磁秤:可以称重的磁场秤

标签:磁秤

我不吃胡萝卜 发布于 2015-06-18 18:33

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如果天平不用弹簧,而是用某种更加飘忽不定的力量——比如说....磁场?听起来很COOL,今天就把他变成了现实。不过略有不足的是我忽视了永磁体磁场强度与距离的非线性关系,使得刻度盘上的标尺间距并不均匀。不过在最后我会公布关于这个问题的解决方法。READY?

Step 1: 1 工具和材料

● 剪刀
● 起子
● 笔
○ 永磁体×2
○ Meccano玩具(带孔的角钢条也行,可在建材店买到)若干
○ 螺丝和螺母若干,用来固定那些钢条
○ 塑料盖,用来做托盘的
○ 方格纸
○ 硬纸板或者塑料板
○ 细铁丝和细线
○ 图钉若干
○ 硬币一组

Step 2: 2 开工吧!先把一切组装起来

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上面分别为:标尺部分、秤轴的部分、托盘部分、整体的结构和磁铁的部分

总之如图所示把所有部件组装起来——当然,动手动脑能力强的同学也可以做得和我这个完全不同。不过你最好要调整出一个和磁铁相距最大的角度来。


Step 3: 3 精确的标记!制作刻度盘

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● 作为一个天平,刻度是不能缺少的,所以我们需要在方格纸上标出标度。这并不难理解:一般图钉重是0.25克,而我们正好可以用它来确定硬币的重量。


● 这里使用了一套全新的新西兰硬币,大小合适,10分硬币重3.3克,20分硬币重4克,50分硬币重5克。

● 利用已知的这些重量在天平的标尺盘上画出刻度线,并标好重量值,天平的刻度盘就大功告成了。

● 这架天平可是个高灵敏度的家伙!灵敏度接近1克,所以重量超过10克之后磁铁就相碰了。

Step 4: 4 尽善尽美!不足之处还得改进

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● 由于磁场强度的变化和距离之间并不是线性的而是指数型的关系,因而就有必要为了刻度的均匀而进行一些改进了。这里提出的想法是,利用长螺线管所获得的匀强磁场。只要在螺线管的内部,磁场的作用力就会是恒定的,这样,之前的关系就会是线性的了。采用螺线管另一个优点是,我们可以通过调节通过螺线管的电流强度来调节其磁场强度,从而调整天平的灵敏度。看看上面的示意图吧。
 
弹力女超人2015-07-24 17:25:37
想法好棒!
动力老男孩2015-06-18 23:03:56
我能不能吐槽一下,这个称的误差也太大了
另外,既然使用了长螺线管,为啥不直接用一个弹簧捏,哈哈哈
不过想法还是蛮新颖的
思佳2015-06-18 18:37:02
姐姐,女孩子整点更有趣的吧
弹力女超人2015-07-24 17:26:07
这算不算性别歧视啊嘿嘿

作者

我不吃胡萝卜

北京,海淀

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