柄固定于手柄座上；频闪灯上接有的光纤穿过描绘探针的空心金属 管并与塑料薄膜接触，频闪灯和描绘探针分别与自动检测电路和同步打印电路电连接。做实 验时，先预置一电压，实验者拿着描绘手柄在电解槽中选取描绘点，当探针接触电解槽中的电压和预置电压相同时，自动检测电路和同步打印电路给频闪灯一个脉冲，频闪灯闪光，此 时把光传输到光纤，光纤给感光纸留下一个记录点。依次类推，直到完成整个静电场的描绘。 双层静电场描绘部分包括描绘平台、描绘探针、手柄座、固定支架、待测模拟场、打印 平台、打印针、继电器、同轴连接板第一板、同轴连接板的连接杆、同轴连接板的第二板， 其中四根平行的固定支架固定于描绘平台上，打印平台固定于固定支架上，打印平台上放置 坐标纸；待测模拟场置于描绘平台上，位于打印平台的正下方，待测模拟场可以是导电玻璃 模拟场或者导电纸模拟场或者电解液模拟场；同轴连接板第一板的一端的下方装有继电器， 继电器的下部设有打印针，另一端与同轴连接板的连接杆连接；同轴连接板第二板一端的下 方装有描绘探针，另一端与手柄座以及同轴连接板的连接杆连接一起，满足打印探针与描绘 探针同轴，描绘探针和继电器分别与自动^测电路和同步打印电路电连接。做实验时，实验 者移动描绘手柄在待测模拟场中选取描绘点，当描绘探针接触待测模拟场中的电压和预置电 压相同时，继电器受到一驱动电压带动打印针在打印平台上的坐标纸上打下一记录点。依次 类推，直到完成整个静电场的描绘。本实用新型的有益效果是，单层静电场实现自动检测等位点，使用频闪灯通过光纤输出 到紫外感光纸，实现同步打印，提高了描绘效率，实现了单层描绘，光纤与描绘探针同轴， 消除了不同轴误差；双层静电场描绘能在正常环境下描绘，实现自动检测等位点，用继电器 打印到普通坐标纸上，实现同步打印，提高了描绘效率。
图l本实用新型的电源面板图， 图2本实用新型单层静电场描绘俯视结构示意图， .图3本实用新型单层静电场描绘主视结构示意图， 图4本实用新型双层静电场描绘主视结构示意图， 图5本实用新型的自动检测电路和同步打印电路的原理图， 图中1电压输出端，2电位调节，3电位指示，4电源开关，5插座，6电极，7电解槽，8 描绘平台，9描绘手柄，IO描绘探针，ll光纤，12连接板，13手柄座，14频闪灯， 15遮光罩，16固定支架，17待测模拟场，18打印平台，19打印针，20继电器，21 同轴连接板第一板，22同轴连接板的连接杆；23同轴连接板的第二板，24接线柱。
具体实施方式
本实用新型的静电场描绘仪，由电源机箱、静电场描绘系统两部分组成，电源机箱的面 板上设有电压输出端l、电位调节2、电位指示3、电源开关4、插座5，电源机箱中设有自 动检测电路、同步打印电路。实验时，打开电源开关4，调节电位调节2预置一电压，显示 在电位指示3上，静电场描绘部分分单层静电描绘或者双层静电描绘。单层静电场描绘包括描绘平台8、电解槽7、电极6、描绘探针10、连接板12、频闪灯 14、描绘手柄9、接线柱24，其中电解槽7置于描绘平台8上，接线柱24与电压输出端1连 接，电极6与接线柱24连接，电解槽7的底部由塑料薄膜构成，薄膜下面放置感光纸，本实 用新型可以选用紫外线示波器记录纸；频闪灯14固定于连接板12的下部，频闪灯选用的电 路板是ZZ-9968，频闪灯14的外部罩有遮光罩15，连接板12的一端连接由空心金属管组成的描绘探针IO，另一端与描绘手柄9连接，描绘手柄9置于手柄座13上；频闪灯14上接有 的光纤11穿过描绘探针10的空心金属管并与塑料薄膜接触。做实验时，先预置一电压，实 验者移动描绘手柄9在电解槽7中选取描绘点，当描绘探针10接触电解槽7中的电压和预置 电压相同时，自动检测电路和同步打印电路给频闪灯一个脉冲，频闪灯14闪光，此时把光传 输到光纤ll，光纤ll给感光纸留下一个记录点。依次类推，直到完成整个静电场的描绘。双层静电场描绘部分包括描绘平台8、描绘探针IO、手柄座13、固定支架16、待测模拟 场17、打印平台18、打印针19、继电器20、同轴连接板第一板21、同轴连接板的连接杆22、 同轴连接板的第二板23组成，其中四根平行的固定支架16固定于描绘平台8上，打印平台 18固定于固定支架16上；待测模拟场置于描绘平台8上，位于打印平台18的正下方，待测 模拟场可以是导电玻璃模拟场或者导电纸模拟场或者电解液模拟场；同轴连接板第一板21的 一端的下方装有继电器20，继电器20的下部设有打印针19，另一端与同轴连接板的连接杆 22连接；同轴连接板第二板23 —端的下方装有描绘探针10，另一端与手柄座13以及同轴连 接板的连接杆22连接一起，满足打印探针19与描绘探针10处于同轴。