实验原理 电子和原子碰撞时会交换某一定值的能量，且可以使原子从低能级激发到高能级。证明了原子发生跃变时吸收和发射的能量是分立的、不连续的，证明了原子能级的存在，从而验证了波尔理论。   仪器概述 含有氩原子的真空电子管在灯丝的加热下产生大量的电子，电子在加速电压的加速下，与氩原子发生碰撞，进行了能量交换，剩余有较大能量的电子还能冲过反向拒斥电压而达到板极形成板极电流，该电流被微电流放大器测量得到，从而获得电流与电压的变化曲线。   实验内容 记录氩原子的弗兰克- 赫兹曲线 计算普朗克常数   使用氩气管而无需加热 相比与其他的气体（如汞蒸气），无需专用加热装置，且.其化学特性更稳定，实验过程中处于高激发态原子较少，实验结果更准确更稳定误差较小。

1 基本概念 陀螺仪（ gyroscope）的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是 不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向，制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车 其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪 在工作时要给它一个力，使它快速旋转起来，一般能达到每分钟几十万转，可以工作很长时间。 然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。在现实生活中，陀螺仪 发生的进动是在重力力矩的作用下发生的。 陀螺仪多用于导航、定位等系统，常用实例如手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位。陀 螺仪基本上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所 制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快，或者惯量够大（也可以说是角动量要够大）。不然， 只要一个很小的力矩，就会严重影响到它的稳定性。 2 陀螺发展历史 1850年法国的物理学家莱昂傅科（ J.Foucault）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转 子（ rotor），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字 gyro（旋转）和skopein （看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。 18世纪欧拉建立的动力学方程和欧拉运动学方程，为陀螺运动的理论奠定了基础。但是制造 出一个实用的陀螺却经历了长时间的探索。19世纪中期，随着钢制外壳船舶的出现，原来所用的 磁罗盘不再适用，因而用陀螺导航的要求日益迫切。在第一次世界大战中，美国海军制成了陀螺 导航仪，并很快被其他国家所采用。随着航海和航空事业的发展，陀螺仪已成为不可缺少的精密 导航仪器。20世纪初出现了飞机的陀螺稳定器和自动驾驶仪。但直到1940年后，陀螺罗盘才完全 代替了磁罗盘，1950年出现了惯性导航系统。 不论制造得多么精密的陀螺，要完全消除轴承的摩擦力并使质心和支点重合是不可能的，因 而就会产生外加干扰力矩的作用，引起陀螺转子自转轴的缓慢进动，称为陀螺漂移。这时的进动 角速度称为漂移角速度。陀螺漂移角速度的大小是衡量陀螺精度高低的标志。为最大限度地减少 漂移，近代陀螺的研究课题主要是如何实现无干扰力矩的支承。主要途径是用电场力来代替支架， 实现无支承悬浮。如果转子是个标准的球形，则电场力通过其中心，从而实现无摩擦的悬浮。另刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 2 页 一个途径是用磁场力来实现转子的悬浮，但要求转子必须是用超导体制造的，才能使磁力线垂直 于球形转子的表面且不穿透它的表面。这就是近代电陀螺和磁陀螺的基本设想。 3 刚体陀螺仪结构 从力学的观点近似的分析陀螺的运动时，可以把它看成是一个刚体，刚体上有一个万向支点， 而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动，所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运 动。更确切地说，一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上，使陀螺 的自转轴有角转动的自由度，这种装置的总体叫做陀螺仪。 图1 陀螺仪结构 陀螺仪的基本部件有： 1) 陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴 高速旋转，并见其转速近似为常值)； 2) 内、外框架(或称内、外环，它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构)； 3) 附件(是指力矩马达、信号传感器、控制器等)。 4 陀螺仪工作原理 陀螺仪，是一个圆形的中轴的结合体。而事实上，静止与运动的陀螺仪本身并无区别，如果 静止的陀螺仪本身绝对平衡的话，抛除外在因素陀螺仪是可以不依靠旋转便能立定的。而如果陀 螺仪本身尺寸不平衡的话，在静止下就会造成陀螺仪模型倾斜跌倒，因此不均衡的陀螺仪必然依 靠旋转来维持平衡。刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 3 页 陀螺仪本身与引力有关，因为引力的影响，不均衡的陀螺仪，重的一端将向下运行，而轻的 一端向上。