一种静电场分布测量装置

1.本实用新型属于测量装置技术领域，特别涉及一种静电场分布测量装置。


背景技术：

2.现阶段大学实验室中，测量静电场分布的主要方式是手动控制探头测量，并通过人工读数和记录，这种测量方式的问题在于，测量步骤繁杂、需要多次测量、手动测量容易产生误差、并且测量数据误差较大影响后续实验进行等问题。因此，本领域技术人员亟需一种能够高效精准测量静电场分布的测量装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种静电场分布测量装置，旨在解决上述背景技术中现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
5.一种静电场分布测量装置，包括试验台、以及设置于试验台顶面的静电场模拟器、测量组件和控制箱，所述测量组件包括支架、转盘、第一电机和探头，所述转盘通过支架设置于静电场模拟器上方，并与静电场模拟器尺寸适配，所述第一电机固定于支架，第一电机的输出轴与转盘中央连接，所述转盘底面水平设置轨道，所述轨道滑动连接滑块，所述滑块设有用于驱动滑块沿轨道滑动的第二电机，滑块与探头通过垂直滑块底面的连接架连接，所述探头底端与静电场模拟器抵接，所述第一电机、第二电机和探头分别与控制箱通过线路连接，所述控制箱设有数据处理器，控制箱表面设有与数据处理器线路连接的显示屏、用于调节静电场模拟器电源电压的旋钮、以及用于控制第一、第二电机的控制调节装置。
6.控制器控制第二电机带动滑块沿轨道移动，同时控制第一电机带动转盘转动，利用探头测量静电场模拟器内不同位置的电位值，测量数据经过数据处理器处理后，传送至显示屏显示。相较于传统的人工检测，机械化测量具有较高的测量精准度，减少系统误差对测量结果的影响。
7.进一步的，所述轨道两侧对称设置滑槽，一侧所述滑槽内设有齿条，所述滑块一侧设有与滑槽滑动连接的滑轮，所述第二电机设置于滑块另一侧，第二电机输出轴穿过滑块并且其端部设有与齿条啮合的齿轮。
8.进一步的，所述轨道设置4条，相邻两条轨道之间呈90
°
夹角，轨道一端朝向转盘中心，另一端朝向转盘边沿。4条轨道分别对应设置4个探头，通过4个探头同步测量，有效提升测量效率。
9.进一步的，所述支架包括升降件和连接板，所述静电场模拟器的两侧分别设置升降件，所述连接板的两端分别与两侧升降件顶部连接，所述第一电机设置于连接板顶面，所述转盘转动连接于连接板底面。升降件通过连接板带动测量组件升降，便于测量组件的维护和调节，提升静电场分布测量装置使用的稳定性。
10.进一步的，所述升降件采用电动伸缩杆或电动伸缩支架。
11.进一步的，所述转盘设有通过线路连接的第一传感器和无线传感器数据发送端，所述滑块设置与无线传感器数据发送端线路连接的第二传感器，所述控制箱设有与数据处理器线路连接的无线传感器数据接收端。测量时，对转速和探头位置实时监测，监测结果通过无线传感器数据发送端发送至无线传感器数据接收端，通过数据处理器处理后传送至显示屏显示，便于试验人员实时调整和记录。
12.相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：
13.1.本实用新型涉及一种静电场分布测量装置，控制箱通过第一电机和第二电机控制转盘和滑块移动，通过探头测量静电场模拟器产生的静电场分布，机械化测量精准度高，测量误差小。
14.2.转盘底部设置4条相互垂直的轨道，对应设置4个探头分别从不同位置同步测量，有效提升静电场分布测量效率。
15.3.支架设有升降件，通过升降件带动测量组件升降，便于测量组件维护和调节，提升静电场分布测量装置使用的稳定性。
16.4.通过第一和第二传感器实时监测转盘转速和探头位置，并将监测信号通过无线传感器数据发送端传送至控制箱，便于试验人员通过显示屏实时记录并精准调节转速和探头位置。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例中一种静电场分布测量装置的正视结构示意图。
18.图2是本实用新型实施例中测量组件的结构示意图。
19.图3是本实用新型实施例中转盘底面的结构示意图。
20.图4是本实用新型实施例中轨道和滑块的连接结构示意图。
