专利名称：一种角位移机械振荡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种角位移机械振荡器，可广泛用于大中学物理实验演示中，诸如光学 扫描、李萨如图等物理演示都用得到角位移机械振荡器。
背景技术：
目前，在大中学物理实验教学中，物理演示是不可缺少的实验手段，而机械振动部 分在物理演示实验中又占有较为重要的比重。现有技术为一种扫描摆动电机(英文名称 为scaner)，是轴向偏转摆动，摆动偏转角最大为士30。。它的工作原理如图4所示，恒 磁转子15由于本身磁场力的作用，平衡于两软铁极靴14(定子)间的平衡位置。当两软 铁极靴中的线圈13通过交变电流时，在两软铁间随即产生一交变磁场，在这个磁场力 的作用下，受这个力的驱使置于其间的转子15随之离开平衡位置产生往复偏转摆动， 其频率与线圈中的交变电流一致，它的偏转摆幅取决于电流所产生磁场力的大小。现有的振荡器造价高，演示效果简单不能满足大中学物理实验课演示效果多样的要求。发明内容本发明的目的在于，提供一种简单易行，造价低、演示效果明显的角位移机械振荡器。本发明的结构原理是将电机的旋转运动转换为角位移往复摆动，其技术方案如结构 示意图l、 2所示，这种角位移机械振荡器是在电机的旋转轴上装置一偏心转轮3，偏心 转轮3与滑动连杆6连接，滑动连杆6与曲臂4连接，曲臂4连接一个转轴2，转轴2 设置在用于固定电机和偏心转轮3的底板1上；当电机7转动时，偏心转轮3做椭圆转 动，并带动滑动连杆6和曲臂4，使其在转轴2产生角位移的往复摆动，将电机的旋转 运动转换为角位移的往复摆动。所述的角位移机械振荡器中使用的电机可选用直流电机，偏心转轮3与滑动连杆6 之间、滑动连杆6与曲臂4之间，可采用轴承连接。由于直流电机的转速连续可调，该角位移机械振荡器的振动频率也随之在较宽的频 率区间连续可调，即可使角位移机械振荡器的振动频率区间有良好的线性及响应，其偏 转角位移为±10°，振动频率0—140Hz.。 本发明提供的这种角位移机械振荡器与己有技术最大的差异为己有技术是一种轴 向摆动电机，而本发明是将电机的旋转通过机械结构转变为角位移偏转振动，现有技术 中的驱动电路较为复杂，而本发明的驱动电路较为简化，只需调整直流电源即可控制角 位移偏转振动频率。因此造价低，演示效果明显，从而激发学生的学习兴趣，增强物理 演示实验的感染力。
图l为本发明的主视结构示意图，图2为本发明的侧视结构示意图1、底板2、转轴 3、偏心转轮4、曲臂 5、轴承 6、滑动连杆 7、直流电机；图3为本发明的应用例示意图8、角位移机械振荡器9、反射镜 10、激光器11、李萨如图形；图4现有技术中的扫描摆动电机式的振荡器12、铝壳 13、线圈 14、软铁极 靴15、恒磁转子16、轴承实施方式本发明主要包括有底板l，电机，偏心转轮3及其与其连接的机械连杆等部件，可参照图l、 2，采用常规的机械手段、按照前述技术方案部分的描述进行装配即可。本实施例给出一应用于物理实验演示中的例子，该实施例如图3所示，是关于激光 李萨如图形的演示实例，该演示实例中使用了两个角位移机械振荡器8,、 82，在两个角 位移机械振荡器转轴2上分别装配上反射镜9，其中一个反射镜为X轴方向放置，另一 个为Y轴方向放置，并且X轴方向和Y轴方向的两个反射镜9。 92相互垂直放置；当激 光光束依次通过两个反射镜反射到屏幕上时，驱动Y轴方向的角位移机械振荡器发生振 动，激光随垂直方向摆动，此时反射镜9,和光路形成一光杠杆把反射镜9,的微小振动放 大，并照射到X轴方向的角位移机械振荡器的反射镜92的轴线上，获得水平方向摆动， 调控两个机械振荡器的振动频率，使两机械振荡器频率互为不同的整数比时，此时激光 投射在屏幕上由于人眼的视觉暂留效应，则在屏幕上显现出各种各样稳定的激光李萨如 图形ll。
权利要求
1.一种角位移机械振荡器，主要包括有电机，本发明的特征在于，在电机旋转轴上装置一偏心转轮(3)，偏心转轮(3)与滑动连杆(6)连接，滑动连杆(6)与曲臂(4)的一端连接，曲臂(4)连接一个转轴(2)，转轴(2)设置在用于固定电机(7)和偏心转轮(3)的底板(1)上；当电机(7)转动时，偏心转轮(3)做椭圆转动，并带动滑动连杆(6)和曲臂(4)，使其在转轴(2)产生角位移的往复摆动，将电机的旋转运动转换为角位移的往复摆动。
2. 根据权利要求1所述的角位移机械振荡器，其特征在于电机可选用直流电机， 偏心转轮(3)与滑动连杆(6)之间、滑动连杆(6)与曲臂(4)之间，可采用轴承连接。
全文摘要
一种角位移机械振荡器，可广泛用于大中学物理实验演示中，这种角位移机械振荡器是在电机的旋转轴上，装置一偏心转轮(3)，偏心转轮(3)与滑动连杆(6)连接，滑动连杆(6)与曲臂(4)连接，曲臂(4)连接一个转轴(2)，转轴(2)设置在用于固定电机(7)和偏心转轮(3)的底板(1)上；当电机(7)转动时，偏心转轮(3)做椭圆转动，并带动滑动连杆(6)和曲臂(4)，使其在转轴(2)产生角位移的往复摆动，将电机的旋转运动转换为转轴的角位移往复摆动。由于电机的转速连续可调，该角位移机械振荡器的振动频率也随之在较宽的频率区间连续可调，本发明提供的这种角位移机械振荡器，造价低，演示效果明显，从而激发学生的学习兴趣，增强物理演示实验的感染力。
文档编号G09B23/06GK101149876SQ20071012210
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月21日 优先权日2007年9月21日
发明者祝孝正 申请人:北京工业大学