在引力场中，重物下降的速度是需要时间的，物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋 转的速度时，将导致陀螺仪偏重点，在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡，并形成一个向上旋 转的速度方向。当然，如果陀螺仪偏重点太大，陀螺仪自身的左右互作用力也将失效！。 而在旋转中，陀螺仪如果遇到外力导致，陀螺仪转轮某点受力。陀螺仪会立刻倾斜，而陀螺 仪受力点的势能如果低于陀螺仪旋转时速，这时受力点，会因为陀螺仪倾斜，在旋转的推动下， 陀螺仪受力点将从斜下角，滑向斜上角。而在向斜上角运行时，陀螺仪受力点的势能还在向下运 行。这就导致陀螺仪到达斜上角时，受力点的剩余势能将会将在位于斜上角时，势能向下推动。 而与受力点相反的直径另一端，同样具备了相应的势能，这个势能与受力点运动方向相反， 受力点向下，而它向上，且管这个点叫“联动受力点”。当联动受力点旋转180度，从斜上角到达 斜下角，这时联动受力点，将陀螺仪向上拉动。在受力点与联动受力互作用力下，陀螺仪回归平 衡。 5 实验原理 陀螺仪被用在飞机飞行仪表的心脏地位，是由于它的两个基本特性：一为定轴性（ inertia or rigidity），另一是进动性（ precession），这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。 5.1 定轴性 当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支 架上的 陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变，这种特性叫“定轴性”。如果我们以地球为基准， 则可以认为三自由度陀螺相对于地球运动，这种运动称为陀螺的假视运动或视在运动。视在运动 是陀螺稳定性的表现。 其惯性随以下的物理量而改变： 1）转子质量愈大，转动惯量I愈大； 2）转子旋转半径愈大，转动惯量I愈大； 3）转子旋转速度愈高，转动惯量I愈大； 5.2 进动性刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 4 页 在运转中的陀螺仪，如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上，则旋转轴并不沿施力方向运 动，而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动，此现象即是进动性。 进动性的大小也有三个影响的因素： 1）外界作用力愈大，其进动性也愈大； 2）转子的质量惯性矩（moment of inertia）愈大，进动性愈小； 3）转子的角速度愈大，进动性愈小； 而进动方向可根据进动性原理取决于施力方向及转子旋转方向。 6 实验系统性能 1）刚体陀螺仪  尺寸：200*200*200mm  重量: 1.6Kg 2）转子电机：直流无刷电机（双电机结构）； 3）电机转速：0~6000r/min（可调）； 4）电源  电压：DC +12V  电流：3A 7 实验系统特点 1）采用三自由度刚体陀螺结构，可进行完善的陀螺实验及演示；刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 5 页 2）转子电机采用高速无刷电机，转速平稳，寿命长； 3）转子采用双电机结构，保障了转子的对称性，并加大了转子驱动力矩，启动速度快； 4）配置有专用控制器，可以完成转子转速控制，方便实验； 8 实验操作 将刚体陀螺仪器平放在桌面上，仪器周转保留一定空间。 1）接通电源，打开开关； 2）设置转子转速：大、中、小； 3）启动陀螺，观察陀螺转子转速是否已经稳定； 4）定轴性实验 当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支 架上的陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变，这种特性叫“定轴性”。 当陀螺转子高速旋转稳定后，手持基座分别绕刚体陀螺三个轴转动，观测刚体陀螺仪转子轴 的指向的变化。 分别改变转子转速大中小，观测陀螺转子轴的变化。 5）进动性实验 进动性是三自由度陀螺仪的一个基本特性。陀螺仪绕着与外力矩矢量相垂直的方向的转动， 叫做进动，其转动角速度叫做进动角速度。 进动角速度的方向取决于转子动量矩H和外力矩M的方向。外加力矩沿陀螺自转方向转动 90°即为进动角速度( )矢量方向。或者用右手定则记忆：从动量矩H沿最短路径握向外力矩M的 右手旋进方向，即为进动角速度方向。 通过控制器可改变转子飞轮正反转、转速，从而控制动量矩H的方向和大小，通过内框两侧 不同一侧加挂已知重量砝码，改变外力矩M的大小和方向，动量矩H为转子转动惯量和转速的乘 积，方向符合右手定则 进动角速度计算公式：ω=M/H sinθ 当θ=90°时，sinθ=1，所以 ω=M/H =M/Iωr 6）关闭电源，断开开关；刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 6 页 7）撤收仪器设备。 9 适用课程 惯性传感器原理、惯性导航原理、导航制导与控制、飞行控制原理、无人机实训实验、基础 力学、刚体力学、陀螺力学、理论力学、新型传感器原理及应用等。 10 注意事项 1）陀螺飞轮高速旋转时，不可用手触摸或试图阻止其转转； 2）实验系统工作时，尤其是陀螺转子处于高速旋状态下，必须有人在场； 3）刚体陀螺仪属于精密机械结构，操作中应当轻拿轻放，以免损坏设备。

