物理霍尔效应实验的数据采集与处理.pdfVIP

维普资讯 堡 = !堑 实 验 技 术 与 管 理 第23卷 第 l2期 2006年 l2月 CN11—2034／T ExperimentalTechnologyandManagement Vo1．23 No．12 Dec．2006 实验技术与实验发展 物理霍尔效应实验的数据采集与处理 潘江波 ，刘晓红 (河海大学 常州校区：1．国际工商学院；2．数理部，江苏 常州 213022) 摘 要：研制开发了霍尔效应实验数据采集与处理自动化的硬件和软件，详细描述了下位机控制系统的工 作原理、逻辑设计以及上位机的算法，并得到了理想的实验结果。 关键词：数据采集；霍尔效应；下位机；上位机 中图分类号 ：04—34 文献标识码：B 文章编号：1002-4956(2006)12—0027—04 Researchonthedataacquisitionandtreatmentin physicsexperimentonHuoerphenomenon PANJiang—bo，LIUXiao—hong (1．CollegeofInternationalIndustryCommerceHohaiUniv．；2．DepartmentofMathematicsandPhysics，Hohai Univ．，Changzhou213022，China) Abstract：TobaseonthebasicprincipalofHuoerphenomenonexperiment，thesystem hasbeendevelopedtorealize theautomaticoftheexperiment．Thispapernotonlyintroducesthetheoryandlogicaldesignofdataacquisitionand processingsystem，butpresentsthealgorithmaswel1．Theresultofthesystem issucceeded． Keywords：dataacquisition ；Huoerphenomenon；lowerlevelcomputer；upperlevelcomputer 霍尔效应实验人工收集和处理实验数据，不仅 法。具体设计包括，显示部分需要设计数码管，一 实验速度慢，而且影响实验精度，操作灵活性差， 般情况下用4511芯片驱动；输入为电压，输出为 影响学生的实验兴趣。本文把 PC机引入到霍尔效 数字，采用常用的A／D0809芯片设计了A／D转换 应实验中，实现实验过程 自动化，提高了实验效率 器，ADC0809工作电压为直流5V，单片机也需要 和实验精度。 5伏直流电源；采用变压器和二极管整流电路和稳 压片设计5伏的直流电源，同时对于单片机设计了 1 硬件设计 时钟电路和复位电路。控制系统结构组成见图l， 在原实验的基础上增加控制系统，该系统采集 硬件逻辑设计流程如图2所示。 并放大处理霍尔电压，然后通过数码管显示，并将 处理结果传输给上位机PC处理、自动拟合实验结 果曲线。 霍尔效应实验得到的数据为正负几个毫伏的电 图1 下位机控制系统结构图 压信号，一般来说，普通芯片很难直接处理，因 此，必须设置高精度的放大器。方法有2种 J：一 2 上位机算法设计 是采用数字测微器实现该功能，但其价格非浅，不 切实际；二是选用普通的芯