21.图5是本实用新型实施例中一种静电场分布测量装置的结构示意图。
22.图中：1-试验台；2-静电场模拟器；3-测量组件；31-第一电机；32-转盘；33-轨道；331-滑槽；332-齿条；34-滑块；341-第二电机；342-齿轮；343-滑轮；35-连接架；36-探头；37-无线传感器数据发送端；38-支架；381-升降件；382-连接板；4-控制箱；41-无线传感器数据接收端；42-显示屏。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.参照图1，一种静电场分布测量装置，包括试验台1、以及设置于试验台1顶面的静电场模拟器2、测量组件3和控制箱4，静电场模拟器2用于模拟静电场，控制箱4控制测量组件3测量静电场分布，替代人工手动测量，提升测量精准度和测量效率。
25.静电场模拟器2采用同轴圆柱形电容器，正负极分别与控制箱4线路连接。参照图2，测量组件3，包括支架38、转盘32、第一电机31和探头36，转盘32通过支架38固定于静电场模拟器2上方，使转盘32与静电场模拟器2的中心线重合，并且转盘32与静电场模拟器2尺寸适配，第一电机31设置于支架38上，第一电机31的输出端穿过支架38与转盘32中央连接，第
一电机31用于驱动转盘32转动，转盘32底面水平设置轨道33，轨道33滑动连接滑块34，探头36通过连接架35设置于滑块34底面，并且探头与控制箱4线路连接，连接架35与滑块34底面垂直连接，探头36随滑块34沿轨道33移动，全面测量静电场分布。
26.参照图3，转盘32底面设置4条轨道33，每条轨道33之间呈90
°
夹角，轨道33长度与转盘32半径相近，(参照图4)轨道33两侧沿其长度方向对称设置滑槽331，一侧滑槽331内设有齿条332，滑块34一侧设有与滑槽331滑动连接的滑轮343，另一侧设有第二电机341，第二电机341输出轴穿过滑块34并且其端部设有与齿条332啮合的齿轮342，通过第二电机341控制滑块34沿轨道33水平移动，配合第一电机31带动转盘32转动，使4个探头36同步多点测量，提升静电场分布的测量效率。
27.转盘32设有第一传感器，用于实时监测转盘的转速，滑块设有第二传感器，用于定位探头位置，支架38设有分别与第一和第二传感器连接的无线传感器数据发送端37，用于向控制箱4发送转速和探头位置，便于试验人员控制和调节。
28.参照图5，控制箱4设有无线传感器数据接收端41，用于接收无线传感器数据发送端37发送的数据，控制箱4内设有与无线传感器数据接收端41线路连接的数据处理器，控制箱4顶面设有与数据处理器线路连接的显示屏42，用于显示数据处理器计算处理后的测量数据，控制箱4设有调节静电场模拟器中电源电压大小的旋钮，通过控制电压以调节模拟静电场强度，控制箱4分别通过线路与第一电机31和第二电机341连接，控制箱4同时设有用于控制第一电机31和第二电机341的控制调节装置，通过控制箱4控制测量组件3测量静电场模拟器2的静电场分布，无需人工手动测量，提升静电分布场的测量效率和测量精准度。
29.支架38包括升降件381和连接板382，升降件381的底部固定于试验台1，连接板382设置于升降件381顶部，第一电机31设置于连接板382顶面，其输出端穿过连接板382与转盘32连接，转盘32与连接板382底面转动连接。优选的，静电场模拟器2相对两侧分别设置升降件381，连接板382两端分别固定于两侧升降件381顶部，第一电机31和转盘32分别设置于连接板382的上下两侧，升降件381可采用电动伸缩杆或电动伸缩支架。测量组件3通过支架38升降，便于测量组件3的维护和调节。
30.本实用新型提供一种静电场分布测量装置，控制箱4分别控制第一电机31和第二电机341，从而精准控制探头36测量静电场模拟器2内的电位值，通过第一传感器和第二传感器实时监测转盘转速和探头位置，并通过无线传感器数据发送端37发送至控制箱4，测量数据和监测数据经由数据处理器计算处理后通过显示屏显示，便于试验人员实时调节和记录。
31.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。