物理是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科。學(xué)習(xí)物理知識離不開物理實驗操作。物理實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),它可以加深學(xué)生對課本知識的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識。因此,物理課堂演示實驗非常重要,而阿基米德原理實驗又是物理實驗的重中之重。所以這就要求在教學(xué)中,驗證阿基米德原理的實驗要操作簡單、效果明顯。傳統(tǒng)的阿基米德原理實驗步驟繁瑣、測量的數(shù)據(jù)多、誤差大、數(shù)據(jù)容易混淆,而且實驗裝置存在一定的缺陷,讓學(xué)生對于阿基米德原理的理解不夠全面。為了讓學(xué)生能正確理解阿基米德原理,為以后的物理學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ),阿基米德原理實驗裝置的改進是非常有必要的。本實驗儀采用高精度的傳感器測量液位和浮力,克服了傳統(tǒng)實驗中誤差大、步驟繁瑣等缺點。實驗儀整體主要設(shè)計了兩個裝置:液位測量裝置和浮力測量裝置。液位測量裝置中線性CCD圖像傳感器采用激光反射測量法采集液位變化信息。通過STM32F103單片機產(chǎn)生CCD驅(qū)動信號,對CCD的輸出信號進行預(yù)處理并進行A/D轉(zhuǎn)換。圖像處理中采用中值濾波方法處理圖像噪聲,再對圖像進行液位提取,然后在STM32液晶顯示屏上顯示出測量圖像,通過觸摸屏實現(xiàn)圖像定位,獲取最終的液位變化。... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究現(xiàn)狀和意義
    1.3 課題研究的主要內(nèi)容
2 智能型實驗儀的簡述
    2.1 實驗儀的總體結(jié)構(gòu)
    2.2 實驗儀的浮力測量原理
    2.3 實驗儀的液位測量原理
    2.4 本章小結(jié)
3 圖像傳感器和拉力傳感器
    3.1 線性CCD圖像傳感器原理
    3.2 線性CCD圖像傳感器的選擇
    3.3 拉力傳感器的原理
    3.4 拉力傳感器的選擇
    3.5 激光光源的原理和選擇
    3.6 本章小結(jié)
4 液位測量的研究
    4.1 STM32F103單片機簡介
    4.2 激光光源驅(qū)動電路
    4.3 CCD驅(qū)動電路設(shè)計
    4.4 CCD信號預(yù)處理和A/D驅(qū)動工作控制
    4.5 圖像處理
    4.6 LCD顯示和觸摸屏按鍵實現(xiàn)
    4.7 實驗結(jié)果分析
    4.8 本章小結(jié)
5 拉力測量的研究
    5.1 拉力傳感器電路設(shè)計
    5.2 拉力傳感器程序設(shè)計
    5.3 實驗結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間主要成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3163550