一種電磁定位裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電磁定位裝置，包括感應(yīng)定位板，感應(yīng)定位板一側(cè)的邊沿安裝固定板，感應(yīng)定位板正面部位的固定板上安裝支撐裝置，支撐裝置上安裝滑動桿，支撐裝置長度方向一端面上放置拋體，滑動桿一端位于拋體一側(cè)，拋體的底部位于滑動桿的底部的下方，滑動桿上安裝第一彈簧，感應(yīng)定位板的背面布置水平和垂直排列的線圈陣列電路，感應(yīng)定位板上設(shè)置USB接口，USB接口通過線路與計算機連接，拋體有上殼體和下殼體，上殼體和下殼體閉合后形成空腔，空腔內(nèi)安裝電池，電池通過導(dǎo)線與電路板連接，電路板通過導(dǎo)線與磁芯線圈連接。本實用新型將計算機裝入專用軟件，能在計算機上分析平拋運動的水平及垂直運動情況，用以阻尼運動、單擺等實驗。
【專利說明】
一種電磁定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及教學(xué)用具，是一種電磁定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在中學(xué)物理教學(xué)中，需要對平拋運動、斜拋運動、運動合成等描繪出二維運動軌跡，直觀的教學(xué)中需要實驗完成。已有的二維平面內(nèi)的運動物體實驗教具有較多種結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)實驗分為:頻閃攝影和電火花描跡，這兩種方法在目前的較多學(xué)校仍在使用。這些方法的不足較為明顯，測量方式是間接的，實驗設(shè)備較難操作，無法直接讀取拋體位置的坐標(biāo)值，需要人員繪圖、描點；一次性實驗成功率不高，需要多次操作、演示才能獲得較為理想的軌跡。為了解決上述問題，本領(lǐng)域近幾年提供了超聲波、鐵粉吸附、磁性寫字板、磁性分散液、磁鐵球吸附等技術(shù)方案，這些結(jié)構(gòu)雖比傳統(tǒng)的方法具有結(jié)構(gòu)簡單、顯示直觀的優(yōu)點，但是，它仍具有一次實驗的成功率低，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率低，性能不穩(wěn)定，對使用環(huán)境溫度、濕度有較高要求，特別是高寒、高熱地區(qū)無法使用，實驗誤差大等不足。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是，提供一種電磁定位裝置，它能解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種電磁定位裝置，包括感應(yīng)定位板，感應(yīng)定位板一側(cè)的邊沿安裝固定板，感應(yīng)定位板正面部位的固定板上安裝支撐裝置，支撐裝置上安裝滑動桿，支撐裝置長度方向一端面上放置拋體，滑動桿一端位于拋體一側(cè)，拋體的底部位于滑動桿的底部的下方，滑動桿上安裝第一彈簧，感應(yīng)定位板的背面布置水平和垂直排列的線圈陣列電路，感應(yīng)定位板上設(shè)置USB接口，USB接口通過線路與計算機連接，拋體有上殼體和下殼體，上殼體和下殼體閉合后形成空腔，空腔內(nèi)安裝電池，電池通過導(dǎo)線與電路板連接，電路板通過導(dǎo)線與磁芯線圈連接。支撐裝置上安裝角度板，角度板上安裝指針。支撐裝置上開設(shè)第一通孔，第一通孔上壁開設(shè)第二通孔，第一通孔下壁開設(shè)行程孔，第二通孔和行程孔內(nèi)安裝連桿，連桿中部開設(shè)卡槽，滑動桿上開設(shè)限位齒，連桿底端連接固定桿，固定桿上安裝第二彈簧。所述行程孔為階梯式孔，小直徑孔內(nèi)設(shè)置的第二彈簧一部分位于固定桿上。
[0005]所述線圈陣列電路有第一環(huán)線圈，第一環(huán)線圈的1/3處和2/3處分別設(shè)置第二環(huán)線圈和第三環(huán)線圈，第一環(huán)線圈、第二環(huán)線圈和第三環(huán)線圈依次重疊排列。感應(yīng)定位板上設(shè)置線圈陣列電路、放大和檢波電路、控制電路及接口電路，線圈陣列電路接收拋體內(nèi)的磁芯線圈產(chǎn)生的交變磁場信號產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，控制電路通過放大和檢波電路檢測出感應(yīng)電動勢生成的拋體的位置信號，通過接口電路傳輸至計算機。所述線圈陣列電路中采用山、1]2、1]3、U4、U5、U6和U77個模擬開關(guān)芯片，7個模擬開關(guān)芯片的型號均為74H4067。拋體的電路有供電電路，供電電路為電池供電，電池為振蕩電路供電，振蕩電路產(chǎn)生的交變信號驅(qū)動磁芯線圈產(chǎn)生交變磁場。所述供電電路為電源基準(zhǔn)電路和穩(wěn)壓電路構(gòu)成，基準(zhǔn)電路由ADR391AUTZ芯片U12第4腳輸出2.5V基準(zhǔn)電壓，穩(wěn)壓電路采用XC6219芯片U8第5腳為控制電路及放大和檢波電路提供3.3V電源。