本发明公开了一种多级电位补偿装置及失超检测装置，包括感 应线圈、补偿线圈，位于补偿线圈两端的接线柱以及位于补偿线圈上 的多个分接头；分接头可沿着补偿线圈的表面滑动，在补偿线圈的表 面与分接头接触的部分可导电；感应线圈通过接线柱与补偿线圈并联 连接；感应线圈与超导磁体同心放置，用于感应超导磁体中的感应电压；补偿线圈将感应电压通过多个分接头分配并调节大小，实现对超 导磁体感应电压的补偿。本发明可以消除超导磁体中感应电压在失超 检测过程中对电压信号检测的影响，避免失超保护装置的误判；同时 该装置制作安装简

针对汽车安全性要求及智能化的发展趋势，项目团队开发了汽车车门开启防撞装置、汽车防误踩油门装置等主动安全装置，并可与汽车相关的控制系统对接，实现智能化控制。 

本发明是一种车辆应急开门装置，通过检测单元、动力单元与开门单元相互相同作用，能够实现诸如车辆落水、车辆驾驶室内一氧化碳超标等紧急情况下的车门开启，为驾乘人员的安全提供了有效保证。随着社会的发展和人们生活水平的提高，汽车已成为人们生活、工作不可缺少的工具。但由于汽车溺水、车内高温和二氧化碳中毒等事故造成意外伤害时有发生。本发明是一种车辆应急开门装置，实现车辆在紧急状态下车门能顺利开启，为人们在汽车溺水或车内发生紧急情况下逃生自救提供了有效手段，具有显著的社会和市场效益。

本实用新型涉及一种爬楼梯机械装置,包括前机身,后机身,机身连接部件,四个五星形轮腿,四个直流伺服电机和轮腿固定部件,其特点是:前机身和后机身通过机身连接部件连接为一体,四个五星形轮腿分别通过轮腿固定部件固定在前,后机身两侧上,且每个五星形轮腿与固定在机身上的直流伺服电机传动连接.每个五星形轮腿包括五个车轮杆,车轮杆之间的夹角相等且外伸长度可以调整,五星形轮腿转过一周,能够实现攀爬五个台阶的楼梯.本实用新型爬楼梯的效率高,同时能够较好的适应室外不平整地形,可以作为灾后搜救,野外搜索,环境探测移动机器人的平台.

本发明涉及一种屋顶风力发电装置,风力机直径≤3m;1.5～2.5m高矮塔安装生根在楼房屋面梁上或楼板上;固定在矮塔顶部发电机与发电机舱间以两套调向轴承相连,在两套调向轴承间为发电机散热片;发电机舱与机罩连成一体;机罩设计为关于发电机不对称结构,外表面装有定向翼,使进风口总朝向来风方向;避雷针设在出风口上边缘位置;利用辐条将风力机圆筒形齿轮箱固定在机罩内,使风力机定位在机罩内;发电机轴与风力机齿轮箱通过连接轴承相连;发电机轴端二扇齿轮与风力机二扇齿轮啮合,处于齿轮箱内风力机二扇齿轮通过轴分别与两组风轮轴承连接,两组风轮轴承固定在轴承支撑盘上;发电机与楼房电源电连接,配有并网调节器,实现并网发电.

