一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及采用霍尔传感器来测量亥姆霍兹线圈磁场分布的技术领域，更具体地说，涉及一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置。
【背景技术】
[0002]亥姆霍兹线圈一般用来产生指定体积和均匀度的磁场，它是磁场叠加的一种特例。研究亥姆霍兹线圈的磁场分布实验已经成为物理教学中的基础性实验。然而大部分亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置存在不易测量及测量不精确的缺点，从而使得实验结果出现较大的误差。
[0003]通过专利检索，现有技术中已有关于亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置的技术方案公开，如中国专利申请号=2008201696176，申请日:2008年12月11日，发明创造名称为:一种亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，该申请案的实验装置包括实验测试仪、实验测试架，实验测试架包括底座导轨及设于底座导轨上的两个相互平行的亥姆霍兹线圈、安装有霍尔传感器的两维移动机构，亥姆霍兹线圈安装在设于底座导轨上的底座滑块上，两维移动机构均采用丝杆进行传动，其中长丝杆上设有大手轮进行调节，短丝杆上设有小手轮进行调节，霍尔传感器设于短导轨滑块上。亥姆霍兹线圈通过线圈固定板安装在底座滑块上，可以自由的在底座导轨上滑动。通过调节安装在两维丝杆机构上的手轮就可以对霍尔传感器进行定位，进而从测试仪上读出该点的磁场强度，测量出亥姆霍兹线圈的磁场分布。但是该申请案的不足之处在于，当霍尔传感器位于长丝杆的O刻度或者10刻度时，由于亥姆霍兹线圈的阻挡，导致实验人员无法精准定位霍尔传感器，读出有效数据，容易造成较大的实验误差。
[0004]针对无法精准定位霍尔传感器，读出有效数据而造成较大实验误差的不足，现有技术中已有相关的技术方案公开，如中国专利申请号:2007201064519，申请日:2007年2月9日，发明创造名称为:一种三维亥姆霍兹线圈磁场实验仪，该申请案的实验仪包括实验主机及与实验主机电连接的测试架，测试架包括底板，底板的一侧安装有两个互相平行的绕有亥姆霍兹线圈的支架，底板的另一侧安装有与亥姆霍兹线圈平行的Y向导轨，Y向导轨上跨接X向导轨，X向导轨上装有带有Z向导轨的左右滑块，Z向导轨上设有上下滑块，上下滑块上连接有沿亥姆霍兹线圈的轴线方向放置的金属管，金属管靠近亥姆霍兹线圈的一头安装有霍尔元件。该申请案中通过移动X向导轨、左右滑块、上下滑块改变霍尔元件在三维空间中的位置，从而测量亥姆霍兹线圈三维空间的磁感应强度。但是，该申请案仍旧存在以下缺陷:(I)、线圈与三维机构分别放置在底座的两端，导致仪器整体机构庞大，而且两个线圈无法同时移动，导致测量范围有限；(2)、X向导轨、Y向导轨、Z向导轨的移动机构仅仅采用了卡槽结构，缺少丝杆机构传动，不仅使得操作过程复杂，而且无法准确地确定霍尔元件所在位置。
[0005]综上所述，如何克服现有技术中亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置无法精准定位霍尔传感器，读出有效数据，从而造成较大实验误差的不足，是现有技术中亟需解决的技术难题。
【实用新型内容】
[0006]1.实用新型要解决的技术问题
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术中无法精准定位霍尔传感器，读出有效数据，容易造成较大误差的不足，提供了一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，实现了精准定位霍尔传感器的目标，降低了实验误差。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0010]本实用新型的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，包括实验测试架，所述的实验测试架包括亥姆霍兹线圈、霍尔传感器、长丝杆、短丝杆及底座，亥姆霍兹线圈和长丝杆位于底座上且长丝杆的长度方向垂直于亥姆霍兹线圈所在平面，长丝杆上固定有短丝杆，短丝杆可沿长丝杆的长度方向滑动且短丝杆长度方向和长丝杆长度方向相互垂直，霍尔传感器位于短丝杆上且霍尔传感器可沿短丝杆的长度方向滑动，长丝杆与短丝杆上都标有刻度。还包括反光读数机构，反光读数机构包括:固定反光镜面、可动反光镜面和细杆，其中固定反光镜面与长丝杆长度方向所成角度为20°至70°，固定反光镜面位于亥姆霍兹线圈内侧且固定反光镜面的反光面面向长丝杆上的刻度，可动反光镜面的反光面与固定反光镜面的反光面相对且可动反光镜面中心点与固定反光镜面中心点的连线与长丝杆长度方向平行，固定反光镜面与可动反光镜面通过细杆连接。
[0011]更进一步地说，所述的固定反光镜面与长丝杆长度方向所成角度为30°。
[0012]更进一步地说，所述的固定反光镜面安置于固定三棱柱上，可动反光镜面安置于可动三棱柱上。
[0013]更进一步地说，所述的固定反光镜面的四角均设有固定孔，可动反光镜面的四角同样设有固定孔，细杆的一端固定于固定反光镜面上的某一固定孔，细杆的另一端固定于可动反光镜面上相对应的固定孔，细杆的数量为4根，4根细杆相互平行。
[0014]更进一步地说，所述的固定三棱柱和可动三棱柱均为直角三棱柱，固定反光镜面设置于固定三棱柱的斜面上，可动反光镜面设置于可动三棱柱的斜面上。
[0015]更进一步地说，所述的细杆为伸缩杆。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0018](I)、本实用新型的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，其固定反光镜面和可动反光镜面相互配合，这样可以使得被亥姆霍兹线圈遮挡住的刻度通过镜面反射，沿光线反射路径传递，从而当霍尔传感器被亥姆霍兹线圈遮住时，使用者也可以精准定位霍尔传感器，准确读数，避免造成较大的实验误差；
[0019](2)、本实用新型的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，其细杆为伸缩杆，通过移动细杆将固定反光镜面与可动反光镜面合在一起，固定三棱柱和可动三棱柱随之合在一起，减小了反光读数机构的占用空间；
[0020](3)、本实用新型的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，其固定反光镜面与可动反光镜面分别安置于固定三棱柱和可动三棱柱上，这样使得反光读数机构更加稳固；
[0021](4)、本实用新型的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置的侧视结构示意图；
[0023]图2为沿图1中A-A向的剖面示意图；
[0024]图3为本实用新型中反光读数机构的结构示意图。
[0025]示意图中的标号说明:1、亥姆霍兹线圈；2、霍尔传感器；3、长丝杆；4、反光读数机构；401、固定三棱柱；4011、固定反光镜面；402、可动三棱柱；4021、可动反光镜面；5、短丝杆；6、底座；7、细杆；8、光线反射路径。
【具体实施方式】
[0026]为进一步了解本实用新型的内容，下面结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0027]实施例1
[0028]结合图1、图2和图3，本实施例的一种易于读数的亥姆霍兹线圈磁场测定实验装置，主要由亥姆霍兹线圈1、霍尔传感器2、长丝杆3、