[0006]所述控制電路采用STM32F103T8U6單片機U9, STM32F103T8U6單片機U9的第7腳被配置為adc輸入管腳，連接著放大和檢波電路的輸出信號，對每個線圈生成的信號進(jìn)行adc轉(zhuǎn)換后，STM32F103T8U6單片機U9的程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理得到二維位置信息，同時STM32F103T8U6單片機U9將計算出的數(shù)據(jù)通過USB接口電路傳輸至計算機，采用頻率為8MHz的石英晶體振蕩器Y1，為STM32F103T8單片機U6提供系統(tǒng)時鐘，J3為程序下載接口，STM32F103T8U6單片機U9的內(nèi)部程序通過此接口下載，電阻R7和發(fā)光二極管D2指示感應(yīng)定位板已連接至計算機，電容C12連接至單片機的復(fù)位引腳，去耦電容C13-C16分別連接在STM32F103T8U6單片機U9的第1、第6、第19、第27電源腳，STM32F103T8U6單片機U9的第16、15、14、13、12、20、21引腳分別連接至模擬開關(guān)芯片1]1-1]7的第15腳，3了]\02?103了81]6單片機U9的8-11引腳連接至模擬開關(guān)芯片U1-U7的10-14腳。
[0007]本實用新型的優(yōu)點在于:它專用于中學(xué)物理教學(xué)中，它使運動物體的實驗一次性成功率達(dá)到100%，實驗誤差極小，直觀性好，對使用環(huán)境無特殊要求，在60°C-—-50°C下所有部件不變形，靈敏性不受影響，在相對濕度20%-85%的情況下仍能正常使用，各性能不受影響，適用于全國各種高寒、高濕等地區(qū)。在高噪環(huán)境下各種性能不受影響。本實用新型還具有易于操作，維修率低，使用壽命長、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點。本實用新型與計算機配合使用，將計算機裝入專用軟件，可在計算機上分析平拋運動的水平及垂直運動情況，用以阻尼運動、單擺等實驗。
【附圖說明】
[0008]附圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1的后視結(jié)構(gòu)示意圖，顯示感應(yīng)定位板上的線圈陣列布置;附圖3是附圖1中I部放大結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖1中拋體9的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是本實用新型所述電磁定位裝置的電路工作原理框圖；附圖6是附圖1中拋體9的電路框圖；附圖7是附圖1中感應(yīng)定位板的電路框圖；附圖8是附圖1中感應(yīng)定位板上的線圈陣列中一組線圈示意圖；附圖9是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片Ul的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖10是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片U2的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖11是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片U3的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖12是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片U4的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖13是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片U5的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖14是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片U6的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖15是電磁定位板上的線圈陣列電路原理圖中的模擬開關(guān)芯