成果描述：本实用新型提供了一种工程施工监控装置,涉及监控设备领域,其包括塔吊、多个摄像头和用于接收摄像头采集的数据信息的接收设备,塔吊包括塔吊本体和塔吊套架,塔吊套架包括多根立柱,多根立柱围成长方体,塔吊套架套设在塔吊本体的外部且与塔吊本体滑动连接,摄像头与立柱连接。将摄像头安装于塔吊套架的立柱上,安装位置合理,不影响塔吊的任何操作,摄像头将其采集的数据信息传输至接收设备,施工管理人员通过观察接收设备即可掌握现场的情况,而无需到现场指挥,同时摄像头采集的数据信息被实时、全面的记录,便于后期的问题的分析,并提供相关证据。市场前景分析：本实用新型提供了一种工程施工监控装置,涉及监控设备领域,其包括塔吊、多个摄像头和用于接收摄像头采集的数据信息的接收设备,塔吊包括塔吊本体和塔吊套架,塔吊套架包括多根立柱,多根立柱围成长方体,塔吊套架套设在塔吊本体的外部且与塔吊本体滑动连接,摄像头与立柱连接。将摄像头安装于塔吊套架的立柱上,安装位置合理,不影响塔吊的任何操作,摄像头将其采集的数据信息传输至接收设备,施工管理人员通过观察接收设备即可掌握现场的情况,而无需到现场指挥,同时摄像头采集的数据信息被实时、全面的记录,便于后期的问题的分析,并提供相关证据。与同类成果相比的优势分析：国内先进

成果描述：本实用新型提供一种湖泊净水景观装置,包括底座；底座顶部设置有转动电机,转动电机顶部通过转轴与下板相连接,下板顶部设置有竖直的支撑杆,支撑杆上设置有沿支撑杆上下滑动的滑动电机；滑动电机上接有设有通孔的上板,上板底部设置有过滤部件,过滤部件内部设置有尼龙过滤网和炭吸附板,过滤部件底部与积水腔相连通,积水腔底部通过主橡胶管与设置在支撑杆上的吸水泵相连通,吸水泵上接有吸水口；支撑杆顶部接有水平设置的种植盘,种植盘的两侧设置有固定凹槽,固定凹槽内插有用来与支撑杆顶部相固定的上螺丝,种植盘顶部设有至少个植物种植凹槽；上板上设置有吸气泵,吸气泵上接有橡胶软管,橡胶软管的另一端套设有泡沫球。市场前景分析：本实用新型提供一种湖泊净水景观装置,包括底座；底座顶部设置有转动电机,转动电机顶部通过转轴与下板相连接,下板顶部设置有竖直的支撑杆,支撑杆上设置有沿支撑杆上下滑动的滑动电机；滑动电机上接有设有通孔的上板,上板底部设置有过滤部件,过滤部件内部设置有尼龙过滤网和炭吸附板,过滤部件底部与积水腔相连通,积水腔底部通过主橡胶管与设置在支撑杆上的吸水泵相连通,吸水泵上接有吸水口；支撑杆顶部接有水平设置的种植盘,种植盘的两侧设置有固定凹槽,固定凹槽内插有用来与支撑杆顶部相固定的上螺丝,种植盘顶部设有至少个植物种植凹槽；上板上设置有吸气泵,吸气泵上接有橡胶软管,橡胶软管的另一端套设有泡沫球。与同类成果相比的优势分析：国内领先

本实用新型涉及农用机械领域，具体是由控制器、温湿度采集 模块、按键处理模块、存储模块、显示模块、报警模块、电源模块、复位模块 构成的植物病害预警装置。本实用新型通过温湿度、降雨、叶面湿度等气象因 素，综合分析，达到预警的目的，提供了一种结构简单，易于操作，实用性强， 准确性高的便携式植物病害预警装置。 技术特点：植物病害预警装置，其特征在于： 1.电源模块可选 3.7V 锂电池供电、适配器供电或 USB 供电。 2.控制器由 MSP430F 系列单片机和时钟芯片 PCF8563 构成。 3.温湿度采集模块由温湿度智能传感器 DHT21、结露传感器 HDP-07、雨滴 传感器构成。 4.显示模块采用 Nokia5110 手机液晶屏。 5.存储模块采用铁电存储器 FM24CL64。 应用领域及前景：本实用新型涉及农用机械领域，具体是植物病害预警装 置。目前国外广泛应用的植物病害预测方法是建立农业气象模型，它以病源菌 的发育生物学特性为基础，通过与气象因素拟合建立模型对病害发生发展的趋 势进行预测预报。预报因子的选择是影响植物病害预报效果的重要因素，如果 选择不当预测就很难做到准确。