做实验时，先预置一 电压，实验者可以移动描绘手柄9在待测模拟场17中选取描绘点，当描绘探针10接触待测 模拟场17中的电压和预置电压相同时，自动检测电路和同步打印电路将电压传输给继电器， 继电器受到一驱动电压带动打印针19在打印平台18上的坐标纸上留下一记录点。依次类推， 直到完成整个静电场的描绘。
权利要求1、一种静电场描绘仪，包括电源机箱、静电场描绘系统两部分，其中电源机箱的面板上设有电压输出端(1)、电位调节(2)、电位指示(3)、电源开关(4)、插座(5)，其特征在于电源机箱中设有自动检测电路和同步打印电路，所述的自动检测电路和同步打印电路与静电场描绘系统电连接；静电场描绘系统分单层静电描绘部分或者双层静电描绘部分。
2、 按照权利要求1所述的静电场描绘仪，其特征在于所述的单层静电场描绘部分包括描 绘平台(8)、电解槽(7)、电极(6)、描绘探针(10)、连接板(12)、频闪灯(14)、描绘手 柄(9)、接线柱(24)，其中电解槽(7)置于描绘平台(8)上，电压输出端(1)与接线柱(24)连接，电解槽(7)中设有的电极(6)与接线柱(24)连接，电解槽(7)的底部由塑 料薄膜构成，薄膜下面放置感光纸；频闪灯(14)固定于连接板(12)上，频闪灯(14)的 外部罩有遮光罩(15)，连接板(12)的一端连接由空心金属管组成的描绘探针(10)，另一 端与描绘手柄(9)连接，描绘手柄(9)置于手柄座(13)上；频闪灯(14)上接有的光纤(11)穿过描绘探针(10)的空心金属管并与塑料薄膜接触；描绘探针(10)和频闪灯(14) 分别与自动检测电路和同步打印电路电连接。
3、 '按照权利要求1所述的静电场描绘仪，其特征在于所述的双层静电场描绘部分包括 描绘平台(8)、描绘探针(10)、手柄座(13)、固定支架(16)、待测模拟场(17)、打印平 台(18)、打印针(19)、继电器(20)、同轴连接板第一板(21)、同轴连接板的连接杆(22)、 同轴连接板的第二板(23)，其中四根平行的固定支架(16)固定于描绘平台(8)上，打印 平台(18)固定于固定支架(16)上，打印平台上放置坐标纸；待测模拟场(17)放置于描 绘平台(8)上，并位于打印平台(18)的正下方，待测模拟场(17)中的电极与电压输出端(1)连接；同轴连接板第一板(21)的一端的下方装有继电器(20)，继电器(20)的下部 设有打印针(19)，另一端与同轴连接板的连接杆(22)连接；同轴连接板第二板(23) —端 的下方装有描绘探针(10)，另一端与手柄座(13)以及同轴连接板的连接杆(22)连接一起； 同轴连接板第一板(21)和同轴连接板第二板(23)连为一体，满足打印探针与描绘探针同 轴；描绘探针(10)和继电器(20)分别与自动检测电路和同步打印电路电连接。
4、 按照权利要求3所述的静电场描绘仪，其特征在于所述的待测模拟场(17)是导电玻璃 模拟场或者导电纸模拟场或者电解液模拟场。
专利摘要本实用新型属于一种静电场描绘仪，包括电源机箱、静电场描绘两部分，电源机箱的面板上设有电压输出端(1)、电位调节(2)、电位指示(3)、电源开关(4)、插座(5)，电源机箱中设有自动检测电路、同步打印电路，电源面板上的电位调节(2)可以预置电压，将预置电压信号通过自动检测电路和同步打印电路传输给静电场描绘部分；静电场描绘部分分单层静电描绘或者双层静电描绘。本实用新型的有益效果是，实现了单层描绘，消除了不同轴误差，实现自动检测同步打印，提高了描绘效率；双层描绘实现自动检测等位点，用继电器打印到普通坐标纸上，实现同步打印，提高了描绘效率。
文档编号G09B23/18GK201166935SQ20082001046
公开日2008年12月17日 申请日期2008年1月24日 优先权日2008年1月24日
发明者严雪琴, 静 刘, 翀 王, 路 石, 程显中, 胡广兴, 董丽娜, 赵利鹏 申请人:东北大学