片U7的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖16是附圖1中感應(yīng)定位板上的放大和檢波電路原理圖；附圖17是附圖1中感應(yīng)定位板上的控制電路原理圖；附圖18是附圖1中感應(yīng)定位板上的接口電路原理圖；附圖19是附圖1中感應(yīng)定位板上的供電電路原理圖；附圖20是附圖1中拋體9中的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0009]本實用新型的一種電磁定位裝置，包括感應(yīng)定位板4，感應(yīng)定位板4一側(cè)的邊沿安裝固定板1，感應(yīng)定位板4正面部位的固定板I上安裝支撐裝置，支撐裝置上安裝滑動桿8，支撐裝置長度方向一端面上放置拋體9，滑動桿8—端位于拋體9 一側(cè)，拋體9的底部位于滑動桿8的底部的下方，滑動桿8上安裝第一彈簧18，感應(yīng)定位板4的背面布置水平和垂直排列的線圈陣列電路，感應(yīng)定位板4上設(shè)置USB接口，USB接口通過線路與計算機連接，拋體9有上殼體11和下殼體15，上殼體11和下殼體15閉合后形成空腔，空腔內(nèi)安裝電池12，電池12通過導(dǎo)線與電路板13連接，電路板13通過導(dǎo)線與磁芯線圈14連接。本實用新型所述支撐裝置可以是一個整體支撐板，也可以是兩個支撐板或支撐架構(gòu)成。支撐裝置用于固定拋體9及操作拋體9的彈射結(jié)構(gòu)。圖1所示的支撐裝置是本實用新型實施例之一，支撐裝置包括支撐板6和支撐架7，支撐板6和支撐架7為上、下位置分布，支撐板6上安裝了角度板，支撐板6—端放置拋體9，支撐架7上安裝滑動桿8。
[0010]本實用新型為了更方便操作滑動桿8，提供的方案是:支撐裝置上開設(shè)第一通孔27，第一通孔27上壁開設(shè)第二通孔29，第一通孔27下壁開設(shè)行程孔，第二通孔29和行程孔內(nèi)安裝連桿31，連桿31中部開設(shè)卡槽33，滑動桿8上開設(shè)限位齒19，連桿31底端連接固定桿36，固定桿36上安裝第二彈簧37。所述行程孔為階梯式孔，小直徑孔35內(nèi)設(shè)置的第二彈簧37—部分位于固定桿36上。上述結(jié)構(gòu)中所述的行程孔開設(shè)在支撐架7和支撐架7下面安裝的底座25上，上述結(jié)構(gòu)是實施例之一。當(dāng)?shù)鬃?5和支撐架7設(shè)為一體時，可直接開在支撐架7上；當(dāng)支撐板6的長度方向向左加長，行程孔可開在支撐架7和支撐板6上；當(dāng)支撐架7和支撐板6設(shè)為整體時，行程孔開在支撐裝置上即可。行程孔用于安裝第二彈簧37，第二彈簧37的一部分安裝在固定桿36上，第二彈簧37給連桿31向上的推力。向后拉動滑動桿8時，滑動桿8下方的限位齒19卡在連桿31內(nèi)的卡槽33上，第一彈簧18被壓縮。本實用新型使用時可按下連桿31，滑動桿8下方的限位齒19與連桿31脫尚，滑動桿8被第一彈簧18彈出，推動拋體9彈射出去。調(diào)整滑動桿8上的不同位置的限位齒19，可獲得不同的拋體9的速度。
[0011 ]本實用新型提供的進(jìn)一步方案是:支撐裝置上安裝角度板20，角度板20上安裝指針。它可直觀的顯示拋體9的角度。
[0012]本實用新型所述的線圈陣列電路有第一環(huán)線圈A，第一環(huán)線圈A的1/3處和2/3處分別設(shè)置第二環(huán)線圈B和第三環(huán)線圈C，第一環(huán)線圈A、第二環(huán)線圈B和第三環(huán)線圈C依次重疊排列。線圈陣列電路這種排列方式能夠進(jìn)一步保證拋體9處在n、n+l、n-l這3個線圈的范圍內(nèi)，進(jìn)一步保證輸出信號的連續(xù)性、準(zhǔn)確性；當(dāng)拋體9位于第η匝線圈正中心時，拋體9將處于第η-1 Bi線圈的2/3?3/3區(qū)間，第η+1砸線圈的O?1/3區(qū)間，此時第η砸線圈的磁感應(yīng)強度最強，第η-1砸線圈和第η+1砸線圈所感應(yīng)到的磁感應(yīng)強度是相同的。當(dāng)拋體9左右移動時，線圈的磁感應(yīng)強度隨之變化，從而可方便計算出拋體9的具體位置。此種排列方法可使拋體9在可定位區(qū)間內(nèi)都處在η、η+1、η-1這3個線圈的范圍上。
[0013]本實用新型進(jìn)一步的優(yōu)選方案是:感應(yīng)定位板4上設(shè)置線圈陣列電路、放大和檢波電路、控制電路及接口電路，線圈陣列電路接收拋體9內(nèi)的磁芯線圈產(chǎn)生的交變磁場信號產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，控制電路通過放大和檢波電路檢測出感應(yīng)電動勢生成的拋體9的位置信號，通過接口電路傳輸至計算機。所述線圈陣列電路中采用和U?7個模擬開關(guān)芯片，7個模擬開關(guān)芯片的型號均為74H4067。本實用新型提供的這種電路設(shè)計方案能夠適應(yīng)感應(yīng)定位板4在68°C—-50°C不產(chǎn)生變形、靈敏性不受影響，各性能不受影響，并更方便的實現(xiàn)本實用新型所述的目的。
[0014]本實用新型所述拋體9的電路有供電電路，供電電路為鋰電池供電，鋰電池為振蕩電路供電，振蕩電路產(chǎn)生的交變信號驅(qū)動磁芯線圈產(chǎn)生交變磁場。所述供電電路為電源基準(zhǔn)電路和穩(wěn)壓電路構(gòu)成，基準(zhǔn)電路由ADR391AUTZ芯片U12第4腳輸出2.5V基準(zhǔn)電壓，為控制電路和放大和檢波電路提供電壓基準(zhǔn)。穩(wěn)壓電路采用XC6219芯片U8第5腳為控制電路及放大和檢波電路提供3.3V電源。
[0015]本實用新型提供的控制電路的具體結(jié)構(gòu)為:控制電路采用STM32F13T8U6單片機U9, STM32F103T8U6單片機U9的第7腳被配置為adc輸入管腳，連接著放大和檢波電路的輸出信號，對每個線圈生成的信號進(jìn)行adc轉(zhuǎn)換后，STM32F103T8U6單片機U9的程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理得到二維位置信息，同時STM32F103T8U6單片機U9將計算出的數(shù)據(jù)通過USB接口電路傳輸至計算機，采用頻率為8MHz的石英晶體振蕩器Y1，為STM32F103T8單片機U6提供系統(tǒng)時鐘，J3為程序下載接口，STM32F103T8U6單片機U9的內(nèi)部程序通過此接口下載，電阻R7和發(fā)光二極管D2指示感應(yīng)定位板4已連接至計算機，電容C12連接至單片機的復(fù)位引腳，去耦電容(:13-(:16分別連接在3了]\13 2?103了81]6單片機1]9的第1、第6、第19、第27電源腳，STM32F103T8U6單片機U9的第16、15、14、13、12、20、21引腳分別連接至模擬開關(guān)芯片1]1-1]7的第15腳，STM32F103T8U6單片機U9的8-11引腳連接至模擬開關(guān)芯片1]1-1]7的10-14腳。這些引腳配合使能引腳便可分別控制單個線圈的通斷，工作時STM32F103T8U6單片機U9以一定的頻率掃描控制線圈的通斷，最終STM32F103T8U6單片機U9可獲得200Hz的位置數(shù)據(jù)。
[0016]本實用新型所述拋體9拋出后在感應(yīng)定位板4上運動的同時產(chǎn)生交變磁場，感應(yīng)定位板4上的線圈陣列由法拉第電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生電感電動勢，控制電路檢測到感應(yīng)電動勢后生成拋體9的位置信號輸至計算機。
[0017]本實用新型所述的拋體9的電路板13上有充電電路和振蕩電路，充電電路為鋰電池12供電，鋰電池12為振蕩電路提供電源，振蕩電路產(chǎn)生交變信號驅(qū)動磁芯線圈14產(chǎn)生交變磁場。附圖的電原理圖中芯片LTC4054(U13)對鋰電池BAl進(jìn)行充電，Microusb接口連接至B13提供充電時的電源，發(fā)光二極管D4指示充電狀態(tài)，開關(guān)KI控制電源的通斷，打開電源時，發(fā)光二極管D3亮起，三極管Q3配合周邊的電阻、電容和線圈LI組成200KH2的振蕩電路，控制帶磁性的線圈LI產(chǎn)生交變的磁場。
[0018]本實用新型所述的感應(yīng)定位板4電路包括線圈陣列電路、放大和檢波電路、控制電路、供電電路。供電電路與整個電路相連，為電路提供電源，線圈陣列電路的輸出信號連接至放大和檢波電路，處理后的模擬信號傳輸至控制電路，控制電路通過處理得到拋體的二維位置數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過USB接口電路傳輸至計算機。
[0019]本實用新型所述的線圈陣列電路包括在電路板上水平、豎直排列的線圈陣列和模擬開關(guān)芯片U1-U7(74HC4067)。模擬開關(guān)芯片的第10-14腳連接至控制電路的5丁]\02?103了81]6單片機1]9的8、9、10、11腳。由5了]\02?103了81]6單片機1]9進(jìn)行控制第8、9、10、11的高低電平，單片機便可以控制模擬開關(guān)芯片X0-X15管腳中的一個在芯片內(nèi)部連接至模擬開關(guān)芯片的第I腳(輸出腳X)。模擬開關(guān)芯片U1-U7的第15腳分別連接至STM32F103T8U6單片機U9的第16、15、14、13、12、20、21腳，5了]?32?103了81]6單片機1]9便可片選控制1]1-1]7是否工作，這樣便可控制同一時刻只有一組線圈被片選連接至放大和檢波電路。模擬開關(guān)芯片的X0-X15腳連接水平和豎直排列的線圈陣列，輸出腳X連接至放大和檢波電路。電容C1-C7分別連接至模擬開關(guān)芯片U1-U7的電源腳進(jìn)行濾波。
[0020]本實用新型所述拋體9的彈出操作如下:按下連桿或直接推動滑動桿在彈簧力的作用下，使滑動桿一端推動拋體9彈出，拋體9沿感應(yīng)定位板4滑落。
[0021]本實用新型所述感應(yīng)定位板4上的供電電路由電源基準(zhǔn)電路和穩(wěn)壓電路兩部分組成?；鶞?zhǔn)電路由ADR39IAUJZ(Ul2)的第4腳輸出2.5V基準(zhǔn)電壓，為控制電路和放大和檢波電路提供電壓基準(zhǔn)。穩(wěn)壓電路由XC6219(U8)及周邊電路組成，U8第5腳為控制電路和放大和檢波電路提供3.3V電源。
[0022]本實用新型所述的放大和檢波電路包括由四運算放大器TLC084(U11)組成的四級放大電路。放大電路中電容Cl 9連接至線圈陣列電路的X輸出腳，放大電路對線圈陣列電路輸出的模擬信號進(jìn)行濾波放大。放大后的模擬信號經(jīng)電阻Rll傳輸至由二極管D1、電容C27、三極管Q2和電阻R6組成的檢波電路，檢波后的信號輸出STM32F103T8U6單片機U9的第7腳，由STM32F103T8U6單片機U9內(nèi)部數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。電阻R6連接至控制電路的STM32F103T8U6單片機U9的第29腳，STM32F103T8U6單片機U9按照掃描控制模擬開關(guān)芯片U1-U7每個線圈通斷的頻率同步控制三極管Q2的通斷，從而控制對每個線圈的信號進(jìn)行分別檢波。
[0023]本實用新型所述的接口電路由MicroUSB接口及周邊電路組成，感應(yīng)定位板4通過此接口連接至計算機。場效應(yīng)管Ql的控制腳與STM32F103T8U6單片機U9第22腳連接，可控制場效應(yīng)管Ql的通斷來控制USB連接。MicroUSB接口的第2、3腳經(jīng)過電阻R2、R3連接至3丁132?103了81]6單片機1]9的第23、24腳，這是1^8進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)腳。祖(^01^8接口的第1腳通過電解電容El濾波后對感應(yīng)定位板4提供的5V電源。
[0024]本實用新型所述計算機使用的軟件可根據(jù)本實用新型所述全部工作原理、功能編寫，計算機專用軟件將依據(jù)所獲得的二維數(shù)據(jù)，根據(jù)不同實驗的實驗需求，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示。本實用新型以平拋運動為例說明實驗操作方法:
[0025](I)打開計算機、打開專用軟件，打開拋體9的電源；
[0026](2)開始平拋實驗:調(diào)整支撐裝置，使其拋出口呈水平狀態(tài)，將拋體9放置在支撐裝置下部末端。
[0027](3)使拋體9沿水平拋出，軟件記錄拋體9的運動軌跡并在計算機屏幕上描出一系列像點，這些點構(gòu)成的光滑曲線就是平拋運動的軌跡。
[0028]還可點擊軟件上的“X”、“Y”按鈕，可將各像點分別投影到水平方向X軸上和豎直向下方向的Y軸上?？砂l(fā)現(xiàn)X軸上的投影點的間距固定說明水平方向為勻速運動。X軸上的投影點的間距逐漸增大說明豎直方向為加速運動。
[0029]當(dāng)進(jìn)一步研究豎直方向運動的性質(zhì)時，點擊軟件上的“加速度”按鈕，軟件可計算出的水平和豎直方向的速度曲線。豎直方向的速度曲線為一條傾斜的直線，并顯示加速度數(shù)值，說明平拋運動在豎直方向為自由落體運動。
[0030]由以上實驗可得出平拋運動可以看成水平方向的勻速直線運動運動與豎直方向的自由落體運動的合運動。
【主權(quán)項】
1.一種電磁定位裝置，其特征在于:包括感應(yīng)定位板(4)，感應(yīng)定位板(4)一側(cè)的邊沿安裝固定板(1)，感應(yīng)定位板(4)正面部位的固定板(I)上安裝支撐裝置，支撐裝置上安裝滑動桿(8)，支撐裝置長度方向一端面上放置拋體(9)，滑動桿(8)—端位于拋體(9)一側(cè)，拋體(9)的底部位于滑動桿(8)的底部的下方，滑動桿(8)上安裝第一彈簧(18)，感應(yīng)定位板(4)的背面布置水平和垂直排列的線圈陣列電路，感應(yīng)定位板(4)上設(shè)置USB接口，USB接口通過線路與計算機連接，拋體(9)有上殼體(11)和下殼體(15)，上殼體(11)和下殼體(15)閉合后形成空腔，空腔內(nèi)安裝電池(12)，電池(12)通過導(dǎo)線與電路板(13)連接，電路板(13)通過導(dǎo)線與磁芯線圈(14)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:支撐裝置上安裝角度板(20)，角度板(20)上安裝指針。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:支撐裝置上開設(shè)第一通孔(27)，第一通孔(27)上壁開設(shè)第二通孔(29)，第一通孔(27)下壁開設(shè)行程孔，第二通孔(29)和行程孔內(nèi)安裝連桿(31)，連桿(31)中部開設(shè)卡槽(33)，滑動桿(8)上開設(shè)限位齒(19)，連桿(31)底端連接固定桿(36)，固定桿(36)上安裝第二彈簧(37)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:所述行程孔為階梯式孔，小直徑孔(35)內(nèi)設(shè)置的第二彈簧(37)—部分位于固定桿(36)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:所述線圈陣列電路有第一環(huán)線圈(A)，第一環(huán)線圈(A)的1/3處和2/3處分別設(shè)置第二環(huán)線圈(B)和第三環(huán)線圈(C)，第一環(huán)線圈(A)、第二環(huán)線圈(B)和第三環(huán)線圈(C)依次重疊排列。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:其特征在于:感應(yīng)定位板(4)上設(shè)置線圈陣列電路、放大和檢波電路、控制電路及接口電路，線圈陣列電路接收拋體(9 )內(nèi)的磁芯線圈產(chǎn)生的交變磁場信號產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，控制電路通過放大和檢波電路檢測出感應(yīng)電動勢生成的拋體(9)的位置信號，通過接口電路傳輸至計算機。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:所述線圈陣列電路中采用瓜、U2、U3、U4、U5、U6和U?7個模擬開關(guān)芯片，7個模擬開關(guān)芯片的型號均為74H4067。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:拋體(9)的電路有供電電路，供電電路為電池供電，電池為振蕩電路供電，振蕩電路產(chǎn)生的交變信號驅(qū)動磁芯線圈產(chǎn)生交變磁場。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:所述供電電路為電源基準(zhǔn)電路和穩(wěn)壓電路構(gòu)成，基準(zhǔn)電路由ADR391AUTZ芯片U12第4腳輸出2.5V基準(zhǔn)電壓，穩(wěn)壓電路采用XC6219芯片U8第5腳為控制電路及放大和檢波電路提供3.3V電源。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電磁定位裝置，其特征在于:所述控制電路采用STM32F103T8U6單片機U9，STM32F103T8U6單片機U9的第7腳被配置為adc輸入管腳，連接著放大和檢波電路的輸出信號，對每個線圈生成的信號進(jìn)行adc轉(zhuǎn)換后，STM32F103T8U6單片機U9的程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理得到二維位置信息，同時STM32F103T8U6單片機U9將計算出的數(shù)據(jù)通過USB接口電路傳輸至計算機，采用頻率為SMHz的石英晶體振蕩器(Yl)，為STM32F103T8單片機U6提供系統(tǒng)時鐘，J3為程序下載接口，STM32F103T8U6單片機U9的內(nèi)部程序通過此接口下載，電阻R7和發(fā)光二極管D2指示感應(yīng)定位板4已連接至計算機，電容C12連接至單片機的復(fù)位引腳，去耦電容C13-C16分別連接在STM32F103T8U6單片機U9的第1、第.6、第19、第27電源腳，STM32F103T8U6單片機U9的第16、15、14、13、12、20、21引腳分別連接至模擬開關(guān)芯片1]1-1]7的第15腳，3了132?103了81]6單片機1]9的8-11引腳連接至模擬開關(guān)芯片Ul-U7 的 10-14腳。
【文檔編號】G09B23/10GK205508219SQ201620107722
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】馮容士, 李鼎, 趙進(jìn)
【申請人】山東省遠(yuǎn)大網(wǎng)絡(luò)多媒體股份有限公司